Altium Designer 17 电子设计速成实战宝典 第14章 进阶实例:RK3288平板电脑的设计.pdf

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第14章 进阶实例:RK3288平板电脑的设计 14.1 实例简介 14.1.1 MID功能框图 14.1.2 MID功能规格 14.2 结构设计 14.3 叠层结构及阻抗控制 14.3.1 叠层结构的选择 14.3.2 阻抗控制 14.4 设计要求 14.4.1 走线线宽及过孔 14.4.2 3W原则 14.4.3 20H原则 14.4.4 元件布局的规划 14.4.5 屏蔽罩的规划 14.4.6 敷铜完整性 14.4.7 散热处理 14.4.8 后期处理要求 14.5 模块化设计 14.5.1 CPU的设计 14.5.2 PMU模块的设计 14.5.3 存储器LPDDR2的设计 14.5.4 存储器NAND Flash/EMMC的设计 14.5.5 CIF Camera/MIPI Camera的设计 14.5.6 TF/SD Card的设计 14.5.7 USB OTG的设计 14.5.8 G-sensor/Gyroscope的设计 14.5.9 Audio/MIC/Earphone/Speaker的设计 14.5.10 WIFI/BT的设计 14.6 MID的QA要点 14.6.1 结构设计部分的QA检查 14.6.2 硬件设计部分的QA检查 14.6.3 EMC设计部分的QA检查 14.7 本章小结
HDMI Display PANeL 2C0 HDMI LVDS MIPI TX LCDC OTP Reset Over- Temperature UARTS GPS Protection POWER Manage SYSTEM UARTI POWER SPIO 3G Module 32 76 kHz 32K CLKIN UART RESET IN UARTZ DEBUG 32.768 OSC 24M RK3288 CORE USB OTG WIFIBT SDIO UARTO USB HOSTI USB 2.0 MIPI RX Camera DVE USB HOST2 USB 2.0/1.1 2C3 AUDIO S SDMMCO CODEC 2C2 &JTAg &jtag GPIO FLASHI ADC FLASHO &GMAC DORO DDRI Tauch Panel IcI Nand Flash 32bit DDR3 32bit DDR3 G-sensor EYBOARD RGMII PHY eMMC Flash LPDDR2 LPDDR2 COMPASS ISD Flash LPDDR3 LPDDR3 Gyroscope 图14-1MID功能框图 14.12MID功能规格 MID功能规格如表14-1所示。 表14-1MID功能规格 序号 功能规格 备注 RK3288 PMU RC5T619 USB USB OTG Memory LPDDR2/NAND Flash/EMMC G-sensor/ Gyroscope TF/ SD Card Audio /Earphone/MIC / Speaker ALC5616 续表 序号 功能规格 备注 CIF Camera/MIPI Camera EDP 10 WIFI/BT AP6476 142结构设计 品规划阶段推荐选择能在主控下方摆放电容的结构设计,这样滤 波电容可以很好地进行滤波作用。此实例采用L形板型进行设计,如图 14-2所示,并对其相关参数进行了要求 (1)板厚1.2mm。 (2)顶层限高8mm,底层限高0.6mm,USB及二级接口采用沉板 式接口。 (3)接插件大部分放置在TOP层, BOTTOM层可放0402等元件。 (4)为阻止螺丝干涉,螺丝孔位2mm内禁止布局元件。 Camera 136.80 ). 6mm 图14-2MIDL形板型结构 14.3叠层结构及阻抗控制 为了保证产品的性能和稳定性,PCB设计部分相当关键。 为了保证RK3288有更高的表现性能,推荐使用6层及以上的PCB叠 层结构设计。铜箔厚度建议采用1OZ(盎司),以改善PCB的散热性 能。 14.3.1叠层结构的选择 如图14-3所示,此处列出1.2mm的常用叠层结构。一般米说,考虑 到信号屏蔽等因素,优先选择方案一,同时考虑到走线难度问题,也可 以选择方案二作为叠层结构。 Finished thi ckness(mm):1.2±0.12方案一 AccountThi ckness (mm: 1.08 LAYERSTACKING TOP SIN 0.7 I 0.5OZ +Plating pP 3.80 GND02 GND 1.5 10Z Core 8.00 AR T03 SIN 1.5 10Z PP PWR04 PWR 1.5 10z Core 8.00 GNDO5 GND 1.5 10Z PP 3.80 BOTTOM SIN 07 0.5OZ+Plating Finished Thi ckness(m):1.2±0.12方案二 AccountThi ckness(mm): 1.14 LAYER STACKING TOP SIN 0.7 0.5OZ+Plating PP 3.80 GNDO2 GND 1.5 10Z Core 8.00 ART03 SIN 1.5 10Z PP ARTO4 SIN 1.5 10Z Core 8.00 PWR05 SIN 1.5 10z PP 3.80 BOTTOM SIN 0.7 0.50Z+Plating 图14-3常用6层叠层结构 小助手提示 方案一为了避免破坏平衡造成板子压合翘曲,尽量敷铜,或减小 PwR04敷铜面积,使其对称平衡。 14.32阻抗控制 般来说,MID设计当中存在几种阻抗控制要求 (1)单端信号走线控制50欧姆阻抗。 (2)WII天线,隔层参考50欧姆阻抗。 (3)HDMI、LVDS等差分走线控制100欧姆阻抗。 (4)USB、 USB HUB等差分走线控制90欧姆阻抗。 综合前文阻抗计算方法及叠层要求,进行如下阻抗设计。 (1)方案一,采用 TOP GND02ART03PWRO4GND05 BOTTOM 叠层结构,阻抗设计要求如表14-2所示 表14-2方案一叠层阻抗设计要求 Single Impedance ayer Width(miD) Impedance(ohm) Precision Ref layer L1/L6 ±10% L2/5 4.0 50 ±10% 15.75 ±109 Differential Impedance 5.0/7.0 50/5.0 L2/4 L1/L6 4.5/5.5 ±10% L2/5 4.0/140 00 ±10% L2/4 (2)方案二,采用 TOP GND02ART03ART04PWR05 BOTTOM叠 层结构,阻抗设计要求如表14-3所示。 表14-3方案二叠层阻抗设计要求 gle Impedance Layer Width(milD) Impedance(ohm) Precision Ref layer L 1/L6 45 ±10% L2/5 L3/L4 4.0 50 ±10% L2/4 LI 15.75 50 ±10% Differential Impedance L1/L6 50/7.0 90 ±10% L2/5 L3/L4 0/50 90 ±10 L1/L6 4.5/55 ±10 L3/L4 4.0/140 ±10% L2/4

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