從今天開始來介紹一下電路板設(shè)計入門。

目的是為了讓大家多少可以自行設(shè)計一些簡單的電路板。同時可以檢閱自己在設(shè)計中所存在的知識的遺漏。

至于專家級別的，可以跳過鄙人的文章。因為每天的時間有限，望大家見諒。

那么閑話少說，開正題。

話說，咱是咋進(jìn)入這個行業(yè)的。(跑題了吧?)

是因為學(xué)校的知識沒學(xué)好，沒有分清啥子是電路設(shè)計，啥子是電路板設(shè)計。

正是因為如此，一下子跑偏了自己的命運(yùn)。老板說，來我公司做電路板設(shè)計吧。好滴好滴地回答了，滿腦子里以為是電路設(shè)計。

那么電路設(shè)計與電路板設(shè)計的區(qū)別是什么呢?

電路設(shè)計：電氣電路和電子電路設(shè)計。電路主要分為數(shù)字電路和模擬電路。

數(shù)字電路那可以說是無處不在了，最常見的是生活中所用的電腦，手機(jī)還有家電類。模擬電路則多見于電源，驅(qū)動及工業(yè)模擬控制等。本文只談及電子電路設(shè)計。

簡單粗暴的解釋就是，學(xué)校里學(xué)習(xí)的電阻，電容等電子元件符號用線連起來，就是電路設(shè)計。

電路板設(shè)計：則是依據(jù)電路設(shè)計完成的電路圖紙(概念)，完成電路板實物的平面設(shè)計。設(shè)計好的數(shù)據(jù)傳給電路板生產(chǎn)商，就可以生產(chǎn)出電路板來了(說的容易...)。

話說到這里，只是對電路設(shè)計感興趣的朋友們請繞行，以免耽誤寶貴的時間。

電子電路設(shè)計基本流程

1、先分析所要實現(xiàn)的功能，并對其功能進(jìn)行歸類整合，明確輸入變量、輸出變量和中間變量。

2、提出電路的功能要求，明確各功能塊的功能及其相互間的連接關(guān)系，并作框圖設(shè)計。

3、確定或者設(shè)計各單元電路，確定其中的主要器件，給出單元電路圖。

4、整合各單元電路，規(guī)范設(shè)計統(tǒng)一的供電電路即電源電路，并做好級聯(lián)的設(shè)計。

5、設(shè)計詳盡電路全圖，確定全部元器件并給出需用元器件清單。

6、根據(jù)元器件和電路設(shè)計印制電路板圖，并給出相應(yīng)的元器件分布圖、接線圖等。如果是整機(jī)的，一般還要提供整機(jī)結(jié)構(gòu)圖。

7、實現(xiàn)工藝比較復(fù)雜以及有特殊工藝要求的，需要給出工藝要求說明，或者給出工藝設(shè)計報告。

8、進(jìn)行業(yè)余設(shè)計或者屬于單體實驗開發(fā)類的電路設(shè)計時，還要經(jīng)過調(diào)試與測試。并給出實驗與測試的結(jié)果。

9、寫出設(shè)計說明書或者設(shè)計報告。

集成電路設(shè)計流程

1、電路設(shè)計

依據(jù)電路功能完成電路的設(shè)計。

2、前仿真

電路功能的仿真，包括功耗，電流，電壓，溫度，壓擺幅，輸入輸出特性等參數(shù)的仿真。

3、版圖設(shè)計(Layout)

依據(jù)所設(shè)計的電路畫版圖。一般使用Cadence軟件。

4、后仿真

對所畫的版圖進(jìn)行仿真，并與前仿真比較，若達(dá)不到要求需修改或重新設(shè)計版圖。

5、后續(xù)處理

將版圖文件生成GDSII文件交予Foundry流片。

大多數(shù)時候，出現(xiàn)在教科書中的電路圖和設(shè)計與我們每天工作中完成的真實電路大相徑庭。電路設(shè)計并非易事，因為它需要對構(gòu)成電路部分的每個元件都有充分了解，且實現(xiàn)“完美”設(shè)計需要大量實踐。但是，當(dāng)你在電路設(shè)計中牢記并應(yīng)用以下技巧時，它們將有助于使你的電路看起來更專業(yè)、能以最佳效率工作、并提高你的專業(yè)素養(yǎng)。

1、使用框圖

本技巧似乎顯而易見，但往往被過分自信的人忽視，他們認(rèn)為自己已經(jīng)把要做的活都弄明白了。完全按照你的需要表述電路的方框圖對電路的成功設(shè)計至關(guān)重要。在你開始工作之前，方框圖為你提供了一個大綱，它還為將要查看和檢查你電路的任何人提供了極好的參考資料。

圖1 單張大幅原理圖

2、各個擊破

在很多情況下，在設(shè)計電路時你可能不會單打獨(dú)斗，所以花時間將設(shè)計劃分為各功能塊，每個塊都有定義的接口，就可以實現(xiàn)各個擊破的策略;參與電路設(shè)計的設(shè)計師可以專注于各個塊。這些塊可以獨(dú)立地用于你目前正著手的項目，也可以在將來重復(fù)用于不同的電路設(shè)計。通過這種方法，你可以在事情不順利的時候輕松排除故障，因為你將能夠識別你遇到的麻煩是哪個塊引起的。

圖2 清晰標(biāo)記的框圖

3、為電路網(wǎng)絡(luò)命名

的確，對這一步可能會有疑惑，但確保對pcb上的每個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行命名并標(biāo)注每個網(wǎng)絡(luò)的用途，可在緊要關(guān)頭，為你提供諸多幫助。當(dāng)你必須調(diào)試或運(yùn)行模擬時，它也很有用。網(wǎng)絡(luò)命名可讓你在出問題時，知道該在哪下手。請記住：使命名易于識別;使命名對其要傳載的意義一目了然。

4、記筆記

談到電子設(shè)計，你的筆記就是你的靈丹妙藥。重要的是記錄研發(fā)過程的每一步，你遇到的每個坑、找到的每個解決方案、以及與你的設(shè)計相關(guān)的任何其它內(nèi)容。請務(wù)必記下為什么為你的設(shè)計選用某些組件、邏輯表的式樣、以及設(shè)計電路時的任何特殊注意事項。你的筆記有多種用途：

通過清楚地記錄每一步，你可以“回放”并查看哪里可能出問題、或你可在哪里進(jìn)行修改以得到更高效的設(shè)計。

可以使用和交叉引用以前項目的注釋，以便更好地理解、實現(xiàn)更好的方案以及激發(fā)出與當(dāng)前工作相關(guān)的更多靈感。

你可以幫助其他人解決其設(shè)計問題，并在以后需要時閱讀他們的筆記。

5、文本放置保持一致

如果你指定某些名稱或在圖表上進(jìn)行注釋，你會發(fā)現(xiàn)，再次查看時很難弄清這些文字到底是什么意思。在原理圖上放置符號和名稱時，請確保與命名過程保持一致。寫注釋時，不要在電路的一部分橫著寫，而在所有其它部分豎著寫。盡量確保名稱之間有一些空白，這樣包括你在內(nèi)的讀者就不會感到困惑。注釋間不要害怕有空白。實際上，空白有助于減少將圖示與書寫混在一起引發(fā)的混亂。這同樣適用于速記命名。如果你要以縮寫表述任何內(nèi)容，請嘗試在下面添加解釋的“段子”，或確保它們易于識別。

6、流程化

不要削足適履試圖將你的示意圖(plan)和注釋壓縮進(jìn)特定數(shù)量的頁面。占頁多少并不重要;不要茍且你原理圖的質(zhì)量。確保電路設(shè)計始終如一。這有助于提高可讀性和更好的應(yīng)用。在電子電路設(shè)計方面沒有捷徑;這完全取決于付出的努力和努力的結(jié)果。

圖3 “流程化”

7、保留標(biāo)題

為原理圖的每頁制作標(biāo)題、進(jìn)而提供了每頁的更多信息，這會使你受益。除可讀性更高外，這樣做還可以更輕松地為你的原理圖頁編制索引。這在調(diào)試時會帶來益處：當(dāng)你需要引用電路的某個部分、但又太忙無暇翻遍每一頁、只得救助大腦記憶試圖找出所需圖表的位置時——頁索引會幫大忙。

8、使連接器可見

你需要能立即區(qū)分所有連接器。最好的選擇是在原理圖中使用引腳表述連接器。通過簡單的連接器識別，你將能夠正確地追溯電路，且不會迷失在連接中。選用引腳之所以方便，是因為它將“堅守”其位置。與貼紙(sticker)或顏色不同，引腳能更突出引人注目，而不會在圖表和筆記中占用太多空間。

結(jié)論

上面提到的技巧肯定會幫助你更好地設(shè)計電路;它們將有助于調(diào)試、模擬、注釋參考等等。如果你記住這些技巧并在設(shè)計的所有階段應(yīng)用它們，那么你會發(fā)現(xiàn)自己在眨眼之間成為電子電路設(shè)計的專業(yè)人士。

附注：不同的行業(yè)，可能會有不同的要求，于是表現(xiàn)也不盡相同，所以不可生搬硬套。但是總的看來，不同行業(yè)的模擬電路設(shè)計總可歸結(jié)為：電路/系統(tǒng)/工藝/CAD這四大塊，只是偏重點不同而已，比如搞分立件設(shè)計，工藝要求會弱點。