如何在PCB設(shè)計中設(shè)置(DNP)禁止焊接組件
PCB設(shè)計可能是一個艱巨的過程。與面包板電路或穿孔板上制成的電路不同,定制印刷電路板的模塊化程度要低得多。PCB上的錯誤可能更難解決。某些使用不友好,小包裝的設(shè)備或?qū)﹄娐钒宀季置舾械脑O(shè)備的電路,如果沒有定制的印刷電路板,甚至可能無法原型制作。但是,可以采取一些措施使此過程的難度和風(fēng)險降低。DNP組件(代表暫時不焊接或不放置)是指在PCB設(shè)計的時候留出一些可能放置,也可能不放置的組件。將這些組件整合到設(shè)計中可以進(jìn)行模塊化的PCB設(shè)計,并且返工更加容易。
在許多應(yīng)用中使用同一塊PCB
PCB布局并不是每個人都喜歡的愛好。設(shè)計可用于多種應(yīng)用的電路板可以限制在計算機前所花費的時間,從而節(jié)省更多的工作時間!多個項目可能使用相同的微控制器或WiFi /藍(lán)牙收發(fā)器,但需要不同的傳感器或執(zhí)行器。可以設(shè)計一個板,其中包括所有這些設(shè)備的電路板和連接,但實際上只有某些板可以焊接到板上以用于不同的應(yīng)用。一個微控制器外設(shè)(例如某個GPIO引腳,模擬輸入等)甚至可以連接到多個設(shè)備,只要一次只安裝一個即可。
但是,在為多種應(yīng)用設(shè)計一塊電路板時,應(yīng)格外小心,以確保剩余的電路“樁”不會引起任何問題。存根是僅連接在一端的電路走線。沒有人居住的電路就是這樣:電路走線無處可通。這些痕跡可能是USB等高速數(shù)字應(yīng)用中潛在的故障點。這些信號線上的存根會導(dǎo)致信號通過線路反射回去,從而破壞了其中嵌入的信息。
(USB連接器,上面就有不放置的組件)
測試其他配置
選擇是否焊接某些組件,可使電路設(shè)計人員無需設(shè)計全新的電路板即可更改其電路的功能。對于具有一個或多個應(yīng)用程序的電路板,通過啟用定制PCB上的原型設(shè)計,保留DNP元件焊盤可以使設(shè)計過程更快,更輕松,并且成本更低。它還使設(shè)計人員能夠簡化其電路調(diào)試過程,并限制他們必須進(jìn)行的復(fù)雜返工量。
電源設(shè)計中的DNP組件
DNP組件在設(shè)計電源時可能會有所幫助。容易出現(xiàn)瞬態(tài)的電路可能會需要額外的電容才能正常工作,在瞬態(tài)中,電路所需的電流突然尖峰。
即使電源可以處理一定的峰值電流,在非常快速的高瞬態(tài)期間,其輸出電壓也可能不會保持穩(wěn)定。這可以通過增加額外的輸出電容來補償。無需測試許多不同的電容器,PCB設(shè)計人員可以將多個電容器的焊盤并聯(lián)放置。
工程師也不需要冒險不斷焊接和拆焊一個電容器來損壞電路板。對于在重新加工時不小心從板上撕下表面安裝墊的人來說,這可以省去很多麻煩。另外,與大容量電容器相比,并聯(lián)的多個電容器的ESR(等效串聯(lián)電阻)更低。
匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的DNP組件
DNP組件的另一個用例是匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。在不深入研究射頻(RF)設(shè)計細(xì)節(jié)的情況下,許多天線(例如與ESP8266等Wi-Fi設(shè)備一起使用的PCB跟蹤天線,或nRF52系列之類的藍(lán)牙設(shè)備)都需要由電容器組成的阻抗匹配電路和電感器,位于天線和使用它的設(shè)備之間。
產(chǎn)品的外殼和使用環(huán)境會影響其無線性能,因此僅使用數(shù)據(jù)表計算最佳組件值可能不足以實現(xiàn)最佳性能。將其中一些組件指定為DNP可以實現(xiàn)更完整的天線匹配/調(diào)諧過程,從而允許測試不同的組件值和配置。
分離負(fù)載
設(shè)計電源時,具有將電源與負(fù)載(將向其供電的設(shè)備)分開的能力會有所幫助。一種常見的實現(xiàn)方法是在源極和負(fù)載之間放置一個0歐姆電阻(有時稱為跳線)的焊盤。降壓和升壓轉(zhuǎn)換器之類的電路在面包板上制作原型并不簡單。造成這種復(fù)雜情況的原因之一是IC通常很小,且表面安裝。即使使用轉(zhuǎn)接板,也需要精確布置這些電路以獲得最佳性能,并且需要PCB。
當(dāng)使用不熟悉的設(shè)備或測試新的電源架構(gòu)時,未安裝的跳線允許設(shè)計人員在將電源的輸出暴露于潛在的敏感設(shè)備之前,對電源的輸出進(jìn)行測試和調(diào)試,如果存在設(shè)計缺陷,可能會損壞該電源。給電路板上電后,可以用萬用表檢查電源電路的輸出。PCB設(shè)計人員還可以考慮添加一個“虛擬負(fù)載”電阻器(另一個DNP組件!),以確保電路在提供電流的同時可以保持穩(wěn)定的輸出電壓。經(jīng)過驗證后,可以卸下可選的負(fù)載電阻,并且可以使用0歐姆的跳線(或簡稱為焊接橋)將電源連接到電路的其余部分。
DNP組件提供了有用的工具
DNP組件是確保您的電路板第一次工作或使用難以使用的組件進(jìn)行原型設(shè)計的有用方法。通過限制設(shè)計迭代并允許一塊電路板為多種應(yīng)用服務(wù),它可以節(jié)省時間和金錢。盡管對于有經(jīng)驗的設(shè)計人員來說似乎很明顯,但是那些不熟悉PCB設(shè)計的人可能沒有將未組裝的組件視為設(shè)計中可接受的選擇,但它們確實是一種有價值的工具。
豐樂壹博專業(yè)PCB設(shè)計、PCB Layout、PCBA一站式生產(chǎn)。
在許多應(yīng)用中使用同一塊PCB
PCB布局并不是每個人都喜歡的愛好。設(shè)計可用于多種應(yīng)用的電路板可以限制在計算機前所花費的時間,從而節(jié)省更多的工作時間!多個項目可能使用相同的微控制器或WiFi /藍(lán)牙收發(fā)器,但需要不同的傳感器或執(zhí)行器。可以設(shè)計一個板,其中包括所有這些設(shè)備的電路板和連接,但實際上只有某些板可以焊接到板上以用于不同的應(yīng)用。一個微控制器外設(shè)(例如某個GPIO引腳,模擬輸入等)甚至可以連接到多個設(shè)備,只要一次只安裝一個即可。
但是,在為多種應(yīng)用設(shè)計一塊電路板時,應(yīng)格外小心,以確保剩余的電路“樁”不會引起任何問題。存根是僅連接在一端的電路走線。沒有人居住的電路就是這樣:電路走線無處可通。這些痕跡可能是USB等高速數(shù)字應(yīng)用中潛在的故障點。這些信號線上的存根會導(dǎo)致信號通過線路反射回去,從而破壞了其中嵌入的信息。
(USB連接器,上面就有不放置的組件)
測試其他配置
選擇是否焊接某些組件,可使電路設(shè)計人員無需設(shè)計全新的電路板即可更改其電路的功能。對于具有一個或多個應(yīng)用程序的電路板,通過啟用定制PCB上的原型設(shè)計,保留DNP元件焊盤可以使設(shè)計過程更快,更輕松,并且成本更低。它還使設(shè)計人員能夠簡化其電路調(diào)試過程,并限制他們必須進(jìn)行的復(fù)雜返工量。
電源設(shè)計中的DNP組件
DNP組件在設(shè)計電源時可能會有所幫助。容易出現(xiàn)瞬態(tài)的電路可能會需要額外的電容才能正常工作,在瞬態(tài)中,電路所需的電流突然尖峰。
即使電源可以處理一定的峰值電流,在非常快速的高瞬態(tài)期間,其輸出電壓也可能不會保持穩(wěn)定。這可以通過增加額外的輸出電容來補償。無需測試許多不同的電容器,PCB設(shè)計人員可以將多個電容器的焊盤并聯(lián)放置。
工程師也不需要冒險不斷焊接和拆焊一個電容器來損壞電路板。對于在重新加工時不小心從板上撕下表面安裝墊的人來說,這可以省去很多麻煩。另外,與大容量電容器相比,并聯(lián)的多個電容器的ESR(等效串聯(lián)電阻)更低。
匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的DNP組件
DNP組件的另一個用例是匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。在不深入研究射頻(RF)設(shè)計細(xì)節(jié)的情況下,許多天線(例如與ESP8266等Wi-Fi設(shè)備一起使用的PCB跟蹤天線,或nRF52系列之類的藍(lán)牙設(shè)備)都需要由電容器組成的阻抗匹配電路和電感器,位于天線和使用它的設(shè)備之間。
產(chǎn)品的外殼和使用環(huán)境會影響其無線性能,因此僅使用數(shù)據(jù)表計算最佳組件值可能不足以實現(xiàn)最佳性能。將其中一些組件指定為DNP可以實現(xiàn)更完整的天線匹配/調(diào)諧過程,從而允許測試不同的組件值和配置。
(C22是用于天線調(diào)諧的DNP,而C10是用于可選電源去耦的DNP)
分離負(fù)載
設(shè)計電源時,具有將電源與負(fù)載(將向其供電的設(shè)備)分開的能力會有所幫助。一種常見的實現(xiàn)方法是在源極和負(fù)載之間放置一個0歐姆電阻(有時稱為跳線)的焊盤。降壓和升壓轉(zhuǎn)換器之類的電路在面包板上制作原型并不簡單。造成這種復(fù)雜情況的原因之一是IC通常很小,且表面安裝。即使使用轉(zhuǎn)接板,也需要精確布置這些電路以獲得最佳性能,并且需要PCB。
當(dāng)使用不熟悉的設(shè)備或測試新的電源架構(gòu)時,未安裝的跳線允許設(shè)計人員在將電源的輸出暴露于潛在的敏感設(shè)備之前,對電源的輸出進(jìn)行測試和調(diào)試,如果存在設(shè)計缺陷,可能會損壞該電源。給電路板上電后,可以用萬用表檢查電源電路的輸出。PCB設(shè)計人員還可以考慮添加一個“虛擬負(fù)載”電阻器(另一個DNP組件!),以確保電路在提供電流的同時可以保持穩(wěn)定的輸出電壓。經(jīng)過驗證后,可以卸下可選的負(fù)載電阻,并且可以使用0歐姆的跳線(或簡稱為焊接橋)將電源連接到電路的其余部分。
DNP組件提供了有用的工具
DNP組件是確保您的電路板第一次工作或使用難以使用的組件進(jìn)行原型設(shè)計的有用方法。通過限制設(shè)計迭代并允許一塊電路板為多種應(yīng)用服務(wù),它可以節(jié)省時間和金錢。盡管對于有經(jīng)驗的設(shè)計人員來說似乎很明顯,但是那些不熟悉PCB設(shè)計的人可能沒有將未組裝的組件視為設(shè)計中可接受的選擇,但它們確實是一種有價值的工具。
豐樂壹博專業(yè)PCB設(shè)計、PCB Layout、PCBA一站式生產(chǎn)。
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