Není pochyb o tom, že schematická tvorba a PCB uspořádání jsou základními aspekty elektrotechniky a dává smysl, že zdroje, jako jsou technické články, aplikační poznámky a učebnice, jsou často soustředěny v těchto částech procesu navrhování. Neměli bychom však zapomínat, že pokud nevíte, jak převést dokončený soubor návrhu do sestavené desky plošných spojů, schéma a rozložení nejsou příliš užitečné. I když jste trochu obeznámeni s objednáváním a montáží DPS, možná nevíte, že určité možnosti vám mohou pomoci dosáhnout dostatečných výsledků za nižší cenu.

Nebudu diskutovat o DIY výrobě DPS a tuto metodu nemohu upřímně doporučit. V dnešní době je profesionální výroba DPS velmi levná a pohodlná a celkově je výsledek mnohem lepší.

Nezávislému a maloobjemovému návrhu DPS se věnuji již delší dobu a postupně jsem získal dostatek relevantních informací k sepsání poměrně obsáhlého článku na toto téma. Přesto jsem jen člověk a rozhodně nevím vše, proto prosím neváhejte a rozšiřte mou práci prostřednictvím sekce komentářů na konci tohoto článku. děkuji za váš příspěvek.

Základní schéma

Schéma se skládá hlavně ze součástek a vodičů spojených způsobem, který vytváří požadované elektrické chování. Dráty se stanou stopami nebo nalijí měď.

Tyto součásti zahrnují stopy (ploché vzory), což jsou sady průchozích otvorů a/nebo podložek pro povrchovou montáž, které odpovídají geometrii terminálu fyzické součásti. Footprinty mohou také obsahovat čáry, tvary a text. Tyto čáry, tvary a text se souhrnně označují jako sítotisk. Ty jsou na DPS zobrazeny jako čistě vizuální prvky. Nevedou elektrický proud a neovlivňují funkci obvodu.

Následující obrázek uvádí příklady schematických součástek a odpovídajících otisků desek plošných spojů (modré čáry označují plošky otisků, ke kterým je každý kolík součástky připojen).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Převést schéma na rozložení PCB

Kompletní schéma je převedeno pomocí CAD softwaru do PCB layoutu složeného z balíčků součástí a linek; tímto poněkud nepříjemným termínem se označují elektrické spoje, které ještě nebyly převedeny na fyzické spoje.

Návrhář nejprve uspořádá komponenty a poté použije čáry jako vodítko pro vytváření tras, lití mědi a prokovů. Průchozí otvor je malý průchozí otvor, který má elektrické spojení s různými vrstvami PCB (nebo více vrstvami). Například tepelný průchod může být připojen k vnitřní zemnící vrstvě a zemnící měděný drát bude nalit do spodní části desky).

Ověření: Identifikujte problémy v rozložení desky plošných spojů

Poslední krok před zahájením výrobní fáze se nazývá verifikace. Obecnou myšlenkou zde je, že nástroje CAD se pokusí najít chyby rozvržení dříve, než negativně ovlivní funkci desky nebo naruší výrobní proces.

Obecně existují tři typy autentizace (i když může být více typů):

Elektrická konektivita: To zajišťuje, že všechny části sítě jsou propojeny prostřednictvím nějakého druhu vodivé struktury.

Konzistence mezi schématem a rozložením: To je samozřejmé. Předpokládám, že různé CAD nástroje mají různé způsoby, jak dosáhnout této formy ověření.

DRC (Design Rule Check): Toto je zvláště důležité pro téma výroby desek plošných spojů, protože pravidla návrhu jsou omezení, která musíte uložit do svého rozvržení, abyste zajistili úspěšnou výrobu. Společná konstrukční pravidla zahrnují minimální rozteč stop, minimální šířku stopy a minimální průměr vrtáku. Při rozmístění desky plošných spojů je snadné porušit konstrukční pravidla, zvláště když spěcháte. Proto nezapomeňte použít funkci DRC nástroje CAD. Níže uvedený obrázek znázorňuje pravidla návrhu, která jsem použil pro řídicí desku robota C-BISCUIT.

Funkce PCB jsou uvedeny vodorovně a svisle. Hodnota na průsečíku řádků a sloupců odpovídajících dvěma prvkům označuje minimální vzdálenost (v mil) mezi těmito dvěma prvky. Pokud se například podíváte na řádek odpovídající „Board“ a poté přejdete na sloupec odpovídající „Pad“, zjistíte, že minimální vzdálenost mezi padem a okrajem desky je 11 mil.