Saran untuk beralih dari sarang tikus ke PCB yang dialihkan

Adakah yang bisa menawarkan strategi yang berguna untuk berpindah dari sarang tikus ke PCB yang diarahkan?

(Saya menggunakan Eagle dan bertujuan untuk membuat PCB sisi tunggal / ganda di rumah)

Menggambar skematis itu baik-baik saja, tetapi ketika harus merutekan trek, rasanya seperti mengurai bola wol raksasa.

Salah satu sumber daya yang saya rujuk orang cukup sering adalah Tutorial Desain PCB David Jones .

Banyak info bagus tentang penempatan komponen, perutean, toleransi, lapisan, dll ...

Hanya untuk mengulangi apa yang dikatakan orang lain, dan D. Jones juga mengatakan, itu semua dimulai dengan penempatan komponen. Bersedia merobek, memindahkan komponen, memulai dari awal, dll ... Jangan malas atau keras kepala dan mencoba untuk memaksa pasak bundar itu ke dalam lubang persegi. Jika perutean menjadi sulit, mungkin ada cara untuk memindahkan atau memutar bagian sehingga tiba-tiba menjadi lebih mudah.

Saya suka memulai dengan meletakkan skema saya di depan saya. Anda biasanya ingin bagian Anda diatur sedemikian rupa sehingga jejak tidak harus melangkah lebih jauh dari yang seharusnya.

Biasanya ketika orang membuat skema mereka mencoba membuat skema mereka "cantik". Meletakkan papan Anda dengan cara yang sama dengan skema Anda biasanya merupakan awal yang sangat baik. Tetapi, sebelum Anda melakukannya, lihat apa pun yang Anda perlukan untuk benar-benar berinteraksi, port USB, port pemrograman, tombol, dll. Dan letakkan di tempat yang terbaik untuk produk akhir.

Setelah Anda meletakkan bagian Anda, mulailah dengan merutekan jejak yang paling penting. Jejak-jejak ini adalah yang memiliki data kecepatan tinggi pada mereka dan Anda lebih suka agar mereka tidak melompat ke sisi papan yang berbeda.

Setelah Anda meletakkan jejak itu, rutekan jejak kekuatan Anda. Pada titik ini Anda harus bisa mengetahui cara terbaik untuk merutekan apa pun yang tersisa.

Biasanya saya butuh 3 atau 4 iterasi meletakkan papan sebelum saya senang dengan apa yang saya buat. Setiap kali saya melakukannya, saya belajar cara-cara tertentu yang perlu dirutekan untuk membuat perutean lebih sederhana.

Sebagai catatan terakhir, jika Anda memiliki kemampuan untuk, bersedia mengubah pin apa yang terhubung ke periferal. Misalnya, jika Anda memiliki LED yang terhubung ke mikrokontroler, Anda harus mencoba menggunakan pin yang paling dekat dengan tempat Anda meletakkan LED di papan tulis. Sering kali Anda tidak memiliki kebebasan ini, tetapi itu adalah sesuatu untuk dicoba jika Anda bisa.

Tempatkan komponen sesuka Anda agar tata letak Anda "masuk akal" dari sudut pandang kegunaan. Jadikan komponen terpolarisasi selalu memiliki orientasi yang sama. Tempatkan konektor pada perimeter papan Anda, buat chip IC memiliki orientasi yang konsisten.

Kemudian biarkan autorouter melakukan sihirnya, mengatur DRC untuk menggunakan jejak lebar yang besar pada awalnya (saya suka memulai sekitar 20mil). Jika gagal mencapai 100% dialihkan, ketik "ripup;" di baris perintah untuk membawa Anda kembali ke sarang tikus dan mengubah DRC untuk semakin mengurangi lebar jejak sampai autorouter bahagia.

Saya tahu banyak "orang yang sulit" memiliki "masalah" dengan autorouter, tetapi saya pikir itu melakukan pekerjaan yang sangat bagus. Kecuali jika Anda melakukan I / O digital bandwidth sangat tinggi atau mungkin desain RF, jalur yang diambil sinyal jarang menjadi penyebab kekhawatiran bagi Anda. Saya akan sedikit berhati-hati tentang menempatkan hal-hal seperti kristal dekat dengan pin chip IC yang mereka gunakan jika Anda memilikinya.

Saya hanya akan daftar beberapa tips di sini tanpa urutan tertentu:

• Tentukan strategi kekuatan / dasar Anda terlebih dahulu. Kapan pun memungkinkan, gunakan power dan ground plane. Jika menempel pada papan 2 sisi gunakan tuangkan tanah di bagian bawah dan ingat untuk menghapus tembaga yatim piatu. Tujuan Anda adalah untuk selalu memiliki jalur terpendek ke tanah. Sinyal frekuensi yang lebih tinggi akan mengikuti jalur induktansi terendah ke ground, bukan hambatan terendah. Anda mungkin perlu menambahkan kapasitor decoupling tambahan.

• Lakukan tata letak pada grid, buat ukuran grid kelipatan dari ukuran jejak terkecil Anda. Buat jejak yang lebih besar kelipatan kisi Anda.

• Tempatkan komponen dengan perhatian khusus pada sinyal frekuensi tinggi atau bus dengan kapasitansi tinggi, apa pun yang mengharuskan Anda mempertimbangkan efek saluran transmisi. Beberapa contoh: bus I2C yang terhubung ke banyak chip (3-4 +), meskipun bus kecepatan rendah. SPI bus @ 1MHz atau lebih besar terutama, bus I2S, distribusi jam, osilator kristal, USB, ethernet, bus memori, dll.

• Autorouter payah. Mereka berguna jika Anda memiliki 25 sinyal GPIO yang hanya kontrol on-off dan Anda benar-benar tidak peduli ke mana mereka pergi, bahkan kemudian Anda mungkin akan menggaruk kepala saat melihat apa yang terjadi. Jangan pernah biarkan merutekan kabel daya atau sinyal. Saya telah menggunakan altium, ork dan elang, semuanya sangat buruk.

• Tidak pernah, kecuali jika Anda benar-benar benar-benar tahu apa yang Anda lakukan, gunakan pesawat ground split, bahkan jika lembar data ADC / DAC mengatakan Anda perlu alasan analog dan digital terpisah. Perhatikan jalan kembali tanah tetapi jangan membelah pesawat.

• Jika Anda harus menggunakan bidang daya split karena area dengan tegangan pasokan berganda: Tidak ada jejak sinyal yang dapat melintasi pemisahan pada lapisan yang berdekatan. Tidak masalah apa jejaknya atau apa fungsinya, jangan lewati pemisahan itu. Letakkan keluar di lapisan yang terkena dampak untuk menegakkan ini.

• Saat menempatkan komponen, dapat membantu untuk menata komponen dan sirkuit yang terkait erat terlebih dahulu, kemudian memindahkannya ke papan sebagai kelompok. Misalnya dengan catu daya switching, IC itu sendiri sering kali sangat kecil tetapi Anda perlu mempertimbangkan tata letak sirkuit dukungan eksternal yang sering harus dijaga sangat dekat bersama dengan jalur arus terkontrol. Jadi tata letak seluruh bagian sirkuit di luar dimensi papan terlebih dahulu sehingga Anda memiliki ide bagus tentang seberapa banyak ruang yang sebenarnya dibutuhkan. Lakukan hal yang sama untuk semua IC karena bahkan topi decoupling dapat mengambil lebih banyak ruang daripada yang Anda pikirkan.

Saya tidak akan membahas detail besar yang dimiliki semua orang. Mereka telah melakukan pekerjaan yang bagus untuk membahas suatu metode.

Saya ingin menautkan Anda dengan catatan aplikasi yang dibuat oleh Intel yang membantu saya, ketika saya mulai, untuk membuat pikiran saya memikirkan hal-hal yang seharusnya terlebih dahulu. Jika Anda ingin sumber lain hanya berkomentar dan saya dapat menunjukkan di mana saya pergi dari sana untuk benar-benar meningkatkan teknik saya. Namun ini dapat menunjukkan kepada Anda cara mendapatkan kualitas papan 4 lapisan dengan tanah dan pesawat listrik dari papan 2 lapisan yang dirancang dengan baik.

Saya bukan ahli, tapi ini pendekatan yang saya ikuti dan berhasil ...

1. Rute jalur yang paling penting terlebih dahulu dimulai dengan power dan ground rails

2. Jalankan tanah di sekitar tepi papan jika memungkinkan (tetapi tidak terlalu dekat hingga menyentuh tepi)

3. Langkah selanjutnya adalah membagi sirkuit menjadi blok bangunan fungsional

4. Atur blok sehingga koneksi di antara mereka sesederhana mungkin ..

5. Saya kemudian akan menggunakan perutean otomatis untuk memeriksa tata letak -otomatis perutean akan berhasil dengan beberapa detik (katakanlah kurang dari 60, meskipun ini jelas tergantung pada kompleksitas ciruit Anda) jika Anda sudah menempatkan penempatan Anda dengan baik (harap dicatat saya menggunakan protel 99se, saya tidak terbiasa dengan elang sehingga waktu perutean otomatis dapat bervariasi)

6. Kemudian batalkan rute otomatis ... dan rute manual .. rutekan trek di dalam blok fungsional terlebih dahulu dan kemudian koneksi antar blok.

Pepatah lama adalah bahwa desain adalah penempatan 90% dan perutean 10%, luangkan waktu untuk mendapatkan penempatan yang tepat dan sisanya akan jatuh ke tempatnya.

Strategi yang bermanfaat ketika meletakkan papan adalah menempatkan komponen yang lebih besar terlebih dahulu, dan konektor, kemudian komponen yang lebih kecil seperti Rs dan Cs. Penempatan komponen sangat penting. Saat melakukan routing, mulailah dengan jaring kritis seperti daya, ground dan semua jam. Kemudian, mulailah merutekan jala terpendek, meninggalkan yang terlama ke yang terakhir.

Juga, Anda sering menemukan panduan penempatan dan perutean dalam lembar data IC yang memerlukan beberapa komponen periferal eksternal. Saya pikir itu belum disebutkan. Dan dari pengalaman saya, saya tidak akan menyarankan menggunakan autorouter. Dikatakan bahwa itu baik untuk pemula, tetapi yang sebaliknya adalah IMO. Ada begitu banyak "praktik terbaik" yang tidak diketahui oleh sebagian besar autorouter.

Karena saya dihadapkan dengan mendapatkan PCB untuk disetujui EMV untuk pertama kalinya, saya tahu betapa pentingnya perhatian terhadap detail dan bagaimana sebagian besar autorouter akan mengacaukan detail-detail itu.