PCB設計有哪些好玩的經歷

05-03

PCB設計那些好玩的經歷

PCB設計中那些牛逼的電子工程師也都是從菜鳥過來的，都有「不堪回首的記憶」，你在學習電子的路上又有哪些好玩的經歷了？

在學校腐蝕槽里發現過一個大神用馬克筆layout的PCB。無法想像他用馬克筆直接畫線時，腦子裡是怎麼把網表分清的。這等神跡堪比用txt直接出網表以及用二進位編輯器直接編程。

關於焊接，以前很喜歡插件電阻，因為容易焊還能跨線，但自從工作以後，不是大功率場合，見都沒見過了。以前焊0805，0603都要叫半天，覺得難焊。現在已經全程0201，看習慣0201，再看0603已經覺得是龐然大物了。（有人好奇0201手焊技巧。這裡要糾正大家用熱風*的誤區，一個是很多人認為吹小元件要用細吹口，第二個是很多人認為吹小元件要用低風速。實際上吹0201應該是最粗吹口加7成風速。0201最大問題是焊盤小，PCB散熱快。用小吹口只加熱兩個焊盤時，大量熱量從焊盤散走，而且鑷子一旦擋住風路，直接失溫導致虛焊。另外小吹口易導致局部風速高，PCB受熱不均，吹掉焊盤或是吹飛器件都不奇怪。粗吹口風速柔和，熱力穩定，效果和迴流焊機類似，這才是正解。0201定位靠助焊劑清除氧化膜和錫的張力吸附，這個不用再強調了吧？）

以前對DC-DC 懂得少，而且一般開關電源晶元小，還有一堆外圍，手焊很麻煩，就覺得三端穩壓器碉堡了啊，一個就能得到想要的電壓啊，有木有。然後就各種用三端穩壓器。那玩意效率奇低，功率稍微上去一點就發熱很厲害，有些時候還得不到想要的電壓，高了的話就串聯幾個二極體，靠管壓降消耗多餘電壓。。。現在想起來都覺得蠢哭了。

以前做板子，一般都是腐蝕單層板，高級一點做雙層。完全沒有設計參考面的意識，更不要說考慮迴流路徑了，線都是連上就行。然後，就是EMI問題一大堆。學生時運氣好的話，低速電路不怎麼體現。記得有一次運氣差，一個電機驅動的超強EMI耦合到一個信號線上，導致程序各種跑飛，還完全找不出原因。最後重畫板子莫名其妙解決了，也說不出個所以然。後來看了黑寶書(HSDD高速數字設計)，被作者一句「很多人總是認真設計信號迴路的前半段，而將後半段交給上帝，他們真是愚蠢」瘋狂打臉。

學電之後，會嫌光速太慢。沒學之前，相信沒人會認為分析電路要考慮光速（電信號以光速在真空中傳播）。實際上在電路板上，電信號以光速除以根號下電介常數的速度傳播，一般約為6mil/ps。這是很坑爹的，一段2inch（5cm）的走線，信號傳過去需要約330ps。換句話說，對於GHz級別的信號，很可能第一個狀態剛到接收端，第二個狀態已經從源端出發了。一條理想導線的兩端同時出現不同的電平，這在以前是多麼反直覺啊。實際設計中，走線長度不同會導致並行信號時序混亂。一些高速板會採用電介常數低的材料以減少信號飛行時間。

說個不好好學習的故事吧，上大學那會兒學模電，老師布置作業要用什麼軟體做出一個梯形波發生器，上課沒聽……下來不會做啊，哼哧哼哧弄了半天，做的是三角波，再弄，波都沒了……沒辦法……用ps把三角波的頂端一去，再畫一個橫線……完美的梯形波啊……心懷忐忑的把截圖和程序發到老師郵箱居然過了我去……後來明白了…… 老師也懶不拿我的作業去模擬的……

來講兩個無線通信模塊的事，這個模塊叫 nrf24l01 估計好多人都用過這個神模塊大二時我調它總是一開始工作正常過了一段時間數據包就發不出去了。神奇的事情出現了：用手一摸模塊的引腳就能發出去數據！我不能把手剁下來黏在上面吧？！最後把一個引腳加了10k 下拉電阻解決了問題的原因一直不清楚呢。大三電賽做旋轉倒立擺的時候檢測倒立擺傾角想無線發出去給控制器要用到這個模塊向老師申請申請時著重表明「模塊」不是ic。等器件發下來......看著一大包qfn封裝的nrf2401晶元真是哭笑不得

鉭電容有一橫的那邊是正極...我搭檔第一次用鉭電容時候就炸了，後來一查資料才知道電容接反了。

畢設在一家小公司做光伏發電入網我做功率平衡演算法，有幾個大電容做逆變，因為逆變做的不好波形毛刺多一開機就帶著桌子一起抖阿抖的聲音也很大很嚇人，再把功率調高一點就開始各種爆炸著火什麼的老闆總是開玩笑說電子器件的工作原理主要是靠裡面的魔法煙霧因為一旦燒了魔法煙霧跑出來就不工作了，我一個做嵌入式的平時接觸的都是3.3最多5V哪見過這架勢老闆安慰我說不要怕燒東西燒著燒著就會學到新知識反正他上一家公司是做真空高壓繼電器的倒是無所謂啦。後來用第二版原型居然做出來了可喜可賀，舊版原型老闆拿去燒掉以後拍了個滅火器教學視頻，有一次去老闆家玩看到他的真空繼電器第一代原型是用兩個宜家買的高壓鍋扣在一起…

有一次是做恆流源，小功率的，結果因為布局的原因，feedback離電感太近有干擾，小電流時穩流穩不住……電流就各種躥，接LED效果就是閃瞎狗眼……一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星。神奇的是每次拿示波器探頭一放在feedback腳立馬就穩了，我想看波形都不行，這尼瑪……然後我就分析應該有兩點可能，一個是示波器探頭天線效應引入的干擾和其他干擾抵消了，再一個就是示波器的輸入阻抗起了個濾波器的效果。我就覺得第一點太特么扯了啊……哪有這麼巧的。然後查了查示波器是1M歐 //10pf，然後我就愉悅的找了個1M歐電阻和10pf電容一併，欸，有點效果。不過電流再小點（1mA左右）還是不行……我就死馬當作活馬醫，插了根線上去……卧槽居然好了啊！再也不相信愛情了！而且那根線要站著才能起作用……每次看那個電路都萌我一臉血……不過勤勞的小朋友遇到這種問題是一定要改布局的……不要學我