100个电路设计小技巧
非常感谢Robert Feranec在谷歌上分享的硬件设计技巧,因为国内的你很可能访问不了,所以我将这些小技巧整理下来,并且称之为“硬件设计黄金守则100条”。请思考我们为什么要遵守这些守则,他们会给我们带来什么好处?
以下是这些守则:
- 低频电路中的串扰
- 如果有足够的空间,请将信号线分散开
- 使用“+”作为电源网络的正极前缀
- 在图纸的端口处添加页面序号引用(Page Reference)
- 设计制作小型测试电路板
- 始终为每种组件(器件)类型创建特定的原理图符号,减少手动处理BOM操作
- 为你的桌子设置合适的高度
- 你该在大电流走线中使用多种过孔。
- 选择2-3家大型器件供应商作为你的器件供应链
- 一旦你命名了一个网络,使用复制粘贴功能而不要再去手动填写
- 不要忘记在你的板子上放置安装孔(mounting holes)
- 在原理图中放置有用的注释、屏幕截图或者数据表格
- 请注意是否应将连接器直接放在边缘或者应该放置在板子的外面
- 如果您的组件上有裸露的焊盘,请考虑将焊膏分成更小的碎片(Top/bot paste)
- 创建一个TODO文件以列出下一个电路板版本的更改
- 使用串联终端电阻器可能有助于降低串扰
- 对于复杂的电路板,必须至少要构建3个原型,最好要构建5个原型
- 始终在带状电缆接头(ribbon cable)周围创建一个边框壳体(BOX)
- 始终确保原理图中的引脚号指向封装中正确的引脚(二极管,三极管,MOSFET,Button……)
- 不要忘记热分布
- 如果可能,请使用两个烙铁
- ESD保护应尽可能靠近连接器放置
- 不要害怕自己创建组件
- 将SMT组件的封装的参考点(x = 0,y = 0的点)放置在组件的中间,或考虑将其放置在重心中
- 尝试在信号之间使用尽可能大的间隙/间隙
- 如果您是内存布局的新手,请不要将内存芯片放置在离CPU太近的位置
- 使用至少两个显示器
- 当您寻找组件时,您该尝试在供应商网站上搜索
- 确保在连接器上连接了足够的引脚以承载大电流
- 在您的电路板上做纸模型
- 原理图页面名称中包含页码序号
- 一定要在环境室(environmental chamber-环境试验箱)中进行测试
- 如果可以,请在调试或测试期间进行维修时尝试使用含铅锡
- 看看您的竞争对手正在使用什么(解决方案)
- 在电源上使用铁氧体磁珠或0R电阻
- 购买一个好的鼠标
- 使用“ .Checked PCB” “.Checked SCH” “.Creator”作为组件(器件)参数
- 将基准(fiducials)放置在PCB角落和安装SMD组件的一侧
- 请注意如何排序连接器上的引脚
- 尽可能少使用芯片制造商的支持
- 在某些组件(连接器,插槽等)的丝网印刷上添加更多信息
- 创建装配图,和描述每个组件在PCB上位置的文档
- 创建原理图符号时,列出所有引脚替代功能
- 在BGA下进行放置时,首先只检查可用空间在哪里,然后再做一次
- 为您的项目创建有用的文件夹结构
- 检查您封装的针脚顺序
- 使用具有良好软件支持的芯片
- 导入参考原理图
- 将晶体放置在靠近芯片的位置,以使走线尽可能短
- 阅读勘误文件(Errata documents)
- 在原理图中,请始终创建包含页面列表和页码的封面
- 在电源放置中,将输出电容器放置在靠近电源输出的位置
- (如果您的CAD系统支持)创建网络类(net classes)
- 将通孔组件的封装参考点放置到引脚1
- 即使电阻和电容器的尺寸相同,也要使用不同的封装(例如0805)
- 如果您要手动焊接BGA(例如通过热风枪),请注意它何时位置下降
- 如果您正在测试原型并且出了点问题,请不要继续连接其他原型
- (如果您的CAD软件支持)创建电路板变体( board variants)
- 使用可选电阻器将一个接口重新路由到更多地方(非常好的建议)
- 在原理图符号和封装之间使用相同数量的引脚和焊盘
- 不要忘了VIA的宽高比(VIA aspect ratio)
- 在封面上,包含原理图的状态(Draft,Preliminary,Checked,Released)
- 考虑将模拟电路放置在PCB的角落
- 备份并可能对项目文件夹进行版本控制
- 如果不确定某些模块是否有用,请在原理图中添加上它
- 在电源Netname中包含电源电压值。
- 在你连接信号线之前,确认所有BGA封装的引脚都做好扇出,并且已经放好了所有的BHA过孔。
- 将高的元器件放置到板子的同一面。
- 使用热风枪焊接或者拆卸元器件
- 使用1%精度的电阻代替5%的电阻
- 尽量不要使用自动布线
- 给你的原理图命名规则:清晰而简洁
- 如果你不确定某部分电路是否能正常工作,增加一些备选项和一些滤波电路
- 如果不是必须,你可以不要考虑使用hierarchal schemtic 设计原理图,这样难以追踪和维护。(尝试使用Block Diagram)
- 符号描述(symbol description)中,不要使用小数点“.”,比如: 2.2uH 改成 2u2
- 考虑在板子的边缘放置小封装的SMD LED,这样你可以通过简单的打个孔就可以看到它们。
- 设计元器件外形框比器件实际略大一些。不要忽略容差。
- (某些连接器)最好使用通孔型而不是SMT型。
- 即使你的重要线路只有两条线在同一页面直连,也要给他们重新命名(使用NetLable)。
- 增加测试点testpoints
- 原理图中根据PCB中的要靠近的管脚,放置原理图中的元器件
- 一定要给你的封装(FootPrint)增加Assembly层。
- 注意用来连接过孔或者通孔的不同的连接方式。Youtube
- 将热组件放在顶部
- 如果您在PCB上没有空间,请考虑使用支架组件(stands off components)
- 完成项目后,将原理图打印为PDF
- 在项目名称和PCB文件名中使用电路板版本号
- 将“仅PCB”组件添加到原理图中(安装孔,基准点等)
- 拆焊时,不要害怕使用大量焊料
- 晶体也可以放置在PCB的另一侧,只需保持走线较短
- 在原理图中,标记可能不安装的组件
- 在带有裸露焊盘(EP)的组件下,您可能希望将去耦电容器放置在GND焊盘放置于EP下方的方式
- 在每个页面的顶部放一个大标题,在每个芯片/连接器上放一个小标题
- 不要使用4根导线交叉结
- 您可能需要在开始进行布局之前将所有组件都放置在板上。
- 将引脚放置在原理图符号中,易于阅读且一致
- 在布局期间,请考虑在PCB中隐藏组件标识
- 不要忘记放置其他安装孔(例如用于散热片)
- 您的产品应经过ESD放电测试
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