技术标签: PCB
你是否厌烦了洞洞板上焊电路的繁琐?是否总是被莫名其妙的噪声所困扰?快加入PCB的大家庭吧!从零开始DIY自己的PCB电路板,只需要一台电脑和一个电子人的大脑_(:3」∠❀)
软件简介:
Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在Windows操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件使电路设计的质量和效率大大提高。
使用AD绘制PCB电路板一般首先绘制电路原理图,根据原理图绘制PCB。
本文使用的AD版本为Altium Design 18。
感谢:带我入门的Geng Hao ran 同学!
接下来让我们以一个减法器为例,从无到有制作一块PCB:
打开AD,新建一个Project
我们可以观察到在侧边栏里出现了一个新的Project.
在工程里新建一个原理图文件
打开原理图文件,开始绘制原理图。本文减法器采用了TI公司的OPA211运放。
AD的芯片信息都保存在库中。我们可以使用现成的库,也可以自己制作一个常用库。点击place part (即下图横栏第五个黄色芯片标志)可以打开Libraries侧边栏。
如要安装库,点击下图中的左上角Libraries…,点击install…,找到自己库文件,即可安装。
在libraries中找到通用运放Op Amp(OPA211与大多数OP系列运放引脚设置相同),双击 Op Amp 将其放置在原理图中。原理图中双击运放可以打开properties界面。在此侧边栏中修改运放的信息。此处修改为OPA 211.
下面要做的比较重要,即修改芯片的封装。在properties下向下滑动窗口,可以看到footprint选项,默认为H-08封装,点击Add旁边图形为一支笔的按钮(edit按钮),来编辑封装信息。
出现如下弹窗,选择 Library Path,点击Browse…
点击之后将又会出现一个弹窗,可以让我们选择封装,我们选择常用的贴片封装SOIC-8,8脚贴片芯片。封装是根据芯片来选择的,常用的有SOIC和DIP,若是不常见的芯片,可以从官网(比如TI)上下载对应的封装文件。
点击OK 回到上一个页面,再次点击OK。这时,我们已经改好芯片的封装了。
鼠标左键按住这个运放,同时按Y将其上下翻转。
下面讲几个常用鼠标操作:
接下来放置电阻,同样,在libraries中搜索r。将电阻放置在电路中。
修改电阻信息。
同样需要修改封装,修改为常用的贴片元件封装,即0805.
如法炮制,添加电阻、电容等元件,电路图如下图所示。
图中C1,C2,C3,C4为电源去耦电容。
其中10uF的去耦电容常用有极性电容,比普通无极性电容大,其封装不是上述0805,而是1206.其余电容与电阻一样,选择0805封装。
此电路为一个模拟减法器。
芯片供电+5V -5V 可以在工具栏中右击选择。工具栏中的图标右击可以有很多选项。
输入通过两个SMA接口输入,输出也是通过一个SMA接口。在libraries中添加。
Header是用来接正地负的排针接口。在libraries中添加。
Header需要与电路中的网络相连接,我们在Header的三个引脚处加上Net Label。即图中的第五个图标。
放置网络接口Net Label 时需要将十字准星放在Header引脚上。然后修改Net Label的网络连接,双击刚刚安置的Net Label。在 Net name 里选择我们想要的网络。
将Header的三个接口接上正地负,这样我们使用模块的时候,用直流电源通过杜邦线接在排针上给芯片供电。
给各个元件用导线连上。可以用ctrl+W快速布线。
这样基本上就画完原理图了。
最后记得 ctrl+S 保存自己刚刚画好的原理图。
右键点击工程文件,save工程文件。
我们这个工程的原理图就画完了。
工程文件下新建一个PCB文件
出现一个新的PCB文件,如下图所示。先保存此文件和工程文件,然后右击PCB文件,选择 show difference
跳出弹窗,点击OK
出现一个窗口,显示原理图中的元件与线路网络。随便一个元件,右击,选择 update all in >> PCB document.
界面变为如下。左下角图标被点亮,点击create engineering change order
点击之后出现如下界面,点击下方execute changes.
点击close后,我们可以看到在PCB的右下角已经出现了原理图中的元件。
PCB上的元件体现出来都是其焊盘,这也是我们在原理图中修改封装的意义。将所有元件拖到画布中央,可以根据习惯改一下一些接口名字。
把底层那个紫色的方框删掉,看起来清爽一点。将元件大体按照顺序排列好。
图中自动生成的白色丝线就是根据原理图生成的,防止误连、错连、漏连。
为了方便控制线宽,我们在顶部选项里选择 design ——classes
在net class里新建一个class
将新建class命名为power,将+5V,-5V,GND添加其中。
点击OK,完成class创建。再在顶部选项中选择design——rules,设置布线规则。
打开后窗口如图所示,选择width,现在我们的线宽是10mil。
右击,新建规则,命名为Power,将其设置连接为 Net class中的 Power。
修改线宽为默认20mil,如下图所示。通过rule这种方法我们可以快速设置某一个网络的线宽。
点击OK返回,现在我们可以开始连线了。连线时,所有的地可以暂时不管,最后通过覆铜来解决接地的问题。先将可以直接连上的在Top layer层上连好。这时候我们发现R5绕不过去了,需要打一个孔绕道地面过去连上。
其实这个电路上下颠倒一下完全不需要过孔,这里为了演示一下过孔,选择了这种较为麻烦的方法。
在工具栏上选择如下图标。
在图中放置一个过孔。
将其Net参数设置为我们需要连接的Net_R4_1。
设置过孔盖油。
如此再放置一个过孔。将过孔连入电路。其中蓝色线是在选择Bottom Layer 下绘制的。通过过孔的方式,我们完成了电路。基本如下图所示。
调整一下元件的位置,让电路图更好看,在四个角放上立柱的孔,方便使用时固定模块。
电路基本完成了。如下图所示。
下面我们来切割电路,以便确定最终PCB的大小。先在下边栏选择Keep-out layer层。
绘制电路板边界,先点击下图中的按钮。
在电路四周画上一圈紫色线。这就是我们电路板的边框。
选中全体。点击Design——Board Shape——Define from selected objects
这样就可以将PCB板切割出来。
点击Tools——Teardrops进行滴泪操作,使线路连接更圆滑。
最后的工序————覆铜!
放置覆铜区,如图。
依次点击四个角,给整块模块都覆铜。覆铜效果如图所示。
在properties中将覆铜设置为连接到地。还可以根据需求设置覆铜的样式 Fill Mode。
反面进行相同操作。
好了,覆铜完毕意味着这块PCB已经做完了。可以交给工厂生产咯。记得保存文件噢!
成品展示:
点击view——3D layout mode
可以看到软件仿真出的三维视图。
一块PCB就绘制结束了。
_(:3」∠❀)_菊花碎了一地
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