从鼠窝到布线 PCB 的建议

电器工程 电路板 路由
2022-01-28 21:46:45

谁能提供从老鼠窝到布线PCB的任何有用策略?

(我正在使用 Eagle,目标是在家制作单/双面 PCB)

绘制原理图很好,但在布线时,感觉就像解开一个巨大的羊毛球。

4个回答

我经常向人们推荐的一种资源是David Jones 的 PCB 设计教程

很多关于元件布局、布线、公差、层等的好信息……

重申一下其他人说过的话,D. Jones 也说过,这一切都始于组件放置。愿意撕毁、移动组件、重新开始等等……不要懒惰或固执,并试图将那个圆形钉子强行插入一个方孔。如果布线变得困难,可能有一种方法可以移动或旋转零件,以便突然变得更容易。

我喜欢先把我的原理图放在我面前。您通常希望您的零件以这样的方式排列,即痕迹不必走得比他们需要的更远。

通常,当人们制作原理图时,他们会尝试使他们的原理图“漂亮”。以与原理图相同的方式布置电路板通常是一个很好的开始。但是,在您这样做之前,请查看您实际需要与之交互的任何东西,USB 端口、编程端口、按钮等,并将它们放在最适合最终产品的位置。

布置好零件后,首先布置最重要的走线。这些迹线具有高速数据,您希望它们不要跳到电路板的不同侧面。

布置好这些走线后,布线电源走线。至此,您应该能够弄清楚如何最好地路由剩余的任何东西。

我通常需要 3 到 4 次迭代来布置电路板,然后我才会对自己所做的感到满意。每次我这样做时,我都会了解需要路由跟踪以使路由更简单的特定方法。

最后一点,如果您有能力,愿意更改连接到外围设备的引脚。例如,如果您将 LED 连接到微控制器,则应尝试使用最接近您希望 LED 在板上放置的位置的引脚。很多时候你没有这种自由,但如果可以的话,你可以尝试去做。

放置你喜欢的组件,这样你的布局从可用性的角度来看是“有意义的”。使极化组件始终具有相同的方向。将连接器放置在电路板的周边,使 IC 芯片具有一致的方向。

然后让自动布线器发挥作用,将 DRC 设置为使用最初较大的走线宽度(我喜欢从 20mil 左右开始)。如果未能达到 100% 路由,请键入“ripup;” 在命令行中将您带回老鼠巢并将DRC更改为逐渐降低走线宽度,直到自动布线器满意为止。

我知道很多“顽固”的人对自动布线器有“问题”,但我碰巧认为它做得很好。除非您正在进行真正的高带宽数字 I/O 或 RF 设计,否则信号所采用的路径很少会引起您的关注。不过,如果你有的话,我会小心地将晶体之类的东西靠近他们正在使用的 IC 芯片引脚。

我只是在这里不按特定顺序列出一些提示:

  • 首先确定您的电源/接地策略。尽可能使用电源和接地层。如果粘在 2 面板上,请在底部倒地并记住移除任何孤立的铜。您的目标是始终拥有最短的接地路径。较高频率的信号将遵循最低电感路径到地,而不是最低电阻。您可能需要添加额外的去耦电容。

  • 在网格上进行布局,使网格大小为最小走线大小的倍数。使较大的迹线成为网格的倍数。

  • 放置组件时要特别注意任何高频信号或具有高电容的总线,任何需要您考虑传输线效应的地方。一些示例:连接到许多芯片(3-4+)的 I2C 总线,即使它是低速总线。SPI 总线 @ 1MHz 或更高,尤其是 I2S 总线、时钟分配、晶体振荡器、USB、以太网、内存总线等。

  • 自动布线器很烂。如果您有 25 个只是开关控制的 GPIO 信号,并且您真的不在乎它们的去向,它们会很有用,即使这样,当您看到它所做的事情时,您也可能会摸不着头脑。切勿让它布线电源或信号线。我用过altiums、orcads和eagles,它们都很糟糕。

  • 除非您真的知道自己在做什么,否则永远不要使用分离的接地层,即使 ADC/DAC 数据表表明您需要单独的模拟和数字接地。注意接地返回路径,但不要拆分平面。

  • 如果由于多个电源电压的区域而必须使用分离的电源层:没有信号走线可以穿过相邻层上的分离。不管痕迹是什么或它做什么,都不要越过那个裂缝。在受影响的层上放置保留以强制执行此操作。

  • 放置组件时,它可以帮助首先布局组件及其密切相关的电路,然后将它们作为一组移动到板上。例如,对于开关电源,IC 本身通常非常小,但您还需要考虑外部支持电路的布局,这些电路通常需要与受控电流路径保持非常接近。因此,首先将整个电路布置在电路板尺寸之外,这样您就可以很好地了解它实际需要多少空间。对所有 IC 执行相同的操作,因为即使是去耦电容也会占用比您想象的更多的空间。