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原理說明
電路（電子線路）是由電氣設(shè)備和元器件按一定方式聯(lián)接起來，為電流流通提供了路徑的總體，也叫電子網(wǎng)路。電路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成電路，大到輸電網(wǎng)。電路（英文：Electrical circuit）或稱電子回路，是由電氣設(shè)備和元器件，按一定方式聯(lián)接起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣回路，簡稱網(wǎng)絡(luò)或回路。如電阻、電容、電感、二極管、三極管和開關(guān)等，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
相關(guān)分類
根據(jù)所處理信號(hào)的不同，電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。
模擬電路
是由自然界產(chǎn)生周期性變化的連續(xù)性的物理自然變量，在將連續(xù)性物理自然變量轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào)，并通過運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)的電路即稱為模擬電路。
模擬電路對電信號(hào)的連續(xù)性電壓、電流進(jìn)行處理。
最典型的模擬電路應(yīng)用包括：放大電路、振蕩電路、線性運(yùn)算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運(yùn)算連續(xù)性電信號(hào)。
數(shù)字電路
亦稱為邏輯電路
將連續(xù)性的電訊號(hào)，轉(zhuǎn)換為不連續(xù)性定量的電信號(hào)，并運(yùn)算不連續(xù)性定量電信號(hào)的電路，稱為數(shù)字電路。
數(shù)字電路中，信號(hào)大小為不連續(xù)并定量化的電壓狀態(tài)。
多數(shù)采用布爾代數(shù)邏輯電路對定量后信號(hào)進(jìn)行處理。典型數(shù)字電路有，振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。運(yùn)算不連續(xù)性定量電信號(hào)。
集成電路
集成電路是集成化、微型化的電路，集成電路亦稱積體電路、IC (英文：Integrated Circuit)
運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)程式（IC設(shè)計(jì)），將一般電路設(shè)計(jì)到半導(dǎo)體材料里的半導(dǎo)體電路（一般為硅片），稱為積體電路。
利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出集成電路（IC）。
射頻電路
特指用于具有空間遠(yuǎn)距離傳輸特點(diǎn)的電磁波高頻、超高頻的電路。
射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的 簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于1000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統(tǒng)就是采用射頻傳輸方式的。
在電子學(xué)理論中，電流流過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成磁場；交變電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成交變的電磁場，稱為電磁波。
在電磁波頻率低于100khz時(shí)，電磁波會(huì)被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時(shí)，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠(yuǎn)距離傳輸能力，我們把具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，英文縮寫：RF。
思路
電路設(shè)計(jì)思路分為以下幾點(diǎn)：
1、整體思路：在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)首先要了解大的框架，對框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，了解構(gòu)建功能。
2、理解電路：對電路布局要了解清楚。
3、原理圖設(shè)計(jì)：原理圖設(shè)計(jì)是將思路轉(zhuǎn)換成電路原理圖。
4、pcb布局：pcb涉及到電路板，將元器件放置在電路板是，進(jìn)行pcb的布局。
5、準(zhǔn)備好bom表，裝配pcb。對所用的元器件要進(jìn)行歸納匯總，這樣我們就會(huì)用到bom表。
6、電路調(diào)試：調(diào)試前需要檢查是否有可見的短路、故障或者元器件放置錯(cuò)誤等問題，這樣可以避免通電后產(chǎn)生損壞，調(diào)試的過程中包括對系統(tǒng)故障問題排查、系統(tǒng)性能測試和功能測試，從而保證電路的性能和質(zhì)量。
7、電路定型：將調(diào)試合格的樣品進(jìn)行定型，這是電路設(shè)計(jì)的最重要一步。
原則
電路設(shè)計(jì)時(shí)要堅(jiān)持以下幾個(gè)原則：
1、整體性原則：即從整體角度出發(fā)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到電路各個(gè)部件之間的關(guān)系。
2、功能性原則：電路設(shè)計(jì)的過程時(shí)復(fù)雜的，需要按照各個(gè)部件的功能進(jìn)行劃分。
3、最優(yōu)原則：電路設(shè)計(jì)中，如果其中一個(gè)部件質(zhì)量有問題，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)，要確保每個(gè)部件都達(dá)標(biāo)。
4、穩(wěn)定性原則：在設(shè)計(jì)電路時(shí)，有很多不確定的因素，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)，最重要的一點(diǎn)就是保證穩(wěn)定性。
5、性價(jià)比原則：在激烈的市場競爭中，只有控制產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和成本，才能提高產(chǎn)品的競爭力，所以在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，要堅(jiān)持性價(jià)比原則。
pace: normal;">電路設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中占有重要的位置，優(yōu)秀的電路設(shè)計(jì)會(huì)提升產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競爭力。
59個(gè)必備知識(shí)點(diǎn)
1.信號(hào)濾波退耦：對每個(gè)模擬放大器電源，必需在最接近電路的連接處到放大器之間加去耦電容器。對數(shù)字集成電路，分組加去耦電容器。在馬達(dá)與發(fā)電機(jī)的電刷上安裝電容器旁路，在每個(gè)繞組支路上串聯(lián)R-C濾波器，在電源入口處加低通濾波等措施抑制干擾。安裝濾波器應(yīng)盡量靠近被濾波的設(shè)備，用短的，加屏蔽的引線作耦合媒介。所有濾波器都須加屏蔽，輸入引線與輸出引線之間應(yīng)隔離。
2.各功能單板對電源的電壓波動(dòng)范圍、紋波、噪聲、負(fù)載調(diào)整率等方面的要求予以明確，二次電源經(jīng)傳輸?shù)竭_(dá)功能單板時(shí)要滿足上述要求。
3.將具有輻射源特征的電路裝在金屬屏蔽內(nèi)，使其瞬變干擾最小。
4.在電纜入口處增加保護(hù)器件。
5.每個(gè)IC的電源管腳要加旁路電容（一般為104）和平滑電容(10uF~100uF)到地，大面積IC每個(gè)角的電源管腳也要加旁路電容和平滑電容。
6.濾波器選型的阻抗失配準(zhǔn)則：對低阻抗噪聲源，濾波器需為高阻抗（大的串聯(lián)電感）；對高阻抗噪聲源，濾波器就需為低阻抗（大的并聯(lián)電容）。
7.電容器外殼、輔助引出端子與正、負(fù)極以及電路板間必須完全隔離。
9.濾波連接器的所有針都要濾波。
10.數(shù)字電路的電磁兼容設(shè)計(jì)中要考慮的是數(shù)字脈沖的上升沿和下降沿所決定的頻帶寬而不是數(shù)字脈沖的重復(fù)頻率。
11.用R－S觸發(fā)器作設(shè)備控制按鈕與設(shè)備電子線路之間配合的緩沖。
12.降低敏感線路的輸入阻抗有效減少引入干擾的可能性。
13.LC濾波器 在低輸出阻抗電源和高阻抗數(shù)字電路之間，需要LC濾波器，以保證回路的阻抗匹配。
14.電壓校準(zhǔn)電路：在輸入輸出端，要加上去耦電容（比如0.1μF），旁路電容選值遵循10μF/A的標(biāo)準(zhǔn)。
15.信號(hào)端接：高頻電路源與目的之間的阻抗匹配非常重要，錯(cuò)誤的匹配會(huì)帶來信號(hào)反饋和阻尼振蕩。過量地射頻能量則會(huì)導(dǎo)致EMI問題。此時(shí)，需要考慮采用信號(hào)端接。
16.I/O引腳：空置的I/O引腳要連接高阻抗以便減少供電電流。且避免浮動(dòng)。
17.IRQ引腳：在IRQ引腳要有預(yù)防靜電釋放的措施。比如采用雙向二極管、Transorbs或金屬氧化變阻器等。
18.復(fù)位引腳：復(fù)位引腳要有時(shí)間延時(shí)。以免上電初期MCU即被復(fù)位。
19.振蕩器：在滿足要求情況下，MCU使用的時(shí)鐘振蕩頻率越低越好。
20.讓時(shí)鐘電路、校準(zhǔn)電路和去耦電路接近MCU放置.
21.小于10個(gè)輸出的小規(guī)模集成電路，工作頻率≤50MHZ時(shí)，至少配接一個(gè)0.1uf的濾波電容。工作頻率≥50MHZ時(shí)，每個(gè)電源引腳配接一個(gè)0.1uf的濾波電容；
22.對于中大規(guī)模集成電路，每個(gè)電源引腳配接一個(gè)0.1uf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個(gè)數(shù)計(jì)算配接電容的個(gè)數(shù)，每5個(gè)輸出配接一個(gè)0.1uf濾波。
23.對無有源器件的區(qū)域，每6平方厘米至少配接一個(gè)0.1uf的濾波電容。
24.對于超高頻電路，每個(gè)電源引腳配接一個(gè)1000pf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個(gè)數(shù)計(jì)算配接電容的個(gè)數(shù)，每5個(gè)輸出配接一個(gè)1000pf的濾波。
25.高頻電容應(yīng)盡可能靠近IC電路的電源引腳處。
26.每5只高頻濾波電容至少配接一只一個(gè)0.1uf濾波電容。
27.每5只10uf至少配接兩只47uf低頻的濾波電容。
28.每個(gè)模塊電源出口周圍應(yīng)至少配置2只220uf或470uf電容，如空間允許，應(yīng)適當(dāng)增加電容的配置數(shù)量；
29.脈沖與變壓器隔離準(zhǔn)則：脈沖網(wǎng)絡(luò)和變壓器須隔離，變壓器只能與去耦脈沖網(wǎng)絡(luò)連接，且連接線最短。
30.在開關(guān)和閉合器的開閉過程中，為防止電弧干擾，可以接入簡單的RC網(wǎng)絡(luò)、電感性網(wǎng)絡(luò)，并在這些電路中加入一高阻、整流器或負(fù)載電阻之類，如果還不行，就將輸入和載出引線進(jìn)行屏蔽。此外，還可以在這些電路中接入穿心電容。
31.退耦、濾波電容須按照高頻等效電路圖來分析其作用。
32.各功能單板電源引進(jìn)處要采用合適的濾波電路，盡可能同時(shí)濾除差模噪聲和共模噪聲，噪聲泄放地與工作地特別是信號(hào)地要分開，可考慮使用保護(hù)地；集成電路的電源輸入端要布置去耦電容，以提高抗干擾能力。
33.明確各單板最高工作頻率，對工作頻率在160MHz（或200 MHz）以上的器件或部件采取必要的屏蔽措施，以降低其輻射干擾水平和提高抗輻射干擾的能力。
34.如有可能在控制線（于印刷板上）的入 處加接 去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。
35.用R-S觸發(fā)器做按鈕與電子線路之間配合的緩沖。
36.在次級(jí)整流回路中使用快恢復(fù)二極管或在二極管上并聯(lián)聚酯薄膜電容器 降低敏感線路的輸入阻抗。
37.如有可能在敏感電路采用平衡線路作輸入，利用平衡線路固有的共模抑制能力克服干擾源對敏感線路的干擾。
38.將負(fù)載直接接地的方式是不合適。
39.注意在IC近端的電源和地之間加旁路去耦電容（一般為104）。
40.如有可能，敏感電路采用平衡線路作輸入，平衡線路不接地。
41.繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢干擾。僅加 續(xù)流二極管會(huì)使繼電器的斷開時(shí)間滯后，增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內(nèi)可動(dòng)作更多的次。
42.在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路（一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K 到幾十K，電容選0.01uF），減小電火花影響。
43.給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線要盡量短。
44.電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)0.01μF～0.1μF高頻電容，以減小IC對電源的 影響。注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會(huì)影響濾波效果。
45.可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲（這個(gè)噪聲嚴(yán)重時(shí)可能 會(huì)把可控硅擊穿的）。
46.許多單片機(jī)對電源噪聲很敏感,要給單片機(jī)電源加濾波電路 或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對單片機(jī)的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100?電阻代替磁珠。
47.如果單片機(jī)的I/O口用來控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之 間應(yīng)加隔離（增加π形濾波電路）。控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之 間應(yīng)加隔離（增加π形濾波）。
48.在單片機(jī)I/O口，電源線，電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件 如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能
49.對于單片機(jī)閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。
50.對單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。
51.在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字電路。
52.如有可能，在PCB板的接口處加RC低通濾波器或EMI抑制元件（如磁珠、信號(hào)濾波器等），以消除連接線的干擾；但是要注意不要影響有用信號(hào)的傳輸。
53.時(shí)鐘輸出布線時(shí)不要采用向多個(gè)部件直接串行地連接〔稱為菊花式連接〕；而應(yīng)該經(jīng)緩存器分別向其它多個(gè)部件直接提供時(shí)鐘信號(hào)。
54.在靠近連接器的地方，要將連接器上的信號(hào)用一個(gè)L-C或者磁珠-電容濾波器接到連接器的機(jī)箱地上。
55.在機(jī)箱地和電路公共地之間加入一個(gè)磁珠。
56.電子設(shè)備內(nèi)部的電源分配系統(tǒng)是遭受ESD電弧感性耦合的主要對象，電源分配系統(tǒng)防ESD措施：1、將電源線和相應(yīng)的回路線緊密絞合在一起；2、在每一根電源線進(jìn)入電子設(shè)備的地方放一個(gè)磁珠；3、在每一個(gè)電源管腳和緊靠電子設(shè)備機(jī)箱地之間放一個(gè)瞬流抑制器、金屬氧化壓敏電阻(MOV)或者1kV高頻電容；4最好在PCB上布置專門的電源和地平面，或者緊密的電源和地柵格，并采用大量旁路和去耦電容。
57.在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠，對易被ESD擊中的電纜驅(qū)動(dòng)器，也可在驅(qū)動(dòng)端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。
58.在接收端放置瞬態(tài)保護(hù)器。1用短而粗的線(長度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度)連接到機(jī)箱地。2從連接器出來的信號(hào)線和地線要直接接到瞬態(tài)保護(hù)器，然后才能接電路的。
59.在連接器處或者離接收電路25mm(1.0英寸)的范圍內(nèi)，放置濾波電容：
用短而粗的線連接到機(jī)箱或者接收電路(長度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度) 。
信號(hào)線和線先連接到電容再連接到接收電路。
設(shè)計(jì)流程
一般PCB基本設(shè)計(jì)流程如下：前期準(zhǔn)備--PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)--PCB布局--布線--布線優(yōu)化和絲印--網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查--制版。
第一：前期準(zhǔn)備。這包括準(zhǔn)備元件庫和原理圖?！肮び破涫拢叵壤淦鳌?，要做出一塊好的板子，除了要設(shè)計(jì)好原理之外，還要畫得好。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前，首先要準(zhǔn)備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用protel自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據(jù)所選器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫，再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高，它直接影響板子的安裝；SCH的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應(yīng)關(guān)系就行。PS：注意標(biāo)準(zhǔn)庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設(shè)計(jì)，做好后就準(zhǔn)備開始做PCB設(shè)計(jì)了。
第二：PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項(xiàng)機(jī)械定位，在PCB設(shè)計(jì)環(huán)境下繪制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域（如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域）。
第三：PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時(shí)如果前面講到的準(zhǔn)備工作都做好的話，就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡(luò)表（Design--CreateNetlist），之后在PCB圖上導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表（Design--LoadNets）。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了，各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。
一般布局按如下原則進(jìn)行：
①．按電氣性能合理分區(qū)，一般分為：數(shù)字電路區(qū)（即怕干擾、又產(chǎn)生干擾）、模擬電路（怕干擾）、功率驅(qū)動(dòng)區(qū)（干擾源）；
②．完成同一功能的電路，應(yīng)盡量靠近放置，并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡潔；同時(shí)，調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔；
③．對于質(zhì)量大的元器件應(yīng)考慮安裝位置和安裝強(qiáng)度；發(fā)熱元件應(yīng)與溫度敏感元件分開放置，必要時(shí)還應(yīng)考慮熱對流措施；
④．I/O驅(qū)動(dòng)器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件；
⑤．時(shí)鐘產(chǎn)生器（如：晶振或鐘振）要盡量靠近用到該時(shí)鐘的器件；
⑥．在每個(gè)集成電路的電源輸入腳和地之間，需加一個(gè)去耦電容（一般采用高頻性能好的獨(dú)石電容）；電路板空間較密時(shí)，也可在幾個(gè)集成電路周圍加一個(gè)鉭電容；
⑦．繼電器線圈處要加放電二極管（1N4148即可）；
⑧．布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。
需要特別注意，在放置元器件時(shí)，一定要考慮元器件的實(shí)際尺寸大小（所占面積和高度）、元器件之間的相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性同時(shí)，應(yīng)該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下，適當(dāng)修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能擺得“錯(cuò)落有致”。這個(gè)步驟關(guān)系到板子整體形象和下一步布線的難易程度，所以一點(diǎn)要花大力氣去考慮。布局時(shí)，對不太肯定的地方可以先作初步布線，充分考慮。
第四：布線。布線是整個(gè)PCB設(shè)計(jì)中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設(shè)計(jì)過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時(shí)PCB設(shè)計(jì)時(shí)的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。這是在布通之后，認(rèn)真調(diào)整布線，使其能達(dá)到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個(gè)別要求的情況下實(shí)現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。
布線時(shí)主要按以下原則進(jìn)行：
①．一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進(jìn)行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，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(hào)線，通常信號(hào)線寬為：0.2～0.3mm，最細(xì)寬度可達(dá)0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm。對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路,即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來使用（模擬電路的地則不能這樣使用）；
②．預(yù)先對要求比較嚴(yán)格的線（如高頻線）進(jìn)行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時(shí)應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合；
③．振蕩器外殼接地，時(shí)鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時(shí)鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號(hào)線，以使周圍電場趨近于零；
④．盡可能采用45o的折線布線，不可使用90o折線，以減小高頻信號(hào)的輻射；（要求高的線還要用雙弧線）；
⑤．任何信號(hào)線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量?。恍盘?hào)線的過孔要盡量少；
⑥．關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護(hù)地；
⑦．通過扁平電纜傳送敏感信號(hào)和噪聲場帶信號(hào)時(shí)，要用“地線-信號(hào)-地線”的方式引出；
⑧．關(guān)鍵信號(hào)應(yīng)預(yù)留測試點(diǎn)，以方便生產(chǎn)和維修檢測用；
⑨．原理圖布線完成后，應(yīng)對布線進(jìn)行優(yōu)化；同時(shí)，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區(qū)域進(jìn)行地線填充，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?；蚴亲龀啥鄬影澹娫?，地線各占用一層。
PCB布線工藝要求：
①．線
一般情況下，信號(hào)線寬為0.3mm（12mil），電源線寬為0.77mm（30mil）或1.27mm（50mil）；線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm（13mil），實(shí)際應(yīng)用中，條件允許時(shí)應(yīng)考慮加大距離；布線密度較高時(shí)，可考慮（但不建議）采用IC腳間走兩根線，線的寬度為0.254mm（10mil），線間距不小于0.254mm（10mil）。
特殊情況下，當(dāng)器件管腳較密，寬度較窄時(shí)，可按適當(dāng)減小線寬和線間距。
②．焊盤（PAD）
焊盤（PAD）與過渡孔（VIA）的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm；例如，通用插腳式電阻、電容和集成電路等，采用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際元件的尺寸來定，有條件時(shí)，可適當(dāng)加大焊盤尺寸；PCB板上設(shè)計(jì)的元件安裝孔徑應(yīng)比元件管腳的實(shí)際尺寸大0.2～0.4mm左右。
③．過孔（VIA）
一般為1.27mm/0.7mm（50mil/28mil）；
當(dāng)布線密度較高時(shí)，過孔尺寸可適當(dāng)減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm（40mil/24mil）。
④．焊盤、線、過孔的間距要求
PADandVIA：≥0.3mm（12mil）
PADandPAD：≥0.3mm（12mil）
PADandTRACK：≥0.3mm（12mil）
TRACKandTRACK：≥0.3mm（12mil）
密度較高時(shí)：
PADandVIA：≥0.254mm（10mil）
PADandPAD：≥0.254mm（10mil）
PADandTRACK：≥0.254mm（10mil）
TRACKandTRACK：≥0.254mm（10mil）
第五：布線優(yōu)化和絲印。“沒有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去設(shè)計(jì)，等你畫完之后，再去看一看，還是會(huì)覺得很多地方可以修改的。一般設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)是：優(yōu)化布線的時(shí)間是初次布線的時(shí)間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了（Place->polygonPlane）。鋪銅一般鋪地線（注意模擬地和數(shù)字地的分離），多層板時(shí)還可能需要鋪電源。時(shí)對于絲印，要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)正視元件面，底層的字應(yīng)做鏡像處理，以免混淆層面。
第六：網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查。首先，在確定電路原理圖設(shè)計(jì)無誤的前提下，將所生成的PCB網(wǎng)絡(luò)文件與原理圖網(wǎng)絡(luò)文件進(jìn)行物理連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)檢查（NETCHECK），并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時(shí)對設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，以保證布線連接關(guān)系的正確性；網(wǎng)絡(luò)檢查正確通過后，對PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行DRC檢查，并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時(shí)對設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，以保證PCB布線的電氣性能。最后需進(jìn)一步對PCB的機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和確認(rèn)。
第七：制版。在此之前，最好還要有一個(gè)審核的過程。
PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)考心思的工作，誰的心思密，經(jīng)驗(yàn)高，設(shè)計(jì)出來的板子就好。所以設(shè)計(jì)時(shí)要極其細(xì)心，充分考慮各方面的因數(shù)（比如說便于維修和檢查這一項(xiàng)很多人就不去考慮），精益求精，就一定能設(shè)計(jì)出一個(gè)好板子。
應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展
電路設(shè)計(jì)是一種至關(guān)重要的工程學(xué)科，它涉及到將電子元件（如電阻、電容、電感、二極管、晶體管等）以最有效的方式連接起來以滿足特定要求。電路設(shè)計(jì)師的工作就是通過使用各種電子元器件和連線，來創(chuàng)建能夠執(zhí)行特定功能的電子系統(tǒng)。
基本概念
電路設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是通過合理地組合電子元件，使得由這些元件構(gòu)成的電路能夠?qū)崿F(xiàn)特定的功能。這需要考慮到元件的性能參數(shù)、相互之間的連接關(guān)系以及電路的運(yùn)行環(huán)境等眾多因素。在電路設(shè)計(jì)中，通常需要考慮的重要因素包括電壓、電流、電阻、電容、電感等。
應(yīng)用領(lǐng)域
電路設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，且在各行各業(yè)中均有重要應(yīng)用。例如，在 通信 領(lǐng)域，從手機(jī)到衛(wèi)星通信系統(tǒng)，都需要精密的電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)送和接收。在電力工程中，電路設(shè)計(jì)用于創(chuàng)建高效、安全的電力系統(tǒng)，如電力變壓器、發(fā)電機(jī)等。此外，在汽車、航空航天、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，電路設(shè)計(jì)都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
未來發(fā)展
隨著科技的快速發(fā)展，電路設(shè)計(jì)正面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。未來的電路設(shè)計(jì)將更加注重系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)和集成，同時(shí)隨著可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的興起，柔性電路和微型化將成為重要的研究方向。同時(shí)，隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的進(jìn)步，電路設(shè)計(jì)也將越來越依賴計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
總結(jié)：電路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜且要求精細(xì)的工程任務(wù)，它關(guān)乎到電子設(shè)備的性能和功能。從手機(jī)中的應(yīng)用程序到復(fù)雜的通信系統(tǒng)，從醫(yī)療設(shè)備到汽車和航空航天系統(tǒng)，電路設(shè)計(jì)在各個(gè)領(lǐng)域都有其重要應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，電路設(shè)計(jì)將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，未來的發(fā)展趨勢將更加注重系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)和集成，柔性電路和微型化，以及設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化。通過了解電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，將有助于我們更好地理解電子設(shè)備工作的原理，并期待電路設(shè)計(jì)在未來的發(fā)展與應(yīng)用。
基礎(chǔ)知識(shí)
電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)涉及多個(gè)方面，包括電路的基本概念、定律、元件選擇、布局與布線技巧等。以下是一些關(guān)鍵的電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)：
一、電路基本概念
1、電流：帶電粒子的定向移動(dòng)形成電流。在電路中，正電荷移動(dòng)的方向被定義為電流的方向。
2、電壓：單位正電荷在電路中從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)所獲得的能量差稱為電壓。電壓的實(shí)際方向通常認(rèn)為是從高電位指向低電位。
3、電阻：電路中對電流起阻礙作用的元件稱為電阻。電阻的大小反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。
4、功率：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功稱為電功率，簡稱功率。功率是描述電路消耗或產(chǎn)生能量快慢的物理量。
二、基本定律
1、歐姆定律：在電阻電路中，電流、電壓和電阻之間的關(guān)系遵循歐姆定律，即V=IR，其中V是電壓，I是電流，R是電阻。該定律說明通過導(dǎo)體兩點(diǎn)間的電流與這兩點(diǎn)間的電勢差成正比。
2、基爾霍夫定律：
基爾霍夫電流定律（KCL）：對于任何集總參數(shù)電路的任一結(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流出該結(jié)點(diǎn)全部支路電流的代數(shù)和等于零。
基爾霍夫電壓定律（KVL）：對于任何集總參數(shù)電路的任一回路，在任一時(shí)刻，沿該回路全部支路電壓的代數(shù)和等于零。
三、元件選擇
1、電阻：根據(jù)電路的需求選擇合適的電阻值，考慮電阻的功率等級(jí)以避免過熱。
2、電容：電容的選擇需要考慮其容值、耐壓值以及工作頻率等因素。不同類型的電容（如陶瓷電容、電解電容等）適用于不同的電路場景。
3、電感：電感的選擇需考慮其電感量、直流電阻以及工作頻率等參數(shù)。對于BUCK降壓電路等場景，電感的選擇尤為重要，因?yàn)樗苯佑绊懙诫娐返男阅芎托省?/p>
四、布局與布線技巧
1、高頻電流環(huán)路：在高頻電路中，高頻電流環(huán)路的面積應(yīng)盡量小，以減少電磁干擾和輻射。
2、小信號(hào)地處理：小信號(hào)的地應(yīng)連在一起，并盡量縮短走線長度，避免與其他大電流或高噪聲信號(hào)線交叉。
3、去耦電容：在電源引腳附近放置去耦電容，以減少電源噪聲對電路的影響。去耦電容的選擇應(yīng)根據(jù)信號(hào)的頻率來確定。
五、其他注意事項(xiàng)
1、電源設(shè)計(jì)：合理的電源設(shè)計(jì)是電路穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。需要選擇合適的電源芯片、設(shè)置合適的電壓和電流保護(hù)等。
2、散熱設(shè)計(jì)：對于功率較大的電路元件，如大功率電阻、開關(guān)管等，需要進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)以防止過熱損壞。
3、安全性設(shè)計(jì)：電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮安全性因素，如防觸電、防火等。對于高壓、大電流電路，應(yīng)采取必要的安全措施。
綜上所述，電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)涉及多個(gè)方面，需要綜合考慮電路的需求、元件的選擇、布局與布線技巧以及安全性等因素。掌握這些基礎(chǔ)知識(shí)對于進(jìn)行電路設(shè)計(jì)具有重要意義。
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