Breadboards ovat hyvin prototyyppien piirejä, mutta ne eivät ole niin hyvä itse asiassa käyttää asia, että olet rakennus. Jossain vaiheessa haluat varmaan tehdä projektista pysyvämmän. Paras tapa tehdä se on laittaa se PCB.
tässä opetusohjelmassa, minä saatan sinut prosessin läpi suunnittelu PCB layout ja saada se painettu custom PCB valmistaja., Suorituskykyä piiri riippuu suuresti siitä, miten se on aseteltu PCB, niin minä annan sinulle paljon vinkkejä siitä, miten optimoida suunnittelu.
Kotona voi aina syövyttää PCB: tä prosessilla, joka muistuttaa valokuvafilmien tulosteiden kehittämistä. Mutta se menetelmä on sotkuinen ja se käyttää paljon kemikaaleja. On paljon helpompaa (ja halvempaa) saada PCB valmistettu ammatillinen valmistaja. Osoittaa prosessin, voin käyttää online-palvelun nimeltä EasyEDA suunnitella PCB layout on LM386 audio vahvistin, niin minun täytyy se valmistaa ja näyttää tulokset., Niiden ilmainen online-suunnittelu ohjelmisto on helppokäyttöinen ja hinnat ovat erittäin edullisia.
Kaikki Alkaa Kaavamainen
Ennen kuin aloitat suunnitella PCB, se on hyvä idea tehdä kaavamaisen piiri. Kaavamainen toimii pohjapiirustuksena, jossa esitetään jäljet ja asetetaan komponentit piirilevylle. Lisäksi PCB-muokkausohjelmisto voi tuoda kaikki komponentit, jalanjäljet ja johdot PCB-tiedostoon, mikä helpottaa suunnitteluprosessia (lisää tästä myöhemmin).,
Aloita kirjautumalla EasyEDA, ja luo uusi projekti:
Kun olet aloitussivulla, klikkaa ”uusi Kaavamainen” – välilehti:
Nyt näet tyhjä kangas, jossa voit piirtää kaavamaisen:
Se on parasta sijoittaa kaikki symbolit kaavamaisen kankaalle ennen kuin tehdään mitään johtoja. Easyedassa kaavamaiset symbolit sijaitsevat ”kirjastoissa”., Oletuksena EasyEDA kirjasto on suurin osa yhteisiä tunnuksia, mutta on olemassa myös ”User Generated Kirjastot”, jossa on paljon muita symboleja:
Jokainen kaavamaisen symboli käytät tarvitsee PCB jalanjälki liittyy siihen. PCB-jalanjälki määrittää komponentin fyysiset mitat ja sijoittaminen kuparityynyjen tai reikien kautta. Nyt on hyvä aika päättää, mitä komponentteja käytät.,
kaavamaisen symbolit EasyEDA kirjasto on jo jalanjäljet, jotka liittyvät niihin, mutta niitä voidaan muuttaa, jos käytössä on eri kokoa tai tyyliä:
muuttaa jalanjälki liittyy kaavamaisen symboli, haku ”User Generated” kirjastot jalanjälki, joka vastaa komponenttia käytät., Kun löydät sen, klikkaa sydän kuvaketta ”Suosikki” on:
kopioi nimi komponentti:
Nyt klikkaa symboli kaavamaisen toimittaja, ja liitä nimi uusi jalanjälki osaksi ”paketti” – kenttään oikeassa sivupalkissa valikko (katso video alla havaintoesitys):
Kun kaikki symbolit on sijoitettu kaavamainen ja olet määrittänyt jalanjälkiä jokainen symboli, se on aika aloittaa piirustus johdot., Pikemminkin kuin selittää yksityiskohtaisesti kaikki, että tässä artikkelissa, olen tehnyt videota, joten voit katsella minua piirtää kaavamaisen minun LM386 audio vahvistin:
Kun kaikki johdotukset on tehty, se on hyvä idea merkitä symboleja. Tarrat siirretään piirilevyn asetteluun ja lopulta tulostetaan valmiille PCB: lle. Jokaisella symbolilla on nimi (R1, R2, C1, C2 jne.) ja arvo (10 µF, 100 Ω jne.), jota voi muokata klikkaamalla etikettiä.,
seuraava askel on tuoda kaavamaisen osaksi PCB-editori, mutta ennen kuin teemme sen, puhutaanpa joitakin asioita pitää mielessä, kun suunnittelet PCB.
PCB Suunnittelu Optimointi
Tunnista mitä kukin osa piiri ei, ja jakaa piiri osiin mukaan toiminto. Esimerkiksi minun LM386 äänenvahvistinpiirissä on neljä pääosaa: virtalähde, Äänitulo, LM386 ja äänilähtö. Se voi auttaa piirtämään joitakin kaavioita tässä vaiheessa auttaa visualisoida suunnittelu ennen kuin aloitat laskemisesta se ulos.,
pidä kunkin osan komponentit ryhmiteltyinä samalle piirilevyn alueelle johtavien jäämien pitämiseksi lyhyinä. Pitkät jäljet voivat poimia muista lähteistä sähkömagneettista säteilyä, joka voi aiheuttaa häiriöitä ja melua.
piirin eri osat on järjestettävä niin, että sähkövirran polku on mahdollisimman lineaarinen. Piirisi signaalien pitäisi virrata suoralla polulla osiosta toiseen, mikä pitää jäljet lyhyempinä.
jokaiselle piirin osalle on annettava virtaa, jossa on yhtä pitkät erilliset jäljet., Tätä kutsutaan tähtikonfiguraatioksi, ja se varmistaa, että jokainen osio saa yhtä suuren syöttöjännitteen. Jos osat on liitetty toisiinsa daisy-ketjun kokoonpano, nykyinen peräisin kohdat lähempänä tarjonta luo jännitteen pudotus ja tulos pienemmällä jännitteellä kohtiin kauempana toimitus:
PCB Muodon ja Koon
Se ei ole harvinaista nähdä pyöreä, kolmiomainen, tai muita mielenkiintoisia PCB muotoja. Useimmat PCB: t on suunniteltu mahdollisimman pieniksi, mutta se ei ole tarpeen, jos sovellus ei vaadi sitä.,
Jos suunnittelet PCB: n laittamista koteloon, mittoja voi rajoittaa kotelon koko. Tässä tapauksessa, sinun täytyy tietää, kotelon mitat ennen säätävä PCB niin, että kaikki sopii sisälle.
käyttämäsi komponentit vaikuttavat myös valmiin PCB: n kokoon. Esimerkiksi pinta asennetut komponentit ovat pieniä ja on matala profiili, joten voit tehdä PCB pienempi. Kautta reikä komponentit ovat suurempia, mutta ne ovat usein helpompi löytää ja helpompi juottaa.,
käyttöliittymä
sijainti komponentit kuten power-liitännät, potentiometrit, Led, ja audio-liittimet valmiissa hanke vaikuttaa, miten PCB on aseteltu. Tarvitsetteko lediä virtakytkimen lähellä osoittaaksenne, että se on päällä? Vai pitääkö gain-potentiometrin viereen laittaa volyymipotentiometri? Parhaan käyttökokemuksen vuoksi saatat joutua tekemään joitakin kompromisseja ja suunnittelemaan loput PIIRILEVYSTÄSI näiden komponenttien sijaintien ympärille.,
PCB-Kerrokset
Suurempia piirejä voi olla vaikea suunnitella yhden kerroksen PCB: tä, koska se on vaikea reitti jälkiä ilman leikkaavat toisiaan. Saatat joutua käyttämään kahta kuparikerrosta, joissa on jälkiä, jotka on reititetty PCB: n molemmin puolin.
jälkiä yksi kerros voi olla yhteydessä muihin kerroksen kautta. A via on KUPARIPINNOITETTU reikä PCB, joka sähköisesti yhdistää pintakerroksen alakerrokseen., Voit myös yhdistää ylhäältä ja alhaalta jälkiä klo komponentin läpi reikä:
Kentällä Kerrokset
Jotkut double layer Pcb on päällä kerros, jossa koko pohja kerros on peitetty kupari kone kytketty maahan. Positiiviset jäljet reititetään päälle ja yhteydet maahan tehdään reikien tai vias. Kentällä kerrokset ovat hyviä piirejä, jotka ovat alttiita häiriöille, koska suuri alue kupari toimii suojana sähkömagneettisia kenttiä. Ne auttavat myös haihduttamaan komponenttien tuottamaa lämpöä.,
kerrospaksuus
Useimmat PCB valmistajat avulla voit tilata eri kerroksen paksuudet. Kuparin paino on termi, jota valmistajat käyttävät kuvaamaan kerroksen paksuutta, ja se mitataan unsseina. Kerroksen paksuus vaikuttaa siihen, kuinka paljon virtaa voi virrata piirin läpi vahingoittamatta jälkiä. Trace leveys on toinen tekijä, joka vaikuttaa siihen, kuinka paljon virtaa voi turvallisesti virrata piirin läpi (käsitellään alla). Voit määrittää Turvalliset arvot leveydelle ja paksuudelle, sinun täytyy tietää amperage, joka virtaa kyseisen jäljen läpi., Käytä online-trace leveys laskin määrittää ihanteellinen jäljittää paksuus ja leveys tietyn ampeerin.
PCB Jälkiä
Jos katsot ammattimaisesti suunniteltu PCB, huomaat todennäköisesti että useimmat kupari jälkiä mutka 45° kulmat. Yksi syy tähän on se, että 45 asteen kulmat lyhentävät komponenttien välistä sähköreittiä 90 asteen kulmiin verrattuna., Toinen syy on, että korkea nopeus logiikka signaalit voivat saada heijastuu pois takaisin kulma, aiheuttaa häiriöitä:
Jos projektisi käyttää digitaalista logiikkaa tai nopea viestintä protokollia yli 200 MHz, sinun pitäisi luultavasti välttää 90° kulmat ja vias teidän jälkiä. Hitaammille nopeuspiireille 90° traces ei juurikaan vaikuta piirin suorituskykyyn.
Trace Leveys
Kuten kerroksen paksuus, leveys jälkiä vaikuttaa siihen, kuinka paljon virtaa läpi virtapiiri vahingoittamatta piiri.,
jäämien läheisyys komponentteihin ja viereisiin jälkiin määrittää myös, kuinka leveitä jälkesi voivat olla. Jos suunnittelet pienen PCB: n, jossa on paljon jälkiä ja komponentteja, saatat joutua tekemään jäljet kapeiksi, jotta kaikki mahtuu.
Luo PCB Layout
Nyt kun olemme keskustelleet pois joitakin tapoja, joilla voit optimoida PCB design, katsotaanpa, miten layout PCB EasyEDA.,
Avaa kaavamainen, kaavamaisen toimittaja, ja klikkaa ”Convert Hankkeen PCB” – painiketta:
jalanjäljet liittyvät kunkin kaavamaisen symboli siirretään automaattisesti PCB editor:
Huomaa ohut siniset viivat yhdistävät osia. Näitä kutsutaan ratsnest lines. Ratsnest-linjat ovat virtuaalilankoja, jotka edustavat komponenttien välisiä yhteyksiä., Ne osoittavat sinulle, missä sinun täytyy reitti jälkiä mukaan johdotukset olet luonut oman kaavamaisen:
Nyt voit alkaa järjestää osia, pitää mielessä, että suunnittelu vinkkejä edellä. Saatat haluta tehdä joitakin tutkimuksia selvittää, jos on olemassa erityisiä suunnitteluvaatimuksia piiri. Jotkut piirit toimivat paremmin tietyillä komponenteilla tietyissä paikoissa. Esimerkiksi LM386-vahvistinpiirissä virtalähde irrotetaan kondensaattorit on sijoitettava lähelle siru vähentää melua.,
kun olet järjestänyt kaikki komponentit, on aika alkaa piirtää jälkiä. Käytä ratsnest johdot karkea opas reititys kunkin jäljen. Ne eivät kuitenkaan aina näytä sinulle parasta tapaa reitittää jäljet, joten on hyvä viitata takaisin kaavamaisen tarkistaa oikeat yhteydet.
Traces voidaan myös reitittää automaattisesti ohjelmiston automaattireitittimellä. Monimutkaisia piirejä, se on yleensä parempi reitti jälkiä manuaalisesti, mutta kokeile auto-reititin yksinkertaisempia malleja ja nähdä, mitä se keksii. Yksittäisiä jälkiä voi säätää aina myöhemmin.,
Tämä video näyttää, miten tehdä jälkiä EasyEDA on PCB editor:
Nyt on aika määrittää koko ja muoto PCB ääriviivat. Klikkaa aluksella ääriviivat ja vedä kummallakin puolella, kunnes kaikki osat ovat sisällä:
viimeinen asia tehdä ennen tilauksen on ajaa suunnittelu sääntö tarkistaa. Suunnittelusäännön tarkistus kertoo, onko jokin komponentti päällekkäinen tai onko jälkiä reititetty liian lähelle toisiaan., Design rule check löytyy klikkaamalla ”Design Manager” – painiketta oikealla puolella ikkunan.
Kohteita, jotka eivät suunnittelu sääntö tarkistaa on listattu alla ”DRC-Virheitä” – kansioon.,CB-näkymä:
Voit määrittää omat asetukset suunnittelu sääntö tarkistaa klikkaamalla avattavasta valikosta oikeassa yläkulmassa ja menee Sekalainen > Design Rule Asetukset:
Tämä tuo esiin ikkunan, jossa voit määrittää muotoilun säännöt trace leveys, etäisyys jälkiä, ja muita hyödyllisiä parametreja:
tässä vaiheessa se on hyvä idea tarkistaa teidän PCB layout vastaan kaavamainen varmistaa, että kaikki on kytketty oikein., Jos olet tyytyväinen tulokseen, seuraava askel on tilata PCB. EasyEDA tekee tämä osa todella helppoa.
Tilaus PCB
Aloita klikkaamalla ”Valmistus-Lähtö” – painiketta ylävalikosta PCB editor:
Tämä vie sinut toiseen näyttöön, jossa voit valita vaihtoehtoja PCB järjestyksessä:
valitse numero, Pcb haluat tilata, määrä kuparia kerrosta, PCB paksuus, kupari paino, ja jopa PCB väri., Kun olet tehnyt valinnat, napsauta ”Tallenna Ostoskoriin” ja sinut siirretään sivulle, jossa voit syöttää toimitusosoite ja laskutustiedot.
Voit myös ladata PCB on Gerber-tiedostoja, jos haluat lähettää ne eri valmistaja:
Gerber-tiedostot ovat kuvatiedostoja, jotka sisältävät kuvioita valmistukseen käytetään oman PCB. Kaikki tiedostot pakataan yhdeksi .zip-tiedosto., Siellä on erillinen tiedosto kupari jälkiä, silkki, ja paikoissa porata reikiä ja vias:
tilasin 15 Pcb minun LM386 audio vahvistin piiri ja kustannuksia tuli ulos noin $15 USD. Valmistus ja toimitus kesti noin kaksi viikkoa. PCB: t olivat hyvin tehtyjä, enkä löytänyt vikoja. Kun olen Juotettu komponentteja ja testattu vahvistin, se toimi hyvin. Voit kloonata LM386 vahvistin kaavamainen ja PCB täällä, jos haluat.
oman mukautetun PCB: n tekeminen on hauskaa, ja tulokset voivat olla hyvin palkitsevia., Toivottavasti tämä artikkeli auttaa sinua saamaan prototyyppipiirisi piirilevylle. Kerro meille kommenteissa, jos sinulla on kysyttävää, ja kerro meille, mitä PCB-suunnitteluprojekteja olet suunnitellut. Jos pidit tästä opetusohjelma ja haluat saada enemmän kuin se, muista tilata!