数字示波器设计指南：从原理图到PCB制作

数字示波器设计指南：从原理图到PCB制作

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/kanox/article/details/136601251

目录

1. 原理图设计
   2.1 元器件搜索
   2.2 原理图整理
2. PCB设计
   2.1 电路模块分类
   2.2 边框设置
   2.3 PCB布局
   2.4 PCB走线

1. 原理图设计

2.1 元器件搜索

元器件搜索的方式：

• 第一种可以在左侧的常用库中找到官方提供的参考库进行放置，优点是比较方便，缺点是库种类较少；
• 第二种方式是通过顶部菜单栏中的放置按钮选项，可以看到器件实物图与参考价格、数据手册等信息；
• 第三种方式是在软件底部面板中搜索放置器件，这种方式的好处是可以看到所选器件的符号、封装与3D模型效果图。

2.2 原理图整理

完成元器件放置后进行电路图的连接与整理工作

• 参照电路图，完成元器件间的连接，使用网络标签可以替代导线连接，两个相同网络的位置放置相同网络标签即可。
• 接下来按功能模块划分各个电路，使用矩形边框包围住各个电路模块，并用文本加上电路模块标识说明。
• 最好使用设计菜单栏下的检查DRC功能查看电路连接是否有误。

2. PCB设计

常用快捷键：
交叉选择：Shift+X
布局传递：Ctrl+Shift+X
单路布线：Alt+X(非默认设置)
切换图层亮度：Shift+S
切换到顶层：Alt+T
切换到底层：Alt+B
重建覆铜：Shift+B

2.1 电路模块分类

生成PCB后进行元器件的布局与走线，刚转到PCB画布时元器件摆布是比较杂乱

• 首先要做的是将元器件按电路功能进行分类，分类的方式是先在原理图页面对各个电路模块进行单独框选
• 然后选择“设计”菜单栏下的“布局传递”功能，传送到PCB将对应的元器件提取出来重新摆放，这一步是分类的关键。

2.2 边框设置

嘉立创可供免费PCB打样的尺寸是10cm10cm，结合该项目情况我们设为了70mm x 80mm，在放置菜单栏中选择放置-板框，在PCB画布中任意放置一个矩形，点击矩形框，在右侧属性栏中将尺寸改为7080mm，圆角尺寸设为2mm。

2.3 PCB布局

边框放置好后可以将四个螺丝孔分别放置在板子四周，布局时先将大尺寸器件放置在板子内部，进行初步布局，使整个板面电路模块清晰，布局合理，使用方便。布局时使用3D预览功能实时查看布局效果是否合适。

页面中飞线太多影响布局摆放，在布局走线时可以将GND网络的飞线隐藏，使页面更简洁。隐藏方式是：在左侧“工程设计”列表中选择网络，在搜索栏中搜索GND，在飞线列表中将AGND和GND前的眼睛关闭即可。走线完成后别忘了重新打开哦~

布局注意要点：

• 按模块划分，遵循“先大后小，先难后易”原则。重要电路先放，其他最后
• 根据电源走向以及主控与外围器件引脚连接进行布局摆放
• 遇到连接器接口需靠边放置，保证实际使用时的可操作性，便于安装调试
• 特殊元件为避免干扰需单独处理，比如高频器件、发热器件等
• 做好电气隔离，常见的有高低压隔离、模拟数字隔离、高低频隔离等
• PCB布局保证走线尽可能短、直，电源滤波电容紧靠芯片进行摆放

2.4 PCB走线

走线注意要点：

• 走线长度尽量短，走线沿焊盘方向引出
• PCB设计尽量避免产生锐角和直角，如需拐弯时拐角以135°钝角或圆角优先，减少直角使用，避免产生不必要的辐射干扰
• 优先使用顶层走线，走不通的地方使用过孔建立顶层和底层的连接后转到底层继续走。
• 对AGND和GND需要以0欧姆电阻处为分界单独覆铜，结合PCB布局情况来调整覆铜范围。
• 走线过程中不允许出现一端浮空走线，避免天线效应
• 电源滤波去耦电容走线时保证电流先流过电容滤波再给器件供电
• 在设计走线时，保证信号线与其回路面积尽可能小，即最小回路原则
• PCB走线时尽量加宽电源与地线宽度，地线>电源线（约20mil）>信号线宽度（约15mil）
• 走线完成后可在“工具”菜单栏选择泪滴添加，加强焊盘与走线的连接，最后进行覆铜操作，如果对走线有调整也应使用快捷键shift+B进行重建覆铜。

顶层走线图

底层走线图