La progettazione giusta per la prima volta?

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OP vuole basarsi sul design di una scheda madre per PC, che è divertente, ma solleva la domanda: come sono progettate le schede madri? Il breadboard, con miglioramenti incrementali, è uscito, devi costruire un PCB dall'inizio. Come vengono valutati e sottoposti a debug? Immagino che non puoi semplicemente manometterlo, nulla funzionerebbe più. È davvero la prima volta, vero?

pcb design

— Federico Russo
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Non lo so, ma penso che si basi fortemente su emulazioni di circuiti analogici e RF.

— jippie,

@jippie: senza dubbio. Ma devo vederlo come: simulare, progettare, produrre? La maggior parte dei progetti commerciali di cui sono a conoscenza passa attraverso alcune iterazioni prima che siano pronti per la produzione.

— Federico Russo,

L'adesione del rame al circuito fornito è ovviamente coperta da controlli delle regole di progettazione. La "correttezza" si riferisce in gran parte a problemi di tempistica. Le moderne suite PCB hanno un'ampia emulazione di parametri fisici e la capacità integrale di instradare per bilanciare o ottimizzare, ad esempio tempistiche differenziali o impedenza del circuito inclusi, in modo da integrare gli aspetti di test e layout. Conosco qualcuno che fa lo sviluppo della scheda madre A seconda delle risposte ricevute, potrei passare la domanda.

— Russell McMahon,

Le schede madri per PC sono in qualche modo un caso speciale. Poiché sono prodotti in volumi e in configurazioni piuttosto fisse, i produttori di CPU e chipset si impegnano a fondo per garantire che il routing sia il più semplice possibile (per richiedere il minor numero possibile di strati PCB). Mentre un PC è molto complesso, l'obiettivo finale è noto a tutti ad ogni passo lungo la strada. I PCB che servono a nuovi scopi sono molto più complessi da progettare e verificare.

— Ben Jackson,

Qualche tempo fa ho assunto un EE appena uscito dal college. Mi ha chiesto qualcosa del tipo: "Come fai a dimostrare i tuoi progetti? Li taglieri? Avvolgi il filo? Come?"

La mia risposta è stata: "Bene, costruiamo un PCB e se funziona andiamo in produzione e lo spediamo!"

Molti circuiti semplici non possono essere prototipati senza creare un PCB personalizzato. Qualsiasi cosa ad alta velocità, a basso rumore, alte correnti di commutazione, ecc. Sono difficili o impossibili da fare in altro modo. A volte solo la logistica si mette in mezzo. Non è possibile, senza un PCB personalizzato o qualche adattatore / presa pazzo, prototipo con un BGA a sfera 1000+. Anche se tu potessi, non lo vorresti. Le probabilità di effettuare oltre 1000 connessioni senza errori sono molto basse. Farlo due volte è quasi impossibile.

Realizzare PCB personalizzati per prototipi sembra costoso, ma non lo è. Non paragonato al pagamento di qualcuno per realizzare ed eseguire il debug di diversi prototipi usando breadboard o wire-wrap e finendo per arrivare a qualcosa di discutibilmente affidabile.

Quindi gli EE professionali di solito vanno direttamente alla progettazione di un PCB e poi fanno tutto il possibile per assicurarsi che il PCB funzioni la prima volta. Non funziona quasi mai la prima volta, ma più si avvicina al lavoro, meglio è. Quindi la tavola viene modificata (alias re-spun) e ricostruita. Con un po 'di fortuna un PCB passa attraverso 2 o 3 respins prima di passare alla produzione commerciale.

Di recente ho fatto un PCB personalizzato che utilizzava un Intel Atom PCB e tutte le solite cose di tipo PC. Il mio approccio non era diverso con questo PCB. L'ho progettato, ho cercato molto duramente di farlo funzionare per la prima volta e l'ho realizzato. Il PCB Rev 1 ha funzionato principalmente, ma presenta alcuni problemi minori. La scheda Rev 2 ha funzionato perfettamente.

Come trovi la causa di un consiglio non funzionante? Sui progetti ad alta densità probabilmente la metà dei segnali non è raggiungibile (BGA, strati interni ...). Come misurate cose come SSN ?

— Federico Russo,

@FedericoRusso Il debug di una scheda come questa è molto difficile, il che è un motivo in più per cercare di farlo bene la prima volta. Finché non si utilizzano vie cieche / sepolte, tutti i segnali sono raggiungibili. Anche così, devi pianificare in anticipo con il debugging in mente e possibilmente cambiare il circuito di conseguenza. Per SSN, presta molta attenzione al disaccoppiamento dei limiti e al routing power / gnd, quindi spera di non avere problemi. Normalmente SSN è solo un problema su ampi bus di dati / addr, quindi si emette uno schema di test nel caso peggiore e si guarda il segnale con un ambito veloce.