装饰彩灯控制电路设计操作实例

完成如图9-59所示装饰彩灯电路的一部分，可按要求编制出有多种连续流水状态的彩灯。本例主要练习原理图设计及网络表生成，电路板外形尺寸规划，及实现元件的布局和布线。

图9-59 装饰彩灯控制电路图设计

1.新建工程并创建原理图文件

1）首先需要为电路创建一个工程，以便维护和管理该电路的所有设计文档。

启动Altium Designer 14，选择“文件”→“New”（新建）→“Project”（工程）→“PCB工程”（印制电路板工程）菜单命令，创建一个PCB工程文件。

2）选择“文件”→“保存工程为”菜单命令，将新建的工程文件保存为“装饰彩灯控制电路.PrjPCB”。

3）选择“文件”→“New”（新建）→“原理图”菜单命令，新建一个原理图文件，并自动切换到原理图编辑环境。

4）选择“文件”→“保存为”菜单命令，将该原理图文件另存为“装饰彩灯控制电路.SchDoc”。

5）选择“设计”→“文档选项”菜单命令，弹出“文档选项”对话框，如图9-60所示。在“标准风格”下拉列表中选择“A3”，调整原理图图纸大小。

6）接下来，设计完成如图9-59所示的原理图。

图9-60 “文档选项”对话框

2.创建电路板

选择“文件”→“新建”→“PCB”（印刷电路板）菜单命令，新建一个PCB文件。选择“文件”→“保存为”菜单命令，将新建的PCB文件保存为“装饰彩灯控制电路.PcbDoc”。

3.绘制电路板参数

（1）绘制物理边框

单击编辑区下方“Mechanical 1（机械层）”标签，选择“放置”→“走线”菜单命令，当绘制的线组成了一个封闭的边框时，即可结束边框的绘制。单击鼠标右键或者按下<Esc>键即可退出该操作，完成物理边界的绘制。

（2）绘制电气边框

单击编辑区下方“KeepOutLayer”（禁止布线层）标签，选择“放置”→“禁止布线”→“线径”菜单命令，在物理边界内部绘制适当大小矩形，作为电气边界，结果如图9-61所示（绘制方法同物理边界）。

（3）定义电路板形状

选择“设计”→“板子形状”→“重新定义板形状”菜单命令，显示浮动十字标记，沿最外侧物理边界绘制封闭矩形，最后单击右键，修剪边界外侧电路板，结果如图9-61所示。

4.元件布局

1）在PCB编辑环境中，选择“Import Changes From装饰彩灯控制电路.PrjPcb”（从装饰彩灯控制电路.PrjPcb输入改变）菜单命令，弹出“工程更改顺序”对话框，如图9-62所示。

2）单击按钮，封装模型通过检测无误后，如图9-63所示；单击按钮，完成封装添加，如图9-64所示。将元件的封装载入到PCB文件中。

3）采用手动布局的方式完成元件的布局，布局完成后的效果如图9-65所示。

图9-61 绘制电气边框及定义电路板形状

图9-62 “工程更改顺序”对话框1(www.xing528.com)

5.元件布线

1）选择“自动布线”→“全部”菜单命令，打开“Situs布线策略”（位置布线策略）对话框，在其中选择“Default Muti Layer Board”（默认的多层板）布线策略，如图9-66所示。

2）单击按钮开始布线，同时弹出“Message（信息）”对话框，如图9-67所示。完成布线后，最后得到的布线结果如图9-68所示。

图9-63 “工程更改顺序”对话框2

图9-64 “工程更改顺序”对话框3

图9-65 元件布局结果

PCB布线时应该遵循以下原则：

1）输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行，最好增加线间地线，以免发生反馈耦合。

图9-66 选择布线策略

图9-67 “Message（信息）”对话框

图9-68 元件布线结果

2）印制电路板导线的最小宽度主要由导线和绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当在铜箔厚度为0.05 mm、宽度为1 mm～15 mm时通过2A的电流，温度不会高于3℃，因此，导线宽度为1.5 mm即可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选择0.02 mm～0.3 mm的导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线，尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距缩小至5 mm～8 mm。

图9-69 覆铜设置对话框

3）印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或者夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。

6.添加覆铜

选择“放置”→“多边形覆铜”菜单命令，或者单击“布线”工具条中的（放置多边形覆铜）按钮，选择顶层放置覆铜命令，弹出“多边形敷铜”对话框如图9-69所示，选择“Hatched（Tracks/Arcs）”（网络状覆铜），设置“孵化模式“为45°，勾选“死铜移除”复选框。单击按钮，在电路板中设置覆铜区域，结果如图9-70所示。

图9-70 覆铜结果

7.补泪滴

选择“工具”→“泪滴”菜单命令，系统弹出“泪滴选项”对话框，如图9-71所示，选择补泪滴命令，单击“确定“按钮，对电路中线路进行补泪滴操作。

图9-71 “泪滴选项”对话框