電路圖繪制-參考

1、電路圖繪制基礎一：設計的目地：隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流電源應用非常廣泛，其好壞直接影 響著電氣設備或控制系統(tǒng)的工作性能。目前，市場上各種直流電源的基本 環(huán)節(jié)大致相同，都包括交流電源、交流變壓器、整流電路、濾波穩(wěn)壓電路 等。文章介紹了將單片機控制系統(tǒng)應用于直流穩(wěn)壓電源的方法和原理，實 現(xiàn)了穩(wěn)壓電源的數(shù)控調(diào)節(jié)，在寬輸出電壓下實現(xiàn)了 0.1v步進調(diào)節(jié)，并分析 了穩(wěn)壓工作原理和電壓調(diào)節(jié)方法。該電源具有電壓調(diào)整簡便、電壓輸出穩(wěn) 定、便于智能化管理等特點。隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流電源應用非常廣泛，其好壞直接 影響著電氣設備或控制系統(tǒng)的工作性能。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的 設備之一，廣泛的

2、應用于教學、科研等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源 功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。而 基于單片機控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。 其良好的性價比更能為人們所接受，因此，具有一定的設計價值。二：制圖步驟：1單片機的可編程直流穩(wěn)壓電源的設計：原理框圖：直流穩(wěn)壓電源的工作原理為，220V的交流電經(jīng)過變壓器降壓，再通過四 個二極管組成的橋式整流電路整流變換成脈動的直流，經(jīng)過串聯(lián)穩(wěn)壓電路和限流式過載保護環(huán)節(jié)，在單刀雙擲開關(guān)的作用下選擇3V或6V直流電壓輸出參考電路:圖1.2直流穩(wěn)壓電源的參考電路2用protel軟件繪制原理圖：新建一個設計：用菜單Fil

3、e/New 新建一設計，命名，選擇文件路徑，然后進入Protel99SE 的標準界面（圖 2.1.1 ）。進入 Documents 目錄，用 File/New 命令，系統(tǒng)彈出文件類型的對話框。我們選擇 SCH圖標，即進入SC假計 系統(tǒng)，同時系統(tǒng)界面變?yōu)镾CH勺設計界面。元件庫的調(diào)入：我們發(fā)現(xiàn)，左邊多了一個 Browse SCH勺選項卡。單擊則進入了原理圖 管理器。Libraries 即所使用的元件庫一般來說，默認元件庫 Miscellaneous Devices.lib即可滿足需要。如需使用其他元件庫，則可按照以下步驟選擇新的庫文件。a:點擊鈕，彈出對話框：b:選擇路徑，指定所要加入的元件庫，

4、再按 Add按鈕，即可將它復制到一定的區(qū)域同樣，如果程序加了太多元件庫，也可以在下面的區(qū)域中指定所要移 除的元件庫，按Remov哦鈕即可將它拿掉。一切就緒后，再按 OK按鈕， 我們所指定的元件庫也就已經(jīng)成功添加好了。放置元器件：在元件庫元件列表中選中所需器件，雙擊，移動光標至工作平面的適當位置，在移動的過程中，按空格鍵可以將元器件進行旋轉(zhuǎn)。單擊左鍵， 即可將元件定位到工作平面上了。雙擊該器件，彈出設計元器件屬性的對 話框?？蛑懈鳈诘囊饬x如下：Lib Ref :元件名稱。該項是根據(jù)放置元件時的名稱設置自動提供的，不可更改。Footprint :器件封裝，系統(tǒng)自動根據(jù)放置元件提供，不可更改。Des

5、ignator :元件標號，如R1, C2這里我們輸入U1Part :器件類別或標準值，如1K, 0.01u。這里我們無需填寫原理圖的布線：執(zhí)行畫導線命令的方法有兩種：一是用鼠標單擊畫原理圖工具欄(Wiring tools )中的 Wiring圖標；二是利用菜單命令 Place/Wire 。執(zhí)行 以上操作后，單擊鼠標左鍵，確定導線的起點，移動鼠標的位置，拖動線 頭至導線的末端，單擊左鍵，確定導線的終點。即可得到電路原理圖，如圖2.4所示：圖2.4電路原理圖3用protel繪制電路的PCB圖：電氣常規(guī)檢查（ERC ：選擇TOOL磔單下的ERC1,彈出對話框，直接點擊OK8即可進行ERC 檢查，如

6、果有問題將用坐標標注元件的位置。返回電路原理圖，改正錯誤 的元件屬性，再進行ERC僉查，直至完全正確。產(chǎn)生網(wǎng)絡表：選取設計菜單下的creat netlist選項彈出對話框，直接點擊OK即可。印刷電路（PCB版的制作：創(chuàng)建PC玳件：同創(chuàng)建SCH&件類似，在設計管理版面中點擊“李念” .ddb,然后點擊 file 菜單新建項，在彈出的對話框中雙擊 PCB Document創(chuàng)建PC玳件， 取名為pcb1.PCR雙擊該圖標進入 PC股計主頁面。制作 PCB:定義邊框:在設計工作區(qū)的版層標簽選擇 keepOut layer ,然后選擇工具條上的按 鈕，畫邊框，大小為2*3小格。加載網(wǎng)絡表：選擇設計/加載

7、網(wǎng)絡表再彈出的對話框中按 Browse按鈕，將彈出文件 選擇李念.NET文件，點擊OK彈出對tS框點擊Execute鍵，則元件加載到 工作區(qū)上。擺放元件并布線：把重疊的元件拖開，依據(jù)電路的功能及元件的大小，適當?shù)臄[放元件。完成后，只要選中Auto Route/All選項，彈出對話框，點擊 Route All便 開始自動布線，完成后點擊OK,則布線完成。得到如圖3.3所示的PCB:( NPN 口2B W國叱中S2SLIN4CI01IN4Q01 3圖3.3電路的PCBiProtel99SE 使用中的常見問題：1 .原理圖常見錯誤：(1 ) ERC 報告管腳沒有接入信號：a .創(chuàng)建封裝時給管腳定義了

8、工/ O屬性；b .創(chuàng)建元件或放置元件時修改了不一致的 grid屬性，管腳與線沒 有連上；c .創(chuàng)建元件時pin方向反向，必須非pin name端連線。(2 )元件跑到圖紙界外：沒有在元件庫圖表紙中心創(chuàng)建元件。(3 )創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡表只能部分調(diào)入 pcb :生成netlist 時沒有選 擇為 global 。(4 )當使用自己創(chuàng)建的多部分組成的元件時，千萬不要使用annotate .2 . PCB中常見錯誤：(1 )網(wǎng)絡載入時報告NOD酸有找到：a原理圖中的元件使用了 pcb庫中沒有的封裝；原理圖中的元件使用了 pcb 庫中名稱不一致的封裝；原理圖中的元件使用了 pcb庫中pin ntll

9、nber 不 一致的封裝。如三極管：Sch中pin ntllnber 為e,b,c，而pcb中為1,2,3 。 (2 )打印時總是不能打印到一頁紙上：創(chuàng)建pcb庫時沒有在原點；多次移動和旋轉(zhuǎn)了元件，pcb板界外有隱藏的字符。選擇顯示所有隱藏的字符，縮小 pcb ,然后移動字符到邊界內(nèi)。 (3 ) DRC 報告網(wǎng)絡被分成幾個部分，表示這個網(wǎng)絡沒有連通，看報告文 件，使用選擇coNNEcTED coPPE查找。在PCB設計中，布線是完成產(chǎn)品設計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的，在整個 PCB中，以布線的設計過程限定最高，技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、雙面布線及多層布線。

10、布線的 方式也有兩種：自動布線及交互式布線，在自動布線之前，可以用交互式 預先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平 行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂 直，平行容易產(chǎn)生寄生藕合。自動布線的布通率，依賴于良好的布局，布線規(guī)則可以預先設定，包 括走線的彎曲次數(shù)、 導通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等。一般先進行探索式布 經(jīng)線，快速地把短線連通，然后進行迷宮 式布線，先把要布的連線進行全 局的布線路徑優(yōu)化，它可以根據(jù)需要斷開已布的線。并試著重新再布線,以改進總體效果。對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了，它浪費了許多 寶貴的布線通道，為解決這一

11、矛盾，出現(xiàn)了盲孔和埋孔技術(shù)，它不僅完成 了導通孔的作用，還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便，更加 流暢，更為完善，PCB板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程，要想很 好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會，才能得到其中的真 諦。3電源、地線的處理：既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮 不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功 率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降 到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。對每個從事電子產(chǎn)品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)只對降低式抑制噪音作以表述:眾所

12、周知的是在電源、地線之間加上去藕電容。盡量加寬電源、地線 寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線電源線信號線， 通常信號線寬為：0.2 0.3,最經(jīng)細寬度可達0.05 0.07 ,電源線為1 .2 一 2 .5,對數(shù)字電路的PcB可用寬的地導線組成一個回路，即構(gòu)成一個地 網(wǎng)來使用（模擬電路的地不能這樣使用）用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源， 地線各占用一層。4數(shù)字電路與模擬電路的共地處理：現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字 電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾 問題，特

13、別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度 強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地 線來說，整個PCB對外界只有一個結(jié)點，所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、 模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不 相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一 點短接，請注意，只有一個連接點。也有在 PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設 計來決定。5信號線布在電（地）層上：在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多， 再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應增加 了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（

14、地）層上進行布線。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。6大面積導體中連接腿的處理大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接 腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿 接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：焊接需要大功率加熱器。 容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花 焊盤，稱之為熱隔離（heat Shield ）俗稱熱焊盤（Thermal ）,這樣， 可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。多層板的 接電（地）層腿的處理相同。7布線中網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用：在許多CAD系統(tǒng)中，布線是依據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)決定的

15、。網(wǎng)格過密，通路雖 然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設備的存貯空間 有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。 而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔所占用的等。 網(wǎng)格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網(wǎng)格 系統(tǒng)來支持布線的進行。標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸（2.54 ）,所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基 礎一般就定為0.1英寸（2.54）或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、 0.025英寸、0 .02英寸等。8設計規(guī)則檢查（DRC ）:布線設計完成后，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規(guī)則， 同時也需確認所制定

16、的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查如 下幾個方面：線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與 貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊藕合（低的波 阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。對于關(guān)鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸 入線及輸出線被明顯地分開。模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。后加在 PCB中的 圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。對一些不理想的線形進行修 改。在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸 是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)量。多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容 易造成短路四心得體會：通過這