altium蛇形走线

    altium蛇形走线

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视频内容包含:Altium Designer16 绘制STM32开发板PCB全流程实战课程
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高级PCB工程师


能力要求:


能制作简单的封装,如DIP10等到;
掌握至少一种PCB设计软件的基本操作,并能制订简单的布线线宽和间距等规则;
能对具有100个元件和200个网络或以下PCB进行较合理和有序的布局和布线;
能在他人或自定规则下手动或自动布线并修改,达到**布通并DRC完全通过;
具备基本的机械结构和热设计知识;
掌握双面板走线的一些基本要求。


工作内容:


简单PCB的设计和修改(如结构简单的前面板、单片机小系统板等);
复杂PCB中规定部分的走线;
与自己设计PCB相关的调试;
写相关的开发、调试日志。


工作职责:


对PCB中自己设计部分负责。


精益求精的时候,人的内心会变得非常平静。
钻研新技术带来的愉悦堪比拆快递,你觉得呢?
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一般布局按如下原则进行:


①. 按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);


②. 完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线较为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线较简洁;


③. 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;


④. I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;


⑤. 时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;


⑥. 在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的*石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容。


⑦. 继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);


⑧. 布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉


——需要特别注意,在放置元器件时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以保证电路板的电气性能和生产安装的可行 性和便利性同时,应该在保证上面原则能够体现的前提下,适当修改器件的摆放,使之整齐美观,如同样的器件要摆放整齐、方向一致,不能摆得“错落有致” 。


这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑。布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑。


*四:布线。布线是整个PCB设计中较重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布 通,这时PCB设计时的较基本的要求。如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块 印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到较佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方, 但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来较大的不便。布线要整齐 划一,不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了。
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布线是PCB设计过程中技巧较细、限定较高的,即使布了十几年线的工程师也往往觉得自己不会布线,因为看到了形形色色的问题,知道了这根线布了出去就会导致什么恶果,所以,就变的不知道怎么布了。但是高手还是有的,他们有着很理性的知识,同时又带着一些自我创作的情感去布线,布出来的线就颇为美观有艺术感。


下面是一些好的布线技巧和要领:


首先,先对做个基础介绍,PCB的层数可以分为单层,双层和多层的,单层现在基本淘汰了。双层板现在音响系统中用的挺多,一般是作为功放粗狂型的板子,多层板就是指4层及4层以上的板,对于元器件的密度要求不高的一般来讲4层就足够了。从过孔的角度可以分成通孔,盲孔,和埋孔。通孔就是一个孔是从**层直接通到底层的;盲孔是从**层或底层的孔穿到中间层,然后就不继续穿了,这个好处就是这个过孔的位置不是从头堵到尾的,其他层在这个过孔的位置上还是可以走线的;埋孔就是这个过孔是中间层到中间层的,被埋起来的,表面是完全看不到。具体情况如下图所示。


PCB布线的那些小技巧,你都掌握了吗?


在自动布线之前,预先用交互式对要求比较高的线进行布线,输入端与输出端的边线不应相邻平行,避免产生反射干扰。在必要时,可加地线进行隔离,且两相邻层的布线要互相垂直,因为平行比较容易产生寄生耦合。自动布线的布通率依赖于良好的布局,可预先设定布线规则,如走线弯曲次数、导通孔数目、步进数目等。一般是先进行探索式布线,快速的连通短线,再通过迷宫式布线,把要布的连线进行全局布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线并试着重新再布线,从而改进总体的布线效果。


对于布局而言,一个原则是数字和模拟尽可能的分开,令一个原则是低速的不要和高速的接近。较基本的原则就是把数字接地和模拟接地分开,数字接地由于都是开关器件,电流在开关的一瞬间都很大,不动的时候又很小,所以数字接地不可以和模拟接地混在一起。一个推荐的布局可以像下图所示。


1、电源与地线之间布线注意事项


(1)要在电源、地线之间加上去耦电容。一定要电源经过了去耦电容之后再连接到芯片的管脚,下图中列举了几种错误的连接法和一个正确的连接法,大家对着参照下,是不是有犯这样的错误呢?去耦电容一般来说有两个作用,一个是提供芯片瞬间的大电流,二是去除电源噪声,一方面是让电源的噪声尽量少的影响芯片,另一方面是芯片产生的噪声不要影响到电源。


PCB布线的那些小技巧,你都掌握了吗?


(2)尽量加宽电源及地线,较好是地线比电源线宽,其关系为:地线》电源线》信号线。


(3)可以使用大面积的铜层作地线,在印制板上把没被使用的地方都与地相连,作地线使用,或是做成多层板,电源,地线各占用一层。


2、数字电路与模拟电路混合时的处理


PCB布线的那些小技巧,你都掌握了吗?


现在,许多的PCB不再是单一功能的电路了,而是由数字电路和模拟电路混合构成,因此在布线时就需要考虑到它们之间互相干扰的问题,特别是地线上的噪音干扰。


由于数字电路频率高,模拟电路敏感度强,对信号线来说,高频的信号线要尽可能的远离敏感的模拟电路器件,但是对于整个PCB来说,PCB的地线对外界的结点只能有一个,所以必须要在PCB内部处理号数字电路及模拟电路共地的问题,而在电路板内部,数字电路的地和模拟电路的地实际上是分开的,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字电路的地与模拟电路地有一点短接,请注意,只有一个连接点,也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。


3、对于线拐角的处理


通常线的拐角处会有粗细变化,但是在线径粗细发生变化的时候,会发生一些反射的现象。拐角方式对于线的粗细变化情况,直角是较差的,45度角好一些,圆角是较好的。但是圆角对PCB设计来讲处理比较麻烦,所以一般是看信号的敏感程度来定,一般的信号用45度角就可以了,只有那些非常敏感的线才需要用圆角。


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4、布好线后要进行设计规则检查


无论做什么,在完成后都要检查,就像我们考试的时候如果有时间剩余都要对我们的作答情况进行检查,这是我们拿到高分的重要途径,同样我们画PCB板也一样。这样我们才能更有把握我们画出来的电路板是合格产品。我们一般检查有如下几个方面:


(1)线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。


(2)电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗),在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。


(3)对于关键的信号线是否采取了较佳措施,如长度较短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。


(4)模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。


(5)后加在PCB中的图形(如图示、注标)是否会造成信号短路。


(6)对一些不理想的线形进行修改。


(7)在PCB上是否加有工艺线,阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。


(8)多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。


总之,以上的技巧和方法要领都是经验之谈,非常值得我们在画PCB板的时候学习借鉴,在画PCB图过程中除了熟练运用制图工具软件,还要有扎实的理论知识和丰富的实战经验,这些可以帮你快速有效地完成你的PCB图。但是还有一点非常重要,那就是一定要细心,无论是布线还是整体布局每一步都要很细心认真地对待,因为你的一个很小的差错可能会导致你较终的产品成为废品,然后还找不到哪里出错了,所以我们在画图的过程宁愿多花点时间细心核对细节部分也不愿意出问题了再返回来检查,那样可能会花更多的时间。简而言之,画PCB的过程注意细节部分。
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有段时间没有发博客,很多朋友给我发邮件,问我怎么了,是不是已经累倒在键盘上了。在这谢谢博友的关心。这段时间过得很煎熬,就没有心情写博客了。之**直都是从事程序的编写,虽然接触硬件比较多,但没有真正去设计一款硬件,但这次我要亲自去设计,从电路设计,PCB制板到程序的抒写,全都是我一个人去做,其中的苦楚对于我这个新手来说,前路渺茫。但这一路走来感悟很多,在硬件开发中,网上学习真的很重要,独立的学习,忘记身边的不愉快,做自己想做的。不多说了,下面进入正题。


我也是**次进行硬件开发,下面总结了我在设计时出现一些PCB画板中错误,帮助大家少走一些弯路。


(1)如果原理图出现下面这些错误,是用于元件是因为原理图是复制过来的,在编译的页面的元器件的 unique identifiers是确定的,当再次新建一个SCH文件,并将原件的电路图复制到这个新建的SCH页面时,则元器件的unique identifiers 属性将会保持,这样在不同的SCH页面便会出现相同的unique identifiers 在后期编译检查时,就会报一个
[Warning] Sheet1.SchDoc Compiler Unique Identifiers Errors: KDQEPJBH found at 580,220 and 690,370 对应两个元器件的错误。
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PCB设计准则


只要遵循如下几个准则,良好的12位布线技巧并不难掌握:


1. 检查器件相对于接插件的位置,确保高速器件和数字器件较靠近接插件。


2. 电路中至少要有一个地平面。


3. 使电源线比板上的其它走线宽。


4. 检查电流回路,寻找地线中的可能噪声源。这可通过确定地平面上所有点的电流密度和可能存在的噪声量来实现。


5. 正确旁路所有器件,将电容尽量靠近器件的电源引脚放置。


6. 使所有走线都尽量短。


7. 查看所有的高阻抗走线,逐条走线查找可能的电容耦合问题。


8. 确保对混合信号电路中的信号正确滤波。

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