光電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)：第4章 原理圖設(shè)計(jì)

光電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

(2016)

第4章

原理圖設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：原理圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)創(chuàng)建PCB工程與原理圖文件原理圖選項(xiàng)原理圖繪制工具使用庫(kù)放置元件和元件屬性繪制電路多圖紙編輯自動(dòng)元件標(biāo)號(hào)封裝管理器1.原理圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

器件與封裝規(guī)劃好各種電容值，電阻值，電感值，磁珠，二極管的封裝電容，統(tǒng)一命名為C…0.1uF,0.01uF,0.001uF的建議用C0402封裝，這樣Layout時(shí)，才能

盡可能的把去耦電容放到BGA的底下，減少引線電感1uF以下的不常見電容用C0603（如560pF，27pF，10pF等）2.2uF-10uF的建議用C0805

極性電容*_P使用極性電容時(shí)，要考慮耐壓值，比如同為100UF，封裝不同，

耐壓值就不同47uF以上建議用C3528_P22uF-47uF的用C1206_P電阻，統(tǒng)一命名為R….0ohm,22ohm,33ohm,10K,20k,2k等用量比較大的，建議用R0402，以減小PCB板的使用面積。其它阻值的電阻，包括精密電阻封裝建議用R0603功率電阻，要考慮功率大小。電感，統(tǒng)一命名為L(zhǎng)…選定電感的封裝的時(shí)候，一定要做市場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，同時(shí)要考慮電感要承受的電流大小。建議先評(píng)估好電流大小之后，購(gòu)買電感，然后再回來(lái)做封裝。磁珠，統(tǒng)一命名為L(zhǎng)…LED燈，統(tǒng)一命名為L(zhǎng)ED…規(guī)劃各芯片的封裝，封裝名（footprint）規(guī)劃元器件封裝名（footprint）

規(guī)劃元器件封裝庫(kù)設(shè)計(jì)符號(hào)圖形

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)從芯片供應(yīng)商的官方網(wǎng)站上找symbol6原理圖設(shè)計(jì)流程設(shè)置電路圖紙參數(shù)規(guī)劃電路圖的總體布局在圖紙上放置元器件進(jìn)行布局和布線對(duì)元器件位置以及布線進(jìn)行調(diào)整加入和修改元件的標(biāo)號(hào)和型號(hào)編輯標(biāo)題框編譯、糾錯(cuò)、輸出并打印7原理圖設(shè)計(jì)原則基本要求：繪制美觀

信號(hào)流向清楚

標(biāo)注清晰

可讀性強(qiáng)一般原則：順著信號(hào)的流向擺放元件。按功能模塊靠近放置元件。分隔不同功能模塊。電源線在上面，地線在下部。電源線與地線平行。按信號(hào)規(guī)劃按功能分塊2.工作空間與工程工程是每項(xiàng)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，包括設(shè)計(jì)中生成的一切文件，比如原理圖文件、PCB圖文件、各種報(bào)表文件及保留在項(xiàng)目中的所有庫(kù)或模型。工程有6種類型–PCB工程、FPGA工程、內(nèi)核工程、嵌入式工程、腳本工程和庫(kù)封裝工程。一般情況下，一個(gè)PCB工程對(duì)應(yīng)一塊PCB板。Workspace（工作空間）比工程高一層次，可以通過Workspace（工作空間）組織關(guān)聯(lián)的工程。一般情況下，一個(gè)工作空間對(duì)應(yīng)一個(gè)產(chǎn)品（多塊PCB板）的開發(fā)。創(chuàng)建一個(gè)工作空間工作空間工程文件當(dāng)前工程

創(chuàng)建一個(gè)工程File>>New>>Project>>PCBProject，即可在當(dāng)前工作區(qū)創(chuàng)建新的PCB工程新建工程并不直接在硬盤中創(chuàng)建文件，需要保存：在工程面板中，右鍵單擊新建的工程名>>SaveProject，在彈出的對(duì)話框中，選擇工程存儲(chǔ)目錄（一般需要為新建的工程新建一個(gè)專屬目錄）并命名工程。添加一個(gè)原理圖文件在工程面板中，右鍵單擊新建的工程>>AddNewtoProject

>>

Schematic新建文件并不直接在硬盤中創(chuàng)建文件，需要保存：?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械谋４嫖募D標(biāo)，然后在彈出的對(duì)話框中選擇目錄并命名文件。3.原理圖圖紙?jiān)O(shè)置SheetOptions(快捷鍵“D-O”)

Design>>documentOption>>SheetOptions

圖紙尺寸圖紙放置方向標(biāo)題欄

”Sheetof”的間距圖紙引用區(qū)域圖紙尺邊框邊框顏色背景顏色捕捉柵格自定義圖紙尺寸視圖柵格電氣柵格柵格柵格幾乎是任何計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)工具中必有的概念在AD的原理圖編輯其中，包含以下三種柵格：捕捉柵格

在原理圖中進(jìn)行操作時(shí)，光標(biāo)在捕捉柵格上移動(dòng)，移動(dòng)步長(zhǎng)即為柵格大小視圖柵格

原理圖中顯示的柵格電氣柵格

對(duì)具有電氣意義的元素操作時(shí)，光標(biāo)能達(dá)到的柵格單位英制單位公制單位DxpDefault

參數(shù)定義一些預(yù)定的參數(shù)(包括圖紙作者、名稱、編號(hào)等等)或可添加自定義的參數(shù)，這些參數(shù)可在圖紙中引用，以“=”為前綴后跟參數(shù)名(如“=Author”)，這些引用在圖紙打印或發(fā)布時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，在編輯器中可選擇轉(zhuǎn)換或不轉(zhuǎn)換。填寫標(biāo)題欄在參數(shù)中填寫標(biāo)題欄信息，并在標(biāo)題欄中填寫參數(shù)引用(放置字符串“P-T”)。放置過程中可按“G”更改捕捉柵格雙擊字符串彈出屬性對(duì)話框，可修改顏色、字體和字號(hào)等屬性可在環(huán)境選項(xiàng)中的原理圖選項(xiàng)中修改參數(shù)引用的轉(zhuǎn)換設(shè)置（默認(rèn)不轉(zhuǎn)換）系統(tǒng)選項(xiàng)中的原理圖選項(xiàng)轉(zhuǎn)換特殊的字符串繪圖工具菜單快捷鍵“P-D”繪圖工具沒有電氣意義，用于在原理圖中繪制示意性的圖形、標(biāo)注、邊框等4.原理圖繪制工具電氣連接工具菜單快捷鍵“P”中的大部分工具電氣連接對(duì)象包括：導(dǎo)線(Wire)“P-W”手工節(jié)點(diǎn)(ManualJunction)總線(Bus)“P-B”相關(guān)導(dǎo)線的集合，實(shí)際上不具有電氣意義總線入口(BusEntry)“P-U”導(dǎo)線到總線的連接，實(shí)際上不具有電氣意義線束(Harness)“P-H”具有相關(guān)功能的導(dǎo)線和總線的集合添加注釋性信息工具電氣連接工具網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)(NetLable)“P-N”將未用導(dǎo)線連接的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)示為具有電氣連接電源端口(PowerPort)“P-O”永遠(yuǎn)具有全局意義的端口，一般用于電源端口(Port)“P-R”層次結(jié)構(gòu)中圖紙到父圖的連接，或平行結(jié)構(gòu)中圖紙間的連接跨圖紙連接(OffSheetConnector)“P-C”層次結(jié)構(gòu)中，同一子圖的圖紙間的連接圖紙符號(hào)(SheetSymbol)“P-S”層次結(jié)構(gòu)中，對(duì)子圖的引用圖紙入口(SheetEntry)“P-A”層次結(jié)構(gòu)中，位于圖紙符號(hào)內(nèi)，與子圖的Port對(duì)應(yīng)……添加注釋性信息工具5.使用庫(kù)使用庫(kù)Library面板-Libraries…正在被使用的庫(kù)添加庫(kù)移除庫(kù)AD的庫(kù)AD的庫(kù)位于安裝目錄下的“Library”目錄內(nèi)以集成庫(kù)的形式包含許多廠商的大量器件“Library\pcb”目錄中包含幾乎所有的標(biāo)準(zhǔn)封裝PCB封裝庫(kù)當(dāng)需要一個(gè)元件時(shí)，建議先搜索AD已有的庫(kù)文件查找結(jié)果6.放置元件可通過菜單快捷鍵“P-P”放置元件，也可通過Library面板放置元件（推薦）在Library面板中，選中待添加的元件，單擊“PlaceXXX”放置元件在放置元件的過程中，可以：Space、Shift+Space：

旋轉(zhuǎn)元件X、Y：翻轉(zhuǎn)元件Tab：修改元件屬性G：切換捕捉柵格(10、5、1)左鍵單擊：放置元件右鍵單擊：停止放置元件屬性可在放置元件時(shí)按“Tab”鍵修改也可在放置好的元件上雙擊修改元件標(biāo)號(hào)仿真模型3D模型封裝子件選擇元件注釋

元件描述參數(shù)列表Visible：是否可視Locked：是否可修改電阻電容等無(wú)源元件的屬性無(wú)源元件的參數(shù)列表中，一般含有“Value”參數(shù)，它同時(shí)是元件的仿真參數(shù)一般應(yīng)將元件數(shù)值填寫在“Value”參數(shù)中，并設(shè)置為“Visible”“Comment”用于填寫元件型號(hào)，對(duì)于一般阻容元件無(wú)具體型號(hào)的，可將其設(shè)置為參數(shù)引用“=Value”并隱藏電阻的功率、電容的耐壓等參數(shù)，可在參數(shù)列表中添加新的自定義參數(shù)元件的封裝選擇對(duì)于集成庫(kù)里的元件，一般封裝已經(jīng)選定（注意檢查）對(duì)于自己繪制的元件，若繪制庫(kù)時(shí)未指定封裝，可在繪制原理圖時(shí)指定可單擊元件屬性對(duì)話框右下方的“Add…”-“Footprint”添加封裝或選定已有封裝單擊“Edit”編輯已有封裝可更改封裝的顯示模式添加封裝庫(kù)7.繪制電路“P-W”，繪制導(dǎo)線鼠標(biāo)變成十字光標(biāo)，移動(dòng)光標(biāo)，根據(jù)電氣柵格，當(dāng)光標(biāo)捕捉到一個(gè)具有電氣意義的連接點(diǎn)時(shí)，灰色小斜十字會(huì)變大變紅，然后單擊開始繪制；也可在任意空白區(qū)域開始繪制移動(dòng)光標(biāo)，繪制出導(dǎo)線，默認(rèn)情況下導(dǎo)線只會(huì)90度拐彎，這時(shí):“Space”：更改出線方向（先水平或先垂直）“Shift+Space”：更改拐彎角度(90度、45度、任意角度)“Tab”：更改導(dǎo)線屬性（粗細(xì)、顏色等），不建議更改！繪制導(dǎo)線時(shí)，捕捉到電氣連接點(diǎn)時(shí)，單擊完成繪制，未捕捉到電氣連接點(diǎn)時(shí)，單擊確定一段導(dǎo)線，繼續(xù)移動(dòng)光標(biāo)可繼續(xù)繪制“P-R”，繪制端口單擊確定位置，移動(dòng)光標(biāo)確定端口長(zhǎng)度“Tab”：更改端口屬性再次單擊，完成繪制端口名可以命名網(wǎng)絡(luò)；也可不命名網(wǎng)絡(luò)，取決于工程選項(xiàng)端口名隸屬的線束名，無(wú)線束可空缺信號(hào)流向字符對(duì)齊“P-O”繪制電源端口“Tab”鍵更改屬性移動(dòng)光標(biāo)確定位置，單擊放置端口形式（Style）僅決定圖形符號(hào)，并不具有電氣意義，電氣意義完全取決于網(wǎng)絡(luò)名CircleArrowBarWavePowerGroundSignalGroundEarth網(wǎng)絡(luò)名形式是否顯示名字檢視器面板通過檢視器面板可以查看和修改選定的單個(gè)（或多個(gè)）對(duì)象的屬性（共有屬性）通過檢視器面板修改元件屬性和在元件屬性對(duì)話框里修改效果是一樣的選中了兩個(gè)電容選中了兩個(gè)電容顯示選中了兩個(gè)對(duì)象兩個(gè)電容的共有屬性查找相似對(duì)象對(duì)話框查找相似對(duì)象對(duì)話框可以通過右鍵菜單調(diào)出可以通過指定用于匹配的屬性項(xiàng)和屬性值來(lái)查找具有相同屬性值的相似對(duì)象查找

SymbolReference同為“Cap”

并且

CurrentFootprint同為“RAD-0.3”

的對(duì)象查找

SymbolReference同為“Cap”

并且

CurrentFootprint同為“RAD-0.3”

的對(duì)象選中查找到的對(duì)象打開檢視器可選擇在當(dāng)前圖紙中查找或者在所有打開的文檔中查找配合查找相似對(duì)象對(duì)話框和檢視器進(jìn)行批量修改8.多圖紙工程的設(shè)計(jì)在一個(gè)PCB工程中，可以由多個(gè)圖紙生成一個(gè)PCB圖多圖紙的結(jié)構(gòu)關(guān)系可在工程選項(xiàng)（“C-O”-Option）中設(shè)置:自動(dòng)根據(jù)圖紙內(nèi)容自動(dòng)結(jié)合平坦多圖紙?zhí)幱谙嗤瑢哟渭?jí)別，其間僅以Port連接層次圖紙自上而下調(diào)用，子圖Port對(duì)應(yīng)父圖SheetSymbol中

的SheetEntry，層次結(jié)構(gòu)最為嚴(yán)格嚴(yán)謹(jǐn)，規(guī)模較大的電

路推薦采用層次結(jié)構(gòu)全局所有圖紙中的NetLable和Port都是全局有效AD支持的四種多圖紙結(jié)構(gòu)圖紙引用（父圖引用子圖）一張圖紙可以通過放置SheetSymbol（“P-S”）來(lái)引用另一張圖紙放置過程中按“Tab”鍵修改屬性在一個(gè)圖紙引用關(guān)系中，引用者稱為“父圖”，被引用者稱為“子圖”子圖標(biāo)號(hào)子圖圖紙名

（文件名）可通過這個(gè)按鍵選擇工程中已有的圖紙SheetEntry（圖紙入口）對(duì)于層次結(jié)構(gòu)，在父圖中的SheetSymbol中添加SheetEntry（“P-A”），SheetEntry與子圖中的Port對(duì)應(yīng)，可將子圖中的網(wǎng)絡(luò)與父圖連接放置SheetEntry時(shí)，按“Tab”鍵可修改屬性對(duì)于平坦或全局結(jié)構(gòu)，子圖間的Port甚至NetLabel都是連接的，不需要SheetEntrySheetEntry名

應(yīng)與子圖中的Port一致，下拉列表中包含已自動(dòng)識(shí)別出的名字信號(hào)流向

應(yīng)與子圖中Port的信號(hào)流向一致自動(dòng)生成包含SheetEntry的SheetSymbol對(duì)于已繪制好的子圖，在父圖中添加對(duì)它的引用，可以用“CreateSheetSymbolFormSheetOrHDL”(“D-Y”)，然后在彈出的對(duì)話框中選擇欲引用的子圖名SheetSymbol同步增刪或修改子圖Port后，或增刪、修改SheetEntry后，可通過SheetSymbol右鍵菜單中的“SheetSymbolAction”->

“SynchronizeSheetEntriesandPorts”同步平坦PowerPort全局Port全局NetLabel本地層次PowerPort全局Port對(duì)應(yīng)SheetEntryNetLabel本地全局PowerPort、Port、NetLabel均全局多圖紙中電氣連接的作用域9.自動(dòng)元件標(biāo)號(hào)對(duì)元件標(biāo)號(hào)沒有特殊要求時(shí)，可通過自動(dòng)元件標(biāo)號(hào)工具自動(dòng)對(duì)工程中的所有元件標(biāo)號(hào)?！癟-A”圖紙內(nèi)的編號(hào)順序編號(hào)分組原則——哪些屬性一樣的對(duì)象統(tǒng)一編號(hào)圖紙的編號(hào)優(yōu)先次序，Order值越小越先編號(hào)，即編號(hào)越小可設(shè)置不同圖紙的元件從不同的起始值開始編號(hào)編號(hào)前后的對(duì)照更新編號(hào)清除所有編號(hào)將更新應(yīng)用于工程中10.封裝管理器“T-G”封裝管理器統(tǒng)一列出所有元件的封裝，并可更改。原件及其當(dāng)前封裝備選封裝和當(dāng)前封裝封裝視圖添加、刪除、管理封裝校驗(yàn)封裝是否可用，如果不可用，可能需要添加相應(yīng)的庫(kù)11.編譯項(xiàng)目編譯過程檢查設(shè)計(jì)草圖的錯(cuò)誤，提供一個(gè)排除錯(cuò)誤的環(huán)境。選擇Project>>CompilePCBProjectxxx.PrjPcb。