【導(dǎo)讀】對(duì)著板子成千上萬條走線，各種各樣的封裝，重復(fù)著拉線的工作可能會(huì)讓PCB設(shè)計(jì)工程師們覺得枯燥無聊，但是要做好PCB設(shè)計(jì)遠(yuǎn)沒有看上去那么簡(jiǎn)單，如何在各種設(shè)計(jì)規(guī)則之間做取舍，兼顧性能，成本，工藝等各個(gè)方面，同時(shí)注意板子布局的合理整齊是工程師們需要考慮的重要問題。本文針對(duì)PCB設(shè)計(jì)提出六點(diǎn)建議，以幫助大家設(shè)計(jì)出更合理、性能更好的PCB。
PCB設(shè)計(jì)關(guān)鍵一：畫好原理圖
很多工程師都覺得layout工作更重要一些，原理圖就是為了生成網(wǎng)表方便PCB做檢查用的。其實(shí)，在后續(xù)電路調(diào)試過程中原理圖的作用會(huì)更大一些。無論是查找問題還是和同事交流，還是原理圖更直觀更方便。另外養(yǎng)成在原理圖中做標(biāo)注的習(xí)慣，把各部分電路在layout的時(shí)候要注意到的問題標(biāo)注在原理圖上，對(duì)自己或者對(duì)別人都是一個(gè)很好的提醒。層次化原理圖，把不同功能不同模塊的電路分成不同的頁，這樣無論是讀圖還是以后重復(fù)使用都能明顯的減少工作量。使用成熟的設(shè)計(jì)總是要比設(shè)計(jì)新電路的風(fēng)險(xiǎn)小。每次看到把所有電路都放在一張圖紙上，一片密密麻麻的器件，腦袋就能大一圈。
PCB設(shè)計(jì)關(guān)鍵二：好好進(jìn)行電路布局
心急的工程師畫完原理圖，把網(wǎng)表導(dǎo)入PCB后就迫不及待的把器件放好，開始拉線。其實(shí)一個(gè)好的PCB布局能讓你后面的拉線工作變得簡(jiǎn)單，讓你的PCB工作的更好。每一塊板子都會(huì)有一個(gè)信號(hào)路徑，PCB布局也應(yīng)該盡量遵循這個(gè)信號(hào)路徑，讓信號(hào)在板子上可以順暢的傳輸，人們都不喜歡走迷宮，信號(hào)也一樣。如果原理圖是按照模塊設(shè)計(jì)的，PCB也一樣可以。按照不同的功能模塊可以把板子劃分為若干區(qū)域。模擬數(shù)字分開，電源信號(hào)分開，發(fā)熱器件和易感器件分開，體積較大的器件不要太靠近板邊，注意射頻信號(hào)的屏蔽等等……多花一分的時(shí)間去優(yōu)化PCB的布局，就能在拉線的時(shí)候節(jié)省更多的時(shí)間。
PCB設(shè)計(jì)關(guān)鍵三：學(xué)會(huì)設(shè)置規(guī)則
其實(shí)現(xiàn)在不光高級(jí)的PCB設(shè)計(jì)軟件需要設(shè)置布線規(guī)則，一些簡(jiǎn)單易用的PCB工具同樣可以進(jìn)行規(guī)則設(shè)置。人腦畢竟不是機(jī)器，那就難免會(huì)有疏忽有失誤。所以把一些容易忽略的問題設(shè)置到規(guī)則里面，讓電腦幫助我們檢查，盡量避免犯一些低級(jí)錯(cuò)誤。另外，完善的規(guī)則設(shè)置能更好的規(guī)范后面的工作。所謂磨刀不誤砍柴工，板子的規(guī)模越復(fù)雜規(guī)則設(shè)置的重要性越突出。現(xiàn)在很多EDA工具都有自動(dòng)布線功能，如果規(guī)則設(shè)置足夠詳細(xì)，讓工具自己幫你去設(shè)計(jì)，你在一旁喝杯咖啡，不是更愜意的事情嗎?
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PCB設(shè)計(jì)關(guān)鍵四：為別人考慮的越多，自己的工作越少
在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候，盡量多考慮一些最終使用者的需求。比如，如果設(shè)計(jì)的是一塊開發(fā)板，那么在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮放置更多的絲印信息，這樣在使用的時(shí)候會(huì)更方便，不用來回的查找原理圖或者找設(shè)計(jì)人員支持了。如果設(shè)計(jì)的是一個(gè)量產(chǎn)產(chǎn)品，那么就要更多的考慮到生產(chǎn)線上會(huì)遇到的問題，同類型的器件盡量方向一致，器件間距是否合適，板子的工藝邊寬度等等。這些問題考慮的越早，越不會(huì)影響后面的設(shè)計(jì)，也可以減少后面支持的工作量和改板的次數(shù)。看上去開始設(shè)計(jì)上用的時(shí)間增加了，實(shí)際上是減少了自己后續(xù)的工作量。在板子空間信號(hào)允許的情況下，盡量放置更多的測(cè)試點(diǎn)，提高板子的可測(cè)性，這樣在后續(xù)調(diào)試階段同樣能節(jié)省更多的時(shí)間，給發(fā)現(xiàn)問題提供更多的思路。
PCB設(shè)計(jì)關(guān)鍵五：細(xì)節(jié)決定成敗
PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)細(xì)致的工作，需要的就是細(xì)心和耐心。剛開始做設(shè)計(jì)的新手經(jīng)常犯的錯(cuò)誤就是一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤。器件管腳弄錯(cuò)了，器件封裝用錯(cuò)了，管腳順序畫反了等等，有些可以通過飛線來解決，有些可能就讓一塊板子直接變成了廢品。畫封裝的時(shí)候多檢查一遍，投板之前把封裝打印出來和實(shí)際器件比一下，多看一眼，多檢查一遍不是強(qiáng)迫癥，只是讓這些容易犯的低級(jí)錯(cuò)誤盡量避免。否則設(shè)計(jì)的再好看的板子，上面布滿飛線，也就遠(yuǎn)談不上優(yōu)秀了。
PCB設(shè)計(jì)關(guān)鍵六：嘗試著去做仿真
仿真往往是PCB設(shè)計(jì)工程師不愿意去碰的東西。也許有人會(huì)說，即使我仿真了，實(shí)際制作出來的PCB和仿真結(jié)果還是會(huì)有區(qū)別，那我還去浪費(fèi)時(shí)間做仿真干嘛?我不仿真做出來的板子不是一樣工作的好好的?對(duì)這種想法很無奈。一兩次設(shè)計(jì)沒有問題，不代表以后不會(huì)出問題。雖然仿真結(jié)果和實(shí)際結(jié)果有差異，但仿真能表現(xiàn)出正確的變化趨勢(shì)，根據(jù)趨勢(shì)我們能做出自己的判斷。剛開始可能會(huì)有困難，對(duì)仿真參數(shù)仿真模型一頭霧水，這都是很正常的。只要開始，慢慢去做，慢慢去積累，就會(huì)讓你體會(huì)到仿真的重要性。在板子完成之前提前判斷出容易出問題的位置，提前解決它，避免問題的發(fā)生。仿真做的多了，就會(huì)從根本上弄明白問題產(chǎn)生的原因，對(duì)自己設(shè)計(jì)能力的提高也會(huì)有很大幫助。
大家在實(shí)際的工作中，如果能注意到上面提到的幾個(gè)問題，在工作中養(yǎng)成一個(gè)良好的工作習(xí)慣，相信伴隨著個(gè)人能力的逐漸提高，會(huì)完成更多更優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。
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