光電系統課程設計

(2016)

第4章

原理圖設計主要內容：原理圖設計基礎創建PCB工程與原理圖文件原理圖選項原理圖繪制工具使用庫放置元件和元件屬性繪制電路多圖紙編輯自動元件標號封裝管理器1.原理圖設計基礎

器件與封裝規劃好各種電容值，電阻值，電感值，磁珠，二極管的封裝電容，統一命名為C…0.1uF,0.01uF,0.001uF的建議用C0402封裝，這樣Layout時，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，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，統一命名為L…選定電感的封裝的時候，一定要做市場實地調查，同時要考慮電感要承受的電流大小。建議先評估好電流大小之后，購買電感，然后再回來做封裝。磁珠，統一命名為L…LED燈，統一命名為LED…規劃各芯片的封裝，封裝名（footprint）規劃元器件封裝名（footprint）

規劃元器件封裝庫設計符號圖形

國家標準行業標準企業標準從芯片供應商的官方網站上找symbol6原理圖設計流程設置電路圖紙參數規劃電路圖的總體布局在圖紙上放置元器件進行布局和布線對元器件位置以及布線進行調整加入和修改元件的標號和型號編輯標題框編譯、糾錯、輸出并打印7原理圖設計原則基本要求：繪制美觀

信號流向清楚

標注清晰

可讀性強一般原則：順著信號的流向擺放元件。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。按信號規劃按功能分塊2.工作空間與工程工程是每項電子產品設計的基礎，包括設計中生成的一切文件，比如原理圖文件、PCB圖文件、各種報表文件及保留在項目中的所有庫或模型。工程有6種類型–PCB工程、FPGA工程、內核工程、嵌入式工程、腳本工程和庫封裝工程。一般情況下，一個PCB工程對應一塊PCB板。Workspace（工作空間）比工程高一層次，可以通過Workspace（工作空間）組織關聯的工程。一般情況下，一個工作空間對應一個產品（多塊PCB板）的開發。創建一個工作空間工作空間工程文件當前工程

創建一個工程File>>New>>Project>>PCBProject，即可在當前工作區創建新的PCB工程新建工程并不直接在硬盤中創建文件，需要保存：在工程面板中，右鍵單擊新建的工程名>>SaveProject，在彈出的對話框中，選擇工程存儲目錄（一般需要為新建的工程新建一個專屬目錄）并命名工程。添加一個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建文件，需要保存：單擊工具欄中的保存文件圖標，然后在彈出的對話框中選擇目錄并命名文件。3.原理圖圖紙設置SheetOptions(快捷鍵“D-O”)

Design>>documentOption>>SheetOptions

圖紙尺寸圖紙放置方向標題欄

”Sheetof”的間距圖紙引用區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算機輔助圖形設計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

在原理圖中進行操作時，光標在捕捉柵格上移動，移動步長即為柵格大小視圖柵格

原理圖中顯示的柵格電氣柵格

對具有電氣意義的元素操作時，光標能達到的柵格單位英制單位公制單位DxpDefault

參數定義一些預定的參數(包括圖紙作者、名稱、編號等等)或可添加自定義的參數，這些參數可在圖紙中引用，以“=”為前綴后跟參數名(如“=Author”)，這些引用在圖紙打印或發布時會自動轉換，在編輯器中可選擇轉換或不轉換。填寫標題欄在參數中填寫標題欄信息，并在標題欄中填寫參數引用(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話框，可修改顏色、字體和字號等屬性可在環境選項中的原理圖選項中修改參數引用的轉換設置（默認不轉換）系統選項中的原理圖選項轉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象包括：導線(Wire)“P-W”手工節點(ManualJunction)總線(Bus)“P-B”相關導線的集合，實際上不具有電氣意義總線入口(BusEntry)“P-U”導線到總線的連接，實際上不具有電氣意義線束(Harness)“P-H”具有相關功能的導線和總線的集合添加注釋性信息工具電氣連接工具網絡標號(NetLable)“P-N”將未用導線連接的網絡標示為具有電氣連接電源端口(PowerPort)“P-O”永遠具有全局意義的端口，一般用于電源端口(Port)“P-R”層次結構中圖紙到父圖的連接，或平行結構中圖紙間的連接跨圖紙連接(OffSheetConnector)“P-C”層次結構中，同一子圖的圖紙間的連接圖紙符號(SheetSymbol)“P-S”層次結構中，對子圖的引用圖紙入口(SheetEntry)“P-A”層次結構中，位于圖紙符號內，與子圖的Port對應……添加注釋性信息工具5.使用庫使用庫Library面板-Libraries…正在被使用的庫添加庫移除庫AD的庫AD的庫位于安裝目錄下的“Library”目錄內以集成庫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準封裝PCB封裝庫當需要一個元件時，建議先搜索AD已有的庫文件查找結果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：

旋轉元件X、Y：翻轉元件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按“Tab”鍵修改也可在放置好的元件上雙擊修改元件標號仿真模型3D模型封裝子件選擇元件注釋

元件描述參數列表Visible：是否可視Locked：是否可修改電阻電容等無源元件的屬性無源元件的參數列表中，一般含有“Value”參數，它同時是元件的仿真參數一般應將元件數值填寫在“Value”參數中，并設置為“Visible”“Comment”用于填寫元件型號，對于一般阻容元件無具體型號的，可將其設置為參數引用“=Value”并隱藏電阻的功率、電容的耐壓等參數，可在參數列表中添加新的自定義參數元件的封裝選擇對于集成庫里的元件，一般封裝已經選定（注意檢查）對于自己繪制的元件，若繪制庫時未指定封裝，可在繪制原理圖時指定可單擊元件屬性對話框右下方的“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7.繪制電路“P-W”，繪制導線鼠標變成十字光標，移動光標，根據電氣柵格，當光標捕捉到一個具有電氣意義的連接點時，灰色小斜十字會變大變紅，然后單擊開始繪制；也可在任意空白區域開始繪制移動光標，繪制出導線，默認情況下導線只會90度拐彎，這時:“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”：更改導線屬性（粗細、顏色等），不建議更改！繪制導線時，捕捉到電氣連接點時，單擊完成繪制，未捕捉到電氣連接點時，單擊確定一段導線，繼續移動光標可繼續繪制“P-R”，繪制端口單擊確定位置，移動光標確定端口長度“Tab”：更改端口屬性再次單擊，完成繪制端口名可以命名網絡；也可不命名網絡，取決于工程選項端口名隸屬的線束名，無線束可空缺信號流向字符對齊“P-O”繪制電源端口“Tab”鍵更改屬性移動光標確定位置，單擊放置端口形式（Style）僅決定圖形符號，并不具有電氣意義，電氣意義完全取決于網絡名CircleArrowBarWavePowerGroundSignalGroundEarth網絡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（或多個）對象的屬性（共有屬性）通過檢視器面板修改元件屬性和在元件屬性對話框里修改效果是一樣的選中了兩個電容選中了兩個電容顯示選中了兩個對象兩個電容的共有屬性查找相似對象對話框查找相似對象對話框可以通過右鍵菜單調出可以通過指定用于匹配的屬性項和屬性值來查找具有相同屬性值的相似對象查找

SymbolReference同為“Cap”

并且

CurrentFootprint同為“RAD-0.3”

的對象查找

SymbolReference同為“Cap”

并且

CurrentFootprint同為“RAD-0.3”

的對象選中查找到的對象打開檢視器可選擇在當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象對話框和檢視器進行批量修改8.多圖紙工程的設計在一個PCB工程中，可以由多個圖紙生成一個PCB圖多圖紙的結構關系可在工程選項（“C-O”-Option）中設置:自動根據圖紙內容自動結合平坦多圖紙處于相同層次級別，其間僅以Port連接層次圖紙自上而下調用，子圖Port對應父圖SheetSymbol中

的SheetEntry，層次結構最為嚴格嚴謹，規模較大的電

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

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

應與子圖中的Port一致，下拉列表中包含已自動識別出的名字信號流向

應與子圖中Port的信號流向一致自動生成包含SheetEntry的SheetSymbol對于已繪制好的子圖，在父圖中添加對它的引用，可以用“CreateSheetSymbolFormSheetOrHDL”(“D-Y”)，然后在彈出的對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對應SheetEntryNetLabel本地全局PowerPort、Port、NetLabel均全局多圖紙中電氣連接的作用域9.自動元件標號對元件標號沒有特殊要求時，可通過自動元件標號工具自動對工程中的所有元件標號。“T-A”圖紙內的編號順序編號分組原則——哪些屬性一樣的對象統一編號圖紙的編號優先次序，Order值越小越先編號，即編號越小可設置不同圖紙的元件從不同的起始值開始編號編號前后的對照更新編號清除所有編號將更新應用于工程中10.封裝管理器“T-G”封裝管理器統一列出所有元件的封裝，并可更改。原件及其當前封裝備選封裝和當前封裝封裝視圖添加、刪除、管理封裝校驗封裝是否可用，如果不可用，可能需要添加相應的庫11.編譯項目編譯過程檢查設計草圖的錯誤，提供一個排除錯誤的環境。選擇Project>>CompilePCBProjectxxx.PrjPcb。