PCB设计流程
来源: 作者: 发布时间:2014-10-30 11:37:24 浏览量:PCB的设计就是将设计的电路在一块板上实现。一块PCB板上不但要包含所有必需的电路,而且还应该具有合适的元件选择、元件的信号速度、材料、温度范围、电源的电压范围以及制造公差等信息,一块设计出来的PCB必须能够制造出来,所以PCB的设计除了满足功能要求外,还要满足制造工艺要求以及装配要求。为了有效地实现这些设计目标,我们需要遵循一定的设计过程和规范。
1)产生设计要求和规范。通常,一个新的设计要从新的系统规范和功能要求开始。产生了设计的系统规范和功能要求等说明后,就可以进行功能分析,并且产生成本目标、开发计划、开发成本、需要应用的相关技术以及各种必需的要求。例如,一个电机控制系统的开发项目,它的设计要求和规范可能包括控制电机的类型(永磁同步电机,PMSM)、电机的功率(100W)、电压和电流的要求(24V,5A)、控制精度要求、平均无故障时间(MTBF)、通信接口的要求、应用环境等。这些设计规范将是整个设计的起点,后续的设计过程将要严格满足这此规范要求。
2)将系统组成结构框图。一旦获得了系统的设计规范,我们就可以产生为实现该系统所要求的主要功能的结构框图。这个系统组成的结构框图描述了所设计的系统如何进行功能分解,各个功能模块之间的关系如何。
3)将系统按实现的功能分解到各个PCB。主要功能确定后,就可以按照可应用的技术,将实现的电路分解到PCB模块中,在一个PCB中的功能必须可以有效地实现。各个PCB之间可以通过数据总线或其他通信模式进行连接。多数情况下,是通过背板上的总线将各个子PCB连接起来,比如LabView的背板和数据采集子卡之间的连接。再如计算机的主板和内存条、显示驱动、硬盘控制器以及PCMCIA卡的接口。
4)绘制PCB的原理图。根据各个PCB的功能模块,绘制PCB实现的原理图电路图,从而在原理上实现其功能。在这个过程中,需要PCB实现所需要的合适元件以及元件之间的连接方式。
5)确定PCB的尺寸和结构。确定了原理后,就可以规划PCB。可以根据电路的复杂度和成本要求,确定PCB板的大小。PCB板的大小和层数也有关系。增加板层可以更容易实现复杂电路的布线,从而可以减小PCB板的尺寸。但是板层的增加会增加板的成本。因此,设计人员要折中考虑,如果板的信号要求比较高,而且线路复杂,可以使用多层板。如果线路不复杂,则可以使用双面板。具体设计应该综合考虑双面板、多层板的尺寸和制造成本。
6)将元件封装布置到PCB上。在确定了PCB的尺寸和结构后,就可以将元件封装布置到PCB上。在放置元件封装时,应该尽可能将具有相互关系的元件靠近;数字电路和模拟电路应该分放在不同的区域;对发热的元件应该进行散热处理;敏感信号应该避免产生干扰或被干扰,比如时钟信号,引线要尽可能短,所以要靠近其连接的芯片。
7)确定PCB的设计布线规则。在PCB布线前,应该确定布线的规则,比如信号线之间的距离、走线宽度、信号线的拐角、走线的最长长度等规则的要求。
8)对PCB进行布线。通常的做法是先对重要信号进行布线,其次为特殊元器件的布线,然后才是普通元器件的布线,最后对电源和地进行走线。
9)设计规则检查和调整PCB。在完成了布线后,还需要对布线后的PCB进行设计规则检查,看布线是否符合定义的设计规则的电气要求。根据检查的结果再调整PCB的走线。
10)时序和信号完整性分析。一个优秀的PCB设计,其时序应该满足设计要求。为了检查信号的时序以及信号的完整性,我们需要对布线后的PCB进行时序和信号完整性分析。对于时序分析,我们通常对一个关键信号的时序和信号完整性进行分析,比如总线、时钟等信号。
11)PCB的制造和装配。PCB的制造是将设计完整表现在一块实际的PCB板上,包括所有的信号连线、封装及层等。然后就可以将芯片焊接装配到PCB上。这样就完成了PCB的设计和制造。
12)PCB产品的测试。根据设计规范,对PCB进行现场测试,以便评估设计是否达到设计规范的要求。
以上是PCB设计的一般过程,在通常的设计中,我们都可以遵循这个设计流程。同时随着EDA软件的快速发展,虚拟的设计环境已经在软件平台中实现,它能有效地实现设计的仿真以及信号的虚拟分析,有助于设计的成功实现以及产品的快速开发,降低产品的开发成本。
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[变压器]关于三极管整流 本帖最后由 lf751217 于 2021-3-2 12:46 编辑 我知道发这些图很幼稚。 甚至有人画出这样的整流图,大家说下下面的图会出现什么结果?不知道 三极管 有电流放大作用的吗? 这么机械的理解问题,也是醉了。 光看到 它 有 两个 PN 结就不用考虑其它特性了是吧。 加个负载就会提供基极电流的,会发生什么 不知道 吗? 一堆人讨论,看不到 也 想不到 吗?wh6ic 发表于 2021-3-2 13:21不知道 三极管 有电流放大作用的吗? 这么机械的
大电流电感