He estado trabajando en este diseño. A falta de mi entrenamiento, mi diseño parece amateur. ¿Puedo obtener alguna orientación general / consejos para mejorar este diseño?
Algunos detalles:
Bien, aquí están mis consejos
0) Como se ha señalado, no coloque vias dentro de las almohadillas SMT.
1) Comience con tierra y potencia. El terreno es la entidad individual más importante en su tablero. Cuanto más altas sean las frecuencias de su señal, más importante será el plano de tierra. Esto significa que el USB (480 MHz) es un factor de estrés real y Ethernet (100 MHz) es solo ligeramente mejor. Los aviones de poder son buenos pero no tan importantes. Haga que todos los trazos de potencia sean lo más gruesos posible y proporcione condensadores de desacoplamiento (los cerámicos de 0,1 uF son un buen valor predeterminado) lo más cerca posible de los circuitos integrados. En general, pruebe con un condensador de desacoplamiento por pin de alimentación. Las consecuencias de una conexión inadecuada a tierra y de potencia / desacoplamiento pueden ser extravagantes. Si sus reguladores de voltaje están ubicados fuera de la placa, incluya al menos un condensador de desacoplamiento más grande por voltaje, de 10 uF a 100 uF es un buen comienzo. Por preferencia, el tantalio o MLCC. Evite los electrolíticos de aluminio en aplicaciones digitales, ya que tienden a tener características de alta frecuencia pésimas.
2) Solo después de que haya establecido un buen plano de tierra firme, debe comenzar a ejecutar trazas de señal. Dar prioridad a las señales de alta velocidad y analógicas. Las señales como el audio necesitan cierto cuidado para mantenerlas lo más lejos posible de las líneas digitales: el oído humano puede detectar distorsiones en el sonido de una manera muy sensible.
3) Tenga mucho cuidado al pensar que puede escatimar en las capas para ahorrar dinero, especialmente para tarjetas analógicas / digitales de alta frecuencia o mixtas. USB o Ethernet cuentan como alta frecuencia.
4) Coloque designadores de referencia en cada parte.
5) Aprenda a diseñar líneas de impedancia controlada, tanto individuales como diferenciales.
6) A menos que esté soldando partes en el tablero a mano, evite colocar las partes en ambos lados. Esto aumentará sustancialmente los costos de montaje.
Otras cosas, como mantener los designadores de referencia en una sola orientación y agregar símbolos de polaridad de diodo junto a los patrones, son muy útiles para la solución de problemas más adelante.
Los capacitores de entrada y salida para los reguladores de voltaje a menudo deben estar muy cerca de los pines del regulador para la estabilidad (para verificar esto, consulte la hoja de especificaciones de la pieza).
Si está soldando partes SMT a mano, mantenga un espacio adecuado entre las partes para no crear partes cortas o sobrecalentadas (por ejemplo: C2-D1, R6-DS2).
Las trazas a los reguladores de voltaje deben ser más gruesas, especialmente a los pines GND, para proporcionar un poco de disipador de calor (consulte la hoja de especificaciones para ver ejemplos). enlace
Las pautas generales de diseño de alta velocidad (USB 2.0) le darán una idea. A continuación, se incluyen algunas ideas de un documento de aplicaciones publicado por Texas Instruments, que vale la pena dedicar un tiempo a leer este documento u otro similar.
De: "Pautas para el diseño de la interfaz de alta velocidad" -SPRAAR7 E – agosto de 2014 – Revisado en julio de 2015
1) Las señales de alta velocidad se deben enrutar a través de un plano de tierra sólido (sin anulación ni potencia).
2) Use enrutamiento serpentina para hacer coincidir las longitudes de par de señales de alta velocidad (como el par diferencial USB)
3) Para minimizar la interferencia en las implementaciones de interfaz de alta velocidad, el espacio entre los pares de señales debe ser un mínimo de 5 veces el ancho de la traza
4) El aumento del diámetro de la almohadilla antipatinaje reduce los efectos capacitivos de la vía y la pérdida de inserción general. Asegúrese de que el diámetro anti-pad para las vías en cualquier señal de alta velocidad sea lo más grande posible (30 mils proporciona) beneficios significativos sin imponer dificultades de implementación indebidas).