零基础学习嵌入式开发:PCB设计这几个问题你懂多少?

更新时间: 2019-07-04 15:26:00来源: 粤嵌教育

      零基础的学员在学习嵌入式开发的时候,都会遇到很多的问题,很多的人都会不知道PCB设计的原理是什么?在做PCB设计的时候会遇到什么样的问题?遇到问题的时候应该要怎么解决?下面粤嵌科技嵌入式培训机构的讲师就来给大家讲解下,解答下大家的疑惑。
嵌入式
  PCB的输电系统(PDS)设计可以忽略吗?

  这一任务常被忽视,但对于系统级模拟和数字设计人员却至关重要。

  PDS的设计目标是将响应电源电流需求而产生的电压纹波降至最低。所有电路都需要电流,有些电路需求量较大,有些电路则需要以较快的速率提供电流。采用充分去耦的低阻抗电源层或接地层以及良好的PCB层叠,可以将因电路的电流需求而产生的电压纹波降至最低。例如,如果设计的开关电流为1A,PDS的阻抗为10mΩ,则最大电压纹波为10mV。

  对于理想的PCB层叠,电源层起始入口点和DUT周围均应使用去耦电容,这将确保PDS阻抗在整个频率范围内均较低。使用若干0.001μF至100μF的电容有助于覆盖该范围。没有必要各处都配置电容;电容正对着DUT对接会破坏所有的制造规则。如果需要这种严厉的措施,则说明电路存在其它问题。

  如何实现裸露焊盘的最佳电气和散热连接?

  这是一个容易忽视的方面,但它对于实现PCB设计的最佳性能和散热至关重要。

  裸露焊盘(引脚0)指的是大多数现代高速IC下方的一个焊盘,它是一个重要的连接,芯片的所有内部接地都是通过它连接到器件下方的中心点。裸露焊盘的存在使许多转换器和放大器可以省去接地引脚。关键是将该焊盘焊接到PCB时,要形成稳定可靠的电气连接和散热连接,否则系统可能会遭到严重破坏。

  通过以下三个步骤,可以实现裸露焊盘的最佳电气和散热连

  1.在可能的情况下,应在各PCB层上复制裸露焊盘,这将为所有接地提供较厚的散热连接,从而快速散热,对于高功耗器件尤其重要。在电气方面,这将为所有接地层提供良好的等电位连接。在底层上复制裸露焊盘时,它可以用作去耦接地点和安装散热器的地方。

  2.将裸露焊盘分割成多个相同的部分。以棋盘状最佳,可以通过丝网交叉格栅或焊罩来实现。在回流焊组装过程中,无法决定焊膏如何流动以建立器件与PCB的连接,因此连接可能存在,但分布不均,更糟糕的情况是连接很小并且位于拐角处。将裸露焊盘分割为若干较小的部分可以使各个区域都有一个连接点,从而确保器件与PCB之间形成可靠、均匀的连接。

  3.应当确保各部分都有过孔连接到地。各区域通常都很大,足以放置多个过孔。组装之前,务必用焊膏或环氧树脂填充每个过孔,这一步非常重要,这样才能确保裸露焊盘焊膏不会回流到过孔空洞中,否则会降低正确连接的机率。

  PCB中各层面之间的交叉耦合真的无关紧要吗?

  大多数设计人员认为这无关紧要,但,并非如此。

  在PCB设计中,一些高速转换器的布局布线不可避免地会出现一个电路层与另一个交叠的情况。某些情况下,敏感的模拟层(电源、接地或信号)可能就在高噪声数字层的正上方。因为这些层面位于不同的层,所以无关紧要?我们来看一个简单的测试。

  选择相邻层中的一层,并在该层面注入信号。然后,将交叉耦合层连接到一个频谱 分析仪。可以看到,耦合到相邻层的信号非常多。即使间距40密尔,某种意义上相邻 层仍会形成一个电容,因此在某些频率下,信号仍会从一个层耦合到另一个层。

  假设某层上的高噪声数字部分具有高速开关的1V信号,层间隔离为60dB时,非受驱层将看到从受驱层耦合而来的1mV信号。对于2Vp-p满量程摆幅的12位模数转换器 (ADC)而言,这意味着2LSB(最低有效位)的耦合。对于特定的系统,这可能不成问题, 但应注意,当分辨率从12位提高到14位时,灵敏度会提高四倍,因而误差将增大到8LSB。

  忽略交叉面/交叉层耦合可能不会导致系统设计失败,或者削弱设计,但必须保持警惕,因为两个层面之间的耦合可能比想象的要多。

  以上就是粤嵌科技嵌入式培训机构的讲师给大家讲解的PCB设计中要注意的问题,如果说你想要学习嵌入式技术的话可以来我们粤嵌科技进行实地考察,或者是你想要了解更多的关于嵌入式技术的问题的话,可以点击我们文章下面的获取试听资格按钮来我们粤嵌科技听取嵌入式的免费课程,来和我们的讲师进行面对面的交流。

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