(多圖) PCB設計:如何減少錯誤並提高效率
發布時間:2016-05-11 責任編輯:wenwei
【導讀】電(dian)路(lu)板(ban)設(she)計(ji)是(shi)一(yi)項(xiang)關(guan)鍵(jian)而(er)又(you)耗(hao)時(shi)的(de)任(ren)務(wu),出(chu)現(xian)任(ren)何(he)問(wen)題(ti)都(dou)需(xu)要(yao)工(gong)程(cheng)師(shi)逐(zhu)個(ge)網(wang)絡(luo)逐(zhu)個(ge)元(yuan)件(jian)地(di)檢(jian)查(zha)整(zheng)個(ge)設(she)計(ji)。可(ke)以(yi)說(shuo)電(dian)路(lu)板(ban)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)的(de)細(xi)心(xin)程(cheng)度(du)不(bu)亞(ya)於(yu)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)。下(xia)麵(mian)我(wo)們(men)一(yi)起(qi)來(lai)探(tan)討(tao)在(zai)PCB設計時如何減少錯誤並提高效率?
典型的電路板設計流程由以下步驟組成:

前麵三個步驟花的時間最多,因為原理圖檢查是一個手工過程。想像一個具有1000條甚至更多連線的SoC電dian路lu板ban。人ren工gong檢jian查zha每mei一yi根gen連lian線xian是shi冗rong長chang乏fa味wei的de一yi項xiang任ren務wu。事shi實shi上shang,檢jian查zha每mei根gen連lian線xian幾ji乎hu是shi不bu可ke能neng的de,因yin而er會hui導dao致zhi最zui終zhong電dian路lu板ban出chu問wen題ti,比bi如ru錯cuo誤wu的de連lian線xian、懸浮節點等。
原理圖捕獲階段一般會麵臨以下幾類問題:
● 下劃線錯誤:比如APLLVDD和APLL_VDD
● 大小寫問題:比如VDDE和vdde
● 拚寫錯誤
● 信號短路問題
● ……還有許多
weilebimianzhexiecuowu,yinggaiyouzhongfangfanenggouzaijimiaodeshijianneijianzhawanzhenggeyuanlitu。zhegefangfakeyiyongyuanlitufangzhenlaishixian,eryuanlitufangzhenzaimuqiandedianlubanshejiliuchengzhonghaihenshaojiandao。tongguoyuanlitufangzhenkeyizaiyaoqiudejiedianguanchazuizhongshuchujieguo,yincitanengzidongjianzhasuoyoulianjiewenti。
下麵通過一個項目實例進行解釋。考慮電路板的一個典型框圖:

圖1 考慮電路板的一個典型框圖
在複雜的電路板設計中,連線數量可能達到數千條,而極少量的更改很可能浪費許多時間去檢查。
原理圖仿真不僅能節省設計時間,而且能提高電路板質量,並且提高整個流程的效率。
一個典型的待測設備(DUT)具有以下一些信號:

圖2 典型的待測設備(DUT)具有的一些信號
待測設備在經過某些預調整後會有各種各樣的信號,並且有各種模塊,如穩壓器、運放等,用於信號調整。考慮通過穩壓器得到的一個供電信號例子:
穩壓器得到的一個供電信號例子


圖3:樣例電路板的原理圖。
為了驗證連接關係並執行整體檢查,使用了原理圖仿真。原理圖仿真由原理圖創建、測試平台創建和仿真組成。
在測試平台創建過程中,將有激勵信號給到必要的輸入端,然後在感興趣的信號點觀察輸出結果。
可以通過將探針連接到待觀察節點實現上述過程。節點電壓和波形可以指示原理圖有沒有錯誤。所有信號連接都會得到自動檢查。

圖4:原理圖測試平台和各個節點的仿真值。
讓我們看一下上麵這張圖的一個局部,其中探測的節點和電壓清晰可見:

因(yin)此(ci)在(zai)仿(fang)真(zhen)的(de)幫(bang)助(zhu)下(xia),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)觀(guan)察(cha)結(jie)果(guo),確(que)認(ren)電(dian)路(lu)板(ban)原(yuan)理(li)圖(tu)是(shi)否(fou)正(zheng)確(que)。另(ling)外(wai),通(tong)過(guo)仔(zai)細(xi)調(tiao)節(jie)激(ji)勵(li)信(xin)號(hao)或(huo)元(yuan)件(jian)值(zhi)還(hai)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)設(she)計(ji)更(geng)改(gai)的(de)調(tiao)查(zha)。因(yin)此(ci)原(yuan)理(li)圖(tu)仿(fang)真(zhen)可(ke)以(yi)節(jie)省(sheng)電(dian)路(lu)板(ban)設(she)計(ji)和(he)檢(jian)查(zha)人(ren)員(yuan)的(de)大(da)量(liang)時(shi)間(jian),並(bing)且(qie)增(zeng)加(jia)設(she)計(ji)正(zheng)確(que)性(xing)的(de)機(ji)會(hui)。來(lai)源(yuan):電子技術設計。
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