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注意!ここでレイアウトの最も重要な設計手順

2019-04-02 17:28:52
プリント基板に対するPCBレイアウトの重要な影響により、プリント基板の製造、設置、およびメンテナンス後のコストがある程度決まります。電子設計では高密度になる傾向があり、各電子製品のPCBレイアウトは特に重要です。 PCBレイアウト設計は、多くの場合、より高いスルーレートを達成し、ジャンパ分布を減らし、接続間の電磁干渉を低減し、効果的にノイズを低減します。




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しかし、長年にわたり、PCBは電子工学の分野で削減されてきたように見え、舞台裏で静かに支払われているだけの未熟な英雄になりました。管理者は、PCBレイアウトは製造上の無視できる問題であり、設計エンジニアが気にする必要はないと考えています。しかし、デジタル回路では、より高速で高速のRF回路がPCB上に配置されているため、多くの設計でこれが制限要因となっています。コンピュータ支援設計(CAD)ツールは、エンジニアがボードを設計するのに役立ちますが、CADの自動巻き取り機能は通常、より多くの問題をもたらします。

現代のPCBはタイムキラーだけでなく、正確な設計要件を持つ主要部品でもあります。電子機器の動作周波数と信号の立ち上がり/立ち下がり時間はますます速くなっているので、PCBはますます重要になっています。

まず最初に、実際に起こった以下のいくつかのストーリーを見てみましょう。そうすれば、いくつかのインスピレーションを得ることができます。

PCのマザーボードに関する話
1985年に、PCチップセットは33MHzのバスを示しました。マッサは、地元のPCマザーボード製造会社から、新しいマザーボードは動かないだろうとの電話を受けました。 ICサプライヤのリファレンスデザインは動作可能ですが、同社はカスタム製品の形状を作りました。そしてMassaは、部品間のそれらの巻きがPCBトレースに多くの鋭角を持たせることに気付いた。

彼はまた、いくつかの重要な信号が大きなループの中に置かれていること、そしてボード上に多くのビアがあることを発見しました。これらの穴は、トレースがボードの前面から背面へと伸びることを可能にしました。同社によると、同社のPCBは米国コロラド州の誰かが設計したもので、安価で迅速で、1〜2日で完成するという。マッサは、配線は実際には自動化されたソフトウェアツールで行われているため、33MHzの信号を伝送するボードは正常に動作することは決してないと丁寧に話しました。

自動巻きツールは間違いを犯しやすいです。初期のPCBソフトウェアでは、信号からピンへの電流接続しか保証できません。高速信号がより短いトレースを必要とするとは考えていません。最初に必要な穴または線幅。インピーダンスの不整合などの問題が変化によって発生し、最終的にPCB設計全体が失敗します。




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ビデオチップに関する話
1995年に、私はビデオチップ会社で働いていて、以前と同じ状況を経験した兄弟がいました - 参照デザインは大丈夫でした、しかし彼らは彼らのチップが新しいPCBで操作できないと不満を言いました。また、PCB設計にも同様の配線エラーがあります。

ビデオチップ会社は2つの選択に直面しました。1つは顧客の設計に問題があることを告白することです。やり直してください。もう1つは顧客の悪いPCB配線を補うために彼ら自身のビデオチップを安価なメタルマスクにすることです。後で彼らは2番目の方法を選びました、そして、顧客はもちろんとても幸せで、彼らがいつも正しいと感じました、そして彼らは新しいチップを操作するためにビデオチップ会社が彼らに送ったカスタマーサービスにとても満足しました。

私の友人は、これは半導体会社にとって賢明な戦略だと言った。 IC業界は、顧客に設計方法を教えるのではなく、自社チップ用のIPを輸入すべきです。あなたはチップにいくつかの変更を加えて、順番に顧客からお金を集めることができます。

電源についての話
1998年にHPのコンサルタントをしていたとき、私は自分の設計でリニアSEPICコンバータチップLT1513IRを使用しました。製品仕様書を見て、リニアアプリケーションエンジニアのJon Dutraにも連絡しました。彼らの会社の仕様書の配線図が間違っていると言った。

現在Microsoftに移行したDutraは、スペックシートのアプリケーション例のセクションをじっと見て、なぜそのようにコンバータをデプロイすることを提案したのかを説明しました。私はリニアから引退した何人かの親友がいます、そして彼らのアプリケーションエンジニアリングサポートが顧客が間違ったデザインを正しいものに変えるのを助けることができるので私たちの顧客の多くは会社のコンポーネントの忠実なユーザであると私に保証しました。私はリニアが提案した方法でSEPICを展開しました、そして最初のワインディングは成功しました。

DVDレコーダ用のレーザドライバのフレキシブル回路には、PCのマザーボードやその他の高速で温度に敏感な設計の専門知識が必要です。




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一般的に、私たちはプリント基板のレイアウト設計を行います、我々は以下の重要な設計要素を習得しなければなりません:

回路図を描くためにPADSまたはOr CADを使用する場合は、英語で一般的に使用される電子部品について学んでください。
たとえば、PCB設計では、電圧の場合はVOL、抵抗の場合はRES、コンデンサの場合はCAP、インダクタの場合はINDなど、1つの部分ではなく最初の3文字の英字をよく使用します。

レイアウトは、コンポーネントレイアウトの原則を考慮する必要があります。
PCB設計では、回路システムにデジタル回路とアナログ回路の両方がある場合、大電流回路は別々にレイアウトする必要があります。入力信号処理および出力信号駆動構成要素は、信号線ができるだけ短くなるようにする。部品の間隔は、中密度基板、小型部品、および集積度にあります。回路チップ上の部品間隔は異なる要求等を満たす。

いくつかの一般的に使用されるPCB回路モジュールに精通している:
たとえば、iモード、Bluetooth、イーサネット(LAN)、アンテナモジュール、HDMI、USB、WIFIなどの一般的なモジュールを使用すると、市場の要件を満たす製品をすばやく設計できます。

PCBレイアウト電源およびグランド処理
PCBレイアウト配線がPCB設計全体でうまく完了したとしても、電源とアース線による干渉のために、製品の性能が低下し、製品の成功率にさえも影響があります。

電磁干渉(EMI)を防ぐために電磁適合性を実装します。
電磁干渉の3つの要素:干渉源、結合経路、敏感な機器。最初にそれを理解することによってのみ、それを避けそして回路におけるその害を減らすことが可能である。