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硬件电路PCB设计要求详解

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:TPS76HD301的发热量较大,在PCB 板上设计了散热盘从而达到较好的散热效果。由于所选用的ADC 在使用时通常工作在最高采样率下,为了提高采样的准确性、降低误差,设计时通过蛇形走线的方式将16 根数据线设计为等长。为增加整个电路板抗干扰性,在PCB 绘制完毕后进行分块敷铜连接至地平面。依据以上电路设计原则和系统功能划分完成PCB 的设计。依据设计完成的PCB 版图进行加工后,按照设计要求进行焊接。

硬件电路PCB设计要求详解

整个电路设计阶段主要遵循了以下设计规则:

(1)空间允许时电源线和地线的宽度均为20 mil[1]信号线为8 mil,并且在需要的地方用小面积的电源平面代替了电源线条。去耦电容的安装尽可能靠近电源引脚。TPS76HD301的发热量较大,在PCB 板上设计了散热盘从而达到较好的散热效果。

(2)通常数字系统中高频信号都发生在时钟电路中,F28335 采用外部无源晶振连接到外部时钟振荡器,选择了24 pF 的贴片电容进行高频回路,并且无源晶振靠近F28335 从而减少外界对时钟信号的干扰。

(3)仿真器和F28335 的JTAG 测试引脚的连接非常重要,当仿真器和F28335 之间的间距大于6 in 时,需要增加信号缓冲驱动器。本设计中为了避免在电路调试阶段下载程序不成功的情况,购买了带有缓冲器的仿真器TMS320XDS510。

(4)由于所选用的ADC 在使用时通常工作在最高采样率下,为了提高采样的准确性、降低误差,设计时通过蛇形走线的方式将16 根数据线设计为等长。

(5)传感器输入差分微弱信号,采用对称设计方式将信号放大并接入到ADC 中。(www.xing528.com)

(6)由于整个系统中,既有模拟电路,又有数字电路,主要采取以下措施增强抗干扰性:模拟电压和数字电压直接采用了磁珠隔离外还利用了“壕”(没有敷铜的空白区域)将整个系统分成了一个个的“小岛”,从而降低了数字电路和模拟电路之间的互相干扰;模拟电路的接地点和数字电路的接地点通过星形结构连接。

(7)为增加整个电路板抗干扰性,在PCB 绘制完毕后进行分块敷铜连接至地平面。

(8)为了方便调试,在一些关键信号点设计了相应的测量点,如电源供电端、ADC 的启动转换信号端等。

依据以上电路设计原则和系统功能划分完成PCB 的设计。其中数据存储电路采用四层板的叠层结构,其余电路采用两层板叠层结构设计。整个系统由四块边长为57 mm 的正方形板用铜柱连接。依据设计完成的PCB 版图进行加工后,按照设计要求进行焊接。板与板之间通过铜柱连接形成一个完成的系统,最后形成高采样率弹载三轴存储测试装置电路系统。图13-4 所示为弹载三轴存储测试装置实物图。

图13-4 弹载三轴存储测试装置实物图

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