Comenzando con el diseño de PCB

Soy un aficionado a EE en la universidad y he estado construyendo circuitos de placa de prueba y circuitos de placa perforada durante el último año más o menos. Quiero pasar a hacer diseño de PCB.

Quería comenzar con algo pequeño, así que diseñé un pequeño circuito amplificador para un micrófono que quiero convertir en un módulo en una PCB.

Aquí está el archivo de lo que diseñé en Fritzing (opté por este software porque es fácil de usar): http://www.mediafire.com/?2b2as7iibys68cu

Aquí hay una imagen si no tienes el programa:

tarjeta de circuito impreso

¿Es este un buen diseño? ¿Cómo puedo mejorarlo?

El esquema general que seguí fue este (en caso de que quisieras saber):

sch(Crédito @Olin Lathrop)

¿Qué consejo me puedes dar para empezar? ¿Algún recurso que puedas recomendar? ¿Qué software recomendarías? Ideal sería libre y fácil de aprender. ¿Qué tipo de clase me sugieres que tome en la universidad para profundizar en esto?

Qué sistema operativo estás usando? - Saber esto podría ayudarnos a hacer mejores sugerencias para el software.
Estoy usando Windows 7, pero también puedo usar otros sistemas operativos.

Respuestas (3)

Solo comento el diseño:

  1. Reemplace C5 con un capacitor cerámico de 100 nF y colóquelo cerca del pin de fuente de alimentación del MCP6022.
  2. Ponga los designadores en el diseño de PCB, no los valores. Haz que sea mucho más fácil entender el diseño.
  3. Evite los dobleces de 90°, ya que pueden causar problemas al grabar el tablero. También son malos para cosas de alta velocidad (al menos esa es la opinión común al respecto). Utilice dos curvas de 45° en su lugar.
  4. Considere inundar un lado del tablero con un GND-Plane.
  5. Utilice trazos anchos y cortos para las conexiones de la fuente de alimentación.
  6. Use un lado del tablero para trazos principalmente verticales y el otro lado para trazos horizontales.
  7. Cuide más la colocación de los componentes. Colóquelos de manera que sean más fáciles de enrutar. La colocación de componentes es el 70% del trabajo. Colóquelos ANTES de comenzar a enrutar un solo rastro (no siempre funcionará). Simplemente use el ratsnest (las líneas que indican las conexiones que aún no están enrutadas) como una guía aproximada.
  8. No vea un rastro que ya está enrutado como algo que está arreglado. Si estorba o no te gusta cómo se ve, rómpelo e inténtalo de nuevo.
  9. En caso de duda, comience de cero, trate de no rescatar algo que ya no se puede rescatar.
  10. Regla de oro: crea algo que agrade a la vista. A otros les resultará más fácil entenderlo y, a veces, incluso funcionará mejor.

Hay dos libros que puedo recomendar enfáticamente para aprender diseño de electrónica/PCB: The Circuit Designer's Companion y EMC for Product Designers . Mientras que el segundo más sobre el cumplimiento de EMC, ayuda a comprender POR QUÉ estas cosas deben hacerse de cierta manera.

Este circuito funcionó perfectamente cuando lo soldé en una placa perforada. Esto es lo que se le ocurrió a Fritzing cuando ejecuté la función de ruta automática después de colocar los componentes en modo esquemático. Entonces, según su consejo, reharé esto en Eagle. ¡Gracias!
Refiriéndose al n. ° 7 anterior: básicamente simplemente coloqué los componentes para que se vean organizados, luego ejecuté el enrutador automático. Es solo prueba>error, experiencia y práctica lo que me hará mejor en la colocación de componentes o ¿existen reglas/recursos o pautas que puedan ayudarme?
Los circuitos simples a menudo funcionarán, incluso si no sigue estas pautas. Pero siempre debes tener en cuenta que un rastro no es solo un rastro. También es un pequeño inductor, resistencia y condensador, también actúa como una antena. Un diseño adecuado puede minimizar estos efectos secundarios. Un mal diseño puede afectar en gran medida el rendimiento y la estabilidad de un diseño.
Como diseñador de PCB, no necesariamente desea que sus componentes estén organizados, sino sus trazas. Aquí se aplica la regla "La forma sigue a la función". Pero esta es un área gris (como muchas cosas en el diseño de PCB). Después de todo, para las aplicaciones del mundo real, la facilidad de fabricación y depuración también es muy importante. Un buen diseño de PCB es siempre un acto de equilibrio entre la funcionalidad, las leyes de la física, la estética, el costo y muchos otros factores.
@Shubham: manténgase alejado del enrutamiento automático hasta que esté lo suficientemente familiarizado con los PCB para comprender sus problemas. Comience con el enrutamiento manual: aprenderá MUCHO más.

Eagle CAD es un paquete popular entre los aficionados. Hay una versión gratuita disponible (limitada a 2 capas y tableros pequeños para uso no comercial). Eagle tiene muchas características avanzadas más allá de lo que hace Fritzing, pero es desconcertante aprender para un principiante.

Encontré esta serie de videos útil para comenzar.

http://www.youtube.com/watch?v=qG0O9LKH-_E

No diría que Eagle tiene una interfaz de usuario intuitiva o que es fácil de usar. Que sea popular no significa que sea bueno [/rant].

Las esquinas suelen estar achaflanadas para que no causen problemas durante el grabado.

El diseño de su circuito tiene tapas de filtro. Por lo general, estos son discos no polarizados y el espaciado de los conductores puede ser de más de 0.1 ", dependiendo del voltaje de su parte. La serigrafía muestra tapas polarizadas (¿electrolíticas?). Si sigue esa ruta, entonces tal vez volteando dos de ellos para que el la dirección de polarización es consistente ayudaría a prevenir errores de construcción.

Masta79 cubrió todo lo demás bastante bien después de que comencé, así que solo enviaré los ídems allí. Especialmente 7. Poner todas las piezas en el tablero. Voltéelos y mézclelos hasta que el nido de ratas no se vea demasiado denso en ninguna parte, luego comience a enrutar los rastros.

Sí, son gorras electrolíticas polarizadas. Giré dos de las tapas para que el enrutador automático creara menos curvas en las trazas, ¿no es una buena idea? Eso es lo que quiero mejorar en: colocación de componentes. ¿Existen pautas o reglas que pueda utilizar para reducir los rastros?
Hay algunas técnicas comunes, pero creo que al final todos encuentran su propio "estilo" para hacer esto. Algunas personas comienzan con los conectores y los colocan alrededor del tablero. Otros comienzan con los componentes principales en el medio y van saliendo. Sigue el nido de ratas. Trate de minimizar las líneas de cruce. Este proceso toma un poco de tiempo pero es muy importante. Ratsnest le brinda una descripción general rápida de cuánto desorden queda en su diseño. No dude en volver a mover un componente después de colocarlo. Recuerde siempre que es bueno evitar los cambios de capa durante el enrutamiento.
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