原理圖與 PCB 設計流程及注意事項
一、原理圖設計
1. 首先,需要創建一個新的項目,在此項目中建立原理圖。
2. 接著,在原理圖中添加元件和芯片。可以從元件庫中挑選所需的元件,如電阻、電容等。既可以在元件庫中進行搜索查找,也可以直接使用常用庫中的元件。
3. 然后,利用連線工具將各個元件連接起來,以此來體現它們之間的電氣連接關系。同時,要添加電源(VCC)和接地(GND),確保電路中的元件能夠正確地連接到電源和地。
4. 對于封裝環節,如果使用的是常用庫的元件,通常無需更新封裝,因為常用庫里的元件本身自帶封裝。但如果是自己繪制的元件且沒有封裝,則需要繪制封裝。此外,也可以在元件庫中搜索對應元件所需的封裝。需要注意的是,若沒有封裝,后續將無法順利轉為 PCB。
5. 最后,要仔細檢查原理圖中的各個元件是否連接,連接是否正確。在確認無誤后,將原理圖轉換為 PCB。
注意事項:原理圖上的芯片腳位必須與數據手冊上的腳位相匹配,要格外注意各個元件的連接以及封裝的準確性。以三極管為例,其芯片封裝的腳位順序一定要和手冊上保持一致。
?二、PCB 設計
1. 在將原理圖轉換為 PCB 后,需要在 PCB 板上進行排版規劃,合理安排元件之間的連接。
2. 使用走線工具連接元件的引腳,以此來建立各個元件之間的連接。
3. 進行布線操作,并優化線路的走向,確保信號通路合理且不會相互干擾。
4. 進行鋪銅和通孔設計。設計并鋪設 PCB 板上的銅排,連接各個元件的引腳,以確保良好的電氣連接。通孔可以降低頂層和底層之間的電容效應,減小電阻效應等。
5. 在設計完成后,點擊檢查 DRC(設計規則檢查),查看元件和引腳是否連接。如果存在未連接的情況,系統會顯示錯誤。在檢查無誤后,即可完成設計。
注意事項:在布線過程中,應盡量采用 45°角走線,避免使用 90°角走線。這是因為在高速通信場景下,為了保持信號的傳輸流暢,45°角走線相比 90°角走線具有更小的干擾,因此 45°角走線的效果更佳。在鋪銅方面,建議選擇正反面全鋪銅。鋪銅能夠提高地線和電源線的導熱性,降低線路的阻抗,從而提高信號傳輸的質量,有助于減少信號傳輸過程中的損耗。相反,如果不進行鋪銅,電路板的散熱性能會較差,傳輸信號的質量也會受到不利影響。通孔不僅可以降低頂層和底層之間的電容效應、減小電阻效應,還能增加一定的電流能力。例如,在同樣一塊覆銅的情況下,如果增加了過孔,流過的電流將會顯著增強。此外,在信號旁邊放置通孔主要是為了濾除雜波的干擾,降低頂層和底層 GND 之間的阻抗,防止過爐時 PCB 起泡,起到散熱、降低阻抗的作用,同時也能讓一些線路和地形成一個空間,產生電容效應,從而起到濾除雜波影響的效果。