DigiRadiov2 · Revisione del PCB
Il report BoardLab della v2
Prima di ordinare i PCB della v2 ho fatto analizzare la scheda definitiva da BoardLab, il software di analisi che sviluppo io. Qui c'è il risultato, punto per punto, con il mio commento.
Cos'è BoardLab
BoardLab risponde a una domanda sola: questa scheda si può ordinare? Il DRC controlla la geometria, ma non sa cosa fanno i chip. BoardLab incrocia il netlist, il layout e i datasheet di ogni integrato, e per ogni problema mostra le prove: il dato misurato sulla scheda, la regola del datasheet con la sua pagina e l'azione da fare.
Datasheet letti davvero
Limiti, pin e condizioni tipiche vengono estratti dai PDF, e ogni regola cita la pagina da cui viene.
Schema e layout insieme
Correnti sulle alimentazioni, ESD, impedenze, ritorni di massa e geometria del rame finiscono in un unico report.
Mappe della scheda
Mappa funzionale, radiografia con ogni parte colorata secondo il suo risultato peggiore, temperatura e rischio EMI.
Copertura dichiarata
Dice cosa ha controllato e cosa no. Un controllo senza dati non conta mai come superato.
Funziona con i file di KiCad e c'è anche un plugin per lavorare direttamente dall'editor. La prima scheda fino a 30 integrati si analizza gratis: boardlab.it. La storia delle revisioni della v2, con gli errori che ha trovato sugli schemi iniziali, è nella pagina Sviluppo.
Gli errori subdoli che ha evitato
Gli errori più pericolosi non sono quelli che il DRC vede. Sono quelli che passano tutti i controlli di KiCad, lasciano accendere la scheda e si fanno vedere solo dopo. Eccone tre che BoardLab ha trovato sulla v2 prima dell'ordine: su ognuno ho controllato che la correzione sia nel PCB definitivo. Le citazioni sono il testo dei report, nella lingua in cui BoardLab li ha scritti, con il numero del report e il codice della segnalazione.
Chip alimentati dai pin
I pull-up R17 e R19 dei chip select SPI erano sulla 3,3 V digitale, sempre accesa, mentre DSP e sintonizzatore stanno sulla 3,3 V audio, che il firmware spegne. Con l'audio spento il DSP avrebbe visto 3,3 V su un ingresso che ne ammette 0,3 (datasheet ADAU1452, p. 21), con i diodi di protezione in conduzione. Ora i pull-up sono sulla 3,3 V audio.
At every power-up and whenever firmware clears ENABLE_ANALOG, U13's CS and SPI/I2S inputs sit at 3.3 V while its IOVDD is 0 V, forward-biasing the input ESD diodes and phantom-powering the 3V3_AUDIO rail through the 10 kΩ pull-upsBoardLab, report 2 · PCB-U2-005
Il reset vicino all'antenna
La pista di reset del DSP passava vicino all'antenna dell'ESP32, che trasmette a 2,4 GHz. Un disturbo lì può riavviare il DSP di rado e senza motivo apparente, proprio il tipo di guasto più difficile da capire al banco. È una stima prudente, ma correggere costava un componente. Ora il reset ha un filtro con C39 da 1 nF.
U2 radio tx radiates into U13 logic in near (60.9, 111.0) mm: about 150 mV induced against 120 mV (-2 dB margin).BoardLab, report 1 · PCB-U13-003
Un regolatore al limite
L'abilitazione del regolatore a 1,2 V del DSP stava a 1,34 V contro una soglia massima di 1,2 V. Funziona, ma con soli 0,14 V di margine su un segnale da cui dipende l'accensione del DSP. Con R28 da 68 a 100 kΩ è salita a 1,65 V, e il margine a 0,45 V.
Increase the EN divider margin: change R28 from 68 kΩ to 100 kΩ (EN = 3.3 V × 100/200 = 1.65 V, margin 0.45 V over VIH max)BoardLab, report 3 · U4-070
Altri casi dello stesso genere:
- La memoria che non calzava. Il codice generico della flash U7 corrisponde a un contenitore da 150 mil, mentre l'impronta è da 208 mil: 1,40 mm di differenza. Ora la distinta indica W25Q16JWSSIQ, cioè il contenitore giusto.
U7 W25Q16JW: il footprint è un SOIJ / SOP 5,28 mm (208 mil) (scarto 0.07 mm), il contenitore reale è SOIC 3,9 mm (150 mil): scarto 1.40 mm.BoardLab, report 8 · PCB-U7-001
- Il carico del quarzo. BoardLab ha calcolato le capacità parassite dal rame della scheda: con 15 pF il carico era 11,7 pF, con 12 pF è 10,2 pF sui 10 pF del quarzo. Il livello di pilotaggio calcolato resta da misurare sul prototipo.
condensatori che centrano CL 10 pF: 11.6 pF per lato (E12 12 pF, E24 12 pF)BoardLab, report 8 · PCB-Y3-001
- Due condensatori da datasheet. Il caricabatterie chiede 1 µF su VBUS (p. 5) e c'erano 100 nF: ora C10 è da 1 µF. Sulla 1,2 V del DSP mancava il condensatore da 1 µF che il datasheet chiede a pagina 193.
V_USB (U10 pin 1, VBUS) carries only C10 = 100 nF (0603, 7.4 mm from U10) and C12 = 10 µF (1206, 7.0 mm from U10); there is no 1 µF ceramic on VBUS.BoardLab, report 11 · PCB-U10-010
1V2 (U13 DVDD pins 20/35/53/71) carries four 100 nF (C44, C49, C50, C64), four 10 nF (C67–C70), two 10 µF (C61, C80) and ferrite FB4; there is no 1 µF capacitor on the rail.BoardLab, report 7 · PCB-U13-007
- Un LED che non si sarebbe acceso. Un LED blu da circa 3,3 V su una linea a 3,3 V. Ora è un LED verde con 220 Ω.
a positive rail that is above the LED's 3.3 V forward voltage (the board's 5 V rail; a 3.3 V rail leaves no headroom for this part)BoardLab, report 1 · U6-056
- La corrente di carica. Di fabbrica il BQ25896 carica a 2,048 A, appena sopra i 2 A del connettore della batteria. L'hardware non cambia: è un limite che il firmware deve impostare prima del collaudo con la batteria, e l'ho segnato tra le cose da fare.
The design is only safe if firmware keeps ICHG at or below 2 A, or if the connector is upgraded.BoardLab, report 8 · U10-096
Sono errori che DRC e ERC non possono vedere, perché il rame è in regola. Li vede solo chi confronta il progetto con quello che dicono i datasheet.
Il verdetto
Il report finale è il numero 12, generato il 1° novembre 2026 sullo schema e sul PCB con le ultime modifiche.
No open blockers. 10 items remain to review. You can order if you knowingly accept them.BoardLab, report 12 · verdict
0 bloccanti
Nessun problema che impedisca di ordinare la scheda.
10 da rivedere
Punti che una persona deve guardare e decidere. Sono commentati uno per uno qui sotto.
8 interfacce su 8 certificate
USB 2.0, I²C, tre I²S e tre SPI rispettano i requisiti del protocollo, misurati sulle piste reali.
La copertura è dichiarata: 46 controlli chiusi su 84 applicabili, cioè il 55%. Altri 30 restano aperti perché mancano dei dati, e BoardLab non li conta come superati. Gli 8 che restano sono quelli con una segnalazione.
Da 18 a 10: le ultime correzioni
L'analisi precedente aveva 0 bloccanti e 18 punti da rivedere. Tre erano miglioramenti facoltativi, e li ho applicati lo stesso:
| Punto | Prima | Dopo |
|---|---|---|
| R44-001: LRCLK cambia piano di riferimento, la via GND più vicina è lontana | 7,8 mm | 1,44 mm |
| U11-014: la pista del condensatore C54 è lunga e sottile | 8,35 mm da 0,13 mm | 1,8 mm da 0,35 mm |
| U4-012: C85 è lontano dall'induttore L7 | 13,5 mm | 6,24 mm |
Per LRCLK ho aggiunto due via GND. Dopo le modifiche il DRC di KiCad dà 0 errori, 0 piste non collegate e 0 differenze con lo schema. Gli avvisi rimasti riguardano la serigrafia e le impronte modificate rispetto alla libreria. Nel report 12 queste tre segnalazioni non ci sono più.
I 10 punti, commentati
"Da rivedere" non vuol dire "sbagliato". Vuol dire che BoardLab ha visto qualcosa che merita un parere, e preferisce mostrarlo con i suoi dati piuttosto che restare in silenzio.
3 voluti
- J1, J2, J5. BoardLab nota che sporgono dal bordo e chiede di controllare il disegno del costruttore. Sono connettori da bordo: USB-C, antenna e TOSLINK devono uscire dalla scheda.
4 accettati per questa serie
- PCB-U5-017, PCB-U11-017. Il datasheet di TI consiglia masse separate per potenza e controllo sui due regolatori. Un piano continuo è accettabile su una prima serie.
- PCB-U13-019. Sotto il DSP ci sono 18 via di massa contro le 49 del riferimento del datasheet, e il rame grande come il pad non è su tutti gli strati. BoardLab stima 39 °C tipici e 58 °C di picco a 25 °C di ambiente, e lo tratta come un rischio sul margine, non come una violazione.
- PCB-layout-001. USB_D+ attraversa un tratto da 0,5 mm senza piano di riferimento, nel campo dei pin accanto al connettore USB-C J1. L'interfaccia USB risulta comunque certificata.
2 da migliorare alla prossima revisione
- PCB-U10-019. Il condensatore di bootstrap C51 del caricabatterie è a 7,7 mm dal chip, su una pista da 0,127 mm. Accorciarlo riduce l'anello di commutazione.
- PCB-U10-020. C10 e C12 sono a circa 7 mm dal chip, verso il connettore USB invece che sul pin. Il datasheet li vuole il più vicino possibile, senza dare una distanza massima.
The extraction gives no max_distance_mm, so this is judged on distance, not on a violated limit.BoardLab, report 12 · PCB-U10-020
1 falso allarme
- PCB-U6-001. LED0 del modulo Bluetooth è stato preso per un ingresso ADC disturbato dall'antenna, ma è un'uscita. Ogni segnalazione porta con sé i dati proprio per questo: si controlla subito se regge.
Cosa significa, e cosa no
Il report mi dà la fiducia per ordinare: in un'analisi fatta da uno strumento che legge i datasheet non è rimasto nessun bloccante, e tutti i dubbi hanno una risposta motivata. Non sostituisce il collaudo: la v2 non è ancora stata prodotta, e quello che conta davvero lo dirà il primo prototipo montato. Il suo valore è che i problemi trovati qui si correggono con un clic e non con una scheda nuova.