【电子综合实践与创新】助听器的综合实现(二)——用 Altium Designer 进行电路设计

news/2024/10/19 3:33:21/

halo~我是bay_Tong桐小白
本文内容是桐小白个人对所学知识进行的总结和分享,知识点会不定期进行编辑更新和完善,了解最近更新内容可参看更新日志,欢迎各位大神留言、指点

助听器的综合实现(二)——用 Altium Designer 进行电路设计

        • 【更新日志】
  • Altium Designer的概述与安装部署
    • Altium Designer概述
    • Altium Designer安装部署
  • Altium Designer进行助听器电路设计
    • 助听器电路原理图设计
    • PCB元器件封装
    • PCB设计进行电路板的排版布线

【更新日志】

最近更新:

  • 暂无编辑记录,持续更新中……

Altium Designer的概述与安装部署

Altium Designer概述

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(引用自百度百科)

Altium Designer 19.1.6图示:
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主要功能有原理图设计、印刷电路板设计、FPGA的开发、嵌入式开发、3D PCB设计、封装库设计等

Altium中文网站:https://www.altium.com.cn/

Altium Designer安装部署

Altium Designer可直接前往官网进行免费试用版的下载
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Altium Designer支持免费学生许可证的申请,可直接在官网首页进行申请
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(支持购买正版,其余详细可见另一位优秀博主 吴川斌的博客)

Altium Designer进行助听器电路设计

助听器电路原理图设计

电路板绘制流程:
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助听器实质上是一种低频放大器,可用耳机进行放大,电路由话筒、前置低放、功率放大电路和耳机等部分组成。核心部件为三极管,主要功能是电压信号的放大
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创建原理图文件: File |New |Project |PCB Project

之后在同样的地方创建原理图文件Schematic

即可使用工具进行原理图绘制
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助听器电路原理图如下:

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电气检查:Project| Complie PCB Project …

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若原电路中存在电气错误,则会有Message弹框进行报错

PCB元器件封装

PCB( Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板(引用自百度百科)

由于在设计电路时,往往用到新器件和特殊器件,有些器件在Altium Designer的库中没有办法找到,因此就需要手工创建元器件的封装

元器件封装只是元器件的实际引脚和焊点的位置,纯粹的元器件封装只是空间的概念,因此不同的元器件可以共用一个封装,同种元器件也可以有不同的元件封装

元器件封装的编号一般为元器件类型加上焊点距离(焊点数)加上元器件外形尺寸。eg:AXAIL0.4表示此元件的包装为轴状,两焊点间的距离为400mil

创建元器件封装库: File| New| Library| PCB Library

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创建好PCB库后,即可利用工具进行元器件的PCB绘制
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PCB的层

  • Mechanical layer 机械层 :它一般用于设置电路板的外形尺寸,数据标记,对齐标记,装配说明以及其它的机械信息
  • Top Layer 顶层信号层:也称元件层,主要用来放置元器件,对于双层板和多层板可以用来布线
  • Bottom Layer 底层信号层:也称焊接层,主要用于布线及焊接,有时也可放置元器件
  • Keep-out Layer 禁止布线层:定义布线电气特性的边界, 布线过程中所布的具有电气特性的线不可能超出禁止布线层的边界
  • Top Overlay 顶层丝印字符:PCB板上看到的元件编号和一些字符

PCB的层图示:

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非极性电容PCB图示:

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创建新的元器件文件

当需要在一个库中继续添加新的文件时,在左下角点击PCB Library,可以进行库中元件的管理

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PCB封装绑定

在原理图界面,双击原理图中的元器件,在弹出的Properties窗口中,在Footprint部分可以进行PCB的添加或编辑

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PCB设计进行电路板的排版布线

将原理图信息发送到目标PCB

在将原理图信息转换到新的空白PCB之前,确认与原理图和PCB关联的所有库均可用,并且在同一个工程下

在原理图界面,选择Design |Update PCB Document,即可将原理图信息发送至PCB

元件布局

元件布局不仅影响PCB的美观,而且还影响电路的性能。在元件布局时应注意:

  • 先布放单片机、DSP、存储器等关键元器件,然后按地址线和数据线的走向布放其他元器件
  • 高频元器件引脚引出的导线应尽量短,以减少对其他元件及其电路的影响
  • 模拟电路模块与数字电路模块应分开布置,不要混合在一起
  • 带强电的元件与其他元件距离要尽量远,应布放在调试时不易触碰的地方
  • 对于重量较大的元器件,要在PCB上安装一个支架进行固定,防止脱落
  • 对于一些发热严重的元件,必须安装散热片
  • 电位器、可变电容等元件应布放在便于调试的地方

PCB布线

布线时应遵循以下基本原则:

  • 输入端导线与输出端导线应尽量避免平行,以免发生耦合
  • 在布线允许的情况下,导线的宽度尽量取大些,一般不低于10mil
  • 导线的最小间距是由线间绝缘电阻和击穿电压决定的,在允许布线的范围内应尽量大些,一般不小于12mil
  • 微处理器芯片的数据线和地址线应尽量平行布线
  • 布线时尽量少转弯,若需要转弯,一般取45°走向或圆弧形。在高频电路中,拐弯时不能取直角或锐角,以防止高频信号在导线拐弯时发生信号反射现象
  • 电源线和地线的宽度要大于信号线的宽度

助听器PCB图示例如下:

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持续更新中……
我是桐小白,一个摸爬滚打的计算机小白


http://www.ppmy.cn/news/276976.html

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