AD15 PCB笔记

2019-07-14 12:11发布

要画的内容:
01、USB B型端口
02、电源指示灯
03、自恢复保险(1812)
04、ASM1117(5V转3.3V、5V转1.2V)
05、串口(CH340G)
06、12Mhz无源晶振
07、50Mh有源晶振(7050) 08、AD(TLC549)
09、DA(TLC5620)
10、EEPROM(24LC64)
11、FLASH(M24P64)
12、SDRAM 13、VGA_RGB332(数字形式ADV7123)
14、JTAG连接端子(14Pin)
15、PS2接口 16、LED灯(两个)
17、轻触按键(两个)
18、蜂鸣器
19、数码管(6位连体共阳极)
20、扩展IO口 21、FPGA Spartan6 xc6slx9 -2tqg144 一、新建工程后画库
二、画原理图库
三、画PCB库
1、可以使用PCB封装向导生成的器件:
SDRAM
串口(CH340G)
AD(TLC549)
DA(TLC5620)
EEPROM(24LC64)
FLASH(M24P64)
ASM1117(5V转3.3V、5V转1.2V)
50Mh有源晶振(7050)
自恢复保险(1812)
三极管(SOT23)
有源电容(铝电解电容)
无源电容(0603)
电阻(0603)
LED灯(0805)
VGA_RGB332(数字形式ADV7123)
FPGA芯片 2、需自己画PCB封装的器件
轻触按键
DA的连接端子(5Pin)
滑动变阻器
蜂鸣器
PS2接口
VGA母头接口
USB B型端口
数码管
JTAG连接端子(14Pin)
12Mhz无源晶振 四、库映射和添加3D封装
将画好的原理图和PCB图一一对应,对应过程中注意原理图的管脚标号是否和PCB对应,并和实物的实际管脚功能也要对应(三个要素要一致,容易出错的主要是管脚少且有极性的器件。比较好的方法就是打开原理图该器件管脚的标号使之与其PCB图标号对应即可),然后在PCB库中一一添加3D封装。 五、画原理图
以数据手册上的参考电路为标准进行电路的连接,器件电源输入端要加滤波电容以屏蔽干扰,分页画原理图时注意分组,分页不建议过多,特别画模拟信号时尽可能按照信号流向顺序的画,能用线连接尽量用线连接,不要过多的网络标号,除非信号连线特别多。在画原理图时为了测试方便和逐级测试适当加一些测试点和0欧姆电阻在不同独立的级之间。以数据手册上的参考电路为标准进行电路的连接,器件电源输入端要加滤波电容以屏蔽干扰,分页画原理图时注意分组,分页不建议过多,特别画模拟信号时尽可能按照信号流向顺序的画,能用线连接尽量用线连接,不要过多的网络标号,除非信号连线特别多。在画原理图时为了测试方便和逐级测试适当加一些测试点和0欧姆电阻在不同独立的级之间。
1、CS信号如果是低电平有效一般接一个上拉电阻,如果是高电平有效接一个下拉电阻(好处是省电,即不工作的情况下CS信号保持相反状态)
2、JTAG接口下载的信号线要连接上拉电阻,防止强电磁场环境下会篡改程序
3、电源的滤波电容大小一般为0.1uF,每一个芯片的电源附近都要加上
4、主电源(AMS1117稳压管)输入和输出各加一个有极性的大电容(滤低频)和一个无极性的小电容(滤高频)进行并联 六、PCB布局布线前的设置以及要求
1、过孔的孔径至少比器件标注孔径大0.3mm
2、焊盘比内部的孔径至少大0.3mm
3、两个导电体(线与线或者线与障碍物之间)之间的间距一般为6mil(一般FPGA或者ARM),单片机一般设置为10mil,BGA封装一般为4mil(默认为国内目前可以加工的最小间距) 4、线宽的粗细:导线的宽度最小为6mil(信号线最细,地线最粗,电源线宽度大于信号线),最大为100mil(一般为≥100mil) 5、过孔的大小:(电源线的过孔大于信号线的过孔),信号线的过孔内径15mil,外径时25mil;电源线的过孔内径是25mil,外径是30mil 6、内部电源层的连接(选择全部连接,不镂空) 7、内部电源层铜皮到障碍物的距离(经验值,设置为15mil会增加制版的成功率) 8、铺铜的连接(选择全部连接,不镂空) 9、安装孔的大小(一般使用3mm的螺丝) 10、器件重合报错(全部设置为0mil) 七、PCB布局
1、布局时先把大器件放置到主要区域(电阻、电容、三极管先不用放置),功能一样的器件放在一起,形成局域,该局域以其核心器件为中心展开布局,布局尽可能紧凑,但是不可太过密集,要考虑走线等多种因素。
2、器件布局后就可以进行初步定义板子的大小进行切板(用Keep-out Layer层画区域线)
3、然后把局域所需的电容电阻放置在其周围
4、器件的滤波电容要放置在该电源的附近(为了避免占用空间推荐放置在底层,FPGA芯片的滤波电容可以放到芯片背后的内部区域) 八、PCB布线(PCB丝印字体调整为5mil宽,30mil高最佳)
1、布线时先把电源和地信号的飞线屏蔽掉
2、先把配置电路(包括电阻、电容和器件的连接)的飞线使用导线进行连接 (线宽和孔径参数设置如下) 3、连线时线先连接信号线的预布线(信号线使用6mil),采用环绕布线法,按主芯片顺序依次进行布线,但是不进行真实的连接
4、接下来将无问题的预布线进行连接,边在原理图中添加Net边连线
5、差分线一定要保证平行等间距
6、信号线布完后给所有的电源(包括电阻连接的电源)打过孔(和电容连接时有过孔的就不需要再加了)
7、然后给芯片的GND打过孔
8、微调信号线(美观为主),高速并行的信号线(DDR2、DDR3、DDR4和高速AD等的数据、地址线)要画蛇形等长线
(1)先创建类一个类(Design—Classes),命名SDRAM (2)往SDRAM中添加需要等长的信号线 (3)快捷键按T+R,然后出现十字线后点击要进行等长的线
(4)选中要等长的线后按Tab设置一些参数 (5)设置好点击确定就可以拖动鼠标进行蛇形线的布线了,当格子显示红 {MOD}时表示达到最佳效果。(调整蛇形线的快捷键:“1”和“2”是一组,“3”和“4”是一组,“,”和“。”是一组) 九、添加内电层(双层变四层)
1、正片:画的分割线是实体线,未画线的地方镂空
2、负片:画的分割线镂空,未画线的地方实体连接
3、顶层和底层如果可以走完所有的信号线,内电层一般选择负片的形式
4、内电层第二层为GND,第三层为POWER(因为信号线往往在顶层,把GND放在顶层之下,这样处理是为了屏蔽干扰)
5、添加层Design—Layer Stack Manager 并在(点开后第一个是正片,第二个是负片)选项中选择正负片,这里选择负片(选中Top Layer后),选择后进行重命名 6、选择POWER或GND进行同压电源的区域圈定,选择Place—Line画分割线,分割线一定要闭合,把所有的同压电源的过孔圈在分割线内部,而且还要绕过其他电压的过孔(保证其他电压的过孔也能被圈在一起),圈定区域后双击区域内部,选择该区域的名字
7、内电层分割要求:
(1)分割线自身宽度要最小为10mil,
(2)两条分割线的最短距离不允许太细(因为电源连接处太细且还带有过孔会导致线宽不够标准要求,不能过大电流)
(3)内电层的POWER负责将所有的芯片的同压源连接到一起(之前打过过孔) 十、电源和地线的设置
1、大面积铺铜时铜边和导线器件的最小距离(设置为15mil或20mil,设置该参数后进行铺铜,普通后再改回原值以防止电器规则检查报错) 2、铺铜的要求(主干路电源线分区域铺铜)
(1)在处理电源铺铜时时要先过滤波电容再打过孔(顶层的电源通过过孔和内电层的同压电源连接,内电层的电源再通过其他过孔和其他区域的同压电源连接)
(2)芯片的电源不需要进行铺铜,但是需要修正芯片引脚的电源线宽度(10mil)
(3)最后进行顶层的GNG和底层的GND铺铜,加上内电层的GND一共有3层GND
(4)去除死铜,此处打勾 十一、最后的整体检查(电气规则检查)
检查的主要项目要看是否有漏掉的飞线未连接,还有就是未连接的电源和地,都接上,如果自己检查无误再进行最后的电器规则检查 十二、检查无误后可以在丝印层打上Logo,最后导出BOM表

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