תכנון של מערכת מרובת מעגלים מודפסים
כיום כאשר כל מוצר ופריט מסביבנו מכיל לפחות מעגל מודפס אחד, לא מן הנמנע שלמוצרים לא יהיו מספר מעגלים מחוברים יחדיו. תצורה זו מקנה למוצר יכולות מתקדמות יותרכאשר ברוב המקרים כל מעגל בהרכבה של מספר מעגלים מודפסים יהווה מודול נפרד שאחראי על פעולה מסויימת.
אז מה זה בעצם Multi Board Design?
Multi Board Design
תכנון סכמטי של מספר כרטיסים שמחוברים ייחדיו על ידי חיבורים שונים.
אלה הן האפשרויות לחיבור מעגל אחד עם משנהו:
- על ידי קונקטור/מחבר
- על ידי כבילה
- על ידי מעגל גמיש
מוצרים רבים כוללים מעגלים מודפסים מרובים המחוברים ביניהם. חיבור המעגלים יחד בתוך המארז ווידוא שהם מתחברים בצורה נכונה זה לזה הינם שלבים מאתגרים בתהליך פיתוח המוצר.
כל טעות בשלב מאוחר זה של תהליך פיתוח המוצר היא יקרה, הן מבחינת עלות התכנון מחדש והן מבחינת עיכוב היציאה לשוק.
במהלך עשר השנים האחרונות חלה עלייה מתמדת בקצב התכנון של מערכות המורכבות מלוחות מעגלים מודפסים רבים. בנוסף ליכולות הטכנולוגיות שהתווספו לנו, נוצרה גם דרישה למוצרים חכמים ומורכבים הכוללים בתוכם מעגלים רבים. דוגמה לכך, ל-Apple iPhone 12 יש 11 PCBs נפרדים.
אבל מדוע נרצה לבצע תכנון של מערכת מרובת מעגלים מודפסים?
לתכנון שכזה בתוכנת Altium Designerיש מספר יתרונות ואפרט אותם כאן:
- יותר כוח עיבוד למערכת.
- נקודת מבט למתכנן ברמת – System Level
- BOM אחד (ויחיד).
- מנהל חיבורים – מציג את רשימת החיבורים בין כל המעגלים
- תצוגת תלת מימד לכל המעגלים ייחד + מכאניקה
- גלאי התנגשות – Collision Detection + Section View
מנהל חיבורים
בתכנון מערכת מרובת כרטיסים אלקטרונים, נוכל להשתמש במנהל החיבורים של Altium Designer אשר יאפשר לנו לקבל רשימה של כל חיבור וחיבור שיצרנו בסביבה הלוגית, דהיינו בסביבה הסכמטית. עבור כל שורה נקבל את שם המעגל (מכיוון שיש כמה מעגלים באותה הרכבה), הרכיב שממנו מגיע החיבור, וה-REF DESIGNATOR שלו, ה-NET שהוא עובר דרכה, ומה הרכיב יעד שלו ולאיזה PIN הוא מתחבר. מידע זה יכול להיות מיוצא לאקסל ויכול לחסוך זמן רב של מעבר על חיבורים פיסיים בין הכרטיסים שלנו.
בדוגמא הזו ניתן לראות WIRE SWAP בין חיבור וחיבור:
האתגרים שיהיו לנו כשנתכנן הרכבה של מעגלים כזו כוללים, התאמה בין הרכיבים שמחברים לנו את המעגלים, המיקום שלהם על גבי המעגל המודפס (PLACEMENT) וההתאמה של המכניקה לאלקטרוניקה.
לשאלות בנושא אתם מוזמנים תמיד לפנות אלינו, וכמובן בכל נושא אחר
בנוסף, מוזמנים לצפות בוובינר בנושא תכנון מערכת כרטיסים בסביבה אחודה:
לסיום, ניתן לראות את המעגלים שמצולמים לאורך הבלוג מחוברים ייחד – ארדואינו ומעגל של ENVIRO:
תודה שקראתם ונשתמע במאמר הבא,
בן
