如何在PCB設(shè)計(jì)中設(shè)置(DNP)禁止焊接組件
PCB設(shè)計(jì)可能是一個(gè)艱巨的過(guò)程。與面包板電路或穿孔板上制成的電路不同，定制印刷電路板的模塊化程度要低得多。PCB上的錯(cuò)誤可能更難解決。某些使用不友好，小包裝的設(shè)備或?qū)﹄娐钒宀季置舾械脑O(shè)備的電路，如果沒(méi)有定制的印刷電路板，甚至可能無(wú)法原型制作。但是，可以采取一些措施使此過(guò)程的難度和風(fēng)險(xiǎn)降低。DNP組件（代表暫時(shí)不焊接或不放置）是指在PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候留出一些可能放置，也可能不放置的組件。將這些組件整合到設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行模塊化的PCB設(shè)計(jì)，并且返工更加容易。
在許多應(yīng)用中使用同一塊PCB
PCB布局并不是每個(gè)人都喜歡的愛(ài)好。設(shè)計(jì)可用于多種應(yīng)用的電路板可以限制在計(jì)算機(jī)前所花費(fèi)的時(shí)間，從而節(jié)省更多的工作時(shí)間！多個(gè)項(xiàng)目可能使用相同的微控制器或WiFi /藍(lán)牙收發(fā)器，但需要不同的傳感器或執(zhí)行器。可以設(shè)計(jì)一個(gè)板，其中包括所有這些設(shè)備的電路板和連接，但實(shí)際上只有某些板可以焊接到板上以用于不同的應(yīng)用。一個(gè)微控制器外設(shè)（例如某個(gè)GPIO引腳，模擬輸入等）甚至可以連接到多個(gè)設(shè)備，只要一次只安裝一個(gè)即可。
但是，在為多種應(yīng)用設(shè)計(jì)一塊電路板時(shí)，應(yīng)格外小心，以確保剩余的電路“樁”不會(huì)引起任何問(wèn)題。存根是僅連接在一端的電路走線(xiàn)。沒(méi)有人居住的電路就是這樣：電路走線(xiàn)無(wú)處可通。這些痕跡可能是USB等高速數(shù)字應(yīng)用中潛在的故障點(diǎn)。這些信號(hào)線(xiàn)上的存根會(huì)導(dǎo)致信號(hào)通過(guò)線(xiàn)路反射回去，從而破壞了其中嵌入的信息。
(USB連接器，上面就有不放置的組件)
測(cè)試其他配置
選擇是否焊接某些組件，可使電路設(shè)計(jì)人員無(wú)需設(shè)計(jì)全新的電路板即可更改其電路的功能。對(duì)于具有一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序的電路板，通過(guò)啟用定制PCB上的原型設(shè)計(jì)，保留DNP元件焊盤(pán)可以使設(shè)計(jì)過(guò)程更快，更輕松，并且成本更低。它還使設(shè)計(jì)人員能夠簡(jiǎn)化其電路調(diào)試過(guò)程，并限制他們必須進(jìn)行的復(fù)雜返工量。
電源設(shè)計(jì)中的DNP組件
DNP組件在設(shè)計(jì)電源時(shí)可能會(huì)有所幫助。容易出現(xiàn)瞬態(tài)的電路可能會(huì)需要額外的電容才能正常工作，在瞬態(tài)中，電路所需的電流突然尖峰。
即使電源可以處理一定的峰值電流，在非常快速的高瞬態(tài)期間，其輸出電壓也可能不會(huì)保持穩(wěn)定。這可以通過(guò)增加額外的輸出電容來(lái)補(bǔ)償。無(wú)需測(cè)試許多不同的電容器，PCB設(shè)計(jì)人員可以將多個(gè)電容器的焊盤(pán)并聯(lián)放置。
工程師也不需要冒險(xiǎn)不斷焊接和拆焊一個(gè)電容器來(lái)?yè)p壞電路板。對(duì)于在重新加工時(shí)不小心從板上撕下表面安裝墊的人來(lái)說(shuō)，這可以省去很多麻煩。另外，與大容量電容器相比，并聯(lián)的多個(gè)電容器的ESR（等效串聯(lián)電阻）更低。
匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的DNP組件
DNP組件的另一個(gè)用例是匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。在不深入研究射頻（RF）設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的情況下，許多天線(xiàn)（例如與ESP8266等Wi-Fi設(shè)備一起使用的PCB跟蹤天線(xiàn)，或nRF52系列之類(lèi)的藍(lán)牙設(shè)備）都需要由電容器組成的阻抗匹配電路和電感器，位于天線(xiàn)和使用它的設(shè)備之間。
產(chǎn)品的外殼和使用環(huán)境會(huì)影響其無(wú)線(xiàn)性能，因此僅使用數(shù)據(jù)表計(jì)算最佳組件值可能不足以實(shí)現(xiàn)最佳性能。將其中一些組件指定為DNP可以實(shí)現(xiàn)更完整的天線(xiàn)匹配/調(diào)諧過(guò)程，從而允許測(cè)試不同的組件值和配置。
(C22是用于天線(xiàn)調(diào)諧的DNP，而C10是用于可選電源去耦的DNP)
分離負(fù)載
設(shè)計(jì)電源時(shí)，具有將電源與負(fù)載（將向其供電的設(shè)備）分開(kāi)的能力會(huì)有所幫助。一種常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法是在源極和負(fù)載之間放置一個(gè)0歐姆電阻（有時(shí)稱(chēng)為跳線(xiàn)）的焊盤(pán)。降壓和升壓轉(zhuǎn)換器之類(lèi)的電路在面包板上制作原型并不簡(jiǎn)單。造成這種復(fù)雜情況的原因之一是IC通常很小，且表面安裝。即使使用轉(zhuǎn)接板，也需要精確布置這些電路以獲得最佳性能，并且需要PCB。
當(dāng)使用不熟悉的設(shè)備或測(cè)試新的電源架構(gòu)時(shí)，未安裝的跳線(xiàn)允許設(shè)計(jì)人員在將電源的輸出暴露于潛在的敏感設(shè)備之前，對(duì)電源的輸出進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，如果存在設(shè)計(jì)缺陷，可能會(huì)損壞該電源。給電路板上電后，可以用萬(wàn)用表檢查電源電路的輸出。PCB設(shè)計(jì)人員還可以考慮添加一個(gè)“虛擬負(fù)載”電阻器（另一個(gè)DNP組件！），以確保電路在提供電流的同時(shí)可以保持穩(wěn)定的輸出電壓。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后，可以卸下可選的負(fù)載電阻，并且可以使用0歐姆的跳線(xiàn)（或簡(jiǎn)稱(chēng)為焊接橋）將電源連接到電路的其余部分。
DNP組件提供了有用的工具
DNP組件是確保您的電路板第一次工作或使用難以使用的組件進(jìn)行原型設(shè)計(jì)的有用方法。通過(guò)限制設(shè)計(jì)迭代并允許一塊電路板為多種應(yīng)用服務(wù)，它可以節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)。盡管對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)似乎很明顯，但是那些不熟悉PCB設(shè)計(jì)的人可能沒(méi)有將未組裝的組件視為設(shè)計(jì)中可接受的選擇，但它們確實(shí)是一種有價(jià)值的工具。
豐樂(lè)壹博專(zhuān)業(yè)PCB設(shè)計(jì)、PCB Layout、PCBA一站式生產(chǎn)。
在許多應(yīng)用中使用同一塊PCB
PCB布局并不是每個(gè)人都喜歡的愛(ài)好。設(shè)計(jì)可用于多種應(yīng)用的電路板可以限制在計(jì)算機(jī)前所花費(fèi)的時(shí)間，從而節(jié)省更多的工作時(shí)間！多個(gè)項(xiàng)目可能使用相同的微控制器或WiFi /藍(lán)牙收發(fā)器，但需要不同的傳感器或執(zhí)行器。可以設(shè)計(jì)一個(gè)板，其中包括所有這些設(shè)備的電路板和連接，但實(shí)際上只有某些板可以焊接到板上以用于不同的應(yīng)用。一個(gè)微控制器外設(shè)（例如某個(gè)GPIO引腳，模擬輸入等）甚至可以連接到多個(gè)設(shè)備，只要一次只安裝一個(gè)即可。
但是，在為多種應(yīng)用設(shè)計(jì)一塊電路板時(shí)，應(yīng)格外小心，以確保剩余的電路“樁”不會(huì)引起任何問(wèn)題。存根是僅連接在一端的電路走線(xiàn)。沒(méi)有人居住的電路就是這樣：電路走線(xiàn)無(wú)處可通。這些痕跡可能是USB等高速數(shù)字應(yīng)用中潛在的故障點(diǎn)。這些信號(hào)線(xiàn)上的存根會(huì)導(dǎo)致信號(hào)通過(guò)線(xiàn)路反射回去，從而破壞了其中嵌入的信息。
(USB連接器，上面就有不放置的組件)
測(cè)試其他配置
選擇是否焊接某些組件，可使電路設(shè)計(jì)人員無(wú)需設(shè)計(jì)全新的電路板即可更改其電路的功能。對(duì)于具有一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序的電路板，通過(guò)啟用定制PCB上的原型設(shè)計(jì)，保留DNP元件焊盤(pán)可以使設(shè)計(jì)過(guò)程更快，更輕松，并且成本更低。它還使設(shè)計(jì)人員能夠簡(jiǎn)化其電路調(diào)試過(guò)程，并限制他們必須進(jìn)行的復(fù)雜返工量。
電源設(shè)計(jì)中的DNP組件
DNP組件在設(shè)計(jì)電源時(shí)可能會(huì)有所幫助。容易出現(xiàn)瞬態(tài)的電路可能會(huì)需要額外的電容才能正常工作，在瞬態(tài)中，電路所需的電流突然尖峰。
即使電源可以處理一定的峰值電流，在非常快速的高瞬態(tài)期間，其輸出電壓也可能不會(huì)保持穩(wěn)定。這可以通過(guò)增加額外的輸出電容來(lái)補(bǔ)償。無(wú)需測(cè)試許多不同的電容器，PCB設(shè)計(jì)人員可以將多個(gè)電容器的焊盤(pán)并聯(lián)放置。
工程師也不需要冒險(xiǎn)不斷焊接和拆焊一個(gè)電容器來(lái)?yè)p壞電路板。對(duì)于在重新加工時(shí)不小心從板上撕下表面安裝墊的人來(lái)說(shuō)，這可以省去很多麻煩。另外，與大容量電容器相比，并聯(lián)的多個(gè)電容器的ESR（等效串聯(lián)電阻）更低。
匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的DNP組件
DNP組件的另一個(gè)用例是匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。在不深入研究射頻（RF）設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的情況下，許多天線(xiàn)（例如與ESP8266等Wi-Fi設(shè)備一起使用的PCB跟蹤天線(xiàn)，或nRF52系列之類(lèi)的藍(lán)牙設(shè)備）都需要由電容器組成的阻抗匹配電路和電感器，位于天線(xiàn)和使用它的設(shè)備之間。
產(chǎn)品的外殼和使用環(huán)境會(huì)影響其無(wú)線(xiàn)性能，因此僅使用數(shù)據(jù)表計(jì)算最佳組件值可能不足以實(shí)現(xiàn)最佳性能。將其中一些組件指定為DNP可以實(shí)現(xiàn)更完整的天線(xiàn)匹配/調(diào)諧過(guò)程，從而允許測(cè)試不同的組件值和配置。
分離負(fù)載
設(shè)計(jì)電源時(shí)，具有將電源與負(fù)載（將向其供電的設(shè)備）分開(kāi)的能力會(huì)有所幫助。一種常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法是在源極和負(fù)載之間放置一個(gè)0歐姆電阻（有時(shí)稱(chēng)為跳線(xiàn)）的焊盤(pán)。降壓和升壓轉(zhuǎn)換器之類(lèi)的電路在面包板上制作原型并不簡(jiǎn)單。造成這種復(fù)雜情況的原因之一是IC通常很小，且表面安裝。即使使用轉(zhuǎn)接板，也需要精確布置這些電路以獲得最佳性能，并且需要PCB。
當(dāng)使用不熟悉的設(shè)備或測(cè)試新的電源架構(gòu)時(shí)，未安裝的跳線(xiàn)允許設(shè)計(jì)人員在將電源的輸出暴露于潛在的敏感設(shè)備之前，對(duì)電源的輸出進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，如果存在設(shè)計(jì)缺陷，可能會(huì)損壞該電源。給電路板上電后，可以用萬(wàn)用表檢查電源電路的輸出。PCB設(shè)計(jì)人員還可以考慮添加一個(gè)“虛擬負(fù)載”電阻器（另一個(gè)DNP組件！），以確保電路在提供電流的同時(shí)可以保持穩(wěn)定的輸出電壓。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后，可以卸下可選的負(fù)載電阻，并且可以使用0歐姆的跳線(xiàn)（或簡(jiǎn)稱(chēng)為焊接橋）將電源連接到電路的其余部分。
DNP組件提供了有用的工具
DNP組件是確保您的電路板第一次工作或使用難以使用的組件進(jìn)行原型設(shè)計(jì)的有用方法。通過(guò)限制設(shè)計(jì)迭代并允許一塊電路板為多種應(yīng)用服務(wù)，它可以節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)。盡管對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)似乎很明顯，但是那些不熟悉PCB設(shè)計(jì)的人可能沒(méi)有將未組裝的組件視為設(shè)計(jì)中可接受的選擇，但它們確實(shí)是一種有價(jià)值的工具。
豐樂(lè)壹博專(zhuān)業(yè)PCB設(shè)計(jì)、PCB Layout、PCBA一站式生產(chǎn)。
標(biāo)簽：PCB設(shè)計(jì)
