Introdução ao design de PCB

12

Sou EE amador na faculdade e tenho construído circuitos de tábua de pão e perfboard há mais ou menos um ano. Eu quero passar a fazer design de PCB.

Eu queria começar com algo pequeno, então projetei um pequeno circuito amplificador para um microfone que quero transformar em um módulo em uma PCB.

Aqui está o arquivo para o que eu projetei no Fritzing (eu fui com este software porque é fácil de usar): http://www.mediafire.com/?2b2as7iibys68cu

Aqui está uma imagem se você não tiver o programa:

pcb

Esse é um bom design? Como posso melhorar isso?

O esquema geral que eu segui foi o seguinte (caso você queira saber):

sch (Crédito @Olin Lathrop)

Que conselho você pode me dar para começar? Algum recurso que você pode recomendar? Qual software você recomendaria? Ideal seria gratuito e fácil de aprender. Que tipo de aula você sugere que eu faça na faculdade para aprofundar isso?

pcb design software Shubham
fonte
Qual sistema operacional você está usando? - Saber isso pode nos ajudar a fazer melhores sugestões de software.
21711 Jim
Estou usando o Windows 7, mas também posso usar outros sistemas operacionais.
Shubham 21/07

Respostas:

17

Vou apenas comentar sobre o design:

  1. Substitua C5 por um capacitor de cerâmica de 100nF e coloque-o próximo ao pino da fonte de alimentação do MCP6022.
  2. Coloque os designadores no PCB-Design, não nos valores. Facilite a compreensão do layout.
  3. Evite traços de 90 °, pois podem causar problemas ao gravar a placa. Eles também são ruins para coisas de alta velocidade (pelo menos essa é a opinião comum sobre o assunto). Use duas dobras de 45 °.
  4. Considere inundar um lado do quadro com um plano GND.
  5. Use traços curtos e largos para conexões da fonte de alimentação.
  6. Use um lado do quadro para traços principalmente verticais e o outro lado para traços horizontais.
  7. Cuide mais da colocação dos componentes. Coloque-os de maneira que eles sejam mais fáceis de rotear. A colocação de componentes é 70% do trabalho. Coloque-os ANTES de começar a rotear um único rastreamento (nem sempre funciona). Basta usar o ratsnest (as linhas que indicam conexões que ainda não foram roteadas) como uma orientação aproximada.
  8. Não veja um rastreamento que já esteja roteado como algo corrigido. Se estiver no caminho ou você não gostar da aparência, rasgue e tente novamente.
  9. Em caso de dúvida, comece do zero, tente não resgatar algo que não pode mais ser resgatado.
  10. Regra prática: crie algo que agrade aos olhos. Outros terão um tempo mais fácil para entendê-lo e, às vezes, até funcionará melhor.

Existem dois livros que eu recomendo para o aprendizado de projetos de eletrônica / PCB: o companheiro do Circuit Designer e a EMC para designers de produtos . Enquanto o segundo mais sobre a conformidade EMC ajuda a compreender PORQUE essas coisas devem ser feitas de uma determinada maneira.

Nico Erfurth
fonte
Este circuito funcionou perfeitamente quando o soldei em um perfboard. Foi isso que Fritzing criou quando executei a função de redirecionamento depois de colocar os componentes no modo esquemático. Então, com base nos seus conselhos, refarei isso na Eagle. Obrigado!
Shubham 21/07
Referindo-se ao item 7 acima: basicamente, apenas coloquei os componentes para que pareçam organizados e, em seguida, executei o autorouter. São apenas tentativas> erros, experiências e práticas que me tornarão melhores na colocação de componentes ou existem regras / recursos ou diretrizes que podem me ajudar?
Shubham 21/07
1
Circuitos simples costumam funcionar, mesmo que você não siga estas diretrizes. Mas você deve sempre ter em mente que um rastreamento não é apenas um rastreamento. É também um pequeno indutor, resistor e capacitor, também atua como uma antena. Um layout adequado pode minimizar esses efeitos colaterais. Um layout ruim pode afetar muito o desempenho e a estabilidade de um design.
Nico Erfurth
Como designer de PCB, você não quer necessariamente que seus componentes sejam organizados, mas seus rastreamentos. A regra "O formulário segue a função" se aplica aqui. Mas esta é uma área cinzenta (tantas coisas no PCB-Design). Afinal, para aplicações do mundo real, uma facilidade de fabricação e depuração também são muito importantes. Um bom design de PCB é sempre um ato de equilíbrio entre funcionalidade, as leis da física, estética, custo e muitos outros fatores.
Nico Erfurth
1
@Shubham - Fique WAY longe de auto-roteamento até que você esteja bastante familiarizado com PCBs para compreendê-lo de problemas. Comece com o roteamento manual - você aprende MUITO mais.
22411 Connor Wolf
2

Eagle CAD é um pacote popular entre os aficionados. Existe uma versão gratuita disponível (limitada a 2 camadas e pequenas placas para uso não comercial). O Eagle tem muitos recursos avançados além do que Fritzing faz, mas é desconcertante aprender para um iniciante.

Achei esta série de vídeos útil para começar.

http://www.youtube.com/watch?v=qG0O9LKH-_E

Toby Jaffey
fonte
11
Eu não diria que o eagle tem uma interface intuitiva ou é fácil de usar. Só que é popular, não significa que é bom.
21711 Hans
1

Os cantos são geralmente chanfrados para não causar problemas durante a gravação.

Seu design de circuito possui tampas de filtro. Geralmente, são discos não polarizados e o espaçamento entre os cabos pode ser maior que 0,1 ", dependendo da tensão da sua peça. A serigrafia mostra tampas polarizadas (eletrolíticas?). Se você seguir esse caminho, talvez gire dois deles para que o a direção da polarização é consistente ajudaria a evitar erros de construção.

O Masta79 cobriu todo o resto muito bem depois que eu comecei, então enviarei dittos para lá. Especialmente 7. Coloque todas as peças no quadro. Vire e embaralhe-os até que o ninho de ratos não pareça muito denso em lugar algum e comece a rotear os traços.

Ron
fonte
Sim, são tampas eletrolíticas polarizadas. Abri duas das tampas para que o autorouter crie menos curvas nos traços, isso não é uma boa ideia? É isso que quero melhorar em: colocação de componentes. Existem diretrizes ou regras que você pode usar para reduzir rastreamentos?
Shubham 21/07
Existem algumas técnicas comuns, mas acho que, no final, todo mundo encontra seu próprio "estilo" para fazer isso. Algumas pessoas começam com os conectores e os colocam ao redor da placa. Outros começam com os principais componentes no meio e trabalham para sair. Siga o rato. Tente minimizar as linhas de cruzamento. Esse processo leva um pouco de tempo, mas é muito importante. O ratsnest fornece uma rápida visão geral de quanta bagunça ainda resta em seu design. Não hesite em mover um componente novamente depois de colocá-lo. Lembre-se sempre de que é bom evitar trocas de layouts durante o roteamento.
Nico Erfurth