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learntodesignpcb3 [2019/05/22 00:46] gongyu |
learntodesignpcb3 [2019/05/23 00:17] (当前版本) gongyu |
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| - | ## 第二章：关键元器件的选用 | + | ## 第三章：数据手册的阅读 |
| - | ### 元器件的选用原则 | + | PCB设计中非常有挑战但又跳不过去的一个坎就是根据元器件的数据手册进行建库（原理图符号库和PCB封装库）、重要信号的外围元器件布局以及布线，不幸的是99%的可能性 - 你用到的元器件只有英文的数据手册，而且还是上百页，如何高效地阅读英文数据手册并能够在很短的时间内迅速提取与设计相关的重要信息是非常重要而且是必备的技能。 |
| - | ### 选用渠道 | + | ### 3.1 数据手册一定要看英文、正确版本的 |
| - | #### 搜索网站 - 根据型号或关键词进行搜索 | + | 有的工程师说 - 我有翻译工具可以将数据手册翻译成中文。听我的 - 最好用英语看原汁原味的资料，原因有三： |
| + | * 你能相信翻译工具的准确性么？这可容不得一丝的错误。我个人的体会，即便是经验丰富的工程师翻译过来的文章，读起来都不如原汁原味的英文好理解，何况机器翻译呢？即便采用了现在牛x哄哄的AI技术，能够达到95%的准确率已经是谢天谢地了，那5%的不准确性会让你吃尽苦头； | ||
| + | * 你能确保将来任何时候都能用翻译工具解决你的阅读问题么？就像你已经习惯了戴眼镜，有的时候正好找不到眼镜，你就瞎了。如果你要成为一个优秀的工程师，尤其还期望在企业里不断上升，阅读英文文献是你必须要跨过去的一道坎； | ||
| + | * 其实根本不难，你阅读上十几篇数据手册就会发现这玩意很容易 - 专业词汇就那么几个，语法就跟八股一样，很容易举一反三。这么容易的事情没有退缩的理由，勇敢滴克服吧。 | ||
| - | - 行业搜索网站 | + | 假设你愿意挑战自己，坚持用英语来阅读，下一步你要掌握的就是如何在最短的时间内从几十页甚至上百页的数据手册中把你需要的关键信息迅速定位提取出来，就如你从新东方学到的考托福的技巧一样，即便读不懂，也知道如何答题。 |
| - | - www.datasheet5.com | + | 厂商的器件手册可能更新过多次，首先要确保你用的数据手册是官方的最终版本，且和你用的元器件相对应。有些不良的数据手册网站，不知从哪里扒的信息，把几年前有错误的PDF数据手册文件也收录了，工程师用的时候没有注意，导致设计中出现了错误，因此一定要到厂商的官网去下载最后版本的数据手册，或者到Datasheet5网站上去查询下载。 |
| - | - www.alldatasheets.com | + | |
| - | - www.octoparts.com | + | |
| - | - 通用搜索引擎 | + | ### 3.2 英文数据手册的重要组成 |
| - | - www.bing.com | + | {{ :ds_p1.png |}} <WRAP centeralign>首页都是关键信息汇总页 </WRAP> |
| - | - www.google.com | + | |
| - | - 分销商网站 | + | 所有厂商的产品数据手册都长得一个模子，比如在第一页为基本信息汇总页，大体都是这些信息 |
| + | - 元器件的型号 | ||
| + | - 简单描述 | ||
| + | - 功能 | ||
| + | - 特性 | ||
| + | - 应用领域 | ||
| + | - 功能框图 | ||
| + | - 隐含在特性或描述里面的封装信息 | ||
| - | - 根据型号进行查询 | + | 不信你拿几个厂商的器件数据手册对比一下。 |
| - | - 根据器件类别进行查询，然后根据参数进行过滤 | + | |
| - | - 每个分销商的货品是不同的，价格也不相同 | + | |
| - | - 现货价格、库存、参数、数据手册 | + | |
| - | - 主要分销商 | + | |
| - | - www.digikey.com | + | 第一页非常重要，根据这一页的信息你可以判断这是不是能满足你需要的器件。 |
| - | - www.mouser.cn | + | |
| - | - www.element14.com | + | |
| - | - www.rs-components.com | + | |
| - | - www.arrow.com | + | |
| - | - 一站式比价网站：www.bom2buy.com | + | 有一个页面专门对器件的管脚进行说明的 - 管脚的编号、每个管脚的功能、这些管脚的排列方式、管脚1的位置。很多的器件有多种不同封装，每种封装的管脚排列和功能定义是不同的，一定别弄叉了。 |
| - | - 美国SupplyFrame旗下 www.findchips.com是全球电子行业最大的元器件搜索、比较信息网站，跟全球知名的分销商如Digikey、Mouser、Avnet等都有数据端口的对接，可以实时获取这些分销厂商的价格和库存信息，bom2buy就是基于findchips的数据，专门针对中国地区的制造商、EMS厂商等进行批量货源、价格、库存的查询以及一站式在线购买的服务 | + | {{ :ds_p2.png |}} <WRAP centeralign>管脚定义信息页面 </WRAP> |
| - | - 它汇聚了全球主要现货分销商的实时库存和价格信息，并不断加入中国本土原厂、授权分销商的数据 | + | |
| - | - 用户可以批量上传（bom文件或list文件），该平台能够给出最佳的购买组合推荐 | + | |
| - | - 原厂的官方网站 | + | 有的器件在肚子上有一个Pad用于散热或者接地，很多工程师在画图的时候把这个Pad给忽略了，导致了性能的下降甚至不能工作。一定要注意这个Pad，并在原理图的符号库以及封装库上反应出来。 |
| - | - 任何一个半导体原厂如TI、ADI等都会在其官方网站上提供其产品的详细信息，这些网站基本上都是按照“产品”和“应用”两个维度进行展示。这些厂商多数都有中文的页面，并对其内容做了大量的本地化，很多元器件的数据手册也进行了中文化翻译，在浏览这些网站的时候尽可能从其中文界面的URL入手 | + | 有一些约定俗成的管脚命名，比如Vcc、Vdd等都是指电源（具体是多少V要看数据手册中的说明）、还有CLK（时钟）、CLR（复位）、NC（无连接）、GND（地）等一些常用的信号管脚。 |
| - | - 查询方式 | + | |
| - | - 可以按照原厂的产品分类逐级检索 | + | {{ :ds_p3.png |}} <WRAP centeralign> 极限工作条件和推荐工作条件页面 </WRAP> |
| - | - 可以按照原厂的产品应用逐级检索 | + | |
| - | - 可以按照器件的型号进行搜索，每个网站也都提供搜索功能，如果你知道需要查找的器件的型号或者关键词，可以通过搜索的功能直接找到自己需要的信息 | + | |
| - | - 好处： | + | |
| - | - 丰富详尽的技术资料、使用指南 | + | 很多人会把这两个给弄混，前者是指器件正常工作不能超过的条件（比如供电电压，如果超过了范围，会损害器件），后者表格中的参数是指让器件正常工作的时候需要的条件，以及在这些条件满足的时候器件的一些关键指标会是什么值。 |
| - | - 常有型号可以申请免费的样片 | + | |
| - | - 信息最准确、权威，很多器件都有不同的版本，在其官网上都会有说明 | + | |
| - | - 越来越多的厂商在其器件信息里面放上了CAD设计库文件，这些CAD的库文件都是原厂经过验证的，可以放心使用 | + | |
| - | - 媒体的NPI | + | {{ :ds_p4.png |}} <WRAP centeralign> 器件的关键性能和各参数之间的关系曲线 </WRAP> |
| - | - 原厂新推出来的产品 | + | 这些曲线非常重要，器件在各种外围条件下工作时能够达到的性能指标就在这些表格中体现出来。这些曲线是厂商实测得到，印刷在数据手册的表格中就是能够保证的。 |
| - | - 配套的板卡、市场活动、论坛 | + | {{ :ds_p5.png |}} <WRAP centeralign> 器件应用中需要特别注意的地方 </WRAP> |
| - | - 主要来源： | + | |
| - | - 专业媒体的新闻报导 | + | 很多器件会有专门的篇幅详细介绍在应用这个器件的时候如何供电、如何接地、如何提供时钟、如何外接其它器件等等，这在电路原理图设计以及PCB布局布线的时候一定要好好阅读并彻底领会。 |
| - | - 开发板及电子产品评测 | + | |
| - | - 工程师设计分享网站 | + | |
| - | - 在线技术培训网站 | + | |
| - | - 其它渠道： | + | {{ :ds_p6.png |}} <WRAP centeralign> 器件的封装信息 </WRAP> |
| + | 创建该器件的PCB封装库一定要查这个页面，同一个型号的器件不同的封装对应不同的型号尾标，注意别张冠李戴。 | ||
| - | - 前期的项目团队选用的器件 - 风险小、偏于保守 | + | {{ :ds_p7.png |}} <WRAP centeralign> 元器件布局的设计说明 </WRAP> |
| - | - 其它产品的参考、借鉴 | + | |
| - | - 原厂或分销商市场/FAE推荐 - 活动介绍或线下拜访、新产品替代有一定的风险 | + | |
| - | - 技术论坛交流、QQ群、微信群 | + | |
| + | {{ :ds_p8.png |}} <WRAP centeralign> 器件之间连接的时序图 </WRAP> | ||
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| + | 时序图也非常非常重要啊，尤其是在时序电路的连接时，必须满足传输信号在时序上的要求 - 时钟的最高频率、信号的上升沿、下降沿、建立时间、保持时间等等。比如在你的设计中用到MCU连接SPI外设，如果你不查时序图，极有可能调试好几天都不出正确的结果，因为你没有把收、发两端的时序对应好。 | ||
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| + | ### 3.3 参考设计的参考 | ||
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| + | 厂商重要的器件，尤其是MCU、ADC等都会提供参考设计，甚至参考设计板。参考设计的电路图一般在该器件的数据手册尾部都会附上供参考，如果信息量太大，厂商会将这些信息放在网站的独立目录下供下载阅读。 | ||
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| + | {{ :ds_p9.png |}} <WRAP centeralign> 原厂提供的器件的参考设计原理图 </WRAP> | ||
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| + | {{ :ds_p10.png |}} <WRAP centeralign> 原厂建议的器件布局布线图 </WRAP> | ||
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| + | 厂商的参考设计试图将各种应用场景尽可能多地覆盖到，在自己的设计中要根据实际的情况进行简化和调整，毕竟你要做的是一个产品，要做到性价比尽可能高，有些参考设计中的元器件就可以省略掉或着用其它器件替代，这个过程要慎重，要经过测试对比确定没有问题之后再做调整。 | ||
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| + | 有些厂商会在其官网或其授权分销商的网站上销售其参考设计、评估板（EvKi 天）或开发板DevKit，这个投入还是值得的，在设计前做好充分的性能和设计的评估能够大大降低后期的风险。如果你跟原厂或他们的分销商的关系比较好的话，一般能够拿到免费的或者借到他们的评估板/开发板。 | ||