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一篇“从入门到上手”的PCB设计教程

Altium Designer下载和导入元件库_图文教程 altium design怎样汉化 PCB Design: 面向小白的AD(Altium Designer)教程 AD14简明使用教程(也用于手工制板)

这是一个面向神马不懂的小白玩家的文章PCB设计教程。我希望它能帮助你快速开始。PCB的设计。

1 预备知识

1.1 常用工具

(1)绘图工具:Altium Designer (2)PCB板材加工:嘉立创 (3)元件包装搜索:Electronic Components Datasheet Search (4)元件3D模型搜索:3D ContentCentral (5)万能淘宝(优信电子店还不错)

1.2 参考资料

(1)推荐两套视频教程,可以在哔哩哔哩搜索,看两部电影基本正确PCB设计有大致了解了!

  • Altium Designer实战教程 - 从零开始画一个stm32最小系统(原创)
  • 这里看硬件电路设计,Altium Designer 原理图与PCB15/16/17版本的基本部分是通用的
  • 上面链接的资料下载处

(2)嘉立创元件库(下载链接)

1.3 电子电路预备知识

我会尽量在这部分完全介绍你需要的基础知识!看完之后,应该对PCB设计会更手握。

1.3.1 什么是元件包装?

简单地说,元件包装是指元件的包装方式,二是指元件的焊盘形状和尺寸。 在绘制PCB板材时,首先要保证元件封装绘制正确,否则元件很可能无法焊接到成品板上。

不同厂家生产的各种组件的形状和尺寸都有很大的差异,所以组件的包装有很多不同的形式。但总的来说,目前的包装主要分为两类。一种是直接插入式,另一种是贴片式。此外,详细的划分可分为以下类别:

1.3.2 什么是电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管?

对于在PCB在板需要进一步了解板中常用的组件类型。

比较简单,通常使用贴片电阻。

比较复杂,常用的类型有:陶瓷电容、电解电容等。,通常有X7R电容和Y5V两种电容,都比较小。,包括铝电解电容、钽电解电容(坦电容)等。 在原理图中,有些电容旁边有 代表极性电容电容。

常用的是贴片叠层电感和贴片功率电感。贴片叠层电感体积小,贴片功率电感体积稍大,更适合电流大、感值高的场合。

实际上是单匝线圈,也可以说是单匝电感,感很小。专门用于抑制信号线和电源线上的高频噪声和尖峰干扰。

更常用的是LED灯二极管,肖特基二极管。

三极管和场效应管常用(MOS管道)。电流控制元件分为三极管PNP和NPN基极、发射极、发射极和集电极。MOS管道为电压控制元件,分为P沟和N沟两类,另一种分为增强型和绝栅型,三极分为栅极、源极和漏极。

1.3.3 数字0402、0603到底代表什么?

这些包装与尺寸的关系包含在下图中:

1.3.4 什么是电源设计?

这里提到的电源是指给予的PCB板式电源。这种情况在实际应用中经常发生。我们用电池给PCB电池电压可能是3.7V、7.4V或者是12V的。然而,板上部件所需的电源电压可能与外部电源电压不一致。例如,单片机通常需要3.3V一些超声传感器需要5V有些电机需要12V供电。这就要求我们改变外部电源输入,以满足所有部件的要求。这就是这里所说的电源设计。

通常PCB设计中使用的电源有两种:。(这里主要说直流电源)

开关电源的优点是效率高。但它有纹波,外围电路复杂,体积大,设计困难。通常包括升压(Boost)、降压(Buck)、升降压(Buck-Boost)和反相等电路。

线性电源具有外围电路简单、体积小、纹波小等优点。但效率低,加热严重。一般来说,线性电源只能降低压力,而不能升高压力。所有降压部件都变成加热和消耗,因此效率低下。此外,还有一种线性电源称为LDO(低压差线性稳压器),降压差很低的情况下可以使用。

这一块对于初学者来说可能算是比较复杂的部分了。如果要从头设计一个开关电源,那是非常复杂的,需要把电源芯片的文档看得很熟,然后按照其计算方法,把用到的电阻阻值、电感感值、电容容值都计算出来。但是好在,开关电源文档上都会有典型应用,我们初学者需求应该都比较简单,文档上大概率会有对应的典型应用的!

2 设计过程

掌握了以上基础知识,看完推荐视频,就可以正式进入了PCB设计过程。总的来说,PCB设计可分为两部分,一是绘制原理图,二是PCB布线。

2.1 绘制原理图

2.1.1 制作元件库和封装库

这是绘制原理图的初步准备。这一步的重点是,我们需要初步确定将使用的组件,并在淘宝上搜索这些组件对应的包装和尺寸。一定要根据搜索到的尺寸绘制包装库,否则即使你画了一个板,你也可能买不到合适尺寸的组件。

当然,最好找到现成的可用图书馆,所以你不必自己画画。你可以下载嘉立创的图书馆,里面的元件相当完整。

此外,建议您使用组件3D加上模型,切换3D从视图上可以看出板子完成后的全貌!

2.1.2 绘制电路原理图

对于初学者来说,这一步的关键在于善于借鉴!

在这里分享一个小方法:

如果您想实现任何功能,您可以先在淘宝上搜索该功能对应的模块,然后查看是否可以下载其数据,或找出其使用的芯片,然后参考芯片的技术文档。最后,将模块数据或技术文档中的应用电路图移动到模块数据中OK了。

另外,CSDN还有很多资源可以下载。

最后,请在搜索资源时使用它Google嗯,百度能找到的东西太少了。

2.2 PCB布线

2.2.0 规则设置

这部分内容很多,但最重要的是导线宽度与安全间距,这个设置应该不会有太大问题。

2.2.1 元件布局
  • 同一功能模块的布局应尽可能紧凑
  • 对于一些特殊的部件,最好在布局前参考其技术手册,并使用其推荐的部件PCB布局(如某些电源芯片或传感器芯片,可以提高应用性能)
  • 发热大、电流大的元件应远离单片机
  • 丝印不要遮挡焊盘。此外,丝印的作用主要是方便后期焊接找到正确的部件位置,因此丝印应尽可能清晰可见
2.2.2 布信号线

  • 信号线宽10~15mil。一般是11mil。
  • 不能走锐角线,直角线也尽量不要。
  • 对于细引脚来说,使用的线径最好在不超过引脚宽度的情况下尽可能宽。
  • 过孔孔径一般可选12,24
  • 双面板的两面导线尽量避免平行走线
  • 信号线不要形成环路,如果必须有环路,那么越小越好
    • 晶振要尽可能离单片机近,尽可能保持接晶振的线等长平行
    • 晶振下面不要过信号线
    • 要接滤波电容。有几个VCC和GND就要接几个滤波电容,滤波电容尽量离单片机近
    • 芯片下方可以走信号线,不用太担心
    2.2.3 布电源线
    • 电源线宽30~50mil(单片机等电流很小的器件的电源线可以细一点,16mil的线能过0.9A电流,单片机需要的不会超过0.2A)
    • 过孔也要相应变大,可选25,50
    2.2.4 布地线
    • 地线不一定要全部布通,可以最后通过覆铜来把所有地导通
    2.2.5 滴泪
    2.2.6 覆铜
    2.2.7 检查

    3 实际制作

    3.1 PCB板制作

    嘉立创就可以制作PCB板,价格很实惠。但是,这只是单纯的板子,没有焊接任何元件。

    3.2 PCB板元件焊接

    大家可以自己上淘宝买回来所有元器件的原料,自己手工焊板子。当然,淘宝上有很多PCB代焊的店家,他们可以提供包工包料的服务,只不过价格可能会稍贵一些。

    4 最终测试

    这一步,只能默默祷告千万不要出什么问题了。不然这当中的问题排查就比较复杂了,暂时不在这篇文章里细说啦。

    结束语

    希望这篇文章对初学者有些帮助。祝大家制作板子顺利,早日成为硬件大师!

    标签: 丝印ok三极管

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