由于竞赛规则要求自制电路板,不允许买成品,所以必须学会使用PCB绘图软件。Altium Designer是Protel软件的升级,其汇集了原理图设计、PCB设计、电路仿真等多项技术,利用Altium Designer进行辅助设计是每一个电子专业学生的必备技能之一。
Altium Designer 18工程包含了四类文件,分别是原理图、PCB、原理图库、PCB封装库。在原理图界面可以进行原理图绘制,而原理图的设计又需要有相应的元件,这个元件就在原理图库中进行绘制,当然有些常用的元件也可以使用官方所提供的库。另外的两个文件即是与绘制PCB相关的,如果不需要绘制PCB,在工程里可以不用添加进来。
PCB的设计流程如下:
(1)原理图库的准备
在官方所带的集成库里面,有些元器件可能没有,准备一个在原理图绘制过程中需要用到的元件库是必要的。
(2)原理图绘制
这个过程就是将所设计的电路在原理图文件里面绘制出来,在原理图设计完成后要进行原理图的编译检查,以免给后续的设计带来麻烦。原理图绘制过程中为了避免电路复杂带来的视觉上的干扰,可以使用网络标号的方式,相同的网络标号表示其具有相同的电势或者信号。
(3)PCB封装库的绘制
PCB封装库体现了一个元件的封装和焊盘大小以及形状等信息,需要注意的是绘制封装时焊盘的标号要严格与元件的标号相对应。封装库绘制过程中养成良好的习惯,引脚标号逆时针递增,并且封装要考虑到焊接工艺,比如使用手工焊接是否有足够的焊盘能够被加热。
(4)导入封装
原理图上的每一个元件都有封装,此时需要在原理图中将封装先导入,这一个步骤就是建立元件和封装的对应关系,然后才能进行PCB的导入工作。
(5)板框设计(www.xing528.com)
PCB设计中首先考虑外形尺寸,设计好合适大小、合适形状的PCB板框。当然,板框可以在软件中直接绘制,也可以导入CAD文件,根据需要自己进行选择。
(6)PCB布局
一个良好的布局将给后续的布线省下很大工作量,建议采用先大后小的原则,即先将大器件布局,再放小器件,滤波电容要靠近管脚放置。
(7)规则设置
在布线中有很多的规则限制,包括线宽规则、间距规则、过孔大小等,如图4.1所示。
(8)布线
在设置好规则后就可以进行布线了,可以进行手动布线,也可以进行自动布线。如果线路比较复杂,软件自动布线很难达到要求,需要进行手工调整。
图4.1 规则设置界面
(9)设计规则检查(DRC)
DRC主要检查设计是否满足所设置的规则,一个完整的PCB设计必须经过各项电气规则检查。常见的检查项包括间距、开路以及短路等。如若检查无误,便可将工程或单独的PCB文件发送给制版厂加工。
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