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AD1807曾志耀-行车记录仪

                     行车记录仪项目总结
行车记录仪该项目的难点在于DDR3的走线,DC-DC电源的处理,MIPI屏、WIFI模块、MIC信号的处理以及6层板的走线规划。
1、DDR3的走线处理
①、DDR3进行一个信号“类的归纳”。
DDR3的信号主要由ADDR(地址信号与控制信号)以及DATA(0~7"低八位"、8~15“高八位”)两大类,其他例如电源VCC_DDR、DR_VREF等等。
②、DDR3的3W规则设定
DDR3的出线是需要满足3W规则的,(补充一个概念3W原则:在PCB设计中为了减少线间的串扰,应保证间距足够大,当线中心间距不少于3倍时,则可保持大部分的电场互不干扰。),这里规则可以这样设定
Clearance_DDR_ALL(规则名称):
Where the First Object matches : InNetclass(‘DDR_ALL’) And(Istrack or IsArc)
Where the Second Object matches : InNetClass('DDR_ALL') And (IsTrack Or IsArc)      
最小间距为:0.2mm
解释:对‘DDR_ALL’中所有的走线和圆弧之间间距为0.2mm。
Clearance_DDR_Diff(规则名称):
Where the First Object matches : InNetclass(‘DDR_ALL’) And(Istrack or IsArc)
Where the Second Object matches : InNetClass('DDR_Diff') And (IsTrack Or IsArc)
解释:对‘DDR_ALL’与‘DDR_Diff’中所有的走线和圆弧之间间距为0.2mm。
③、 DDR3的阻抗匹配问题还有差分线设定规则
DDR3的单端走线阻抗为50om。
DDR3的差分走线阻抗为100om
DDR3的差分规则:最小宽度为0.1mm,最小间距位7mil。
关于阻抗匹配问题:在高速信号传输时我们要使用阻抗匹配的方式,来减少高速数字电路的信号反射,将传输线能够给信号源到负载提供恒定的没有不连续性的阻抗路径,可以是高速信号在传输中误差及损耗达到最小。
④、 DDR3与CPU之间的间距问题
单片的DDR3的到CPU推荐中心位置
当中间无排阻:900mil~1000mil
当中间有排阻:1000mil~1300mil
该项目采用900mil~1000mil。(中间没有‘匹配电阻’)。
⑤ 、DDR3的出线
由于该项目是采用单片DDR3所以不需要采用任何的拓扑形式,只要点对点的拉通,等长就行。
走线的优先顺序采用先走DDR_Diff,然后在处理数据线,及地址线。
注意事项:Ⅰ:DDR的信号中不能参有其他信号线。
                Ⅱ:DDR中同类信号线走同一层处理,不允许有单根或者多根信号线跨层处理。
                Ⅲ:DDR中类与类信号线之间不能相互穿插。同类信号线可以同组走线。
                Ⅳ:DDR中同类信号线之间最长、最短长度差距过大。(为先下步做等长做准备)
                Ⅴ:DDR中CLK时钟信号,DDR_Diff应该为同类中最长的一根。
⑥、DDR3的线等长
DDR同组信号要做等长处理,目的也就是为了使DDR更加稳定。
等长处理:Ⅰ:使用同组中目标长度最长的一根。
                :将步进改为2mil,间隔为0.2mm(蛇形线也要满足3W的规则)
                Ⅲ:绕制完成一根后需要将蛇形线进行打散处理。
                Ⅳ:无法绕制等长的原因有两种分别是出线了线头或者是绕制空间不足。(由于DDR_Diff绕制等长的空间需要很大,所以一般线绕制差分)
                Ⅴ:左右评测,规划好等长的走线路径,从中间向两边进行等长绕制。(如果从两边向内处理,会导致中间区域不足以给中间信号进行等长的处理)
                Ⅵ:使用阻碍线(P+L)可以使走线更加美观,也可以减少蛇形线的锐角的产生,能使用蛇形线等长,尽量使用,少采用手工绕制的形式
等长
2、DC-DC电源的处理
电源的转换可分为DC-DC电源转换和LDO(低压差线性电源转换)。
DC-DC:开关电源纹波大,效率高,带载能力强。主要用于给大功率负载和数字电路供电,如CPU内核、Memory。
LDO:线性电源,纹波小,效率低,主要用于噪声比较敏感的负载供电,如音频信号,各种Sensor模拟电路、RF等。(VR与高速PCB设计实战攻略里面抄的)
一个稳定的,优良的电源是整板工作稳定的首要保证。所以对于DC-DC电源有一些布局布线上的要求。(首选可以参考芯片的LATOUT指南进行操作)
输入电容和旁路电容:首先,了解输入电容的作用,是使输入电压尽量平稳,减少电压的波动,其实应该可以讲大的输入电容为板上的总电源,同时输入电容的等效串联电阻(ESR)和等效电感(ESL)可能会非常高,这会造成IC输入电源的引脚有高频输入电压纹波,所以输入电容可以放置在距离IC大约1 Inch的范围内放置。滤波电容由容量大到小逐个放置。
钳位二极管:对于DC-DC开关电源中会有一个钳位二极管,它的放置位置很关键,由于钳位二极管一端是连接IC的SW引脚。该引脚为矩形波。若走线过长会导致很容易拾取到附近的噪声附加到SW信号中,形成噪声尖峰,钳位二极管的走线尽量加宽,直接连接到IC的SW管脚。
功率电感:相邻的功率电感应当垂直放置可以减少电感与电感之间的干扰。功率电感底下不要走线。根据电路的设计要求进行覆铜处理。
反馈要求:对于FB引脚上的采样电阻,电容。需要就近引脚放置,而取样点,需要从最后一个滤波电容进行取样。(取样的信号可以达到稳定的效果)。
个人的经验总结:首要的是我们要理解信号的流向,明白主干道的位置,进行铺铜或加粗等操作,载流量一定留有裕量,如要换层或连接到中间层的位置过孔也一定要满足载流量。对于散热焊盘上也要做好过孔的处理来增加散热量,线宽按照电源的信号线加宽到10mil。如果有Layout指南,优先采用,没有,则可以去参考一些优秀的设计。(方法总是有,处理的好,什么方法都是办法,处理不好,什么理由都是借口)
3、MIPI屏
MIPI的差分走线采用是100om,线宽:0.1mm,间距为:7mil。
所有的差分线都要进行包地处理,首端和尾端知道要有一个过孔不能出线单端网络的这种形式。
VLED+、VLED-要加粗到20mil以上,使载流量可以满足MIPI亮度在最高的时候依然能保持稳定的工作状态。
www.zbpcb.com-行车记录仪-3D视图.png
www.zbpcb.com-行车记录仪-3D顶层视图.png
www.zbpcb.com-行车记录仪-3D底层视图.png
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最新评论3

 楼主| 雨落听风 2018-11-22 14:56:05 显示全部楼层
4、WIFI模块
该案例采用的是使用WIFI模块的这种形式。其中需要注意的是RF部分。RF是信号是干扰信号源也是易被干扰源。Ⅰ:RF的处理要采用π形滤波的形式
Ⅱ:RF顶层要采用铺铜挖空的形式,π形滤波的电阻电容周围要采用包地处理。
Ⅲ:RF的走线要使用圆弧的形式(减少尖端放电,是走线宽度相等好做阻抗匹配)
Ⅳ:RF的走线至少要大于15mil。(减少对RF信号的损耗)
Ⅴ:隔层要对RF信号进行挖空。(选中RF走线复制,GND2里面E+A,粘贴到当前层,粘贴然后连起来不要中断)
天线的挖空:射线是微波的范畴,信号传输线最怕损耗,所以需要一定的线宽,一般15~20mil左右。50om的阻抗,但如果同一层20mil的线宽的控制50om的阻抗就要拉大信号线到参考平面的距离,拉大距离的方法就是挖空它的相邻层,做隔层参考。两层板就不需要了,因为没有别的层作参考了。
5、MIC模拟信号的处理
MIC作为外部模拟信号输入,所以我们在处理MIC时,一定要将MIC信号进行加粗处理(这里我加粗到了15mil),MIC的周围也一定要包地。用来减少对MIC信号的干扰。
以上就是我认为这个项目的难点所在了,这里要感谢志博陈老师,鄙人天资愚钝,若没有老师的悉心教导,我是不可能完成这个复杂的项目的。
也希望各位看了我的经验总结能有所收获。PCB小菜,上面要是有一些错误或者理解不到的地方,希望各位能够提出,我会及时更正。
       千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。成功永远不是一蹴而就,加油。
ysl123456 2018-11-27 15:23:12 显示全部楼层
啥也不说了,感谢志博论坛!
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