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为多板原理图捕获连接电路

多电路路径的KCL平衡

我曾听人说过:“没有人是一座孤岛。”好吧,在某些日子里,你看起来确实像是与世隔绝。这可能是真的,尽管事实上你的许多同事在另一张桌子上,在另一个小隔间或办公室里只有几英尺远。在这种时候,我发现回想一下我最喜欢的演员之一罗伯特·德尼罗(Robert DeNiro)试图向一桌朋友和同事传达的关于棒球的内容会很有帮助。在电影《铁面无私》(the Untouchables)中,他热情地试图提醒他们,每个球员都是团队的一员;不过,有时你必须独自行动。

作为PCB设计师,您经常处于类似的情况。虽然您可能单独设计一个电路板,但其他由其他人设计的电路需要完成一个更大的系统,您的电路板是其中的一部分。根据KCL,所有进入和退出节点或连接点的电流必须平衡为零。每个完整的电流路径实际上是一个独立的电路,由这些电路组成的更大的系统也需要平衡。

因此,正确连接电路和多个pcb是大系统正常运行的必要条件。拥有这种全面的系统级优势是有好处的,从这个优势来评估你的董事会。在讨论这些之前,让我们深入研究在设计过程中连接多个pcb,或者可以称为多板原理图捕获。

什么是多板原理图捕获?

PCB开发是一个包括设计、制造和测试三个阶段的过程。每个阶段都由特定阶段所特有的步骤组成。PCB设计是创建电路板架构的初始阶段。除了最简单的情况外,PCB设计包括两个主要任务:原理图捕获和指定PCB布局。最终确定的PCB布局包括合同制造商(CM)物理构建、制造和安装组件、组装电路板所需的信息、数据和图形。

由于设计是开发的第一阶段,所有后续阶段的质量都依赖于它的准确性和完整性。在设计中,原理图捕获作为放置组件和路由跟踪的蓝图,指示几乎所有其他PCB布局任务。下图中显示了一个正在进行的原理图捕获示例。

建立一个示意图

原理图捕获示例

原理图捕获是绘制电路图的创造性过程,该电路图表示实现某些性能目标所需的电气操作。图表通常包括符号、文本和其他图像代表电气元件还有电路的连接。

多板原理图捕获可以定义为连接电路,每一个电路将被制作和组装在一个独立的PCB上,这样一个由互连电路组成的更大的电气图或原理图就被创建了。这对PCB设计的帮助可能并不明显,但有以下所讨论的几个优点。

连接电路用于多板原理图捕获的优点

根据您正在开发的整体电子设备或产品的复杂性,它可能包括许多不同的电路板,执行不同的功能,但必须无缝操作。此外,这些pcb的原理图捕获可能由不同的设计师执行。对于高度复杂的系统,设计可能来自不同的来源或以不同的格式创建。

在这些情况下,PCB开发对于设计和制造来说是具有挑战性和耗时的。然而,通过实现多板原理图捕获,可以实现以下所列的许多优点,这将改进并优化您的开发。

多板原理图捕获的优点:

  • 帮助设计SPI
    SPI如上所示,是一种同步数据传输协议,用于处理器和外围设备之间的高效通信。外围设备通常是独立的电子设备,需要连接到包含处理器的PCB上。在许多情况下,可能有多个这样的外围设备连接到一个处理器板上。通过在原理图捕获过程中连接这些电路,可以在电路板布局和制造之前进行分析,以验证通信和连接设备。


SPI示例图

一个SPI接口的例子

  • 分析系统时序图

对于数字电子系统来说,计时精度是成功运行的关键。的

在电路板布局和制造之前验证信号同步的能力不仅可以减少

而且节省了开发工时和制造浪费。利用多

系统定时中的电路板原理图使您对故障区域有更好的了解

信号热点早。

  • 分析板间信号和电源完整性

分析整个电子系统的能力并不能代替信号和电力

完整性(SI和PI)应该对硬件系统进行的分析;然而,它可以

帮助识别在设计过程中可以纠正的实际和潜在问题

生产。这样既省时、省力,又使板排工艺更加可靠。

  • 更高效的协同设计

当一个设计团队为一个更大的系统在不同的板上工作时,情况就是这样

他们必须能够与他们的同事进行有效的协作。

如果不这样做,毫无疑问将延长开发过程。

  • 减少原型迭代的次数

对于PCB开发来说,通常需要多次的设计丶制造丶测试迭代

做出修正,实现最高质量的设计。分析电路板的能力

设计期间的系统可以大大减少所需更改的数量,因此

所需的迭代次数。

如上所示,连接电路进行多板原理图捕获有许多优点。然而,要充分利用这些时间和成本节约特性需要正确的PCB设计包。

在多板电路的连接中,你经常会发现低速和高速信号之间的信号干扰,通孔之间或连接器之间不适当或过度的电压流,以及组件密度增加跟踪和频域的困难。

PSpice提供了一个可靠的模拟器,可以基于一个精确的、超过34000个组件模型库来模拟组件的交互性,并提供系统电源的电压分析,运行公差和成本分析,以确定板的哪些区域需要最少的布局注意,节省资金并提高稳定性,直到最后。

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