PCB设计的复杂性不断增加

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PCB设计的复杂性不断增加 [复制链接]

　　若单功能可编程电源管理IC的使用曾经还可管理的话，那也都是往事旧话了。许多PCB现一般使用若干多电压器件，每个器件有不同的上电顺序。工艺节点越精微的器件需要的电压越低，但电流加大。PCB设计师常常需要利用每个多电压电源IC的一个负载点。这样，PCB上使用的电源数将增加。随着电源电压回路的增加以及需多个排序管理，电源管理变得更复杂。


　　随着PCB设计变得日益复杂，传统的电源管理方案变得更难以招架。目前，利用传统单功能IC实现电源管理的PCB设计师或不得不放弃监测某些电压或针对每一电源管理功能选用多个单功能器件。以下两种方法都不可取。


　　1． 加大了PCB面积降低了可靠性


　　单功能IC数的增加以及随之而来的其间的互连不仅增加了PCB面积，从统计学的角度看，还降低了PCB的可靠性。例如，有可能增加组装出错概率，从而导致不可预见(肯定是不好)的结果。


　　2．第二供货渠道以及PCB设计妥协


　　若单功能器件是从不同供应商处选购的，则增加了因哪怕只有其中一个器件不能按时到位而导致的生产延误风险。这又反过来导致对第二供货渠道的需求。但，第二渠道会降低PCB设计工程师的器件可用性，从而因这些拿不到手的器件迫使PCB设计师不得已牺牲PCB的故障监控覆盖范围。


　　组装和测试费用与系统中所用的器件数成正比。而器件单位成本与购买批量成反比。因在一个给定系统中需要许多器件，而构造系统所需的每种器件都变少，所以增加了总体系统成本。例如，假设一个系统有10块PCB，每年将制造1,000个这样的系统。若每块PCB采用单功能IC实现电源管理，则为了完成PCB设计大概需要10种不同的单功能IC。则这些单功能IC每年的需求量是1,000块。批量1,000时的单价当然高于批量10,000时的单价，所以，与全部PCB 都采用同一种单功能电源管理IC的方案比，前一种电源管理方案的成本肯定高。


　　采用多个单功能IC器件实现的传统电源管理方案已成1980年代的陈年旧事，那时，数字PCB设计师利用TTL门来实现逻辑功能。随着PCB复杂性的增加，PCB设计师不得不在是选用固定功能的ASIC还是增加所用的TTL门的数量这两个方案间选择。不奇怪，系统PCB设计所用的TTL器件数在急剧增加。


　　可编程电源逻辑器件(PLD)的出现使PCB设计师可在给定的PCB单位面积内实现更多功能且还缩短了产品上市时间。因降低了系统所用的器件数，所以还降低了总体系统成本。因可在多个PCB设计中使用同一个PLD，所以减少了系统所用器件数。公司能在不牺牲每块PCB所需功能的前提下，对少量PLD器件进行标准化处理。


　　管理少量的PLD比管理很多TTL门要容易地多。相同的PLD可被用于多个PCB设计，从而减少甚至不再需要第二家供货渠道。PCB设计师可在PCB设计投板前，用软件仿真PCB设计，从而增加了一次成功的机会。目前，利用单功能电源管理IC就像过去采用TTL门一样老套。PCB设计当今复杂的PCB需要“电源管理PLD”。的确，采用这种器件现应是PCB设计的一种要约。