Kesalahan Paling Umum yang Cenderung Dilakukan Insinyur dalam Desain PCB
Kesalahan rekayasa tidak pernah bisa dihindari. Jangan bodoh untuk percaya bahwa kesalahan itu berarti tingkat rendah atau kekosongan keunggulan dalam kemampuan desain PCB. Namun, sebagian besar kesalahan yang cenderung dilakukan para insinyur berasal dari pertimbangan mereka yang berlebihan dalam hal efisiensi sistem, integritas sinyal, konsumsi energi yang rendah, dan penghematan biaya. Dengan kata lain, kesalahan-kesalahan itu dihasilkan dari "kebaikan". Oleh karena itu, kesadaran tentang "kebaikan" dan penghindaran tepat waktu dari kesalahan tersebut sangat bermanfaat untuk kelancaran pelaksanaan proyek Anda.
Efisiensi Sistem
Kesalahan 1:Perubahan acak CPU
Beberapa insinyur mengamati bahwa CPU dengan frekuensi dasar 100M memiliki kapasitas pemrosesan hanya 70% dan mereka ingin mengubahnya dengan 200M. Faktanya, kapasitas pemrosesan sistem melibatkan semua jenis elemen dan di bidang komunikasi, kesulitan selalu terjadi pada memori, yang berarti bahwa meskipun CPU berkecepatan tinggi, masih membuang-buang upaya dengan kunjungan eksternal dengan kecepatan rendah. .
Kesalahan 2:Cache yang lebih besar menghasilkan kecepatan sistem yang lebih tinggi.
Peningkatan cache tidak selalu mengarah pada kinerja sistem yang tinggi dan terkadang shutdown cache menyebabkan kecepatan sistem yang lebih tinggi daripada penerapannya karena data yang dipindahkan ke cache harus mendapatkan beberapa aplikasi kecuali efisiensi sistem akan ditingkatkan. Oleh karena itu, umumnya hanya cache perintah yang dibuka sedangkan cache data hanya terbatas pada sebagian ruang penyimpanan meskipun dibuka.
Kesalahan 3:Mempercayai interupsi lebih cepat daripada kueri.
Interupsi memiliki instanitas yang kuat tetapi tidak selalu cepat. Jika misi interupsi terlalu banyak, sistem akan segera mogok sebagai akibat dari penghentian misi interupsi. Jika ada banyak tugas yang sering, banyak upaya CPU akan dihabiskan untuk biaya interupsi sehingga efisiensi sistem akan sangat lambat. Jika query diterapkan sebagai gantinya, efisiensi sistem akan meningkat pesat. Namun, terkadang, kueri gagal memenuhi persyaratan instan, jadi metode terbaik adalah menerapkan kueri dalam proses interupsi.
Kesalahan 4:Urutan waktu pada antarmuka memori tidak perlu dimodifikasi.
Nilai default pada antarmuka memori semuanya ditentukan oleh parameter yang paling konservatif dan dalam aplikasi praktis, itu harus dimodifikasi secara wajar sesuai dengan frekuensi operasi bus dan masa tunggu. Terkadang, penurunan frekuensi dapat meningkatkan efisiensi.
Kesalahan 5:Lebih banyak CPU akan membantu meningkatkan kapasitas pemrosesan.
Sering dikatakan bahwa dua kepala lebih baik dari satu. Untuk CPU, biasanya tidak benar. Jumlah CPU tidak dapat ditentukan sampai pemahaman penuh tentang sistem dilakukan karena koordinasi antar CPU mungkin membutuhkan biaya yang besar.
Integritas Sinyal
Kesalahan 1:Terlalu percaya pada data simulasi.
Simulasi tidak pernah bisa sama dengan objek praktis dan perbedaan dapat terjadi di antara produk yang sama bahkan dalam batch yang sama. Selain itu, simulasi gagal mempertimbangkan semua kemungkinan, terutama crosstalk. Oleh karena itu, hasil simulasi hanya dapat dianggap sebagai referensi.
Kesalahan 2:Tepi sinyal digital harus setajam mungkin.
Semakin curam tepinya, semakin lebar jangkauan spektralnya dan semakin banyak energi di bagian frekuensi tinggi. Sementara itu, semakin banyak sinyal frekuensi tinggi radiasi akan dihasilkan dan mereka akan dengan mudah mengganggu sinyal lain dengan kualitas transmisi buruk pada lead. Oleh karena itu, chip berkecepatan rendah harus diterapkan sebanyak mungkin.
Kesalahan 3:Pemisahan kapasitor harus dilakukan sebanyak mungkin.
Secara umum, semakin banyak kapasitor decoupling, semakin stabil dayanya. Namun, terlalu banyak kapasitor juga akan menyebabkan beberapa kerugian seperti pemborosan biaya, perutean yang sulit, dan arus impuls yang terlalu besar. Kunci untuk memisahkan desain kapasitansi terletak pada pemilihan dan penempatan yang benar.
Konsumsi Energi
Kesalahan 1:Mengabaikan masalah konsumsi energi dalam hal pasokan 220V
Tujuan dari desain konsumsi energi yang rendah tidak hanya terletak pada penghematan daya, tetapi juga pada penurunan biaya modul daya dan sistem pembuangan panas. Jelas tidak cukup untuk mempertimbangkan catu daya ketika menangani masalah konsumsi energi karena konsumsi energi sebagian besar ditentukan oleh jumlah arus dan suhu komponen.
Kesalahan 2:Semua sinyal bus harus ditarik oleh resistor.
Terkadang, sinyal perlu ditarik oleh resistor tetapi tidak semua. Arus yang dikonsumsi ketika murni ditarik ke atas atau ke bawah hanya puluhan microamps sedangkan arus yang dikonsumsi untuk menarik atau menurunkan sinyal yang digerakkan mencapai tingkat miliamp. Jika semua sinyal ditarik oleh resistor, lebih banyak energi yang harus dikonsumsi pada resistor.
Kesalahan 3:Membiarkan antarmuka I/O yang tidak digunakan tidak digunakan
Antarmuka I/O yang tidak digunakan pada CPU dan FPGA mungkin akan menjadi sinyal input dengan osilasi berulang ketika mengalami gangguan bahkan sedikit dari lingkungan eksternal. Selain itu, konsumsi energi komponen MOS pada dasarnya tergantung pada waktu pembalikan rangkaian gerbang. Oleh karena itu, solusi terbaik untuk itu adalah mengatur antarmuka tersebut sebagai output yang tidak boleh dihubungkan dengan sinyal dengan driver.
Kesalahan 4:Tanpa mempertimbangkan konsumsi energi chip kecil
Sulit untuk menentukan konsumsi energi chip yang relatif sederhana di dalam sistem karena konsumsi energi umumnya ditentukan oleh arus pada pin. Misalnya, konsumsi daya ABT16244 kurang dari 1mA tanpa beban. Namun, setiap pinnya mampu menggerakkan beban 60mA, yang berarti konsumsi energi maksimum dengan beban penuh bisa mencapai 960mA. Terjadi perbedaan konsumsi energi yang besar.
Kesalahan 5:Overshoot dapat dihilangkan melalui pencocokan yang sangat baik.
Overshoot ada pada hampir semua sinyal kecuali beberapa sinyal khusus seperti 100BASE-T atau CML. Pencocokan tidak diperlukan selama tidak terlalu besar. Persyaratan yang sangat tinggi dibangkitkan oleh pencocokan. Misalnya, impedansi keluaran TTL kurang dari 50Ω, bahkan ada yang 20Ω dan jika pencocokan sebesar itu diterapkan padanya, arus akan menjadi sangat besar sehingga konsumsi energi gagal menerimanya. Plus, amplitudo sinyal akan sangat kecil sehingga tidak dapat digunakan lagi. BTW, impedansi keluaran tidak sama ketika sinyal biasa keluaran tingkat tinggi dan tingkat rendah dan pencocokan sempurna tidak pernah dapat diperoleh juga. Oleh karena itu, pencocokan antara sinyal seperti TTL, LVDS, dan 422 dapat diterima untuk overshoot, yang merupakan solusi terbaik.
Kesalahan 6:Masalah konsumsi energi hanya disebabkan oleh perangkat keras.
Dalam sebuah sistem, perangkat keras bertanggung jawab untuk membangun panggung sementara perangkat lunak memainkan peran penting dalam permainan. Setiap kunjungan chip dan pembalikan setiap sinyal hampir dikendalikan oleh perangkat lunak. Penerapan langkah-langkah yang sesuai akan banyak berkontribusi pada penurunan konsumsi energi.
Penghematan Biaya
Kesalahan 1:Mengabaikan akurasi resistansi resistor pull-up/pull-down
Beberapa insinyur tidak menganggap akurasi resistensi resistor pull-up/pull-down penting. Misalnya, mereka cenderung memilih secara acak, 5K, karena mudah dihitung. Faktanya, bagaimanapun, resistensi 5K tidak ada di pasar komponen dan yang paling dekat adalah 4,99K (akurasi 1%) dan 5,1K (akurasi 5%) yang biayanya masing-masing empat kali dan dua kali lebih besar dari itu. dari 4.7K (akurasi 20%). Meski demikian, resistor dengan resistansi yang akurasinya 20% hanya ada pada tipe 1K, 1.5K, 2.2K, 3.3K, 4.7K dan 6.8K. Dengan 4.99K atau 5.1K dengan akurasi 1% dibandingkan dengan 4.7K dengan akurasi 20%, yang pertama jelas hemat biaya.
Kesalahan 2:Pemilihan acak untuk menunjukkan warna terang
Beberapa insinyur mengambil menunjukkan warna terang berdasarkan keinginan mereka. Namun, teknologi pada lampu penunjuk yang warnanya merah, hijau, kuning atau oranye telah dikembangkan selama beberapa tahun. Selain itu, harga mereka sangat rendah. Sebaliknya, lampu indikator biru menerima kematangan teknologi yang relatif buruk dan keandalan pasokan yang rendah dengan harga empat hingga lima kali lebih tinggi. Hingga saat ini, lampu indikasi biru hanya diterapkan dalam situasi di mana warna lain tidak pernah dapat diganti seperti indikasi sinyal video.
Kesalahan 3:Penerapan CPLD hanya untuk kelas atas
Beberapa insinyur menerapkan CPLD sebagai pengganti sirkuit gerbang 74** untuk kelas atas. Namun, itu akan menghasilkan biaya yang lebih tinggi dan banyak pekerjaan untuk produksi dan file.
Kesalahan 4:Berusaha untuk MEM, CPU, dan FPGA tercepat
Dihadapkan dengan persyaratan sistem yang tinggi, para insinyur hanya berpikir bahwa semua chip harus menjadi yang tercepat seperti MEM, CPU dan FPGA. Faktanya, dalam sistem kecepatan tinggi, tidak semua bagian bekerja dengan kecepatan tinggi. Selain itu, peningkatan kecepatan kerja komponen menyebabkan peningkatan biaya dan gangguan besar pada integritas sinyal.
Kesalahan 5:Hanya mengandalkan perutean otomatis
Untuk desain PCB dengan persyaratan desain rendah, beberapa insinyur hanya bergantung pada perutean otomatis. Perutean otomatis cenderung menyebabkan area PCB yang lebih besar dan vias lubang tembus yang beberapa kali lebih banyak daripada penerapan perutean manual. Karena lebar saluran dan jumlah vias melalui lubang secara langsung mempengaruhi hasil PCB dan konsumsi alat bor, maka biaya sangat dipengaruhi. Untuk mengendalikan biaya, sebaiknya gunakan perutean manual sebaik mungkin.
Kirim File Desain PCB Anda Dan Dapatkan Papan Sirkuit Unggul dengan Cepat dan Hemat Biaya!
Sebagai salah satu produsen PCB terkemuka di China dengan pengalaman lebih dari satu dekade melayani industri elektronik, PCBCart sepenuhnya mampu menghadirkan sirkuit yang dirancang khusus ke dalam papan sirkuit cetak dengan cepat dengan semua fungsi dan kinerja yang diharapkan. Kami juga sangat baik dalam memenuhi persyaratan khusus pelanggan, terutama dalam hal waktu tunggu, kontrol anggaran, dan pengujian khusus. Jangan ragu untuk mengklik tombol di bawah ini untuk mendapatkan biaya pcb Anda, atau Anda dapat menghubungi kami di sini untuk informasi lebih lanjut dan penawaran manual.
Sumber Daya Bermanfaat
• Aturan Utama Desain PCB yang Harus Anda Ketahui
• Masalah Desain PCB yang Umum Terlihat
• Kemungkinan Masalah dan Solusi dalam Proses Desain PCB
• Cara Mendesain Tinggi - PCB Berkualitas
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah
