设计学习硬件
文章目录
- 设计学习硬件
- 一、硬件设计基础知识
- 1. 器件布局基础知识
- 2. 布线基础知识
- 走线布局要求
- 走线电流能力
- 3.匹配电阻
- 4. 铺铜操作
- 5.孔
- 6. 丝印
- 7.文件输出
- 8. 电阻阻值（E型标号）
- 9.PCB上电阻计算
- 二、设计小规则
- 1.嘉立创PCB技术帮助
- 1.约定的规则
- 三、器件封装小知识
- 1.SOP封装
- 2.SOT封装
- 3.SOD封装
- 4. DO214封装
一、硬件设计基础知识
1. 器件布局基础知识
- 距离板边5mm
- 先放置和结构有关的器件（接插件，电源插座），再考虑电路核心功能器件，其次考虑电路核心器件周围元件
- 注意信号流向，使信号流向保持一致
- 布局应该均匀，整齐，紧凑
- 表贴元件应该注意元件焊盘方向应该一致
- 去耦电路应该在电源输入端，电源经过去耦电路之后再输入芯片
2. 布线基础知识
走线布局要求
- 走线避免走直角
- 布线间可能短
- 电源线和地线走线最好和数据线保持一致，以提高抗噪声能力
- 高速信号线走线注意信号串扰问题，解决办法增加布线间距，采用3W原则
时钟线，差分线，视频、音频信号线，复位信号线及其他系统关键电路需要遵循3W原则，而并不是板上所有的布线都要强制符合3W原则
走线电流能力
- 走线：1mil = 0.0254mm
10mil 能承载的最大电流为1A
电源部分一般要按照超过40mil走线，常用50mil
- 过孔：0.5mm的打孔过载1A的电流
3.匹配电阻
- 匹配电阻应该靠近终端
- USB这种设备有差分要求，匹配电阻为90欧，需要算出在该电阻下的走线宽度
立创匹配电阻计算 - 使用SI9000计算时，嘉立创的7628的板材参数
4. 铺铜操作
- Arc appox （弧约）设置成 1mil
- Remove necks less than 设置成15mil
- 铺铜是应尽量让两侧铜皮用最快的通道连接
5.孔
- 钻孔若要铺铜，要在距离安装孔2mm出防止禁止铺铜区
如何防止禁止铺铜区？
- 可以在keepout层画一个图形
- 将该闭合图形通过工具>转换>从选中的元素创建非铺铜区
- 删除画的线，留下化的图形，使用ctrl+c复制，放到禁止铺铜的孔，再重新铺铜
- 过孔应前后放置，避免出现工艺上的漏电问题
6. 丝印
- 丝印一般设定 25mil 4mil
7.文件输出
8. 电阻阻值（E型标号）
9.PCB上电阻计算
公式为：R=ρL/(tw)
变量含义：R计算电阻（Ω） ρ:电阻系数(Ωmm^2/m) L:导体长度(mm) t:导体厚度(mm) w:导体的宽度(mm)
铜电阻ρ=0.0172 Ωmm^2/m PCB铜厚30+/- 5μm
示例：
R=0.0172mm^2/m1m/(0.254mm0.035mm)=1.935Ω
二、设计小规则
1.嘉立创PCB技术帮助
嘉立创PCB帮助
1.约定的规则
- 对于串口通信电路，建议在RX，TX，加上灯来指示，便于开发人员使用
- 设计时加上电源指示灯，偏于调试测试
- 电源加上网络，网络颜色使用
网络 | 颜色 |
3.3V | 白色 |
5V | 绿色 |
12V | 浅蓝 |
24V | Fuchsia色 |
GND | 灰色 |
- 如果MCU 有多余的串口，可以接出来，并且共地，便于后期调试
三、器件封装小知识
1.SOP封装
解释：Small Outline Package,——>小外形封装
- SOP一般是8脚或以上（14、16、18、20脚等）器件的贴片封装形式，尺寸较大些
2.SOT封装
解释：Small Outline Transistor ——> 小外形晶体管
- 指贴片三极管的封装，一般引脚小于等于5个的小外形晶体管。根据表面宽度的不同分为两种，一种宽度为1.3mm，一种宽度为1.6mm
3.SOD封装
解释：Small Outline Diode ——>小外形二极管
封装名称 | L(mm) | W(mm) | H(mm) |
SOD-123 | 2.70 | 1.6 | 1.10 |
SOD-323 | 1.7 | 1.3 | 1.0 |
SOD-523 | 1.2 | 0.8 | 0.6 |
SOD-723 | 1.0 | 0.6 | 0.55 |
4. DO214封装
DO214 | SMX | 封装大小 |
D0214AC | SMA | 小 |
D0214AA | SMB | 中 |
D0214AB | SMC | 大 |
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