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工程师眼中的PCB设计

时间2014/10/28
人物Levi
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很多人说pcb设计是一门艺术,这句话并没有错,但它并不是纯粹的给人欣赏的艺术,而是结合了电子科学的实用的艺术。电气性能永远是PCB设计最重要的追求,是首要目标,千万不能为了追求整齐与漂亮而放弃电气性能。不过话说回来,达到最佳电气性能的PCB一般都很漂亮。


设计一块儿高质量的PCB,关键是在于对电路原理的掌握。看不懂原理图的人,很难设计出高性能的PCB来。即使掌握了PCB设计的一些基本的规则,但看不懂原理图,不明白信号的特点,不明白信号间的相互关系,也就没有办法合理且灵活的应用这些原则,更不能提供合理高效的约束条件,也就没有办法设计出好的PCB来。不要单纯的为学习PCB而学习PCB,根本的是提高电子技术各方面的技能。最基本的,要理解数字电路和模拟电路的特点,要理解两者之间的差异和在PCB上的不同处理方式,模拟的信号该怎么走,模拟信号之间该怎么处理,数字信号该怎么走,数字信号之间该怎么处理等等。还要理解一些长用的总线的概念和信号特性,最简单的例子,只有理解了串行总线和并行总线之间的差异,才能更好的在PCB上针对串行和并行信号做最佳的处理,只有理解了差分信号的特性,才能更好的对USB, SATA,HDMI等差分信号做最佳的布线。还有就是对整个电路原理的理解,只有真正掌握了电路的原理,才能区分不同的功能模块,做出合理的布局,合理的布局是合理布线的最根本的保证。


PCB质量好坏的决定因素在于设计者,而不在于软件。做PCB的软件很多,性能差异也比较大,但从根本上,软件仅仅是一个工具。虽然设计越来越复杂,工具越来越先进,但PCB设计最重要的因素还是人。allegro的强大,一部分在于其布局布线以及仿真上面算法的先进,但最重要的部分在于它给用户提供了复杂的控制接口。让使用者可以更方便的去控制PCB的设计(通过加入约束的方法)。实际上,你可以把软件的界面操作掌握得非常熟练,但你不掌握电路原理的话,你不会知道该怎么去设定约束条件。和IC设计的APR不同,PCB设计中,运用自动布局布线的可能性还很小,主要还是手动布线,所以,从根本上讲,软件自动布局布线的算法再先进,对手动布线来讲也没有太大的意义。不同软件提供给我们的只是使用特性上的差异,使用场合上的差异,而这种差异并不能决定设计出的PCB的性能。


所以总起来讲,我认为对PCB设计的学习关键在于对电子技术的学习和掌握,这是根本。至于PCB软件,找一个容易上手的,符合自己使用习惯的,与自己设计的PCB的特点相契合的软件就可以了,没有必要选最复杂的,功能最强大的,那只会成为你学习的累赘。



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