『壹』 設計電子電路的基本步驟方法
設計電子電路的基本步驟方法
實際的電子電路往往是很復雜的,是由多種基本電路組合而成,設計時要根據具體情況,遵循一些規律去合理地設計電路的形式。下面,我為大家分享設計電子電路的基本步驟方法,希望對大家有所幫助!
明確設計任務要求
充分了解設計任務的具體要求如性能指標、內容及要求,明確設計任務。
方案選擇
根據掌握的知識和資料,針對設計提出的任務、要求和條件,設計合理、可靠、經濟、可行的設計框架,對其優缺點進行分析,做到心中有數。
根據設計框架進行電路單元設計、參數計算和器件選擇
具體設計時可以模仿成熟的電路進行改進和創新,注意信號之間的關系和限制;
接著根據電路工作原理和分析方法,進行參數的估計與計算;
器件選擇時,元器件的工作、電壓、頻率和功耗等參數應滿足電路指標要求。
元器件的極限參數必須留有足夠的裕量,一般應大於額定值的1.5倍,電阻和電容的.參數應選擇計算值附近的標稱值。
電路原理圖的繪制
電路原理圖是組裝、焊接、調試和檢修的依據,繪制電路圖時布局必須合理、排列均勻、清晰、便於看圖、有利於讀圖;
信號的流向一般從輸入端或信號源畫起,由左至右或由上至下按信號的流向依次畫出務單元電路,反饋通路的信號流向則與此相反;
圖形符號和標准,並加適當的標注;
連線應為直線,並且交叉和折彎應最少,互相連通的交叉處用圓點表示,地線用接地符號表示。
;『貳』 電子線路設計的原則,步驟,方法(詳細的)
就一般而言,電子電路的設計方法基本包括:總體方案的選擇、單元電路的確定、元器件的選擇和參數的計算。
一、總體方案的選擇
根據設計的任務、要求和條件,採用具有一定功能的若干電源電路構成一個整體,以實現各項性能指標的過程。此過程的基本步驟是:提出方案、分析比較和做出選擇,一般可用方框圖表示方案的基本原理,必要時可畫出具體的電路,因此應注意:
1、針對關繫到電路全局的主要問題,多提一些不同方案,及並深入分析和比較,做出合理的選擇。 2、各框圖的構成應該考慮到實現的可能性,對關鍵的、沒有絕對的方框中的電路有必要進行設計實驗,以滿足設計要求。
3、方框電路的選擇,啊既然四要考慮數字電路,也要考慮模擬電路,應根據具體問題,提出不同方案充分論證,得到正確的結論。
4、選擇最優設計方案,需要在分析論證和具體設計過程中不斷改進和完善,才能達到"性能可靠,降低成本,減少功耗"的目的,有時可能出現一些反復。但應避免方案上的大反復,以避免浪費人力物力。
二、電源電路設計
在確定單元電路的過程中,首先明確對各單元的要求,擬訂出主要單元電路的性能指標;其次是要注意各單元電路之間的相互配合和連接,不能增加電路的復雜性;最後再分別設計各電源電路的結構形式、元器件的選擇和參數計算等。缺點各單元電路的步驟是:明確要求,選擇電路的和計算參數,再次過程中應考慮以下兩點。
1、可自行設計也可直接引用已成型的單元電路,但不能盲目照搬,必要時還要進行某些改動。
2、要明確各電源電路與總體電路的關系,獨立單元電路有時可能從局部考慮更好,但從總局考慮,卻不一定合理。因此,應注意從全局出發選擇合適的元器件,組合最好的電路單元。
三、元器件的選擇
從某種意義上講,電子線路的設計,就是選擇最合適的元器件,並不把它們最好的組合起來,因此,如何選擇元器件,也是設計過程的重要一環。在元器件的選擇過程中主要應考慮的問題是:
1、根據具體的要求所選擇的方案中,需要什麼樣的元器件,每個元器件具有那些功能和什麼樣的性能指標。
2、一般應優先選擇集成電路,因集成電路應用廣泛能簡化設計,並使得裝配、調試和維修方便,同時還能減小電子設備的體積和降低成本,提高電子設備的可靠性。對集成電路應明確以下幾點:
① 熟悉集成電路典型產品的型號、性能及價格等,以便選擇合適的集成電路。
②在雙列直插式、扁平式和單列直插式三種常見封裝方式中應以便與裝配、調試和維修原則選擇。
③ 同一種功能的數字集成電路,可能有TTL產品,又有CMOS產品,業務還有ECL產品選擇時應根據他們各自的特點、性能和設計電路要求的應用場合,靈活掌握。如CMOS器件功耗低,供電電源范圍比TTL器件的要求寬。
四、元器件件參數的計算
在電子電路設計過程中,需要計算某些參數,以挑選元器件。具體的要求是:運用分析方法、弄清電路原理和用好計算公式。計算元器件參數時應注意:
1、 格元器件的額定電流、電壓、頻率和功耗等,應在允許的范圍內;在規定的條件下能正常工作,並能使電路達到性能標要求,且留有適當餘量。
2、 計算參數時,對於環境溫度、電網電壓等工作條件應按最不利的情況考慮。
對於晶體三極體的極限參數,如BVCEO一般迎接電源電壓的1.5倍左右考慮。
在保證電路性能的前提條件下,應盡可能的降低成本、功耗、體積和減少元器件的品種等,並為裝配、調試和維修創造便利條件。
『叄』 如何自學電子電路設計
自學電路設計,步驟:
1、要掌握基礎的電子電路理論,最基礎的書要看,比如:《模擬電子電路》、《數字電子電路》。
2、然後就是多積累一些基礎的電路,以後設計大型的電路系統就會像搭積木一樣,非常簡單。
可以參考這篇文章《設計手勢控制的LED燈:掌握基礎電路後,設計電路就是搭積木》。
3、開始使用一款EDA軟體,比如Altium Designer,照著成熟的電路做一遍下來,從原理圖到PCB,最終做出實物。
『肆』 如何設計電子電路
1、產品功能指標明確。
2、根據指談世吵標選擇晶元、電子器件。
3、根據確定的電子器件設計電路原理圖,然後畫PCB。
4、根據PCB製作印刷電路板。
5、購買電子器件開始往電路板上焊接晶元、電子元件。
6、上含侍電調試返握電路板。
『伍』 電子電路設計
電子電路設計是2005年中國計量出版社出版的圖書, 該書共分五篇十四章,有電子專電路的設計方法,常用元器屬件及選擇,基本電子電路和功能電路設計,電路的抗溫度和抗電磁干擾設計,電路參數測量及印刷電路板的自動化設計。
『陸』 如何設計電子電路
電子信息工程這個專業的主要方向是對小信號的控制處理,所以模電很重要。數電只是為內了培養你的時容序邏輯能力,實際中基本不會用到課本里的內容。設計電路的步驟應該是:1、了解設計要求明確設計任務;2、提出設計思路及方案;3、根據方案搭建電路模塊,繪出電路圖;4、通過計算及實驗驗證方案。
你對設計電路要是完全沒有思路的話說明你模電功底太薄。一般情況下,當你拿到設計要求就應該有個大體的思路了,比如處理過程中要用到的一些基本模塊,放大、濾波、整形、比較等等。所以你需要再看看模電書中一些應用性較強的電路,常用的要記下來,把他們當做信號處理的模塊來使用。其他一些如單片機、感測器、特殊功能晶元的使用就是看經驗了,多親手做點東西,開闊下視野。
你要快速的掌握設計電路的方法的話,建議你看看大學生電子競賽的書,可以提供很多設計思路,思路很重要。
《全國大學生電子設計競賽電路設計》,作者:黃智偉,出版社:北京航天航空大學出版社
『柒』 電子電路設計需要考慮哪些方面
一般PCB基本設計流程如下:前期准備--PCB結構設計--PCB布局--布線--布線優化和絲印--網路和DRC檢查和結構檢查--製版。
第一:前期准備。這包括准備元件庫和原理圖。「工欲善其事,必先利其器」,要做出一塊好的板子,除了要設計好原理之外,還要畫得好。在進行PCB設計之前,首先要准備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用peotel自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,最好是自己根據所選器件的標准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元件的對應關系就行。PS:注意標准庫中的隱藏管腳。之後就是原理圖的設計,做好後就准備開始做PCB設計了。
第二:PCB結構設計。這一步根據已經確定的電路板尺寸和各項機械定位,在PCB設計環境下繪制PCB板面,並按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。並充分考慮和確定布線區域和非布線區域(如螺絲孔周圍多大范圍屬於非布線區域)。
第三:PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的准備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網路表(Design--CreateNetlist),之後在PCB圖上導入網路表(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。然後就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行:
①.按電氣性能合理分區,一般分為:數字電路區(即怕干擾、又產生干擾)、模擬電路區
(怕干擾)、功率驅動區(干擾源);
②.完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,並調整各元器件以保證連線最為簡潔;同時,調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;
③.對於質量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施;
④.I/O驅動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;
⑤.時鍾產生器(如:晶振或鍾振)要盡量靠近用到該時鍾的器件;
⑥.在每個集成電路的電源輸入腳和地之間,需加一個去耦電容(一般採用高頻性能好的獨石電容);電路板空間較密時,也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容。
⑦.繼電器線圈處要加放電二極體(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,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所佔面積和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的
前提下,適當修改器件的擺放,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「錯落有致」。這個步驟關繫到板子整體形象和下一步布線的難易程度,所以一點要花大力氣去考慮。布局時,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PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中,布線一般有這么三種境界的劃分:首先是布通,這時PCB設計時的最基本的要求。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准。這是在布通之後,認真調整布線,使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了,也沒有什麼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麼好,在別人眼裡還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現,否則就是捨本逐末了。布線時主要按以下原則進行:
①.一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內,盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm。對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個迴路,即構成一個地網來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)
②.預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)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,平行容易產生寄生耦合。
③.振盪器外殼接地,時鍾線要盡量短,且不能引得到處都是。時鍾振盪電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信號線,以使周圍電場趨近於零;
④.盡可能採用45o的折線布線,不可使用90o折線,以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)
⑤.任何信號線都不要形成環路,如不可避免,環路應盡量小;信號線的過孔要盡量少;
⑥.關鍵的線盡量短而粗,並在兩邊加上保護地。
⑦.通過扁平電纜傳送敏感信號和雜訊場帶信號時,要用「地線-信號-地線」的方式引出。
⑧.關鍵信號應預留測試點,以方便生產和維修檢測用
⑨.原理圖布線完成後,應對布線進行優化;同時,經初步網路檢查和DRC檢查無誤後,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,電源,地線各佔用一層。
——PCB布線工藝要求
①.線
一般情況下,信號線寬為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於等於0.33mm(13mil),實際應用中,條件允許時應考慮加大距離;布線密度較高時,可考慮(但不建議)採用IC腳間走兩根線,線的寬度為0.254mm(10mil),線間距不小於0.254mm(10mil)。
特殊情況下,當器件管腳較密,寬度較窄時,可按適當減小線寬和線間距。
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於0.6mm;例如,通用插腳式電阻、電容和集成電路等,採用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插針和二極體1N4007等,採用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。實際應用中,應根據實際元件的尺寸來定,有條件時,可適當加大焊盤尺寸;PCB板上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.2~0.4mm左右。
③.過孔(VIA)
一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);
當布線密度較高時,過孔尺寸可適當減小,但不宜過小,可考慮採用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:
PADandVIA:≥0.254mm(10mil)
PADandPAD:≥0.254mm(10mil)
PADandTRACK:≥0.254mm(10mil)
TRACKandTRACK:≥0.254mm(10mil)
第五:布線優化和絲印。「沒有最好的,只有更好的」!不管你怎麼挖空心思的去設計,等你畫完之後,再去看一看,還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經驗是:優化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什麼地方需要修改之後,就可以鋪銅了(Place->polygonPlane)。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地和數字地的分離),多層板時還可能需要鋪電源。時對於絲印,要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時,設計時正視元件面,底層的字應做鏡像處理,以免混淆層面。
第六:網路和DRC檢查和結構檢查。首先,在確定電路原理圖設計無誤的前提下,將所生成的PCB網路文件與原理圖網路文件進行物理連接關系的網路檢查(NETCHECK),並根據輸出文件結果及時對設計進行修正,以保證布線連接關系的正確性;網路檢查正確通過後,對PCB設計進行DRC檢查,並根據輸出文件結果及時對設計進行修正,以保證PCB布線的電氣性能。最後需進一步對PCB的機械安裝結構進行檢查和確認。
第七:製版。在此之前,最好還要有一個審核的過程。
PCB設計是一個考心思的工作,誰的心思密,經驗高,設計出來的板子就好。所以設計時要極其細心,充分考慮各方面的因數(比如說便於維修和檢查這一項很多人就不去考慮),精益求精,就一定能設計出一個好板子。