Поради щодо переходу від щурячого гнізда до перекладеної друкованої плати

Чи може хтось запропонувати будь-які корисні стратегії щодо переходу від гнізда щура до розкладеної PCB?

(Я використовую Eagle і маю на меті зробити одно- та двосторонні друковані плати в домашніх умовах)

Малювати схематично добре, але коли йдеться про маршрутизацію доріжок, то відчувається, як розплутати гігантський куля з вовни.

Один із ресурсів, до якого я досить часто посилаюся на людей, - це навчальний посібник з дизайну друкованих плат ПК Девіда Джонса .

Багато корисної інформації про розміщення компонентів, маршрутизацію, допуски, шари тощо ...

Просто повторити те, що сказали інші, і Д. Джонс також каже, що все починається з розміщення компонентів. Будьте готові зірвати, перемістити компоненти, почати спочатку і т. Д. ... Не лінуйтеся і не вперті і не намагайтеся примусити цей круглий кілочок до квадратної ями. Якщо маршрутизація стає важкою, мабуть, існує спосіб переміщення або обертання деталей, щоб раптом стало легше.

Мені подобається почати, поставивши перед собою свою схему. Як правило, ви хочете, щоб ваші деталі були розташовані таким чином, що сліди не повинні йти далі, ніж їм потрібно.

Зазвичай, коли люди роблять схеми, вони намагаються зробити свої схеми «гарними». Закладення дошки таким же чином, як і ваша схема, як правило, дуже вдалий початок. Але, перш ніж це зробити, подивіться на все, з чим вам потрібно буде реально взаємодіяти, порти USB, порти програмування, кнопки тощо, і покладіть їх там, де найкраще буде для кінцевого продукту.

Після того, як ви розкладете деталі, почніть з маршрутизації найважливіших слідів. Ці сліди мають дані про високу швидкість, і ви вважаєте за краще, щоб вони не стрибали на різні сторони дошки.

Після того, як ви викладете ці сліди, направте свої сліди влади. До цього моменту ви зможете зрозуміти, як найкраще прокласти все, що залишилося.

Зазвичай для мене потрібні 3 або 4 повторення укладання дошки, перш ніж я задоволений тим, що я зробив. Кожен раз, коли я це роблю, я дізнаюся про конкретні способи просування маршрутів, щоб зробити маршрутизацію простішою.

На завершення, якщо у вас є можливість, будьте готові змінити, які штифти підключаються до периферійного пристрою. Наприклад, якщо у вас підключений світлодіод до мікроконтролера, вам слід спробувати використати штифт, який знаходиться найближче до місця, де ви хочете розмістити світлодіод на платі. Багато разів у вас немає такої свободи, але це спробувати зробити, якщо можете.

Розташуйте компоненти, які вам подобаються, так, щоб ваш макет "мав сенс" з точки зору зручності використання. Зробіть, щоб поляризовані компоненти завжди мали однакову орієнтацію. Розмістіть роз’єми по периметру вашої плати, щоб мікросхеми мікросхеми мали послідовну орієнтацію.

Тоді дозвольте авторутуру робити це магічно, встановивши ДРК використовувати ширину слідів, які спочатку великі (мені подобається починати близько 20 мільйонів). Якщо не вдалося отримати 100% маршрутизацію, введіть "ripup;" у командному рядку, щоб повернути вас у гніздо щурів та змінити DRC, щоб поступово зменшувати ширину слідів, доки авторетуар не буде задоволений.

Я знаю, що у багатьох "важко вмирають" люди мають "проблеми" з авторутером, але, здається, я думаю, що це дуже чудова робота. Якщо ви не робите по-справжньому цифровий введення / виведення з високою пропускною здатністю або, можливо, радіочастотний дизайн, шлях, який проходить сигнал, рідко буде викликати занепокоєння для вас. Я хотів би трохи обережно ставити такі речі, як кристали, близько до штифтів мікросхем, які вони використовують, якщо у вас є такі.

Я просто перелічу кілька порад тут у конкретному порядку:

• Визначте свою владу / земну стратегію спочатку. По можливості використовуйте силовий і заземлюючий літак. Якщо ви приклеюєте до двосторонньої дошки, використовуйте ґрунт, насипаний на дно, і не забудьте видалити будь-яку сироту з міді. Ваша мета - завжди мати найкоротший шлях до землі. Сигнали вищої частоти будуть слідувати найнижчому шляху індуктивності до землі, а не найнижчому опору. Можливо, вам доведеться додати додаткові конденсатори для роз'єднання.

• Зробіть макет на сітці, зробіть розмір сітки кратним вашому найменшому розміру сліду. Зробіть великі сліди кратними вашої сітки.

• Розмістіть компоненти з особливою увагою на будь-яких високочастотних сигналах або шинах з високою ємністю, будь-які, що вимагають врахування ефектів лінії електропередачі. Деякі приклади: шина I2C, яка підключається до безлічі мікросхем (3-4 +), навіть якщо її низькошвидкісна шина. Шини SPI при частоті 1 МГц або більше, шини I2S, тактовий розподіл, кристалічні генератори, USB, Ethernet, шини пам'яті тощо.

• Авторуйтери смокчуть. Вони корисні, якщо у вас є 25 GPIO-сигналів, які просто контролюються, і вам дійсно все одно, куди вони йдуть, навіть тоді ви, швидше за все, почухаєте голову, дивлячись, що це робиться. Ніколи не дозволяйте маршруту живлення або сигнальних ліній. Я використовував альтіуми, оркади та орли, вони всі дуже погані.

• Ніколи, ніколи, якщо ви дійсно не знаєте, що ви робите, не використовуйте розділену площину заземлення, навіть якщо в аркуші даних АЦП / ЦАП зазначено, що вам потрібні окремі аналогові та цифрові підстави. Зверніть увагу на земні зворотні шляхи, але не розбивайте площину.

• Якщо вам доведеться використовувати площину потужності розбиття через ділянки з кількома напругами живлення: жоден слід сигналу не може перетнути розкол на сусідній шар. Неважливо, що це за слід чи що він робить, не перекреслюйте цей розкол. Розмістіть шари на ефектових шарах, щоб це застосувати.

• Розміщуючи компоненти, це може допомогти спочатку скласти компонент та його тісно пов'язані схеми, а потім перемістити їх на плату як групу. Наприклад, джерело живлення комутації сам ІК часто дуже малий, але потрібно враховувати також схему зовнішньої схеми підтримки, яку часто потрібно підтримувати дуже близько до контрольованих потоків. Тож спочатку розташуйте всю частину схеми поза розмірами плати, щоб ви добре уявили, скільки місця їй потрібно. Зробіть те саме для всіх ІС, оскільки навіть роз'єднані ковпачки можуть зайняти більше місця, ніж ви думаєте, що вони будуть.

Я не збираюся вникати у деталі, які мають усі інші. Вони зробили чудову роботу, обговоривши метод.

Я хотів би зв’язати вас із запискою про додаток, створеною компанією Intel, яка допомогла мені, коли я починав, спочатку думати про те, що слід. Якщо ви хочете, щоб інші джерела просто прокоментували, і я можу показати вам, куди я поїхав звідти, щоб справді вдосконалити свою техніку. Це, однак, може показати вам, як отримати якість 4-шарової дошки із землею та силовою площиною з добре розробленої двошарової дошки.

Я не експерт, але це такий підхід, який я дотримуюся, і він працює ...

1. Маршрутизація найважливіших доріжок, починаючи спочатку з силових та ґрунтових рейок

2. Проведіть землю по краю дошки, де це можливо (але не так близько, щоб вона торкалася краю)

3. Наступним кроком є ​​поділ схеми на функціональні будівельні блоки

4. Впорядкуйте блоки так, щоб з'єднання між ними були максимально простими.

5. Тоді я б використовував автоматичну маршрутизацію для перевірки макета -автоматична маршрутизація повинна мати успіх за кілька секунд (скажімо, менше 60, хоча це очевидно залежить від складності вашого круга), якщо ви розміщуєте це добре (будь ласка, зверніть увагу, я використовую protel 99se, я не знайомий з орлом, тому час автоматичної маршрутизації може змінюватися)

6. Потім скасуйте автоматичний маршрут ... і ручний маршрут .. спочатку маршрутизуйте доріжки у функціональних блоках, а потім з'єднання між блоками.

Давня приказка полягає в тому, що дизайн - це 90% розміщення та 10% маршрутизації, знайдіть час, щоб отримати правильне розміщення, а решта стане на місце.

Корисна стратегія при укладанні дошки - розмістити спочатку більші компоненти та з'єднувачі, потім менші компоненти, такі як Rs та Cs. Розміщення компонентів є дуже важливим. Під час маршрутизації почніть з таких критичних мереж, як живлення, земля та будь-які годинники. Тоді починайте маршрутизувати найкоротші мережі, залишаючи найдовші до останнього.

Крім того, ви часто зустрічаєте вказівки щодо розміщення та маршрутизації у таблиці даних ІМС, яким потрібні деякі зовнішні периферійні компоненти. Я думаю, це ще не згадувалося. І з мого досвіду я б не пропонував використовувати авторуту. Говорили, що це добре для початківців, але ІМО навпаки. Існує так багато "найкращих практик", про які більшість автозаводів не знає.

Оскільки я зіткнувся з отриманням друкованої плати, яку вперше було схвалено EMV, я знаю, наскільки важливою є увага до деталей, і те, як більшість автозавантажувачів зіпсує ці деталі.