Свершилось! Путь был длинным и, возможно, это только начало пути. Статей давно не было, в том числе и в «Компонентах и технологиях», потому что занимался подготовкой полноценной книги. Пересматривал, перепроверял, шлифовал материал и иллюстрации до мелочей, пока не убеждался в их (субъективном) совершенстве. Итак, представляю всем поклонникам жанра «Практические рекомендации по проектированию печатных плат» (электронная версия книги здесь).
Сразу скажу, что это высококонцентрированный материал, никакой воды. Выжимка из более трёх сотен источников литературы, в том числе за авторством великих и ужасных титанов Брюса Аршамбу (именно так, как я понял, произносится набор букв «Archambeault»), Генри Отта и Эрика Богатина.
Я занимаюсь проектированием печатных плат уже почти 10 лет с момента окончания радиотехнического факультета Физтеха и все эти годы ответов на возникавшие у меня в процессе разработки вопросы. Эта книга сбережёт ваше время на поиск информации (а также и деньги на исправление ошибок, перезаказ плат и т.д.). Можно сказать, что я почти 10 лет искал эту книгу, не нашёл и решил написать сам.
В чём отличие от бесчисленных PCB/EMC Design Guide, написанных большинством уважающих себя компаний–изготовителей микросхем?
Во-первых, на русском, потому что на русском литературы по этой теме настолько мало, что это даже неприлично. Можно, конечно, вспомнить всеми любимый «Курс чёрной магии», о котором ни раз упоминали в комментариях к статьям. Читал, даже в оригинале не удовлетворился. Книга старая, и хотя законы физики вечны, технологии изготовления печатных плат и подходы к проектированию динамично развиваются. А на русский язык книга переводилась явно не разработчиками печатных плат. И в этом отчасти проблема многих переводных статей, материал не пропущен через реальный опыт. Когда я написал главному редактору «Компонентов и технологий» с черновиками материалов и предложением о цикле статей, его ответ ещё более укрепил меня в идее написать эту книгу: «Очень интересное предложение. Хорошо, что практикующие инженеры начинают писать – с этим были большие проблемы последние лет пятнадцать». После первой статьи прошёл год работы над материалом, в том числе и вместе с редакцией журнала, а также в результате обратной связи от читателей «Geektimes».
Во-вторых, и это то, что выбешивало меня во всех этих Design Guide, рекомендации практически не подкрепляются базовыми принципами, из которых они вытекают. Чаще всего это, к сожалению, просто набор мигрирующих из «гайда в гайд», оторванных от своих основ советов. Именно поэтому в одной из статей на сайте LearnEMC сказано: «Худшие печатные платы, что нам доводилось видеть, были разработаны инженерами, которые пытались обеспечить соответствие всем пунктам списка рекомендаций по повышению ЭМС (прим. электромагнитной совместимости) печатных плат». Там же есть статья с говорящим названием «Худшие рекомендации по ЭМС печатных плат» (англ. “Some of the Worst EMC Design Guidelines”). В результате серьезной аналитической работы все основы были найдены и систематизированы, после чего рекомендации обрели приоритетность и границы применимости, появилась логика принятия компромиссных решений при проектировании печатных плат (а это всегда история компромиссов).
Для кого эта книга?
Для радиолюбителей. Сейчас направление DIY и проектирование умных устройств на основе микроконтроллеров набирает популярность. В том числе и по причине доступности различных отладочных комплектов, упрощения процесса разработки, наличия готовых библиотек кода. Но рано или поздно возникает желание или необходимость сделать что-то своё, свою печатную плату. И тут есть все грабли, по которым можно вдоволь нагуляться. Книга поможет избежать этого болезненного и к тому же ресурсозатратного процесса. Хоть книга и предполагает знание основ радиотехники и электромагнетизма (это классика – материала по теме предостаточно), она написана доступным языком, не сложнее статей по наматыванию катушек Теслы.
Книга окажется полезной и для профессионалов, даже для тех, кто давно в деле. У меня она настольная, хоть я и сам её написал, и давно занимаюсь разработкой. Что-то нет необходимости держать в памяти, что-то полезно освежать перед началом трассировки проекта. Не случайно при решении сложных задач типа трассировки DDR SDRAM создаются чек-листы для разработчиков. Начинающие разработчики найдут для себя много полезной информации, а осознанное применение этих рекомендаций переведёт проекты на более качественный уровень, создаст культуру разработки, поможет избежать множества ошибок.
Лирическое отступление по поводу граблей. Я очень рекомендую докапываться до причины ошибки (если это не перепутанная распиновка нового футпринта, конечно) и стараться её исправить навесным 3D монтажом, он же «сопли», он же «костыли». Это незаменимый опыт, который увеличивает вероятность того, что ошибка не повторится. И в этом опыте не обойтись без «глаз разработчика печатных плат» — осциллографа. Кстати, не нашёл вот прямо слёту толкового руководства по проведению измерений при помощи осциллографа – решил добавить ещё одно приложение к книге (наверное, и здесь продублирую статьёй). В общем, книга живёт и развивается.
Долго думал над тем, как распространять результаты труда. Пришёл к компромиссу. У книги есть бесплатная версия, которая представляет собой структурированный материал, публиковавшийся в открытых источниках, с некоторыми дополнениями. Книга также служит демо-версией платной книги с точки зрения проработки материала. Есть вторая версия, как вы уже догадались, платная. Она содержит дополнительную главу по проектированию подсистемы питания, расширенные комментарии, очень полезные приложения и, что важно, все ссылки на источники. Кроме того, в результате обратной связи книга будет развиваться, редактированная версия будет рассылаться с описанием исправлений. У бесплатной версии развитие тоже будет, но это будет просто в виде периодического обновления на сайте. Стараюсь найти баланс между альтруизмом и уважением к собственному труду. Прекрасно представляю текущее отношение к авторству, сам пользовался скай-хаб, грешен, и вообще, готовность платить за чужой труд почему-то возникает после того, как сам что-то подобное сделал. Что касается финансовой поддержки — велкам, это обратная связь и мотивация на продолжение проекта, а идеи по развитию есть:
- Есть несколько книг, которые хотелось бы купить, прочитать и поделиться, доработав материал книги. При возникновении новых запросов со стороны читателей, усложнения вопросов, мне, скорее всего, придётся аккумулировать и транслировать и другие платные ресурсы.
- Хочу сделать удобный калькулятор для разработчика печатных плат, в том числе и на основе материала книги. Пока не на основе аналитических приближений, но с обязательными границами их применимости. Пока не встречал калькулятор, от которого был бы в восторге. Под ПК или мобильное приложение пока не решил, надо думать.
- Практические видео-уроки, конечно. Возможно, в кооперации с компаниями, разрабатывающими измерительное оборудование, САПР или предлагающими курсы по проектированию печатных плат, потому что там уже нормальные нужны ресурсы для заказа тех же экспериментальных плат.
- Есть идея рубрики «История одной ошибки», где будут агрегироваться реальные истории поиска и устранения ошибок в проектировании печатных плат.
Бумажная версия возникнет только при наличии запроса на неё и только после того, как книга станет лучше под ударами критики и при помощи предложений. А пока пусть деревья растут.
Собственно, всё. И ещё раз ссылка на сайт (WordPress сила, кстати, сделал на основе шаблона за пару дней в итоге). Скачивайте, изучайте. Жду ваших отзывов и предложений, их также можно присылать на samspcbguide@yandex.ru или в л/с здесь, рассчитываю на участие сообщества профессионалов в развитии и уточнении материала книги. Всем удачи, народ!
Автор: iamsam
