畏惧画PCB？大可不必！用植物大战僵尸比喻画PCB
时间：2021-08-19 16:07:08
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[导读]出品 21ic中国电子网 Gavin3389网站：21ic.com画PCB和玩植物大战僵尸——以此来欢迎新入职的同事写这个的目的有两个： 1、刚来单位的同事，对画PCB有些畏惧，想告诉他，大可不必，数字类的板子，又没有高频，随便画画就能用，要做的只是尽量让自己...
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网站：21ic.com
画PCB和玩植物大战僵尸——以此来欢迎新入职的同事
写这个的目的有两个： 1、 刚来单位的同事，对画PCB有些畏惧，想告诉他，大可不必，数字类的板子，又没有高频，随便画画就能用，要做的只是尽量让自己保持一种好的习惯就可以了。2、介绍一种隔离的方法（线性光耦的使用）。
暑期到了，大批新生血液，又开始向各个岗位“渗透”了。经过九年义务教育，三年高中拼搏，四年大学摸爬滚打的一代小鲜肉。
新来的鲜肉，被领导安排了画一块板子，让我去指导一下，我那会指导这个啊，当年刚毕业的时候，还是protel99呢，入职的第一块板子，也是胆战心惊啊，想表现一下又畏首畏尾。
~~~~~~有点忆往昔了，赶紧回来，说画板子的事~~~~~~~~
把网盘里的PCB设计大全之类的，书架上满是灰尘的教程都转给他呗，就这样：
画板子，每个人有每个人的风格，这没法教啊。
~~~~~~当年也没人教我啊，我那会教人呢~~~~~~~~~~~~~~
就这样，我貌似完成了领导的安排，新同事也继续画他的电路板。直到这天，拿着作品让我给看看。“额~~还行吧，”“不过吧，恩，应该没什么事，这个板子都是数字的，诶？那天你玩的《植物大战僵尸》?”“现在也有人玩这个游戏么？”
~~~~~~~新同事莫名的听我自言自语~~~~~
然后，我们放下了检查PCB，开始闲聊起来，最后觉得，画PCB和玩游戏，其实差不多。这样想的话，你一边玩就把老板打发了！
恩，现在总结一下：画板子，在担心什么？（玩游戏有没有担心关卡过不去？）
1、 不熟悉芯片应用，担心原理性错误。2、 没画过，哪里都想注意，哪里都不知道如何处理。
就像玩游戏，随便一个豌豆射手，随便一个向日葵，关卡低的时候，随便弄弄，没就过关了。
就像刚开始画PCB，虽然有所忐忑吧，但是吧，画完能用。你也发现了，看着难看，强迫症的你，是否会有所不满呢？
另外，这些涌进来的僵尸，就是那些对你板子的干扰，因为是初级，这种干扰很小，也的确不会有什么影响。玩游戏可以随意，但是画板子，尽量不要这样。那么：
恩，是要有个规划（画PCB要合理，了解功能模块，玩游戏也要合理分配战力，总体布局）
1、 确认要实现的功能和接口位置，容许的尺寸要求和可调整量。（就那么大块草坪，我们要确保不要让僵尸进到房子里）
2、 划分区域，电源、通信口、采样口、IO口……（就是哪里放向日癸、哪里是豌豆射手、哪里是食人花、哪里是土豆雷、那里是大窝瓜……）
3、 区域之间如何交叉。（豌豆和土豆雷也许要配合、火爆辣椒也许要和玉米射手配合……）
4、 有没有薄弱环节，特殊留意，比如高频，时钟。（均衡布局，好像有个叫疯狂的戴夫吧，那家伙一出现，横扫一大片）
基本上我能想到的也就这些，其实，只要有个大致的规划，布局起来没有那么大的困难，之所以开始的时候有些心虚，那是因为你画的少，大可不必担心。只要迈出第一步，让成就感占领高地，你就成功了。
要知道，刚开始的板子，不会让你做太复杂的，而且在绝大多数单位里，整个单位的板子也没有过于复杂的。多是数字控制和模拟驱动板，现成的案例很多。当然，你可能会说那射频板呢？放心吧，对于高频、射频板，很多老工程师也不敢打保票，不仅布局，板材的介电常数都是考虑的因素，阻抗匹配等等，即使失误了，也没那么丢人。
我想说的是，时代的青年，自信和阳光是你们的主题，认真干就完了。
必要的时候，考虑隔离（隔离，就好像游戏里的那个大土豆，把僵尸挡在外边）。
隔离只是一种手段，你非要说放了大土豆，僵尸不断的啃，也能爬过来，我还真不知道怎么回答。这就好比买了个手机，你用锤子锤烂了，然后说是质量问题，要退货，可以试试客服是怎么处理的，万事都有个度，自己掌握而已。
1、 通信口隔离（这个其实现成的芯片多的是，有的通信芯片自带隔离，用起来也简单，就不说了）
2、 数字量的隔离（这个就是光耦了，无论是输入还是输出，区别只是信号传递的方向，同时可以解决电平匹配的问题。）
1、 模拟量隔离
如果模拟量也需要隔离，这个我相信不是所有人都有需求。电流型的使用互感器，电压型的么，这里介绍一种器件叫做线性光耦（这里知道就行了，用的时候在仔细研究）。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的。这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。
为方便理解，计算参考原理图，与设计一致（芯片手册推荐）。
1、运算放大器A1构成负反馈放大电路，PD1在A1的输入端，完成对LED光信号的检测，并自动调整通过LED的电流，以补偿LED光强因温度变化而引起的非线性。2、A2构成电流电压转换电路，A2和R2将IPD2转换为电压输出。3、R3为LED限流电阻。4、 C1，C2为起反馈作用，用于改善电路高频特性，此处选用10pF。
根据运放虚断，虚短的特性有：
下面这个，是我实际应用的原理图，完全按照手册进行的，没有问题。DAO5是DAC的输出，GELI5是隔离后的输出电压。
结合分析过程中★的地方，可以知道，这里只是单纯的进行了隔离，如果有进一步的需求，同样可以使用你们运放的技巧，可以进行电平的放大，或者把DAC的输出转换成正负电压并隔离输出。这就要看各位的场景了。
至此，愿新踏入工作岗位的兄弟们，尽快融入到电子工程师的日常生活中，不必把什么看的太复杂，只要一点一点的按部就班，问题不大。
写在后面：
记得那会刚毕业，真是不知道如何进入工作，有些东西明明自己知道，仅仅是缺少经验，不敢下手，也许每个人都有类似的经历。刚拿驾*的新手上路，或许也需要心里上的一种成长吧。
这个断断续续的写了很久，也不知道把工作和游戏进行对比是否恰当。只希望借此给刚毕业的朋友一些信心吧。
只想说，大胆一点，稳当一点，没什么问题。
本文系21ic论坛网友Gavin3389原创，资料下载请点击“阅读原文”。▍
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画PCB和玩植物大战僵尸——以此来欢迎新入职的同事
写这个的目的有两个： 1、 刚来单位的同事，对画PCB有些畏惧，想告诉他，大可不必，数字类的板子，又没有高频，随便画画就能用，要做的只是尽量让自己保持一种好的习惯就可以了。2、介绍一种隔离的方法（线性光耦的使用）。
暑期到了，大批新生血液，又开始向各个岗位“渗透”了。经过九年义务教育，三年高中拼搏，四年大学摸爬滚打的一代小鲜肉。
新来的鲜肉，被领导安排了画一块板子，让我去指导一下，我那会指导这个啊，当年刚毕业的时候，还是protel99呢，入职的第一块板子，也是胆战心惊啊，想表现一下又畏首畏尾。
~~~~~~有点忆往昔了，赶紧回来，说画板子的事~~~~~~~~
把网盘里的PCB设计大全之类的，书架上满是灰尘的教程都转给他呗，就这样：
画板子，每个人有每个人的风格，这没法教啊。
~~~~~~当年也没人教我啊，我那会教人呢~~~~~~~~~~~~~~
就这样，我貌似完成了领导的安排，新同事也继续画他的电路板。直到这天，拿着作品让我给看看。“额~~还行吧，”“不过吧，恩，应该没什么事，这个板子都是数字的，诶？那天你玩的《植物大战僵尸》?”“现在也有人玩这个游戏么？”
~~~~~~~新同事莫名的听我自言自语~~~~~
然后，我们放下了检查PCB，开始闲聊起来，最后觉得，画PCB和玩游戏，其实差不多。这样想的话，你一边玩就把老板打发了！
恩，现在总结一下：画板子，在担心什么？（玩游戏有没有担心关卡过不去？）
1、 不熟悉芯片应用，担心原理性错误。2、 没画过，哪里都想注意，哪里都不知道如何处理。
就像玩游戏，随便一个豌豆射手，随便一个向日葵，关卡低的时候，随便弄弄，没就过关了。
就像刚开始画PCB，虽然有所忐忑吧，但是吧，画完能用。你也发现了，看着难看，强迫症的你，是否会有所不满呢？
另外，这些涌进来的僵尸，就是那些对你板子的干扰，因为是初级，这种干扰很小，也的确不会有什么影响。玩游戏可以随意，但是画板子，尽量不要这样。那么：
恩，是要有个规划（画PCB要合理，了解功能模块，玩游戏也要合理分配战力，总体布局）
1、 确认要实现的功能和接口位置，容许的尺寸要求和可调整量。（就那么大块草坪，我们要确保不要让僵尸进到房子里）
2、 划分区域，电源、通信口、采样口、IO口……（就是哪里放向日癸、哪里是豌豆射手、哪里是食人花、哪里是土豆雷、那里是大窝瓜……）
3、 区域之间如何交叉。（豌豆和土豆雷也许要配合、火爆辣椒也许要和玉米射手配合……）
4、 有没有薄弱环节，特殊留意，比如高频，时钟。（均衡布局，好像有个叫疯狂的戴夫吧，那家伙一出现，横扫一大片）
基本上我能想到的也就这些，其实，只要有个大致的规划，布局起来没有那么大的困难，之所以开始的时候有些心虚，那是因为你画的少，大可不必担心。只要迈出第一步，让成就感占领高地，你就成功了。
要知道，刚开始的板子，不会让你做太复杂的，而且在绝大多数单位里，整个单位的板子也没有过于复杂的。多是数字控制和模拟驱动板，现成的案例很多。当然，你可能会说那射频板呢？放心吧，对于高频、射频板，很多老工程师也不敢打保票，不仅布局，板材的介电常数都是考虑的因素，阻抗匹配等等，即使失误了，也没那么丢人。
我想说的是，时代的青年，自信和阳光是你们的主题，认真干就完了。
必要的时候，考虑隔离（隔离，就好像游戏里的那个大土豆，把僵尸挡在外边）。
隔离只是一种手段，你非要说放了大土豆，僵尸不断的啃，也能爬过来，我还真不知道怎么回答。这就好比买了个手机，你用锤子锤烂了，然后说是质量问题，要退货，可以试试客服是怎么处理的，万事都有个度，自己掌握而已。
1、 通信口隔离（这个其实现成的芯片多的是，有的通信芯片自带隔离，用起来也简单，就不说了）
2、 数字量的隔离（这个就是光耦了，无论是输入还是输出，区别只是信号传递的方向，同时可以解决电平匹配的问题。）
1、 模拟量隔离
如果模拟量也需要隔离，这个我相信不是所有人都有需求。电流型的使用互感器，电压型的么，这里介绍一种器件叫做线性光耦（这里知道就行了，用的时候在仔细研究）。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的。这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。
为方便理解，计算参考原理图，与设计一致（芯片手册推荐）。
1、运算放大器A1构成负反馈放大电路，PD1在A1的输入端，完成对LED光信号的检测，并自动调整通过LED的电流，以补偿LED光强因温度变化而引起的非线性。2、A2构成电流电压转换电路，A2和R2将IPD2转换为电压输出。3、R3为LED限流电阻。4、 C1，C2为起反馈作用，用于改善电路高频特性，此处选用10pF。
根据运放虚断，虚短的特性有：
下面这个，是我实际应用的原理图，完全按照手册进行的，没有问题。DAO5是DAC的输出，GELI5是隔离后的输出电压。
结合分析过程中★的地方，可以知道，这里只是单纯的进行了隔离，如果有进一步的需求，同样可以使用你们运放的技巧，可以进行电平的放大，或者把DAC的输出转换成正负电压并隔离输出。这就要看各位的场景了。
至此，愿新踏入工作岗位的兄弟们，尽快融入到电子工程师的日常生活中，不必把什么看的太复杂，只要一点一点的按部就班，问题不大。
写在后面：
记得那会刚毕业，真是不知道如何进入工作，有些东西明明自己知道，仅仅是缺少经验，不敢下手，也许每个人都有类似的经历。刚拿驾*的新手上路，或许也需要心里上的一种成长吧。
这个断断续续的写了很久，也不知道把工作和游戏进行对比是否恰当。只希望借此给刚毕业的朋友一些信心吧。
只想说，大胆一点，稳当一点，没什么问题。
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