Problém s datovými sběrnicemi
 

Základní chybou bývají prohozené datové vodiče, jde například o signály Rx a Tx, MISO a MOSI nebo o SDA a SCL. Méně často se setkáváme s prohozenými vodiči ve sběrnicích využívajících diferenciální páry, tj. například RS485 a USB. Kromě kontroly je vhodné umístit na tyto signály 0R rezistory, v případě potřeby je pak možné signály v místě rezistorů prokřížit.

Jak se vypořádat se strukturou projektu, firemními standardy a dalšími faktory

Pro návrh schématu je vhodné využívat všech možností vývojového prostředí. PCB projekt zahrnující schémata musí mít vhodnou strukturu (hierarchickou / plochou / jejich variace) a musí využívat adekvátní nástroje na propojování signálů (port, power port, harness…). Pokud schéma tyto možnosti využívá, jsou některé chyby často odhaleny návrhovým softwarem. My v ASN+ užíváme návrhový software Altium Designer, který v této oblasti odvádí výbornou práci.

Další skupinou chyb je špatný návrh schématické značky (symbolu). Nejdůležitější je, aby značka byla přehledná a totožná se značkou v datasheetu (stejné číslování pinů, stejné pozice pinů atd.). Až na druhém místě je to, aby byl symbol v souladu s firemními standardy. Doporučujeme využít pravidlo: „Make double check of your circuit, make triple check of new library parts.“ (Schéma kontroluj dvakrát, nové knihovní prvky třikrát).

Schématický list musí obsahovat vše, co vyžadují firemní standardy. O mnoho důležitější je však co největší množství poznámek ze simulací, výpočty, tipy pro návrh layoutu, obrázky, tabulky atp. Doporučujeme zde napsat vše, co může zlepšit přehlednost výkresu a co by se mohlo čtenáři výkresu/uživateli výkresu v budoucnu hodit. Užitečné je rovněž i barevné podbarvení některých často využívaných signálů, protože může výrazně přispět k přehlednosti výkresu.

Používejte minimum křížících se spojů. Křížící se čáry zhoršují přehlednost schématu. Někdy je těžké rozeznat, které čáry jsou spojené a které spojené nejsou.

Při tvorbě schémat myslete na oživování, testování a případné úpravy výsledného plošného spoje. Přidávejte kondenzátory, oživovací rezistory nebo feritové perly. Využívejte osazovací varianty, nadbytečné pozice nechte neosazené. Dostatek volných pozic se může hodit na různé budoucí modifikace, testování nebo dolaďování při EMC testech.

Součástky označte správně. Nákupní oddělení vám poděkuje

Při tvorbě knihoven věnujte pozornost zápisu označení součástky. Rozlišujte, čemu je třeba dávat patřičnou pozornost. Některá písmena na konci názvu jsou důležitá, jiná zase ne. Part-number každé součástky musí být jednoznačný. Nepřesné označení mnohdy prodlužuje výrobního proces. Upřesňování názvu součástky v průběhu nákupu může vést ke špatnému nákupu součástky. V dnešní době je dobré připsat ke každému knihovnímu prvku co nejvíce možných alternativních součástek pro případ nedostupnosti primární součástky.

Komponenty dobře pojmenujte.

Nepoužívejte 2.2uF, správný zápis je 2u2. Výrazně to zlepšuje čitelnost. Toto pravidlo vyřeší i klasickou otázku z výroby: „Máme použít kondenzátor 100nF, nebo 0.1uF?“
Je nezbytné vkládat do schémat všechny komponenty, které deska obsahuje. To znamená, že je třeba zanést tam i protikusy PCB konektorů, spojovací materiál (šrouby, matice, distanční sloupky...) nebo třeba i jumpery a štítky.

Z praxe:

Zde můžete vidět desku starou několik desetiletí. Přehlednost nula. Žádné poznámky, špatná čitelnost. Velké množství křížících se čar ( všechny barevné poznámky a zvýraznění byly doplněny až při redesignu desky).

Obraz

Na druhém obrázku níže vidíte schéma redesignované desky. Pro zachování možnosti zpětné kontroly byl použitý původní koncept jednoho schematického listu.

Obraz

Povedené je zde barevné podbarvení důležitých signálů a plno poznámek. Altium designer umí barevné podbarvení přenést i do PCB. To umožňuje například její servis bez počítače v nekompromisních venkovních průmyslových podmínkách, kde se toto zařízení vyskytuje. Za připomenutí stojí i obrovský background, který Altium Designer skrývá (rychlý přístup k datasheetům, 3D modely, generování BOMu, atd…). To první, staré schéma rozhodně neposkytuje.

Každé firmě doporučujeme návrhové chyby sepsat a vytvořit jednoduchý checklist. Tento checklist by pak měl být společně s dalšími kontrolními mechanismy součástí tzv. “release procedure”. Jaké chyby děláte nejčastěji vy? Jak vypadá váš checklist? Existuje ve vaší firmě “release procedure”? Jakou má formu a co obsahuje?