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Mixed-Signal PCB 디자인

아날로그와 디지털이 같이 있는 회로를 PCB 디자인 할때 필요한 사항

www_e2v_com_content_uploads_2014_02_0999A_pdf

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• Do not split the ground plane, use one solid plane under both analog and digital sections of the board
• Use large area ground planes for low impedance current return paths
• Keep over 75% board area for the ground plane
• Separate analog and digital power planes
• Use solid ground planes next to power planes
• Locate all analogue components and lines over the analogue power plane and all digital components
and lines over the digital power plane
• Do not route traces over the split in the power planes, unless if traces that must go over the power
plane split must be on layers adjacent to the solid ground plane
• Think about where and how the ground return currents are actually flowing
• Partition your PCB with separate analog and digital sections
• Place components properly

관련자료: http://dangerousprototypes.com/2016/01/03/app-note-design-considerations-for-mixed-signal-how-to-design-a-pcb-layout/


PCB Trace 저항값 계산기

PCB의 선폭, 동박의 두께, 길이를 입력하면 저항값을 얻을 수 있다.

Electrical Equations:
Resistance = Resistivity*Length/Area*(1 + (Temp_Co*(Temp – 25))
Where, Area = Thickness*Width
A copper Thickness of 1 oz/ft^2 = 0.0035 cm
Copper Resistivity = 1.7E-6 ohm-cm
Copper Temp_Co = 3.9E-3 ohm/ohm/C

Thermal Equations:
Thermal_Resistance = Thermal_Resistivity*Length/Area
Copper Thermal_Resistivity = 0.249 cm-K/W (at 300K)

관련 링크: http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/24/trace-resistance-calculator


Eagle CAD로 거버만들때 주의사항

이전에 작성한 포스팅 Eagle CAD에서 거버 만들기는 일반적으로 2층 PCB의 경우 bottom에 부품이 없을 경우를 가정한다. 만약 bottom면에 부품을 실장을 하거나, PCB에 이미지를 넣을 경우는 기본으로 설정된 레이어 이외의 레이어를 사용하므로, 거버를 만들때 추가적인 레이어가 선택이 되도록 해야 한다.

Bottom면에 부품을 실장할 경우는 Silk screen solder를 추가한다. 즉 거버파일을 만드는 단계에서 gerb274x.cam를 선택하고 작업을 할때 Silk screen SOL을 만들고 파일 확장자는 *.pls로 해서 작업을 하면 된다.

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이렇게 할 경우 최종 거버파일은 10개가 된다.

  • Component side – *.cmp
  • Solder side – *.sol
  • Silk screen CMP – *.plc
  • Silk screen SOL – *.pls <= 추가된 거버 데이터
  • Solder stop mask CMP – *.stc
  • Soler stop mask SOL – *.sts
  • Drill rack data – *.drl
  • Excellon drill description – *.drd
  • Excellon drill took description – *.dri
  • Gerber photoplotter information data – *.gpi

그리고 만들어진 거버데이터는 반드시 확인하기~~


DIP TRACE – PCB 디자인 툴

Open hardware 분야에서 Eagle CAD가 가장 많이 사용이 되는 것 같다. 

이런 툴들이 상용 버젼도 있지만 Hobbist 나 학생 그리고 비상어업적인 용도를 위해서는 훨씬 싼 가격으로 제품을 공급을 한다.

물론 약간의 기능의 제한이 있지만 무료버젼도 제공을 한다. 사실 무료버젼이라도 PCB가 복잡하지 않으면 웬만한 PCB 디자인은 가능하다. 그리고 Windows 버젼 뿐 아니라 당연히 MAC 버젼도 제공을 한다.

DIP TRACE 역시 Open hardware 분야서 사용되는 PCB 디자인 툴이다.

30일 무료 풀버젼도 있고, 기능이 제한된 free 버젼도 제공을 한다.

3D PCB Preview 기능이 있다는 것이 특징인듯…

미국의 parallax가 partner로 되어 있군요. 어쩐지 이 툴로 디자인 하더라….


Footprint를 살짝 변경함으로 생산의 에러를 줄이는 방법

핀헤더를 PCB보드에 직각으로 제대로 솔더링하기 위해서 PCB footprint를 변경하는 아이디어


기존의 라이브러리



화살표 방향으로 센터를 옮긴 라이브러리


양방향으로 조금 벌어진 구멍때문에 핀헤더를 지지하게 되어, PCB 보드에 핀헤더가 직각으로 장착이 된다.

관련 자료: http://www.sparkfun.com/tutorials/114



SparkFun의 EagleCAD Footprint 라이브러리 : http://www.opencircuits.com/SFE_Footprint_Library_Eagle


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