【導讀】對著(zhù)板子成千上萬(wàn)條走線(xiàn),各種各樣的封裝,重復著(zhù)拉線(xiàn)的工作可能會(huì )讓PCB設計工程師們覺(jué)得枯燥無(wú)聊,但是要做好PCB設計遠沒(méi)有看上去那么簡(jiǎn)單,如何在各種設計規則之間做取舍,兼顧性能,成本,工藝等各個(gè)方面,同時(shí)注意板子布局的合理整齊是工程師們需要考慮的重要問(wèn)題。本文針對PCB設計提出六點(diǎn)建議,以幫助大家設計出更合理、性能更好的PCB。

PCB設計關(guān)鍵一:畫(huà)好原理圖
很多工程師都覺(jué)得layout工作更重要一些,原理圖就是為了生成網(wǎng)表方便PCB做檢查用的。其實(shí),在后續電路調試過(guò)程中原理圖的作用會(huì )更大一些。無(wú)論是查找問(wèn)題還是和同事交流,還是原理圖更直觀(guān)更方便。另外養成在原理圖中做標注的習慣,把各部分電路在layout的時(shí)候要注意到的問(wèn)題標注在原理圖上,對自己或者對別人都是一個(gè)很好的提醒。層次化原理圖,把不同功能不同模塊的電路分成不同的頁(yè),這樣無(wú)論是讀圖還是以后重復使用都能明顯的減少工作量。使用成熟的設計總是要比設計新電路的風(fēng)險小。每次看到把所有電路都放在一張圖紙上,一片密密麻麻的器件,腦袋就能大一圈。
PCB設計關(guān)鍵二:好好進(jìn)行電路布局
心急的工程師畫(huà)完原理圖,把網(wǎng)表導入PCB后就迫不及待的把器件放好,開(kāi)始拉線(xiàn)。其實(shí)一個(gè)好的PCB布局能讓你后面的拉線(xiàn)工作變得簡(jiǎn)單,讓你的PCB工作的更好。每一塊板子都會(huì )有一個(gè)信號路徑,PCB布局也應該盡量遵循這個(gè)信號路徑,讓信號在板子上可以順暢的傳輸,人們都不喜歡走迷宮,信號也一樣。如果原理圖是按照模塊設計的,PCB也一樣可以。按照不同的功能模塊可以把板子劃分為若干區域。模擬數字分開(kāi),電源信號分開(kāi),發(fā)熱器件和易感器件分開(kāi),體積較大的器件不要太靠近板邊,注意射頻信號的屏蔽等等……多花一分的時(shí)間去優(yōu)化PCB的布局,就能在拉線(xiàn)的時(shí)候節省更多的時(shí)間。
PCB設計關(guān)鍵三:學(xué)會(huì )設置規則
其實(shí)現在不光高級的PCB設計軟件需要設置布線(xiàn)規則,一些簡(jiǎn)單易用的PCB工具同樣可以進(jìn)行規則設置。人腦畢竟不是機器,那就難免會(huì )有疏忽有失誤。所以把一些容易忽略的問(wèn)題設置到規則里面,讓電腦幫助我們檢查,盡量避免犯一些低級錯誤。另外,完善的規則設置能更好的規范后面的工作。所謂磨刀不誤砍柴工,板子的規模越復雜規則設置的重要性越突出?,F在很多EDA工具都有自動(dòng)布線(xiàn)功能,如果規則設置足夠詳細,讓工具自己幫你去設計,你在一旁喝杯咖啡,不是更愜意的事情嗎?
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PCB設計關(guān)鍵四:為別人考慮的越多,自己的工作越少
在進(jìn)行PCB設計的時(shí)候,盡量多考慮一些最終使用者的需求。比如,如果設計的是一塊開(kāi)發(fā)板,那么在進(jìn)行PCB設計的時(shí)候就要考慮放置更多的絲印信息,這樣在使用的時(shí)候會(huì )更方便,不用來(lái)回的查找原理圖或者找設計人員支持了。如果設計的是一個(gè)量產(chǎn)產(chǎn)品,那么就要更多的考慮到生產(chǎn)線(xiàn)上會(huì )遇到的問(wèn)題,同類(lèi)型的器件盡量方向一致,器件間距是否合適,板子的工藝邊寬度等等。這些問(wèn)題考慮的越早,越不會(huì )影響后面的設計,也可以減少后面支持的工作量和改板的次數??瓷先ラ_(kāi)始設計上用的時(shí)間增加了,實(shí)際上是減少了自己后續的工作量。在板子空間信號允許的情況下,盡量放置更多的測試點(diǎn),提高板子的可測性,這樣在后續調試階段同樣能節省更多的時(shí)間,給發(fā)現問(wèn)題提供更多的思路。
PCB設計關(guān)鍵五:細節決定成敗
PCB設計是一個(gè)細致的工作,需要的就是細心和耐心。剛開(kāi)始做設計的新手經(jīng)常犯的錯誤就是一些細節錯誤。器件管腳弄錯了,器件封裝用錯了,管腳順序畫(huà)反了等等,有些可以通過(guò)飛線(xiàn)來(lái)解決,有些可能就讓一塊板子直接變成了廢品。畫(huà)封裝的時(shí)候多檢查一遍,投板之前把封裝打印出來(lái)和實(shí)際器件比一下,多看一眼,多檢查一遍不是強迫癥,只是讓這些容易犯的低級錯誤盡量避免。否則設計的再好看的板子,上面布滿(mǎn)飛線(xiàn),也就遠談不上優(yōu)秀了。
PCB設計關(guān)鍵六:嘗試著(zhù)去做仿真
仿真往往是PCB設計工程師不愿意去碰的東西。也許有人會(huì )說(shuō),即使我仿真了,實(shí)際制作出來(lái)的PCB和仿真結果還是會(huì )有區別,那我還去浪費時(shí)間做仿真干嘛?我不仿真做出來(lái)的板子不是一樣工作的好好的?對這種想法很無(wú)奈。一兩次設計沒(méi)有問(wèn)題,不代表以后不會(huì )出問(wèn)題。雖然仿真結果和實(shí)際結果有差異,但仿真能表現出正確的變化趨勢,根據趨勢我們能做出自己的判斷。剛開(kāi)始可能會(huì )有困難,對仿真參數仿真模型一頭霧水,這都是很正常的。只要開(kāi)始,慢慢去做,慢慢去積累,就會(huì )讓你體會(huì )到仿真的重要性。在板子完成之前提前判斷出容易出問(wèn)題的位置,提前解決它,避免問(wèn)題的發(fā)生。仿真做的多了,就會(huì )從根本上弄明白問(wèn)題產(chǎn)生的原因,對自己設計能力的提高也會(huì )有很大幫助。
大家在實(shí)際的工作中,如果能注意到上面提到的幾個(gè)問(wèn)題,在工作中養成一個(gè)良好的工作習慣,相信伴隨著(zhù)個(gè)人能力的逐漸提高,會(huì )完成更多更優(yōu)秀的設計。
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