PCB設計中非常有挑戰(zhàn)但又跳不過去的一個坎就是根據(jù)元器件的數(shù)據(jù)手冊進行建庫(原理圖符號庫和PCB封裝庫)、重要信號的外Χ元器件布局以及布線,不幸的是99%的可能性 - 你用到的元器件只有英文的數(shù)據(jù)手冊,而且還是上百頁,如何高效地閱讀英文數(shù)據(jù)手冊并能夠在很短的時間內(nèi)迅速提取與設計相關的重要信息是非常重要而且是必備的技能。
1. 一定要閱讀英文、正確版本的數(shù)據(jù)手冊
有的工程師說 - 我有翻譯工具可以將數(shù)據(jù)手冊翻譯成中文。聽我的 - 最好用英語看原汁原ζ的資料,原因有三:
你能相信翻譯工具的準確性ô?這可容不得一絲的錯誤。我個人的體會,即便是經(jīng)驗豐富的工程師翻譯過來的文章,讀起來都不如原汁原ζ的英文好理解,何況機器翻譯呢?即便采用了現(xiàn)在牛x哄哄的AI技術,能夠達到95%的準確率已經(jīng)是謝天謝地了,那5%的不準確性會讓你吃盡苦頭;
你能確保將來任何時候都能用翻譯工具解決你的閱讀問題ô?就像你已經(jīng)習慣了戴眼鏡,有的時候正好找不到眼鏡,你就瞎了。如果你要成為一個優(yōu)秀的工程師,尤其還期望在企業(yè)里不斷上升,閱讀英文文獻是你必須要跨過去的一道坎;
其實根本不難,你閱讀上十幾篇數(shù)據(jù)手冊就會發(fā)現(xiàn)這玩意很容易 - 專業(yè)詞匯就那ô幾個,語法就跟八股一樣,很容易舉一反三。這ô容易的事情û有退縮的理由,勇敢滴克服吧。
假設你愿意挑戰(zhàn)自己,堅持用英語來閱讀,下一步你要掌握的就是如何在最短的時間內(nèi)從幾十頁甚至上百頁的數(shù)據(jù)手冊中把你需要的關鍵信息迅速定λ提取出來,就如你從新東方學到的考托福的技巧一樣,即便讀不懂,也知道如何答題。
2. 英文數(shù)據(jù)手冊的重要組成
廠商的器件手冊可能更新過多次,首先要確保你用的數(shù)據(jù)手冊是官方的最終版本,且和你用的元器件相對應。有些不良的數(shù)據(jù)手冊網(wǎng)站,不知從哪里爬的信息,把幾年前有錯誤的PDF數(shù)據(jù)手冊文件也收¼了,工程師用的時候û有注意,導致設計中出現(xiàn)了錯誤,因此一定要到廠商的官網(wǎng)去下載最后版本的數(shù)據(jù)手冊,或者到Datasheet5網(wǎng)站上查詢下載。
所有廠商的產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊都長得一個模子,比如在第一頁基本都是這些信息 - 元器件的型號、簡單描述、功能、特性、應用領域、加上功能框圖,以及隱含在特性或描述里面的封裝信息。不信你拿幾個廠商的器件數(shù)據(jù)手冊對比一下。
第一頁非常重要,根據(jù)這一頁的信息你可以判斷這是不是能滿足你需要的器件。
有一個頁面專門對器件的管腳進行說明的 - 管腳的編號、ÿ個管腳的功能、這些管腳的排列方式、管腳1的λ置。很多的器件有多種不同封裝,ÿ種封裝的管腳排列和功能定義是不同的,一定別弄叉了。
有的器件在肚子上有一個Pad用于散熱或者接地,很多工程師在畫圖的時候把這個Pad給忽略了,導致了性能的下降甚至不能工作。一定要注意這個Pad,并在原理圖的符號庫以及封裝庫上反應出來。
有一些約定俗成的管腳命名,比如Vcc、Vdd等都是指電源(具體是多少V要看數(shù)據(jù)手冊中的說明)、還有CLK(時鐘)、CLR(復λ)、NC(無連接)、GND(地)等一些常用的信號管腳。
很多人會把這兩個給弄混,前者是指器件正常工作不能超過的條件(比如供電電壓,如果超過了范Χ,會損害器件),后者表格中的參數(shù)是指讓器件正常工作的時候需要的條件,以及在這些條件滿足的時候器件的一些關鍵指標會是什ô值。
這些曲線非常重要,器件在各種外Χ條件下工作時能夠達到的性能指標就在這些表格中體現(xiàn)出來。這些曲線是廠商實測得到,印刷在數(shù)據(jù)手冊的表格中就是能夠保證的。
很多器件會有專門的篇幅詳細介紹在應用這個器件的時候如何供電、如何接地、如何提供時鐘、如何外接其它器件等等,這在電·原理圖設計以及PCB布局布線的時候一定要好好閱讀并徹底領會。
創(chuàng)建該器件的PCB封裝庫一定要查這個頁面,同一個型號的器件不同的封裝對應不同的型號β標,注意別張冠李戴。
時序圖也非常非常重要啊,尤其是在時序電·的連接時,必須滿足傳輸信號在時序上的要求 - 時鐘的最高頻率、信號的上升沿、下降沿、建立時間、保持時間等等。比如在你的設計中用到MCU連接SPI外設,如果你不查時序圖,極有可能調(diào)試好幾天都不出正確的結(jié)果,因為你û有把收、發(fā)兩端的時序?qū)谩?/p>
3. 參考設計的參考
廠商重要的器件,尤其是MCU、ADC等都會提供參考設計,甚至參考設計板。參考設計的電·圖一般在該器件的數(shù)據(jù)手冊β部都會附上供參考,如果信息量太大,廠商會將這些信息放在網(wǎng)站的獨立目¼下供下載閱讀。
原廠建議的器件布局、布線參考
廠商的參考設計試圖將各種應用場景盡可能多地覆蓋到,在自己的設計中要根據(jù)實際的情況進行簡化和調(diào)整,畢竟你要做的是一個產(chǎn)品,要做到性價比盡可能高,有些參考設計中的元器件就可以省略掉或著用其它器件替代,這個過程要慎重,要經(jīng)過測試對比確定û有問題之后再做調(diào)整。
有些廠商會在其官網(wǎng)或其授權分銷商的網(wǎng)站上銷售其參考設計、評估板(EvKi 天)或開發(fā)板DevKit,這個投入還是值得的,在設計前做好充分的性能和設計的評估能夠大大降低后期的風險。如果你跟原廠或他們的分銷商的關系比較好的話,一般能夠拿到免費的或者借到他們的評估板/開發(fā)板。