今天早上搬箱子的时候手机碰到门把手了,把屏幕。。。保护膜磕碎了,当时把我吓懵逼了,我以为新买不到一个月的手机屏被我弄碎了。。。

pcb排版布局方法与步骤(浅谈硬件设计中的一些思路和方法)(1)

M平台文档做的不太好,很多资料查不到,今天厚着脸皮问他们的AE要内部结构框图,结果被告知他们也没有。。。原来我们不是最可怜的???也不知道为什么这两天都这么丧,快让我从这种状态中自拔出来吧~~~

pcb排版布局方法与步骤(浅谈硬件设计中的一些思路和方法)(2)

本来今天想说华为来着,忍着过几天再说吧,毕竟每次我的反射弧都要比别人慢半拍。刚才列了个大纲,感觉这个系列至少还要写三天,也不知道到时候舔华为还算不算新闻了~今天还是继续来讲硬件设计思路。

pcb排版布局方法与步骤(浅谈硬件设计中的一些思路和方法)(3)

前两讲把系统的供电系统说明白了,这也是最重要最基本的重点之一了,今天来讲讲电路板布局。

要用系统化的思维思考、布局电路板。

衡量一个功能模块的好与坏,不仅取决于它自身的功能实现效果如何,也取决于它对其他功能模块的影响是否足够小。工作中,自己工作完成的漂亮,却过多的影响到别人的工作,不能说他的工作是出色的,硬件亦是如此。

就像装修房子,你的房子装修精美功能齐全,但如果漏水到楼下,就不能说是优秀的装修了,甚至还会把之前精美之处刨开来定位问题、解决问题。


上边的例子就可以看出,根据模块的特点,来决定每部分的布局是很重要的事情。一个布局好的系统,可以让相互干扰、无关信号互相耦合的可能性降到最低。而凡是涉及到系统的,最后成品板上反映出来的问题,总是不可控的、千奇百怪的、难以定位的、不好解决的。

不可控是说,系统的这个弱点会引发哪一部分的哪种问题,是我们控制不了的;千奇百怪是说,这个弱点会引发的问题会涉及到多个部分、多个功能模块,体现出来的问题点是不同的;难以定位是说,具体这个问题是系统导致的,还是只是功能模块内部导致的,这个问题不好说。不好解决,是结合之前的三个特点,解决起来非常棘手。


因此,最好的解决方式就是预防。我们要在前期布局的时候尽量规避风险,一个好的布局会给之后的设计带来舒爽的体验,反之则反。

PCB布局大概分两种,一种是原有磨具,我们需要套壳的;另外一种是硬件先行,根据主板出堆叠重新开模的。第二种相对来讲自由度比较高,但也是万变不离其宗,有了正确的思路,摆件就是自由的。

pcb排版布局方法与步骤(浅谈硬件设计中的一些思路和方法)(4)

对于套壳项目来讲,连接器位置固定,那么只能是根据连接器位置调整各核心器件位置。连接器摆好后,摆件顺序跟下同。

对于重新开模的项目:

1、首先要确定核心器件的摆放位置
2、要摆好核心功能、易干扰器件位置

两点一起写是因为要根据具体情况决定先后顺序。

如果板子相对小,面积有限,那么就要优先放核心器件,先把套片放进去,这里的套片主要指的CPU、MCP、PMIC和TRANSCEIVER,有的简单方案可能会不同器件集成在一起,可根据实际情况调整。套片先放进去,然后再根据走线顺畅度来考虑摆放的相对位置和方向。核心器件摆好以后,再根据核心器件位置,摆放易干扰器件位置。

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如果板子空间相对大一些,那么首先就要确认核心器件、易干扰器件的位置。这里的核心功能、易干扰器件,在通讯设备上主要指射频模块和天线:如2/3/4G/5G射频PA、收发器、滤波器和双工器(或者四工器)、射频开关、2.4G/5G WiFi PA和滤波器、GPS LNA等以及其相关的天线布局。

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一个真实4G项目布局图

我们知道所有的射频信号都娇气得很,而天线尤为敏感,摸不得碰不得,不能绕线不能打孔,而通讯类设备,射频性能的好坏是一个硬性指标。你做了个手机,总不能打不了电话吧?你做了个路由器,总不能传不了数据吧?因此,这种又核心又易受干扰的器件和它的走线,一定要仔细再仔细。

拿到板子,首先把天线净空区留足够,挑选最好的位置摆放天线。两根天线的,主副天线尽量相隔远一些,保证好隔离度,然后再根据天线位置摆放套片。做到最短路径、远离高干扰器件(主要指开关电源)。

3、确定电源位置

如果电源是集成在一起就是PMIC,如果分开的就是由LDO和DCDC分离摆放的。

DCDC是个非常祸害人的家伙。性能强适用范围广决定它会被大量使用。但是它的污染是非常严重的,开关频率越高污染越强。所以DCDC一定要远离弱信号、易干扰信号摆放。并且一定要罩屏蔽罩!一定要罩屏蔽罩!一定要罩屏蔽罩!如果天线旁边摆了一个裸着的DCDC,那这个板子算是废了。。。
4、确定各连接器接口位置

各接口根据最短路径来确定,走线怎么顺怎么摆。
5、其他器件位置

最后剩下一些周边器件,或者功能器件,就看出线怎么顺怎么摆就好了,问题不大。

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最后,还是那句话,一个优秀的系统,你不会觉得它的优秀;但是一个糟糕的系统,却有各种各样的糟糕。好的系统就像春雨,润物细无声;而糟糕的系统就像被蛀掉了的木块,鲁棒性很差,你不知道随便动了哪一块,就会引发整体的坍塌。


未完待续~~~~~~


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