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Gemini与ChatGPT对比 Gemini与ChatGPT：谁能写出更好的代码？ 4 min Altium Designer Projects Electrical Engineers Electrical Engineers Electrical Engineers 在这篇文章中，Ari Mahpour 进行了一对一的编码比较，对比了ChatGPT的GPT4模型和Google最强大的模型Gemini Advanced。 阅读文章
Pi. MX8_第三章 Pi. MX8 项目 - 板布局 第1部分 1 min Altium Designer Projects 欢迎来到Pi.MX8开源计算机模块项目的第三部分！在这个系列文章中，我们将深入探讨基于NXP的i.MX8M plus处理器的系统模块的设计和测试。 在 上次更新中，我们查看了模块的原理图结构，并开始准备初步的元件布局。现在我们已经放置了元件，我们对设计的密度和这对层叠的要求有了一个好的了解。今天，我们将选择一个合适的层叠并开始布线第一条轨迹。 定义层叠 基于元件布局和一些战略因素，我们可以决定在设计中向前使用哪种PCB技术和哪种层叠。让我们首先看看元件密度： 顶层元件布局 初步的元件布局揭示了一个中等的整体设计密度。所有的活动元件都位于板的顶面，而底面主要包含去耦电容和其他被动电路。因此，板的底面相对空旷，为我们留下了充足的布线空间。然而，目标是为将要实施的额外功能分配这些空间，因为Pi.MX8模块旨在作为一个可以根据特定请求更新和扩展的平台。 底层元件布局 观察靠近板对板连接器的元件布局时，我们注意到许多元件直接放置在连接器的对面板上。如果我们决定只使用连接顶层到底层的标准通孔VIAs，那么在这些区域内我们将无法放置任何VIAs。为了打通板对板连接器上的所有引脚，并有效地布线连接器对面的活动电路，我们需要设计一种不仅仅依赖于通孔VIAs的方法。为此，我们将需要使用HDI层叠。 使用HDI层叠使得在后期扩展模块功能变得更加容易，因为我们不必一定要使用通孔VIAs来连接额外的元件，因此不必过多干预已建立的布线和元件布局。 对于Pi.MX8模块，我们将使用2+N+2层层叠。这是IPC-2226标准中定义的III型层叠，也是最常用的HDI层叠之一。 这种类型的层叠在制造过程中使用两个连续的层压步骤，以允许微通孔VIAs连接最外层的三层。一个埋藏的VIA用于连接不是连续制造过程一部分的核心层叠。这种类型层叠中使用的预浸料和预浸料厚度取决于PCB提供商的制造能力。连续层压预浸料的选择厚度受到微VIA的纵横比限制。与机械钻孔VIAs不同，微VIAs是通过使用短脉冲激光在预浸料中打孔创建的。通常使用的VIA直径在0.08mm到0.15mm之间。适合大规模制造的纵横比通常在0.6:1 – 0.8:1范围内。 薄的预浸料将确保不违反纵横比要求，同时为给定阻抗控制的走线减少走线宽度。对于只有一个参考平面的顶层或底层上的简单微带线来说，这不是问题。然而，我们必须小心第一个接地平面下面的嵌入式带状线，因为带状线上下到参考平面的短距离可能会导致某些阻抗控制接口的走线非常窄。 Pi.MX8板的最终层叠是与PCB制造商合作创建的，如下所示： Pi.MX8层叠 总体而言，该模块将基于10层堆叠构建。顶层、L2层、L7层和底层将被用作信号层。L1层、L3层、L6层和L8层将被用作地平面。剩下的两层L4和L5将作为电源层。电源层是使用仅18μm厚度的薄箔构建的。我们必须密切关注这些层的IR降。电源层与相邻的地平面紧密耦合，仅有75μm的预浸料将这些层分隔开。这导致额外的平面电容，这对于在高频下提供低PDN阻抗非常有益。一旦我们完成布局，我们将通过仿真验证PDN行为。 关于这个堆叠的另一个重要方面是，我们将仅使用交错的微通孔而不是堆叠的微通孔。这意味着微通孔不能直接叠放在彼此之上，而必须至少以0.35mm的中心到中心的间距错开。使用交错的通孔使得连续层的注册更加容易，这降低了一些PCB提供商的制造成本。对于使用两个以上微通孔程序的HDI堆叠，也推荐使用这种方法来增加微通孔的可靠性。使用交错微通孔的缺点是需要额外的空间来满足最小偏移要求。在管理邻近走线的返回路径时，还需要考虑地平面中创建的空隙。 阅读文章
LAE 第2部分 设计阶段 - 盖子组件电子部件第二部分 1 min Altium Designer Projects 欢迎回到开源笔记本电脑项目系列！到目前为止，我们已经讨论了盖板电子组件的功能和部件选择，我们已经更仔细地查看了原理图捕获，并且我们已经为PCB布局设计准备了项目。 在这次更新中，我们将解决网络摄像头板的PCB设计，面临一些预期的挑战；例如，处理板子整体的小尺寸因素或者打破微小的网络摄像头图像传感器。 图像传感器封装 让我们开始更仔细地看看网络摄像头图像传感器和匹配的脚印。图像传感器OV2740有几种封装，图像传感器通常作为裸片销售，直接粘贴或焊接在PCB上。然后使用薄金属键合线将传感器键合到板上，以打开所有必要的信号。 OV2740芯片键合到PCB上 使用裸片而不是完整封装的传感器有几个原因。三个最突出的原因是成本、形状因子和光学属性。首先，让我们考虑成本：不影响光学性能的情况下封装图像传感器是一个昂贵的过程。直接将传感器芯片无封装地键合到PCB上可以节省封装成本，但带来了更高的组装/制造成本。在PCB上键合光学组件通常需要一个洁净室设置以及一个可键合的PCB表面处理。这两个选项都会增加制造成本，这就是为什么直接芯片贴装通常只适用于高体积或高度专业化的产品。 选择直接芯片贴装方法的另一个好理由是为了减少整体解决方案的高度，特别是在笔记本电脑或智能手机等密集集成的摄像解决方案中，Z轴上的每一分毫米都很重要。如果图像传感器的活动芯片在板面上方升高0.5mm，则额外的高度必须通过镜头组件来补偿。这通常导致整个图像传感器和镜头堆栈的厚度增加。 此外，镜头组件的安装便捷性是使用裸传感器芯片的另一个有力理由。为了获得无畸变的图像，传感器芯片必须与镜头组件轴线完全垂直。镜头组件是以PCB表面为机械参考的，该表面必须与图像传感器芯片完全平行。例如，如果图像传感器被封装为BGA组件，很难保证它与板面完全平行。这种效应需要通过镜头组件来补偿，但在直接芯片贴装方法中通常不存在这个问题。 对于我们的笔记本电脑设计，由于制造成本增加，直接将传感器芯片贴装到PCB表面不是一个选项。因此，我们将使用以细间距BGA组件形式封装的OV2740。 以BGA封装的OV2740图像传感器 图像传感器封装印记 传感器封装不是常规的BGA封装，而是一个多间距网格阵列。在我们的案例中，这意味着焊球在X轴和Y轴上有不同的间距： 图像传感器的BGA印记 截图显示，BGA印记在X轴上使用0.53mm的间距，在Y轴上使用0.48mm的间距。这对我们必须为电路板选择的PCB设计和制造技术有一些影响。大多数PCB提供商可以在标准工艺中制造0.1mm的走线宽度和间距。如果我们想选择标准设计规则而不为更高技术等级支付额外费用，我们只能在Y轴上打破传感器引脚： BGA元件引出 由于X轴的引脚间距略大，我们可以方便地在两个焊盘之间放置一条0.1mm的走线。如果我们想要同时引出X轴的第二排，我们需要选择0.09mm的走线间距，这是大多数制造商在他们的默认设计规则下无法处理的。 图像传感器有五排引脚，我们可以毫无问题地引出最外面的两排引脚。中间还有一排我们无法从顶层到达。在焊盘之间放置一个带有0.4mm焊盘和0.2mm钻孔的通孔（VIA）—大多数标准PCB设计规则的极限—不是一个选项，因为从VIA到焊盘的间距不够： 带有VIA的BGA足迹 此时，我们可以在PCB制造过程中使用一个额外的步骤，那就是堵塞和封顶VIA。通过使用封顶VIA，我们可以直接将VIA放置在焊盘上，而不会在PCB组装期间引起任何可靠性问题。 这样，图像传感器的逃逸布线可能如下所示： 阅读文章
Wifi 启用的电源供应器 将您的旧电源改造为可通过智能手机控制 1 min Altium Designer Projects PCB设计 PCB设计 PCB设计 在这篇文章中，Ari Mahpour 讨论了如何使用 Raspberry Pi Pico W 改造旧电源，使其能够通过智能手机控制。 阅读文章
编写您自己的网络化测试设备 编写您自己的网络化测试设备 1 min Altium Designer Projects PCB设计 PCB设计 PCB设计 DIY 与专家 Mark Harris 一起。 使用此分步指南创建您的网络化测试设备，使用标准可编程仪器命令 (SCPI) 实现高效自动化。 阅读文章
PiMX8 第一章 Pi. MX8 项目 - 介绍与概览 1 min Altium Designer Projects Raspberry Pi公司开发了市场上可能是最受欢迎和广泛使用的单板计算机。这些强大的单板计算机长期以来不仅在制造者和爱好者场景中使用，而且也在工业领域中使用。 随着应用领域的扩展，这些板的形式因素正逐渐成为单板计算机和模块的“事实”标准。2020年底推出的计算模块CM4标志着系统模块的新形式因素标准的确立。 自那时起，来自Allwinner和Rockchip等制造商的各种SoCs，以及强大的FPGAs，已无缝集成到广泛采用的CM4形式因素中。 动机 Pi.MX8模块将加入CM4兼容模块的列表。 鉴于有这么多兼容的SoMs可供选择，我们为什么还要投入时间设计另一个变体呢？ 答案很简单：当我们围绕计算机模块构建一个复杂且有时成本高昂的系统时，我们也希望对模块本身拥有设计主权。我们希望能够访问模块的原理图和布局源数据，我们希望能够在组件短缺的情况下自己决定模块的BOM，最重要的是，我们希望能够访问PCB上使用的所有组件的文档。 所有这些只有在完全开源项目的背景下才可能实现，利用具有现成文档的组件。 之前Pi.MX8布局修订的图像 在这篇和后续的文章中，我们将探讨设计一个完全开源的CM4兼容模块。在我们的旅程结束时，CM4兼容模块的源数据将被发布，供任何人审查、修改或构建！ 选择主要的SoC 在选择任何外围组件之前，我们必须定义的核心构建块是系统芯片。有一款SoC满足了易于获取文档的所有要求，并且在行业中广泛使用， 即NXP的i.MX8M Plus。 这款SoC提供了几种变体，从两个到四个Cortex-A53核心，时钟频率高达1.8 GHz。此外，这个处理器系列还内置了一个次级Cortex M7核心和一个集成的机器学习加速器。 i.MX8M Plus 阅读文章
设计阶段 - 盖子组装机械部分 2 设计阶段 - 盖子组装机械部分 2 1 min Altium Designer Projects 欢迎来到开源笔记本电脑盖板组装设计的第二部分！在上一期中，我们更仔细地探讨了笔记本电脑盖板的基本设计概念，以及我们如何将各种传感器集成到显示屏中。 我们将沿着这条路继续前进，探索两种将传感器PCB集成到显示面板上方的方法。这将直接影响到盖板剩余机械设计，所以让我们看看如何应对这一挑战。 带有FPC的网络摄像头PCB连接到主板 首先，您可能还记得我们需要集成多个传感器；包括两个MEMS麦克风、一个环境光传感器、一个摄像头传感器和七个电容式触摸键。此外，我们必须确保触摸键有均匀的背光，每个键一个LED。每个传感器都有独特的高度要求，但它们都需要参照盖板玻璃的下侧。为了在单个PCB上安装所有这些传感器，我们需要设计一个具有多个高度区域的板。 虽然不同传感器的高度要求在规格表上清楚地记录了下来，但背光电容触摸键的情况则更加复杂。在关注网络摄像头板的形状和集成之前，让我们先解决电容触摸传感器的问题。 电容触摸键 电容触摸键应该允许用户激活或停用某些隐私关键功能，如麦克风、网络摄像头或WiFi连接。激活或停用这些功能通常由操作系统处理。我们希望能够在硬件中禁用这一软件层——意味着我们可以在没有操作系统干预的情况下中断这些功能模块的电源——由于软件层的不透明性。 通常，简单的硬件开关或滑块被用来遮盖摄像头或麦克风。然而，在我们的全玻璃正面笔记本电脑设计中，这不是一个选项。相反，我们将在屏幕上方放置背光图标，可以通过电容触摸感应来激活或停用。
要实现这个结果，我们需要一种可靠的方法通过1mm或更厚的覆盖玻璃来感应触摸。用于触摸检测的ASIC必须具有更高的灵敏度，因为传感器电极与触摸输入之间的距离增加。在传感垫与触摸输入之间有相当距离的情况下，不仅需要非常高的灵敏度，整个设置的信噪比也必须足够。虽然可以在较大距离上感应触摸输入，但误触的动作变得更容易。随着感应距离的增加，我们的实际有用信号越来越接近感应ASIC的噪声底线。 为了使用具有适度灵敏度和信噪比的低成本感应ASIC，我们需要将感应电极尽可能地靠近触摸输入。 在我们的案例中，这意味着将电极放在覆盖玻璃的背面。我们需要做的就是在玻璃的背面贴上一层薄薄的PCB。然而，这引入了一个新的挑战：当铜电极挡在前面时，我们如何照亮图标呢？ 作为一种解决方法，我们会想要在图标的轮廓处放置铜材，同时在板上留出一个仅比覆盖玻璃上印刷的触摸图标大0.3mm的切口。 好消息是，FPC的制造过程对我们有利。与至少需要1mm直径铣刀的刚性PCB不同，FPC是用激光切割的。这允许更复杂的特征而不需要最小角半径。此外，与传统铣削相比，激光路径通常提供更紧密的对铜艺术品的定位容差。 印在覆盖玻璃上的图标 带有图标切口的触摸感应板 你会注意到触摸图标的切口与覆盖玻璃上的印刷完美对齐。在一些地方，图标内的角半径仅为0.2mm，这对激光切割过程来说不是挑战。 FPC粘贴在覆盖玻璃上 使用FPC的另一个优点是，它们可以预先贴上3M双面胶带订购，这意味着我们不再需要将胶带裁剪到适当大小并在组装前将其贴在板上。 我们可以使用Altium 阅读文章