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工程師眼中的PCB設計

時間2014/10/28
人物Levi
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查看者5916

很多人說pcb設計是一門藝術,這句話并沒有錯,但它并不是純粹的給人欣賞的藝術,而是結合了電子科學的實用的藝術。電氣性能永遠是PCB設計最重要的追求,是首要目標,千萬不能為了追求整齊與漂亮而放棄電氣性能。不過話說回來,達到最佳電氣性能的PCB一般都很漂亮。


設計一塊兒高質量的PCB,關鍵是在于對電路原理的掌握。看不懂原理圖的人,很難設計出高性能的PCB來。即使掌握了PCB設計的一些基本的規則,但看不懂原理圖,不明白信號的特點,不明白信號間的相互關系,也就沒有辦法合理且靈活的應用這些原則,更不能提供合理高效的約束條件,也就沒有辦法設計出好的PCB來。不要單純的為學習PCB而學習PCB,根本的是提高電子技術各方面的技能。最基本的,要理解數字電路和模擬電路的特點,要理解兩者之間的差異和在PCB上的不同處理方式,模擬的信號該怎么走,模擬信號之間該怎么處理,數字信號該怎么走,數字信號之間該怎么處理等等。還要理解一些長用的總線的概念和信號特性,最簡單的例子,只有理解了串行總線和并行總線之間的差異,才能更好的在PCB上針對串行和并行信號做最佳的處理,只有理解了差分信號的特性,才能更好的對USB, SATA,HDMI等差分信號做最佳的布線。還有就是對整個電路原理的理解,只有真正掌握了電路的原理,才能區分不同的功能模塊,做出合理的布局,合理的布局是合理布線的最根本的保證。


PCB質量好壞的決定因素在于設計者,而不在于軟件。做PCB的軟件很多,性能差異也比較大,但從根本上,軟件僅僅是一個工具。雖然設計越來越復雜,工具越來越先進,但PCB設計最重要的因素還是人。allegro的強大,一部分在于其布局布線以及仿真上面算法的先進,但最重要的部分在于它給用戶提供了復雜的控制接口。讓使用者可以更方便的去控制PCB的設計(通過加入約束的方法)。實際上,你可以把軟件的界面操作掌握得非常熟練,但你不掌握電路原理的話,你不會知道該怎么去設定約束條件。和IC設計的APR不同,PCB設計中,運用自動布局布線的可能性還很小,主要還是手動布線,所以,從根本上講,軟件自動布局布線的算法再先進,對手動布線來講也沒有太大的意義。不同軟件提供給我們的只是使用特性上的差異,使用場合上的差異,而這種差異并不能決定設計出的PCB的性能。


所以總起來講,我認為對PCB設計的學習關鍵在于對電子技術的學習和掌握,這是根本。至于PCB軟件,找一個容易上手的,符合自己使用習慣的,與自己設計的PCB的特點相契合的軟件就可以了,沒有必要選最復雜的,功能最強大的,那只會成為你學習的累贅。



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