PCB設(shè)計的具體內(nèi)容

建議PCB設(shè)計用4或者6層

4層定義：

第一層(頂層) -> 走線和地

第二層(內(nèi)層) -> 走線和電源層

第三層(內(nèi)層) ->完整的地層(可能有模擬地和數(shù)字地)

第四層(底層) -> 走線和地

說明:第二層和第三層可以互換,根據(jù)主要元件的布局層面確定.其緊鄰層為地.

6層定義：

第一層(頂層) -> 走線和地

第二層(內(nèi)層) -> 走線和電源層

第三層(內(nèi)層) -> 信號

第四層(內(nèi)層) -> 信號

第五層(內(nèi)層) -> 完整的地層

第六層(底層) -> 走線和地

說明:第二層和第五層可以互換,根據(jù)主要元件的布局層面確定.其緊鄰層為地.

一、地層

用過孔創(chuàng)建一個地環(huán)在PCB的周圍。使用的最小的過孔是0.254mm。建議使用0.3mm的過孔。每一個過孔的間距在1.27mm到2.5mm之間。盡可能的用通孔在每層每邊都有。如圖：

二、電源層

分割電源層達(dá)到分配每個獨立的電源.獨立的電源如下:

提供給DSP內(nèi)核和模擬電源部分。

2.8V和VCC(提供給攝像頭電源)該兩路電源的純度是獲得好的圖像質(zhì)量的保證。

電感在DC/DC的輸出SW腳,并盡可能的靠近SW腳.并且盡可能的走線最少是0.6mm.一個好的建議是把DC/DC芯片跟功率電感盡可能的放在PCB的同一邊.如果它們不在PCB的同一邊的話.需要使用多個過孔連接功率電感到SW腳.DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源輸入端的電源濾波電容最好是鉭電容.當(dāng)DC/DC芯片被使用,鉭電容的值建議使用4.7uF或者是10uF.或者使用一個ESR值低的電容.而且功率電感的輸出端最好連接0.1uF和10uF的電容.這些電容盡可能的靠近,并離DC/DC IC的輸出端最多4mm遠(yuǎn).被放置的0.1uF的退耦電容最好放在10uF的電容的前面。

模擬地和數(shù)字地模擬地和數(shù)字地最好被分開,通過電感或0 歐電阻連接，如果板太小無法分割模擬和數(shù)字地，可以直接相連，但是要考慮數(shù)字信號的地回路不要影響到模擬部分。為了幫助提高模擬部分質(zhì)量各自走自己的地環(huán)路.這樣是避免模擬部分從數(shù)字地耦合數(shù)字信號.特別是對音頻地和SENSOR的地.

閃光燈的地：FGND請不鋪銅，且此網(wǎng)絡(luò)最好與其它的元件、網(wǎng)絡(luò)保持3MM以上.

所有Audio部分的走線盡可能的寬。音頻輸出的所有元器件應(yīng)該盡可能靠近耳機插座.建議把這些與音頻有關(guān)的元器件和走線放在一起,并盡可能的與系統(tǒng)音頻輸出在PCB的同一部分.盡量避免從其他的信號耦合噪聲.音頻輸出走線的寬度不少于0.254mm的寬度。耳機布局走音頻信號線應(yīng)該遠(yuǎn)離NAND Flash的數(shù)據(jù)線和控制線以及高頻信號,也要遠(yuǎn)離晶振電路.如果音頻信號線走線離這些信號線太近就會影響音頻的質(zhì)量.

（備注：上圖中的音頻器件應(yīng)該都放在一起，并與音頻輸入、輸出的插座盡可能的靠近。走線盡量的寬。避免過孔，避免跨越數(shù)字和模擬地。Audio部分的地環(huán)路不允許有多路返回和環(huán)狀回路。）

·AUDC_VREFADC,AUDC_VREFDAC, AUDC_VCM信號的濾波鉭電容10uF和瓷片電容0.1uF盡量靠近主控IC附近.其走線需要遠(yuǎn)離高頻數(shù)字信號。如SDRAM,NAND FLASH的數(shù)據(jù)線,地址線和控制線。

麥克風(fēng)走聲音輸入信號線應(yīng)該遠(yuǎn)離NAND Flash的數(shù)據(jù)線和控制線以及高頻信號,也要遠(yuǎn)離晶振電路.如果MIC輸入信號走線離這些信號線太近就會影響音頻輸入的質(zhì)量.走M(jìn)ICBIAS模擬線應(yīng)該遠(yuǎn)離DC/DC的功率電感,數(shù)字信號線,控制線和晶振電路.放置濾波器件盡可能的靠近麥克風(fēng). MIC輸入信號與MICBIAS電源信號需要隔開距離. 避免相互干擾.最好對MIC輸入信號做包地處理.麥克風(fēng)的地線應(yīng)該分開數(shù)字地線.避免耦合數(shù)字噪聲。

三、Line in 方面的考慮

Line in的輸入耳機插座的信號線應(yīng)該放置分離電阻在它的的輸入端.保護芯片避免因為輸入信號的沖擊損壞芯片.與Line in有關(guān)的元器件也應(yīng)該盡可能的放置在一起.地線也與數(shù)字地線分開.

四、Sensor方面的考慮

Sensor的供電要求很穩(wěn)定且純的2.8V和1.8V的電源.所以,建議LDO和大容值的膽電容被使用在該電源部分. Sensor的模擬地要求獨立的地環(huán).以避免從大地受到干擾噪聲.

五、USB方面的考慮

USB的差分信號線保持平行走線,以達(dá)到90 ohm的差分阻抗.由于PCB和走線的因素這樣的平行走線的要求是很難達(dá)到的.為了避免這樣的偏差盡可能的減少.建議走線寬度不少于0.254mm,差分信號線的間距不少于0.254mm.這樣盡可能的接近90 ohm的差分阻抗.

六、高速的USB

為了獲得理想的信號質(zhì)量建議高速USB的差分信號線與其他的信號線的間距最好是0.5mm以上.這樣有助于避免交互干擾.另一種選擇達(dá)到90 ohm的差分阻抗的方法.可以在USB的差分信號線對加上6pF到地.因為有些設(shè)計需要這些,但是當(dāng)有些PCB設(shè)計達(dá)不到90 ohm的差分阻抗就需要這些.PCB布局時,這些焊盤需要保留在需要的時候.

D+、D-的線寬跟線距為9mil,這兩個信號線旁不可以鋪銅，應(yīng)該將地裸空。如下圖：

七、一些較差的USB走線

一些很普通的較差的USB走線是USB走線使用了過多的過孔.跨越電源和地線的分割層.USB的信號對的兩邊地線不對稱.不平行的信號對和過多的過孔將會引起阻抗的不連續(xù)這樣會導(dǎo)致較差的信號質(zhì)量.

八、SDRAM部分走線考慮

1．SDRAM時鐘信號

時鐘信號頻率較高，為避免傳輸線效應(yīng)，按照工作頻率達(dá)到或超過75MHz時布線長度應(yīng)在1000mil以內(nèi)的原則及為避免與相鄰信號產(chǎn)生串?dāng)_，走線長度不超過1100mil，線寬10mil，與其他外部信號間距20mil。最好包地。

2．地址、片選及其它控制信號：

線寬5mil，同類型控制信號間距10mil，與其他外部信號間距20mil，過孔盡量少,最好在2個以內(nèi)。與時鐘信號做等長度走線處理。

3．SDRAM數(shù)據(jù)線：

線寬5mil，同類型數(shù)據(jù)信號間距5mil，與其他外部信號間距10mil，盡量在同一層布線，數(shù)據(jù)線與時鐘線的線長做等長度走線處理。

九、ESD方面的考慮

要求有好的ESD的PCB設(shè)計建議使用6層的PCB設(shè)計,并有獨立的電源層和地層.所有的元器件的地盤都應(yīng)該連接到大地的地環(huán)盤.磁珠也應(yīng)該連接到每個信號線和外圍設(shè)備之間.壓敏電阻也應(yīng)該加到USB的各個信號線,音頻信號線和按鍵的信號線到地.按鍵和開關(guān)盡量使用絕緣體的元器件.USB插座應(yīng)該被非導(dǎo)體的膠體蓋住.如果金屬或者導(dǎo)體被使用的話,應(yīng)該設(shè)計讓靜電電流均勻的分布在PCB板的四周.按鍵和開關(guān)與PCB間的空氣的空隙盡可能的小.避免使用有金屬外環(huán)的耳機插座.

有關(guān)復(fù)位電路部分。在復(fù)位腳與大地之間串接68pF的陶瓷濾波電容。復(fù)位電路部分的所有元器件應(yīng)該盡可能的都靠近芯片的復(fù)位腳。復(fù)位走線盡量的短。如果走線長的話要走中間層。如下圖所示

在對PCB放靜電時，為了更多的大地分布電荷。就需要在PCB的周圍盡可能多的設(shè)置地VIA是非常有幫助的。

對USB_VDD33和VDD33的LDO的NC腳上都跨接0.01uF的濾波電容到地。濾除靜電對電源的瞬間的影響。

芯片code 電源網(wǎng)絡(luò)是芯片核心電源的抗靜電的穩(wěn)定性。需要增加68pF和0.01uF的陶瓷電容到地。并盡可能的靠近芯片的管腳。

盡可能的加大地的面積。并盡可能讓地層完整。整機的電源走線要求盡量粗而短。電源與地的回路要盡量的小。只有這樣才能保證靜電很快的被釋放掉。

晶振外殼要接地.USB外殼與DGND經(jīng)過0.1uF電容連接.靠近USB附近的DGND盡量多打過孔。

十、EMI方面的考慮

放置0.1uF的濾波電容在各自對應(yīng)的電源腳上. 放置10uH的DC/DC功率電感盡可能的靠近DC/DC轉(zhuǎn)換器的SW腳,并使用有磁環(huán)包裹的功率電感.這有助于抑止DC/DC轉(zhuǎn)換的高次諧波的噪聲.放置0.1uF和10uF的濾波的電容,并盡可能靠近功率電感的輸出端.數(shù)字信號線盡量走在內(nèi)層.時鐘信號線的走線盡量的短.一些EMI器件在必要的時候可以加在重要的信號線上.

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