电子设计,顾名思义就是电子产品进行方案开发中电路图纸的设计,电路图纸的设计包括原理图的设计以及PCB的设计。电子设计是整个电子产品开发项目的核心,只有保证电路图纸的正确性,才可以保证后期电子产品的正常运转。本章以个问答的形式,来逐一的讲解我们在电子设计过程中所要接触的一些基本的概念。我们在做电子设计之前,必须要要先了解这些常规的概念,才能对整个电子设计做一个宏观把控,才能做好我们的电子设计。
学习目标
掌握原理图设计中基本概念
掌握PCB设计中的基本概念
掌握PCB生产工艺的基本概念
掌握阻抗设计的常规概念
掌握电子设计中的一些基本原则
掌握电子设计中基本电气元件的功能
1.1什么叫做原理图,它的作用是什么?答:原理图,SchematicDiagram,顾名思义就是表示电路板上各器件之间连接关系原理的图表。在方案开发等正向研究中,原理图的作用是非常重要的,而对原理图的把关也关乎整个项目的质量甚至生命。由原理图延伸下去会涉及到PCBlayout,也就是PCB布线,当然这种布线是基于原理图来做成的,通过对原理图的分析以及电路板其他条件的限制,设计者得以确定器件的位置以及电路板的层数等。它表示的只是虚拟的连接关系,作用就是为了引导PCB设计人员按照原理图的连接关系来进行连接,如图1-1所示,原理图表示的只是U3这个器件与其它电阻、电容的连接关系,以及器件本身的一些参数。
图1-1原理图释义框图
1.2什么叫做PCB版图,它的作用是什么?答:PCB版图,根据原理图画成的实际元件摆放和连线图,供制作实际电路板用,可在程控机上直接做出板来。当制作实际的电路板之前,必须根据原理图绘制出PCB版图,然后用PCB版图进行生产、安装上器件,才可以得到实际的电路板,也就是我们通常所说的PCB。通过图1-1绘制好的原理图,导入到PCB中,绘制出图1-2所示的PCB版图(cadenceallegro),我们实际的电路板,也就是这个效果。
图1-2PCB版图释义框图
1.3什么叫做原理图符号,它的作用是什么?答:所谓的原理图符号,就是我们在绘制原理图时,需要用一些符号来代替实际的元器件,这样的符号,我们就称之为原理图符号,也称之为原理图库。它的作用就是来代替实际的元器件,我们在做原理图符号的时候,不用去管这个器件具体是什么样子的,只需要匹配一致的管脚数目即可,然后去定义每一个管脚的连接关系就可以了。如图1-3所示,TF卡座的原理图符号展示,以及如图1-4所示,TF卡座的实物图展示。
图1-3TF卡座的原理图符号
图1-4TF卡座的实物图
1.4什么叫做PCB符号,它的作用是什么?答:PCB符号,也叫PCB封装,就是把实际的电子元器件,芯片等的各种参数,比如元器件的大小、长宽、直插、贴片以及焊盘的大小,管脚的长宽、管脚的间距等用图形方式表现出来。PCB封装的作用,就是把元器件实物按照1:1的方式,用图形的方式在PCB绘制软件上体现出来,以便绘制PCB版图的时候,进行调用,进行PCB封装绘制的时候,必须保证跟实物是一致的。如图1-5所示是PCB封装展示,图1-6是规格书展示。
图1-5PCB封装图
1-6规格书图纸
1.5PCB封装的组成元素有哪些?答:一个完整的PCB封装是由许多不同元素组合而成的,不同的器件所需的组成元素也不同。一般来说,封装组成元素包含:沉板开孔尺寸、尺寸标注、倒角尺寸、焊盘、阻焊、孔径、热风焊盘、反焊盘、管脚编号(PinNumber)、管脚间距、管脚跨距、丝印线、装配线、禁止布线区、禁止布孔区、位号字符、装配字符、1脚标识、安装标识、占地面积、器件高度。在CadenceAllegro软件中,以下元素是必须要有的:焊盘(包括阻焊、孔径等内容)、丝印线、装配线、位号字符、1脚标识、安装标识、占地面积、器件最大高度、极性标识(只针对极性器件)、原点。如图1-7所示,QFN48的封装展示。
图1-7QFN48的封装展示
1.6常见的PCB封装类型有哪些?答:常见的PCB封装有有如下几种,如下所示,这些常用的封装,可以直接去我们的本书的交流论坛#;#;PCB联盟网(