原理图与PCB设计教程高敬朋第8章新精品PPT课件

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输出PCB板的Gerber文件、IPC文件等相关文件。
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目录
• pcb设计概述 • pcb设计软件及工具 • pcb设计规范及标准 • pcb布线设计技巧 • pcb电磁兼容性设计 • pcb设计实践与案例分析
01
pcb设计概述
pcb基本概念及作用
PCB(Printed Circuit Board)是一种用于将电子元器件连 接在一起的基板,通常由绝缘材料制成。
pcb电磁兼容性概述
PCB电磁兼容性定义
PCB电磁兼容性是指PCB在一定环境中,既能正常运行,又能抵抗各种电磁干扰,从而保证电路正常工作的能力。
PCB电磁兼容性的重要性
随着电子设备的广泛应用,PCB作为电子设备的基板,其电磁兼容性对设备的性能和安全性具有重要影响。
PCB电磁兼容性的基本要素
PCB电磁兼容性的基本要素包括:电磁骚扰、电磁敏感度和电磁干扰。
pcb电磁兼容性设计的基本原则和技巧
• PCB电磁兼容性设计的基本原则:主要包括:抑制骚扰源、切断传播途径和增强设备抗干扰能力。 • PCB电磁兼容性设计技巧:主要包括以下几点 • 合理布置电源和地线 • 优化元件布局和排列 • 适当增加滤波器等元件 • 利用屏蔽技术和隔离措施 • 设计合理的信号线
封装库、集成库,方便设计者调用和管理。
02
PCB仿真软件
PCB仿真软件可以对设计的PCB板进行电路仿真,检查电路性能和正
确性,常用的如Multisim等。
03
PCB板测试工具
PCB板测试工具用于检测PCB板的实际性能和指标是否达标,如示波
器、万用表等。

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案例三:低功耗设计案例
总结词
低功耗设计案例是一个针对便携式电子 设备的PCB设计案例,重点讲解了如何在 保证性能的前提下降低功耗、如何优化 电源设计和芯片选型等内容。
VS
详细描述
本案例首先介绍了低功耗设计的基本原理 ,包括电源转换效率、功耗分析和节能策 略等。然后,我们通过实际案例分析了如 何优化电源设计和芯片选型,以降低系统 功耗。同时,我们还介绍了低功耗设计中 的自动化工具和技术,如功耗仿真软件、 电源管理芯见问题及解决方法
信号完整性问题
通过优化PCB设计,如增加去耦电容、调整参考平面等措施,解 决信号完整性问题。
热设计问题
通过合理规划PCB布局和散热设计,解决热设计问题。
PCB板可靠性问题
选用高可靠性元器件和材料,避免长期使用过程中出现故障。
06
pcb设计案例分析
案例一:高密度fpga板设计案例
,以避免热岛效应。
布局实践技巧
利用软件工具进行布局优化
可以借助专业的PCB设计软件进行布局优化,以实现更好的信号 完整性。
合理使用接插件
在布局时需要考虑接插件的放置位置和连接方式,以保证接插件的 性能和可维护性。
考虑可维修性和可维护性
在布局时需要考虑到设备的可维修性和可维护性,以便于设备的升 级和维护。
电路设计和布线过程。
信号完整性问题
在布线过程中,可能会出现信号完 整性问题,如信号抖动、反射等, 需要调整布线参数和布局。
EMC问题
在布线过程中,可能会出现电磁兼 容性问题,如电磁辐射、电磁干扰 等,需要采取相应的措施提高电路 板的电磁兼容性能。
05
pcb设计优化
优化原则
减少信号传输延迟
增强信号完整性

PCB设计基础知识培训教材PPT(共 76张)

PCB设计基础知识培训教材PPT(共 76张)

用于显示焊盘便内实孔体对准,
用于显示
用于显示实体一般开一个即可
过孔的内孔
之间的连接线
用于显示违反布线
规则的信息
3.3 PCB自动布局和布线-参数设置
对于单面板,需打开: 底层Bottom Layer,禁止布线层Keep Out Layer 顶层丝印层Top SilkscreenLayer,
对对于于双多面面板板,,需需打打开开:: 顶顶层层TToopp LLaayyeerr,, 底底层层BBoottttoomm LLaayyeerr,, 顶顶层层丝丝印印层层TToopp SSiillkkssccrreeeenn LLaayyeerr,, 禁止布线B层oKtteoempOSuiltkLsacyreer n Layer 如禁果止要布在线两层面Ke布ep置O元utL件ay,er需, 打开 在信B号o层tto需m打S开ilks顶cr层ee、n 底La层ye和r 一些中间层
4. 二极管: 原理图用名 DIODE(普通管) DIODE SCHOTTKY(肖特基二极管) DIODE TUNNEL(隧道二极管) ZENER1~3(稳压二极管) 管脚封装名 DIODE 小功率
大功率
5. 三极管: 原理图用名BJT有NPN和PNP JFET N, JFET P, MOSFET N, MOSFET P 管脚封装名:TO-18至TO-220
3. 大面积地线应设计成网状
4.双面版布线要求
5.地线的处理
导线设计示例
导线设计示例
3.2 常用元件封装介绍
1.电阻器 2.电容器 3.电位器 4. 二极管 5. 三极管 6. 集成运放 7. 电源稳压器 8. 石英晶体 9. 连接器
1.电阻: 原理图用名:RES1和RES2

C8051第8章幻灯

C8051第8章幻灯
(3)当SPI0配置为多主方式的主器件,而NSS为低电平时,方式错误标志MODF (SPI0CN.5)置‘1’。当发生这种错误时,SPI0CN中的MSTEN和SPIEN位清‘0’, 以禁止SPI0并允许另一个主器件访问总线。 (4)当SPI0配置为从器件并且一次传输结束,而接收缓冲器中还保持着上一次传 输的数据未读取时,接收溢出标志RXOVRN(SPI0CN.4)置1。新接收的字节将不 传送到接收缓冲器,允许CPU读取前面接收的字节,新接收的数据字节丢失。
SPI0CFG
SPIF WCOL RXOVEN MODF NSSMD1 NSSMDO
SPI0CN
NSSIN
SRMT RXBMT
时钟 驱动 逻辑
TXBMT SPIEN
数据 路径 控制
引脚 接口 控制
SP I控制逻辑
SP1中断 请求
Tx数据 SPI0DAT
MOSI
引脚控制逻辑
.
发送 数据 缓冲
SCK
交叉开关
4. 串行时钟时序
使用SPI0配置寄存器(SPI0CFG)中的时钟控制选择位可以在串行时钟相位和极性 的4种组合中选择其一。CKPHA位(SPI0CFG.5)选择两种时钟相位(锁存数据所 用的边沿)中的一种。CKPOL位(SPI0CFG.4)在高电平有效和低电平有效的时 钟之间选择。主器件和从器件必须使用相同的时钟相位和极性。 注意:当两个C8051F330单片机之间通信时,不论工作在主方式还是从方式, CKPHA必须置‘0’。
第8章 C8051F330单片机的通信接口 8.1 串行外设接口(SPI0)
.
SFR总线
C8051F330单片机的串 行外设接口(SPI0)原 理框图
SYSCLK
SPI0CKR

原理图设计ppt课件

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第3章 原理图设计
图3.16 元件编辑对话框
第3章 原理图设计
3. 调整元件位置 (1) 单个元件的移动
3.2.1 切换元件管理器
操作步骤: (1) 执行菜单命令“View\Design Manager”或点击主工具
栏里的设计管理器图标 。
(2) 点击“Browse Scb”标签,切换元件管理器,如图 3.4所示。
第3章 原理图设计
图3.4 切换元件管理器
第3章 原理图设计
3.2.2 元件管理器界面
❖ Search 区域用于指定搜索元件的范围,其中包括 “Scope”选择项、“Sub directorie”选择项、“Find All Instances” 选择项、“Path”设置项和“File ”设置项。 “Scope”选择项用于指定搜索的范围,点击选项右 边的下拉式按钮, 如图3.12 所示。
第3章 原理图设计
第3章 原理图设计
图3.1中各个图标对应的工具如图3.2所示。
图3.2 各个图标对应的工具
第3章 原理图设计
画电路图工具栏上的工具大多可以在Place下拉 式菜单中找到相应的命令,见图3.3。
图3.3 Place菜单中的画电路图工具
第3章 原理图设计
3.2 原理图元件、元件库及元件库的使用
(4) 屏幕上再次出现要求输入元件序号的对话框,其 中默认的元件序号将自动加1,例如上次取用的元件 序号若为R5,这次自动变为R6。
(5) 点击鼠标右键,系统退出放置元件状态。
第3章 原理图设计
2. 设置元件编辑对话框
在已放置的元件上双击鼠标即可打开如图3.16所 示的元件编辑对话框。元件编辑对话框中有4个标签 页,所显示的元件属性标签页(Attributes)的功能 是设置元件的电气属性。

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采用多层板设计,并合理安排信号层和电源层的分布,以减小信号间的耦合 干扰
阻抗不匹配
在信号线的设计中,要根据信号的特性合理设置阻抗,并避免信号线间发生 串扰
元件布局问题及解决方案
元件摆放不当
按照电路功能模块对元件进行分类摆放,并遵循先大后小的原则
元件散热不良
为元件留出适当的散热空间,并选用导热性能好的材料进行散热
掌握根据电路板的功耗和 空间限制,设计合理的散 热方案的方法。
散热性能测试
了解散热性能测试的基本 方法和工具,如热阻、温 升测试等。
走线设计
信号线设计原则
掌握信号线的走线原则,如长度、 线宽、阻抗匹配等。
电源地线设计
合理设计电源地线,降低电源噪声 和电磁干扰。
差分信号走线
了解差分信号走线的基本原理和方 法,提高信号完整性。
工作环境设置
详细介绍CADSoftTools的工作环境 ,包括面板、菜单、工具栏等。
元件库与元件操作
介绍如何管理元件库以及如何添加 、删除、移动和替换元件。
电路板设计
介绍如何绘制电路板、设置电路板 尺寸和布局、布线和检查布线等。
06
PCB设计常见问题及解决方 案
电路板制作问题及解决方案
制作中信号线不匹配
对于高频电路板,需要选择具有 低介电常数和介质损耗因数的材 料,如RT/Duroid、Rogers等。
无卤素材料
随着环保意识的提高,无卤素材料 逐渐成为主流,它们具有较高的耐 热等级和更低的燃烧性。
电路板层数设计
单面板
单面板只有一面有导电路径, 通常用于简单电路设计。
双面板
双面板正反两面都有导电路径 ,适用于稍复杂的电路设计。
可维护原则

AltiumDesigner原理图与PCB设计教程教学课件ppt作者高敬朋第6章

AltiumDesigner原理图与PCB设计教程教学课件ppt作者高敬朋第6章

第6章印制电路板设计基础知识印制电路板设计基础知识⏹设计印制电路板是整个工程设计的最终目的。

原理图设计得再完美、如果电路板设计得不合理,性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。

制板商要参照用户所设计的PCB图来进行电路板的生产。

由于要满足功能上的需要,电路板设计往往有很多的规则要求,如要考虑到实际中的散热和干扰等问题。

⏹本章主要介绍印制电路板的结构、PCB编辑器的特点、PCB设计环境以及PCB设计流程等知识,使读者对电路板的设计有一个全面的了解。

印制电路板的基础知识⏹PCB(印制电路板)主要功能是将各种元器件按照特定的电气规则连接在一起,使其具有指定的功能。

随着电子设备的飞速发展,PCB的功能越来越多,PCB板的设计就也越来越复杂。

⏹印制电路板的概念于1936年由英国 Eisler博士提出,且首创了铜箔腐蚀法工艺;在二次世界大战中,美国利用该工艺技术制造印制板用于军事电子装置中,获得了成功,才引起电子制造商的重视;1953年出现了双面板,并采用电镀工艺使两面导线互连;1960 年出现了多层板;1990 年出现了积层多层板;随着整个科技水平,工业水平的提高,印制板行业得到了蓬勃发展。

印制电路板的结构和种类⏹PCB的种类⏹根据PCB板的制作板材不同,印刷板可以分为纸质板、玻璃布板、玻纤板、挠性塑料板。

其中挠性塑料板由于可承受的变形较大,常用于制作印制电缆;玻纤板可靠性高、透明性较好,常用作实验电路板,易于检查;纸质板的价格便宜,适用于大批量生产要求不高的产品。

⏹PCB板的结构⏹根据印制电路板的结构,印刷板可以分成单面板、双面板和多层板三种。

这种分法主要与PCB设计图的复杂程度相关。

⏹单面板⏹双面板⏹多层板印制电路板设计流程利用 Altium Designer来设计印制电路板时,如果需要设计的印制电路板比较简单,可以不参照印制电路板设计流程而直接设计印制电路板,然后手动连接相应的导线,以完成设计。

但对于复杂设计的印制电路板时,可按照设计流程进行设计,如图6-1所示。

原理图与PCB设计教程课讲义下PPT学习教案

原理图与PCB设计教程课讲义下PPT学习教案
原理图元件库编辑器界面介绍
本节主要介绍元件库浏览选项卡Browse SchLib的使用。
第4页/共154页
5
1.Com pone nts区域 Mask文本框:元件过滤,可以 通过设 置过滤 条件过 滤掉不 需要显 示的元 件。在 设置过 滤条件 中,可 以使用 通配符 “*” 和“? ”。当 文本框 中输入 “*”时 ,文本 框下方 的元件 列表中 显示元 件库中 的所有 元件。 如图7. 2。
圆形焊盘方形焊盘八角形焊盘表面粘贴式焊盘针脚式焊盘的尺寸图82常见焊盘的形状与尺寸对于双层板和多层板各信号层之间是绝缘的需在各信号层有连接关系的导线的交汇处钻上一个孔并在钻孔后的基材壁上淀积金属也称电镀以实现不同导电层之间的电气连接这种孔称为过孔vi第53页共154页55过孔有三种即从顶层贯通到底层的穿透式过孔
原理图元件库文件的扩展名是.Lib。 以将文件建在Doc um e nts文件夹下为例: ① ② ③ ④ ⑤
打开一个设计数据库文件。
在右边的视图窗口打开Doc um e nts文件夹。 在窗口的空白处单击鼠标右键,在弹 出的快 捷菜单 中选择 New, 系统弹 出New 在New Document对话框中选择Schematic Library Document图标。 单击Ok按钮。
按钮:选择当前元件的前一个元件。对 应于菜 单命令T ools|Prev Component。
按钮:选择当前元件的后一个元件。对 应于菜 单命令T ools|Ne xt Component。
Place按钮:将选定的元件放置到打开 的原理 图文件 中。单 击此按 钮,系 统自动 切换到 已打开 的原理 图文件 ,且该 元件处 于放置 状态随 光标的 移动而 移动。
第5页/共154页

PCB设计前知识总结教材(PPT 75张)

PCB设计前知识总结教材(PPT 75张)

PCB板种类分为FPC板(软板)、刚柔板(软硬结合板)、硬板、HDI板 (PCB上有盲埋孔的),客户没有特别要求注明的一般按硬板制作,如下
二、PCB设计常用术语
Line/Trace走线、Shape/Copper铜皮、Smd贴片焊盘、Hole:安装定位孔、 Mirro:镜像,一般Bottom为反面镜像面、Gap:缺口,间隔,间隙、SMT表贴 焊盘、Solder Mask阻焊、Paste Mask 钢网/锡膏、Power电源、Hole Size孔径大小、Length长度、Placement布局、Electrical电气、 Clearance安全间距、short-circuit短路、Unrouted Net未布线网络、 Unconnected Pin未连线引脚、Routing Topology走线拓扑布局、Routing Priority布线优先级、Routing Layers板层布线、Component元件/器件、 Impedance阻抗、Net网络、Testpoint测试点、Power电源、Gnd地、 Rules规则、DRC错误报错、Through通孔、Decal/FootPrint器件封装、 Diameter孔焊盘直径、Drill Size孔直径、Pad/Pin焊盘、Text字符、 Board/Outline/Keepout板板框、Locked锁住、Hide隐藏、Width线宽、 Impedence阻抗、Thru Pin带通孔的焊盘(如异形焊盘)、Overlay丝印 层、Connection连线、Multilayer所有层、Drill钻孔、Pad Holes通孔焊盘、 PP半固化片、Core芯板 PCB板种类分为FPC板(软板)、刚柔板(软硬结合板)、硬板、HDI板 (PCB上有盲埋孔的),客户没有特别要求注明的一般按硬板制作,如下 图工业摄像机图刚柔板:
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或者单击【布线】工具栏中的图标都可以激活导线放置命令。此时光标变 成十字型,在具有网络连接的元器件起点处或网络起点处单击鼠标确定即 可,如图8-5所示。
图8-5 放置导线
放置导线
确定起点后,拖动鼠标开始导线的放置。在拐角 处单击鼠标确认,作为当前线段的终点,同时也 作为下一段导线的起点。此时导线显示的颜色为 当前工作层─顶层的颜色。
图8-10 确定放置圆及圆弧导线
拖动光标到适当位置处,单击确定圆弧的终点,如图8-12所示。 此时,拖动圆弧上的小方块,可以对该圆弧的半径和起点、终点位置进行
调整,而拖动圆弧中心的小十字,则可以移动整个圆弧。 调整完毕,再次单击鼠标确定,完成圆弧的放置,如图8-13所示。
图8-1 【放置】菜单
放置焊盘
放置焊盘 在PCB板设计过程中,放置焊盘是PCB设计中最基础的操作之一。特别是对于
一些特殊形状的焊盘,还需要用户自己定义焊盘的类型并进行放置。 【例8-1】 放置焊盘操作 1) 在PCB设计环境中,执行【放置】/【焊盘】命令,或者单击【布线】工
具栏中的 图标, 此时光标变成十字型,并带有一个焊盘。 2) 移动光标到PCB板的合适位置,单击鼠标即可完成放置。此时PCB编辑
图8-9 放置圆及圆弧菜单命令
放置圆及圆弧导线
边沿法绘制圆弧 执行【放置】/【圆弧(任意角度)】命令,或者单击【实用工具】下拉工
具栏中的图标,此时光标变成十字型,进入放置状态。 移动光标,在合适位置处单击鼠标,确定圆弧边沿的起点,拖动光标,调
整圆弧的半径大小,如图8-10所示。 单击鼠标确定后,光标回到圆弧上,如图8-11所示。
在拖动鼠标过程中,如果进行换层操作,系统会 在鼠标所在点自动出现一个过孔,此时单击鼠标 即可放置过孔。
继续拖动鼠标,在终点处单击,完成导线的放置。 此时,光标仍为十字型,系统仍处于导线放置状 态,可在新的起点继续单击放置导线。单击鼠标 右键或按Esc键可退出放置状态。
放置导线
导线的属性设置 使用【Interactive Routing For Net】对话框进行设置 在放置导线的过程中,按键盘上的Tab键,可以呼唤出【Interactive
Altium Designer的PCB布线方式有自动布线和手动布线两种方式。 采用自动布线时,系统会自动完成所有布线操作;手动布线方式 则要根据飞线的实际情况手工进行导线连接。实际布线时,可以 先用手动布线的方式完成一些重要的导线连接,然后再进行自动 布线,最后再用手动布线的方式修改自动布线时的不合理连接。
本章将从具体实例来介绍基本布线工具、布线的规则,自动布线 和手动布线等。通过本章的学习,大家能够了解整个制板过程和 具体操作。
放置布线工具
把 所 有 的 工 作 全 部 交 给 Altium Designer Summer 09系统来自行 完成是不现实的。绝大多数情况下, 设计者还需要手工完成布局、放置、 布线、调整等操作。在PCB板上放 置元器件、导线、焊盘、字符串等 等图元是开展PCB设计需要掌握的 最 基 本 技 能 。 Altium Designer Summer 09为用户提供了丰富的 图元放置和调整工具,如放置导线、 焊盘、过孔、字符串、尺寸标注, 或者绘制直线、圆弧等,这些操作 可通过使用前面所讲过的【布线】 工具栏和【实用工具】栏所提供的 快捷操作或命令完成。此外,还可 以使用如图8-1所示的【放置】菜 单进行图元放置。显然,这种方式 效率较低。
器仍处于放置焊盘的命令状态,移动到新的位置,可进行连续放置,如图8-2 所示。单击鼠标右键或按Esc键可退出放置状态。
图8-2 放置焊盘
放置焊盘
双击所放置的焊盘,或者在放置过程中按Tab键,可以打开如图8-3所示的 【焊盘】属性对话框。
图8-3 【焊盘】属性对话窗
放置导线
放置导线操作在PCB设计中使用最为频繁,在进行 手工布线或者布线调整时,最主要的工作就是对 于导线的放置和调整。导线通常放置在信号层, 用来实现不同元件焊盘间的电气连接。
第8章 印刷电路板的布线设计
印刷电路板的布线设计
在完成电路板的布局工作以后,就可以开始布线操作了。在PCB 的设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,其要求最高、技术 最细、工作量最大。其首要任务就是在PCB板上布通所有的导线, 建立起电路所需的所有电气连接,这在高密度PCB设计中很具有 挑战性。PCB布线可分为单面布线、双面布线和多层布线。
图8-12 确定圆弧终点
图8-13 完成圆弧放置
放置圆及圆弧导线
双击所放置的圆弧,打开如图8-14所示的【Arc】对话框。在该对话框内, 可以详细设置圆弧的有关属性。
图8-14 圆弧属性设置
放置过孔
执行【放置】/【过孔】命令,或者单击【布线】工具栏中的 图标,此 时光标变成十字型,并带有一个过孔,移动光标到合适位置处,单击鼠标 即可完成放置。
Routing For Net】对话框,如图8-6所示。通过这个对话窗可对正在进行放 置的导线进行设置。
图8-6 【Interactive Routing For Net】对话框
放置圆及圆弧导线
圆弧可以作为特殊形状的导线布置在信号层,也可以用来定义边界或 绘制一些特殊图形。在PCB编辑器中,系统为用户提供了如图8-9所示 4种放置圆及圆弧的方法,分别是:中心法放置圆弧、边沿法放置 90°圆弧、放置任意角度圆弧和放置圆环。所谓中心法放置圆弧就是 以圆弧中心为起点进行绘制,而所谓边沿法放置圆弧就是通过确定圆 弧的起点和终点来放置一个圆弧。
导线的放置
在布线过程中,导线应选择正确的工作层面加以 放置。选择需要布线的工作层面,可以单击板层 标签中的相应工作层名称切换到导线要放置的工 作层,也可以按数字小键盘上的*键或者+键和-键 在所有信号层之间循环更换。每按一次按键,就 由当前层转到下一布线层。
放置导线
导线的放置 设定当前的工作层为顶层,执行【放置】/【Interactive Routing】命令,
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