PCB 笔记

记录一下在学习画板子过程中学到的心得。

工具

目前使用过 KiCadlceda

  • KiCad: 开源软件,跨平台。
  • lceda:在线编辑,不需要安装,和 lcsc 有深度集成。

项目 jiegec/HT42B534USB2UART 采用的是 KiCad 5 编写的。目前正在做的另一个项目采用 lceda

流程

  1. 选择所需要使用的芯片,查找芯片的 datasheet。
  2. 寻找采用了芯片的一些设计,特别是看 schematic。
  3. 按照 datasheet 里面推荐的电路,或者是其他人的设计,画自己需要的 schematic。
  4. 设置好各个元件的 footprint,然后转到 PCB 设计。
  5. 在 PCB 里面布线,生成 Gerber 等文件。
  6. 把 Gerber 给到生产商(比如 jlc),交付生产。
  7. 如果是自己焊接,则需要购买元件,比如从 lcsc 购买。
  8. 收到 PCB 和元件后,自己按照 BOM 和 schematic 焊接各个元件。

笔记

  1. 对于一些连接很多元件的信号,比如 GND,可以留作铺铜解决。也就是说,先不管 GND,把其他所有的信号都接好以后,再在顶层铺铜;如果还是有没有连接上的 GND,可以通过过孔(Via)走到底层,在底层再铺一层铜。
  2. 对于外部供电的 VCC 和 GND,在 KiCad 中需要用 PWR_FLAG 标记一下。
  3. 在 KiCad 中设计 PCB 前,要把生产商的工艺参数设置好,不然画了也要重画。
  4. lceda 在选择元件的时候,可以直接从 lcsc 里选择,这样可以保证封装和商品可以对得上,不需要手动进行匹配。
  5. 如果要用 jlc 的 SMT 贴片,先在 SMT 元件列表 里搜索所需要的元件;推荐用基本库,如果用其他库,则要加钱;选好元件以后,用元件编号去 lceda 里搜索并添加到 schematic。
  6. 对于涉及模拟信号的设计,比如音频,需要特别注意模拟信号的电和地都是单独的:AVCCAGND。所以要特别注意 datasheet 里面不同的地的表示方法。最后,再用磁珠把 VCCAVCCGNDAGND 分别连接起来就可以了。可以参考 DE2 板子中第 19 页的音频部分设计Staying well grounded
  7. 在 schematic 里经常会出现在电源附近的电容,那么,在 PCB 中,也尽量把这些电容放在对应的电源的旁边。
  8. 耳机插座里面,一般分三种组成部件:Tip,Ring,Sleeve。只有两段的是 TS,三段的是 TRS,四段的是 TRRS。TS 是单声道,T 是声音,S 是地。TRS 是双声道,T 是左声道(或者单声道),R 是右声道,S 是地。TRRS 则是双声道加录音。一般来说,LINE IN 是双声道,MIC IN 是单声道,它们的阻抗也不同;LINE OUT 和 HEADPHONE OUT 都是双声道,但 HEADPHONE OUT 经过了额外的放大器。
  9. 遇到一个 SPI 协议没有 SPI_MISO 引脚的芯片,可能说明它是 write-only 的。
  10. 手焊的基本元件,一般用 0603 加一些 Padding 的封装;SMT 的话,则建议用 0402 封装。
  11. I2C 的信号线一般需要加一个几 K 欧姆的上拉电阻到 VCC。

未完待续。

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