基于Altium designer软件设计PCB,原理图经验总结
生活随笔
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基于Altium designer软件设计PCB,原理图经验总结
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
在設(shè)計產(chǎn)品過程中的一些設(shè)計總結(jié),文章結(jié)尾附有教程下載鏈接 - Altium_designer_summer教材&&pcb設(shè)計教程;
綱要:
一、市面上主流的三款低、中、高PCB畫制軟件(EDA)
二、PCB總體設(shè)計思路與原則:
三、產(chǎn)品基本設(shè)計步驟
四、原理圖->設(shè)計注意
五、原理圖操作
六、PCB設(shè)計->布局注意
七、PCB設(shè)計->布線原則
八、PCB設(shè)計->連線的一般步驟
九、PCB設(shè)計->布線注意以及快捷操作
十、整體檢查步驟
十一、獲得器件封裝
十二、PCB設(shè)計電氣知識
十三、設(shè)計注意與操作總匯
一、市面上主流的三款低、中、高PCB畫制軟件(EDA): 1、AltiumDesigner ? ? ? ? 國內(nèi)低端設(shè)計的主流,國外基本沒人用。簡單易學(xué),適合初學(xué)者,容易上手;占用系統(tǒng)資源較多,對電腦配置要求較高。在國內(nèi)使用protel的人還是有相當?shù)氖袌龅?#xff0c;畢竟中小公司硬件電路設(shè)計還是低端的居多,不過建議各位盡早接觸學(xué)習(xí)別的功能更優(yōu)秀的軟件,不要總在低層次徘徊。 2、Mentor pads ????????PADS軟件用的人也是相當?shù)亩?#xff0c;好用,易上手,個人感覺比Protel好不知多少倍。適合于中高端設(shè)計,堪稱中端中之王。現(xiàn)在世界上使用范圍最廣的一款eda軟件,適合大多數(shù)大中小型企業(yè)的需求。其本身沒有仿真,做高速板時,要結(jié)合其他專用仿真工具,如hyperlynx。 3、Cadence Allegro ????????高速板設(shè)計中實際上的工業(yè)標準。無論哪一方面都超牛。 PCB Layout工具絕對一流,稍微熟悉一點后就不再想用其他工具了,布線超爽。仿真方面也是非常的牛,有自己的仿真工具,信號完整性仿真,電源完整性仿真都能做。在做pcb高速板方面牢牢占據(jù)著霸主地位。要知道這個世界上60%的電腦主板40%的手機主板可都是拿Allegro畫的啊! 小結(jié):PADS與AD的對比 PADS : 電磁兼容方面的規(guī)則相對規(guī)范一點(電氣原理和規(guī)則相對完善一些); AD:設(shè)計方面會相對友好一點; 二、PCB總體設(shè)計思路與原則: 1、一個簡單電子產(chǎn)品形成步驟:選擇產(chǎn)品參照品->芯片選型->原理圖構(gòu)建->復(fù)查->PCB封裝->PCB畫寫->元件清單->調(diào)試->修改->投入生產(chǎn) 2、只有站在項目的理解上才能真正畫好板 3、需要掌握一定模電知識; 4、參考現(xiàn)有成熟的PCB(布局排布); 5、布線原則,以功能模塊為單位去布線(尤其是濾波電容的位置); 6、能畫板與會畫板的差距,畫板的藝術(shù)需要長時間培養(yǎng); 7、盡量利用好手頭上的原理圖以及封裝庫等,避免重復(fù)造輪子; 三、產(chǎn)品基本設(shè)計步驟: 1、搭建原理圖; 2、元器件的封裝; 3、PCB的尺寸畫制,螺絲孔(預(yù)留一定周邊空間,以防上螺絲時擰破綠油層,造成短路); 4、參考原理圖模塊,初步布局,后面動態(tài)調(diào)整; 5、布線先把信號線布通,最后布電源地線(重點);雙層板的布線盡量先把線布在同一層,方便后面的布線與調(diào)整; 6、測試點的放置,Mark點放置; 7、信號線、電源線、地線與電源線加粗、鋪銅優(yōu)化、過孔蓋綠油、絲印標注、加淚滴焊盤; 8、過綠油:Solder Mask Tenting-Top/Bottom; 9、優(yōu)化線與敷銅的有效性; 10、輸出DXF文件:選擇毫米單位、孔輸出、層輸出; 11、邊調(diào)整 邊布線; 12設(shè)立調(diào)試點(地或電源),便于調(diào)試;以及各種調(diào)試接口的調(diào)出,方便調(diào)試; a、盡量放置在同一面; b、放置類型:觸發(fā)腳,使能腳,輸入腳等(根據(jù)實際應(yīng)用而定); 四、原理圖->設(shè)計注意: 1、集成電路原理圖的設(shè)計并不難,根據(jù)各模塊的Datasheet連接即可;(數(shù)字電路的搭建通常很簡單,但需要注意復(fù)位電路等是可選項); 2、分立電路原理圖設(shè)計需要較強的數(shù)字模擬電路基礎(chǔ),盡量參考現(xiàn)有成熟的電路,避免少走彎路; 3、大型一點的需要分模塊,原理圖下的子頁;原理圖與原理圖之間開線束鏈接; 4、原理圖作為子頁的目錄以及索引;依靠名稱要建立鏈接,與網(wǎng)絡(luò)標號類似; 5、原理圖必須檢查清楚連線是否有效,柵格捕捉最小為5mil; 6、一些原理圖概念:總線、總線入口、信號線束、頁面符、圖紙入口、器件頁面符、線束鏈接器、線束入口、端口; 五、原理圖操作: 1、設(shè)置文檔風格; 2、添加庫; 3、自動注釋; 4、原理圖以及層級管理; 5、顯示窗口; 6、原理圖符號的復(fù)制; 7、網(wǎng)絡(luò)上色; 8、網(wǎng)絡(luò)組管理(總線方式,對外連接); 9、原理圖標號如何獲得:a)原理圖庫;b)手工畫; 10、跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)層級的原理圖; 11、批量改封裝:shift選擇多個,再修改封裝; 六、PCB設(shè)計->布局注意 *布局很重要,板子的布線好壞決定布局,良好合理的布局,不僅板子美觀且穩(wěn)定; *參考成熟的電路板,主芯片盡量放在同一層(減少布線距離以及焊接成本降低); *按照模塊分類思想,先主要模塊,后次要模塊; 1、交互式布局,利用原理圖參考布局; 2、器件的擺放技巧:旋轉(zhuǎn)、對齊、均稱; 3、顯示/隱藏層; 4、文本的擺放設(shè)置; 5、極坐標擺放元器件; 七、PCB設(shè)計->布線原則: 1、總體思想(聯(lián)合各部分,互相協(xié)調(diào)),設(shè)計好出口與入口; 2、在空間足夠的情況下,可以考慮預(yù)留擴展空間; 八、PCB設(shè)計->連線的一般步驟: 1、整體來說:一般先連電源線(最后步可以根據(jù)信號線的走線安排,可以減少共振輻射 ,并且盡量走外圍); 2、局部來說:芯片周邊先把信號線連同,最后電源線; 3、再者芯片間的連線; 4、一些距離較長的外設(shè)跟芯片的連線; 5、芯片周邊應(yīng)留有較寬的空間,以便于過孔出線; 6、先連接高頻信號線,如晶振等(直線連通),電源地線最后布; 九、PCB設(shè)計->布線注意以及快捷操作: 1、電源的加粗處理; 2、直接相連; 3、重新連接; 4、先引線,再布通; 5、密度高的地方盡量避免打過孔; 6、并排拉線(選中多天線路,并用鼠標拉動); 7、長走線盡量走外圍(繞一下)約定俗成統(tǒng)一方向,方便后面走線; 8、走線不一定越短越好,有些需要一點間距; 9、每一個層的布線方向和布線內(nèi)容都是設(shè)計好的(設(shè)計原則:盡量各層各司其職); 10、集體走線; 12、合理分配走線密度,平行走線和打過孔(盡量避免影響其他層); 13、快速修正(善用對齊工具,布線,調(diào)整線寬); 14、2鍵放置過孔; 15、選中整條網(wǎng)絡(luò):1)S->網(wǎng)絡(luò); ?2)單擊某一線段,然后Tab鍵; 16、BGA封裝需要扇出; 17、子網(wǎng)絡(luò)自動布線; 18、shift+s;只顯示當前層; ctrl+d:顯示/隱藏層?; L: 19、相同層級盡量保持平行布線; 20、shift+空格改變走線角度; 21、布線選項:Shift+~; 22、隱藏網(wǎng)絡(luò)/顯示網(wǎng)絡(luò):N; 十、整體檢查步驟: *一定要耐心地進行最后的檢查(事半功倍);? ?? 1、調(diào)整線的走線、線粗(地線 > 電源線 > 信號線); 2、有效的測試點放置; 3、絲印(器件絲印、極性標注、線序標注)、淚滴; 4、鋪銅(間距、過孔全連接); 5、過孔鋪綠油; 6、信息保密性; 7、是否放置Mark點(貼片機器識別點); 8、端子焊盤接地:有助于加固+增加連通性; 十一、獲得器件封裝 1、各大論壇找封裝庫庫; 2、嘉立創(chuàng)商城; 3、本地庫(其他demo工程生成); 4、官網(wǎng)下載; 十二、PCB設(shè)計電氣知識: 1、單片機電路設(shè)計(不超過33Mhz),算不上高速電路; a、單片機的微小化減少內(nèi)部分布電容與分布電感,減少功耗; 2、高速電路與普通的電路 a、分布電容:產(chǎn)生分流作用; b、分布電感:電流阻礙與信號延時作用; 3、設(shè)計一塊好板子,必須熟悉掌握工藝要求; 4、高速等長線(如內(nèi)存條)、開窗操作(如小家電); 5、PCB敷銅:http://bbs.elecfans.com/jishu_947316_1_1.html 6、在地線設(shè)計中應(yīng)注意以下幾點: (1)正確選擇單點接地與多點接地 在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應(yīng)采用單點接地。當信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應(yīng)盡量降低地線阻抗,應(yīng)采用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果采用一點接地,其地線長度不應(yīng)超過波長的1/20,否則應(yīng)采用多點接地法 7、高速信號線需要等長布線; 8、必須注意鋪銅時產(chǎn)生的天線效果(二次天線)(不規(guī)則尖角導(dǎo)致); 9、布線天線效應(yīng)(draft):如焊盤重疊會產(chǎn)生天線效應(yīng),鋪銅的天線效應(yīng)處理:1)禁止鋪銅 ?2)適當打過孔消除天線效應(yīng); 10、SPI走線不嚴格,IIC走線需要盡量靠近; 11、晶振離芯片要盡量短,不然會產(chǎn)生很多問題; 12、電源到地的濾波距離盡量短; 十三、設(shè)計注意與操作總匯 AD規(guī)則設(shè)置: 1、普通間距: ?Clearance -> inPloy; 2、普通過孔直接先連: ?plane -> IsVia; 3、Solder是阻止蓋綠油; 4、轉(zhuǎn)換功能(開槽、鋪銅); 5、鋪銅與過孔/焊盤的連接方式:polygonconnect via style->高級; 6、焊盤與銅皮的間距:SolderMaskExpansion->建議間距10mil; 7、普通屬性選擇all same net才能使鋪銅連接到焊盤過通孔?,去除死銅; AD操作快捷方式: 1、批量修改封裝,必須選定元件本身 2、功能模塊的快速選取,可以通過原理圖框選 3、翻轉(zhuǎn):V-B; 4、刪除同一網(wǎng)絡(luò)線:T-U-N 5、屬性框:F11 6、查找相似對象:E-N 設(shè)計注意: 1、3D模型的獲取和關(guān)聯(lián)(3D網(wǎng)下載); 2、元件器操作:鎖定、旋轉(zhuǎn)、排布方式;N鍵隱藏飛線;隱藏與顯示; 3、器件的選型:官網(wǎng)以及淘寶網(wǎng); 4、四層板的層級管理:留一層用于走電源線;信號層(可用于鋪銅GND、走線)、內(nèi)電層(一整塊銅皮)切割;6、 5、一些名詞: a)熱風焊盤:尤其是地線需要散熱,否則容易冷卻; b)Tracks:走線 c)等長布線、差分布線(高速電路用); d)通孔、埋孔、盲孔; 6、電源的出口布線加粗處理:鋪銅管理器->網(wǎng)狀鋪銅->多邊形鋪滿電源出線口; 7、多層板的過孔密度避免過大,為其它內(nèi)層走線提供方便; 8、合理設(shè)置柵格,利用柵格捕捉功能; 9、可以合理利用鋪銅皮代替導(dǎo)線; 10、一個優(yōu)秀的EDA,是只需要簡單設(shè)置就可以完成的; 11、內(nèi)墊層分割(劃線分割); 12、鋪銅(選擇機械層->工具->轉(zhuǎn)換為鋪銅區(qū)域); 13、創(chuàng)建封裝的幾種方式:1、AD向?qū)?#xff1b; 2、IPC-7351 PAD向?qū)Чぞ?#xff1b; 3、手工畫制; 14、阻焊層、助焊層: a)阻焊層是負片(看不見的)輸出,是指不上綠油的地方;每個焊盤都有; b)助焊層:用于開鋼網(wǎng); 15、正片(空板)、負片(銅板); 16、絲印的調(diào)節(jié):1)寬:3-7mil ?高:30-40mil ?2)善用指示、框住的方法; 17、logo的操作:利用union功能->調(diào)節(jié)大小; 18、網(wǎng)標導(dǎo)入和基本布局; 19、直插焊盤一定要電鍍; 20、間距設(shè)置:20mil-20mil;詳細網(wǎng)站:http://jingyan.baidu.com/article/3052f5a1dc8f1f97f31f86ba.html 21、過孔常規(guī)最小:直徑:20mil? 孔徑:12mil; 22、貼片固定焊盤可接地(作用一來可以方便拉線,二來可以固定焊盤); 23、主芯片引腳位置根據(jù)飛線情況進行調(diào)整; 24、芯片位置放置中間,并且周邊留一定的空間,引腳出線以及放置測試點(重要!); 25、格局很重要,先連通,再調(diào)整;布局應(yīng)盡量以模塊劃分; 26、自動布線適合簡單的布線,切記; 27、設(shè)置想要顯示的層“層設(shè)定”; 28、排布和整理絲印層時,可以3D模式看看效果; 29、電源,地線盡量往外走,減少干擾;(地線環(huán)繞太多用示波器檢測到較多雜波) 30、在保證各模塊布局情況下,可大約調(diào)節(jié)器件位置,使布線最佳; 31、功能模塊的快速選取,通過原理圖選定; 32、后期操作:敷銅去死銅,過孔鋪綠油(阻焊作用);不鋪為“開窗”; 33、封裝庫重名會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接錯誤,添加庫的時候注意! 34、在完成每一個模塊的布線,及時調(diào)整/優(yōu)化線路; 35、布局時,分模塊的基礎(chǔ)上電源或地盡量往同一方向; 36、地線或電源線布線時,先把能布通的先布通; 37、過孔會產(chǎn)生線阻,重要的線先布通(如通訊信號線);次要的布遠一點也無大礙; Altium_designer_summer教材&&pcb設(shè)計教程:https://download.csdn.net/download/STCNXPARM/12312441總結(jié)
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