昨天在一公司,和总经理讨论项目事宜,公司的工程师说有个问题很麻烦。工程师描述的情况是这样的:
1. 一块PCB板1本身工作正常,但通过连接器和另外一块板2连接时,串口的输出数据(角度传感器的串口输出)跳动很大,有时候达十几度;
2. 两块板相连时,测量电源,觉得没有问题;
3. 连接器上有两个IO信号,均从板1输出。当去掉其中任何一个的连接时,串口的输出数据就能稳定;
4. 当把去掉的连接用飞线重新连接后,串口的输出数据也能稳定。
当看到3的时候,我第一反应就是这两个IO信号可能短路,结果怎么量都没有短路现象。只能重新再看电源,反复观察,好像也没有发现问题。关键3和4的结果使我很快陷入了困境:就换根线就有如此大的不同!
陷入了沉思后,我要工程师把原理图和PCB调出来让我看看。原理图上接口上就电源,地,串口,两个IO信号,好像没有其它的了。但我突然看到接口上有3个地信号,于是切到PCB一看:其中一个GND和另外两个GND是用10mil的长线走线连接起来的。于是我心里有数了。
我首先要工程师将所有IO都接上,但将连接不好的GND断开,结果串口数据就稳定了。
原来问题出在电压参考地由于布线问题,并非理想的低阻抗,在特定情况下,甚至会形成环流。地出问题,PCB板出任何问题都是可能的了。
在测量电源时,由于测量限制,没有用有问题的参考地,所以看上去电源正常也就不足为奇了。
结论:不要小看任何看似简单的设计,因为设计中出现的任何疏忽,到后来出问题时查找,所需要的技能和经验会要高得多。
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