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PCB中进行多板设计会是怎样的体验？ 1 min Blog 现代工程比以往任何时候，都有更多的机会，将多个印刷电路板和多个子系统集成在一起。直白点说就是，你一个稍微复杂点的电子产品或系统，都不可能只有一块电路板。一个完整的电子产品大体都需要好几块PCB板，比如电源板，信号输入模块板，中央处理单元模块板，核心控制板，信号输出放大板，驱动板，模拟信号部分板，数字信号部分板......等等等等五花八门。咱一个电子工程师做这么多事情容易吗我？！ 先小小嘚瑟一下。 本篇开头这张图片里，大概包含哪些东东？ 上面一块PCB板 下面一块PCB板 板与板之间的连接器件 板下面的基座 板上面的外壳 这些你眼中所见，所有的东西都是在一个项目里的！一个项目里的！一个项目里的！ PCB设计常规的现状是怎样的？ 从若干年前到现在，我经常会收到来自客户的问题：你们的一个项目只能对应一块PCB板吗？可不可以把原理图不同的部分分别导入到不同的PCB板中？ 每次我都回答：对不起，一个项目只能对应一块PCB板，不管你的原理图有多少张图纸，只能全部一股脑儿导入到一个PCB中。然后心里就有点愧疚，没有能解决到客户的需求，帮到客户从繁琐的操作步骤中尽量解脱出来，而将设计灵感专注于开发本身。 众所周知，Altium向来就一直以解决客户手头的烦恼，帮客户把精力转向完美设计本身，推出客户满意的作品为己任。几十年如一日地全方位收集客户提出的各种要求，对软件工具进行打造升级，力图使得Altium Designer成为广大工程师在设计之路上的顶级装备和得力工具。 简单一些的应用情况 那么，PCB设计常规的现状是这样的。 比如要做的是一个WIFI连接的物联网小产品，智能插座。可以用手机对家中的该插座进行远程控制，进而遥控家中的空调，洗衣机，电视，电饭锅，烤箱等等家用电器。 所以对于简单点的应用场合，或一人能独挡一面的情况下，下面的流程您一定很熟悉。 到这里，整个电子产品的电子部分基本上做完了。接下来设计插座的外壳机械部分。将设计好的外壳机械部分拿去加工，检查配合度。如下图所示。 然后将智能插座这款小产品的机械外壳部分与电子组合部分进行装配。没有一次就完美匹配的，总会出现这样那样的问题。比如下图所示，机械外壳部分本来做了两个感光头塑料件，在安装的过程中，下面的感光头OK，但上面那个被里面的电路板部分挤断了！挤断了！挤断了！ 阅读文章
那块着火的电路板：PCB设计之热管理 那块着火的电路板：PCB设计之热管理 1 min Blog 我记得第一次（也是唯一的一次）我的一个电路着火了。它从电阻开始噗的一声冒烟并迅速传播到附近的电容。幸运的是，破坏很小，大部分元件都可以挽救。也许你会问为什么会这样？是不是发生了短路？其实很简单，我没有考虑PCB上的高电流。我记得那是我刚参加工作的时候，在某研究所为船舶用高压共轨电喷系统开发电控单元和喷嘴驱动系统。着火部位位于继电器开关的MOS管驱动电路。幸亏当时我是在面包板上搭建驱动模块，其中选用的一个电阻功率不够。我需要一个1到2瓦的大个电阻，结果当时手头没有，就随便拿了个常用的四分之一瓦同样阻值电阻试试。结果一上电就噗的一声烧黑掉了！吓死人啊亲娘的，非常感谢当时的领导，和蔼可亲地说：“没关系，你们电子专业可以大胆尝试，允许犯错，不断改进。不像我们是机械和内燃机专业，多人大系统，犯错成本高，改动不方便。”这种鼓励是跨行业领导的魅力，闪闪发光！ 上图为色环电阻的型号，功率及大小。 上图为各种不同功率大小的电阻实物图。 言归正传。随着电子产品继续小型化，随着更多功能被装入更小的设备，这些系统的散热需求也随之增加。在高电流下工作的PCB尤其如此。特别是负载重的电源系统，例如电动汽车中使用的锂离子电池，需要集成在PCB上的电源管理系统。以及大电流的驱动电路，都需要着重考虑散热。设计师需要实施创意策略来管理大电流PCB中产生的热量。 承载大电流的电路中功耗损失所产生的热量应梳离发热器件以对抗温升。大家都可能熟悉电脑处理器上使用的风扇和散热片。这些措施都可以从电路板转移热量，并与流通的空气交换热量。但在某些PCB器件中，尤其是小尺寸器件，可能无法安装风扇或散热片。这就需要考虑其它的散热途径。 采用更厚的铜用于大电流 铜走线和过孔的电阻会导致基于PCB的器件发生显着的功率损耗和发热，特别是当它们承载大电流时。 具有较大横截面积的电气连接具有较低的电阻，这减少了热量损失的量。 大多数PCB使用的铜量相当于约1盎司每平方英尺。 当不方便使用风扇或散热片的时候，可以采取增加铜厚的方式。一个高电流的PCB应该使用至少两倍的铜量。 工作电流超过10安培的电路应该高达3或4盎司每平方英尺。 PCB板的铜厚都是用oz来计算，1oz意思是1平方英尺的面积上平均铜箔的重量在28.35g，oz是单位ounce的缩写，音译为“盎司”，它是英制计量单位，作为重量单位时也称为英两。它是用单位面积的重量来表示铜箔的平均厚度。用公式来表示即，1OZ=28.35g/ FT2。 重量单位：1oz=28.35g(克） 1盎司=16打兰（dram） 16盎司=1磅（pound） 换算方法介绍：铜箔的重量除以铜的密度和表面积即为铜箔厚度。 1平方英尺=929.0304平方厘米，铜密度=8.9kg/dm^3 设Copper厚为X，解方程： X*929.0304平方厘米*8.9克/立方厘米=1oz=28.35克 阅读文章
PDN分析及应用系列一——安装，许可及设置 PDN分析及应用系列一——安装，许可及设置 2 min Blog 由于电子产品的低功耗要求，PCB板上的电源分布网络设计已经成为当下最热门的话题之一… 与高速设计一样，PDN 设计也已成为PCB 设计中的一项关键技术。 大约二十年前，微处理器工作在数MHz的时钟频率下，5V电源供应使得百毫伏量级的噪声也不会引起逻辑错误。只需要保证每个电源管脚安放一个去耦电容就可以满足芯片对电源的需求，电磁辐射也不是设计人员需要重点考虑的问题，电子系统的电源设计没有任何挑战。但随着电子元件时钟频率的不断提升以及更多功能集成于芯片内部，芯片的功耗在不断增加，同时芯片制造工艺的进步使得芯片供电电压在不断下降，而且，芯片集成度的增加导致同一个芯片需要更多的电源种类，各种电源域增加了电源系统的设计难度。 如今设计面临的挑战 以前... ICs 通常只有一个供电电压 每个供电电压都有专用的完整的铜皮层，PCB板都比较大，可以有更多的覆铜面积 供电电压比较高，可以有更高的容差 器件引脚数少 现在... 新的器件都有多种供电电压 电源层由多种电源共享，加上分割使得覆铜形状非常复杂，面积变小 供电电压越来越低，能容忍的压降也越来越小 多BGA器件以及其他多管脚器件需要大量的过孔，这样会出现很多“夹点” 另外压降方面... 可能造成IC的供电电压低于最低电压的建议值 然后IC器件运行的参数和性能都不能得到保证 阅读文章
紧密元件布局的电路板布线解决方案 紧密元件布局的电路板布线解决方案 1 min Blog 原来当我在研究实验室工作并为我们的电喷控制系统设计PCB时，我的布局很糟糕。因为当时我们并不担心外包装机箱，以及有限的电路板空间或必须紧凑的布线等小问题。只要我们能够将所有必需的元器件放在电路板上并最终将电路板实现成为物理印刷电路，我们就已经很满足了。 但是当我们的电路板是用于便携式设备，或者任何其它对电路板空间要求更为苛刻的情况下，就会发现我们必须要想出有创意的元件布局和布线策略，以便让所有的元件都适合狭小的空间。 因此除非您正在使用HDI板，或者您的设备中存在严格的机械限制，否则您可能并不担心电路板上的可用空间。随着元器件密度的增加和相应的连接关系的增加，您需要尝试一些创意布线方法和板层堆栈，以确保在设计规则中运行时可以实现所有必需的连接。 Altium Designer中功能强大的CAD和布线工具可以帮助您对紧密元件进行布局布线，同时节省可用的电路板空间。大致来讲，紧密元件布局的电路板设计方面，有如下关键考虑因素。 合理的板层设置 在多层电路板上工作时，如果地平面位于顶部信号层的正下方，可以大大改善您的布线策略。如果成本考虑或其他约束没有条件使用四层或更多层的电路板，您仍然可以使用分割的电源和地平面（采用铺铜块）的双层电路板，尽管在这种情况下您的布线可能不会太紧凑。使用多层板可以将接地层直接放置在信号正下方，从而降低EMI敏感度。而且使用过孔直接连接到地平面还可以缩短或消除一些线路连接。 在进行合理的板层设置时，首先，需要在Altium Designer中定义我们的层堆栈。可以在层堆栈管理器中定义层叠方式，预浸料，芯材和表面材料。转到“设计”下拉菜单，然后单击“层堆栈管理器”。此对话框可供您设计自己的叠层，或者您可以在“预设”下拉菜单中使用模板。下图显示了从预设模板创建的四层堆栈。 在Altium Designer中定义一个四层板 此对话框允许您更改电路板中的许多材料属性。 这为您提供了显着的可定制性，因为您的真实电路板可能会使用FR-4的替代品作为电路板基板。 您还可以在板层之间定义钻孔对，还可以在当前叠层中添加或删除层。 现在，我们将仍然使用四层板，以便可以根据需要轻松地将一些信号接驳到地平面层。 默认情况下，电路板是在“元件侧”和“焊接侧”层之间定义钻孔对。 这里我们要定义“元件侧”和“地平面”层之间的钻孔对，以及“元件侧”和“电源平面”层之间的钻孔对。 在四层板中定义钻孔对 Altium Designer包含许多交互式布线功能，使您可以轻松开始布线电路板，尤其是在使用FPGA等高引脚密度元件时。 阅读文章
Query语句的编写及检测 Query语句的编写及检测 1 min Blog 在编写设计规则时，我们经常会用Query语句来详细地限定设计规则的范围。如何准确地编写Query语句，并在编写完成之后检查Query语句的范围是否正确呢？下面详细地说明一下。 您也可以 点击这里观看视频教程。 1.编写Query语句 在PCB文档界面，选择菜单Design-> Rules… 打开PCB Rules and Constraints Editor 对话框，将Where The Object Matches的范围设置为Custom Query，右侧的区域内就可以直接输入Query语句了， 如下图所示。 创建Query语句 当我们不了解Query语句的语法、可用的关键字时，可以使用Query Builder和Query 阅读文章
从PADS到ALTIUM DESIGNER的转换 从PADS到ALTIUM DESIGNER的转换 1 min Guide Books Users of Competitor Tools Users of Competitor Tools Users of Competitor Tools 阅读文章
Altium Designer 19 版本功能对比 Altium Designer 19 版本功能对比 1 min Engineering News Users of Competitor Tools Users of Competitor Tools Users of Competitor Tools 阅读文章