电路板设计应该具备的几个条件

面包板社区 发表于 2018-05-07 17:12:24 收藏 已收藏
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电路板设计应该具备的几个条件

面包板社区 发表于 2018-05-07 17:12:24

大致了解了电路板的生产过程以后,现在我们可以进入正题,谈一谈电路板设计的事情。

因为本人的设计标准是非国标。为了方便使用,请朋友们自行转换成国标。

电路板设计应该具备的以下几个条件:

1.能够熟练使用PCB/CAD。2.具备电路板的基本知识。3.能够制定符合电路板生产的设计标准。4.能够制定符合元件安装的设计标准。5.能够设定设计检查规则 DRC(design rule check),在规则以外的设计检查能够人工来完成。6.熟悉CAD的输出规格。7.制作电路板所需要的外形加工图纸以及生产电路板的规格书。设计电路板时,所需要的资料

1.电路图必备

2.电路的消耗功率计算书 非必备

里面有关于各个元件所需要的电源电压和流经的电流数据,没有这项的话,需要通过解读电路图来设计走线的宽度和走线间距。3.电路图电气列表非必备

没有的话,需要根据电路图自己来制作。电路电气列表是电路板设计必备的。4.元件表 必备

例:    产品名称    产品编号    客户名称    电路符号 元件名 元件型号 数量 制造商 元件样式 元件封装 备注栏     ▷主要组成部分:电路板 电路板版本号                               元器件                               源代码 源代码版本号 (需要写入程序的电路板)此元件表只代表本人习惯用的表格形式。根据各自的需要可灵活使用。

简单的例子如下,接下来的设计例子中还会再次出现。

这里的编辑人员和检查人员不可以是同一个人。自己编写的错误很难被自己发现和纠正。

5.电路板设计图纸 必备

即使是潦草的手写也是非常有必要的,如果只是口头传递的话,有时候会误解产品设计人员的意思,造成错误。    

图纸的内容:板材,表面处理,走线宽度和走线间距的最小界限,焊盘的规格,印字的字体,尺寸

电路板的尺寸,被指定的元件放置的位置,禁止区域。不同区域间的绝缘规格等。          电路板设计的辅助资料

6.电路板设计工时表

计算电路板设计需要多长时间,人数。

7.电路板面积估算表

在指定的电路板尺寸内,判断是否能够将元件都合理地布置在电路板内。

在能够把元件布置在电路板内的情况下,判断是采用两面板设计还是四层以上的设计。

在没有任何指定的情况下,需要和产品设计人员充分沟通,推荐最为合适的电路板尺寸和板层设计。

8.工件尺寸估算表

当决定了电路板尺寸以后,在生产中为了达成最小的生产成本,会将几张单独的电路板通过V割来连接在一起。这个时候就要选择合适的工件尺寸。      

9.电路板电气设计表

包括以下几个部分:走线宽度计算表 or 走线宽度参照表走线间距计算表 or 走线间距参照表连接孔焊盘尺寸计算表 or 连接孔焊盘尺寸参照表在这里,我使用的是元老级的protel99se,但我并不想讲解它的使用方法。因为这方面的书太多了。

没有想过在windows10里可以继续使用它,很是膜拜。为了方便大家的理解,下面举个小例子将以上的内容进行更为详细的说明。

设计所需的资料

1.电路图

无论是手绘的还是CAD绘制的,总之,至少要有电路图才能进行电路板设计。

一个很简单的控制LED发光的电路图。

2.电路的消耗功率计算书 非必备

在没有专用软件的情况下,可以用免费的软件,例如LTspice来进行电路模拟。

另外通过笔算来进行验证,对自己日后需要查询的地方记录下电压值和正负,电流值和流经方向。

例如,闭合SW1的连接电阻器R5的通路,流经R5的电流:

Ir5=5V/10kΩ=0.5mA,SW1_5=close, Ir5=0.5mA

SW1的1到5同时闭合时,这个电路区域消耗的电流计算约为2.5mA。

诸如此类的方法,可以计算出各个主要元件区域所消耗的电流,整合起来便可估算出整个电路的消费电流。

当然很多因素会造成实际做出的电路板的消耗电流和估算出的有一定的误差。但一定程度上可以对电路进行设计上的评估,选择更为合适的元件等。

在电路板设计中的应用是,可以根据某个区域所流经的电流,计算走线的宽度,特别对电压走线和GND走线来说尤为重要,另外可以以此为依据用来设计连接孔的大小和数量。  3.电路板用的电气网络清单

分为电路图电气网络清单和电路板电气网络清单。

很多时候,特别是对电路板改版时,是不会给出电气网络清单来的,这个时候就需要自己来做。

使用 protel99se的情况下,本人经常使用的有两种做法:

方法1)电路板设计中直接做电气网络节点名称,然后追加对应的元件引脚方法2)按照电气网络清单的规格,利用txt文本文件,自己做一个电气网络清单,保存后,修改扩展名,然后导入到电路板设计中去。无论哪一种做法,当电路板设计完成以后,一定要导出电路板设计里的电气网络清单,并与电路图进行比对,以检验自己的设计是否正确。方法1)参照protel99se 操作说明。

protel99se 工具栏 ▷ 设计▷网络清单管理 然后就可以按照自己的方式添加电气网络节点,再将对应的元件引脚加入进去。

▷▷▷ 例文以后追加 

本人觉得方法1还是比较方便的,而且不容易出错。

方法2)例文   

针对于不同规格的电器网络清单,其写法是不一样的,这个需要设计人员要在实际设计工作中自己总结。在这里我们先看看由protel99se自动生产的电气网络清单,然后模拟其规格写法,自己再来实践。

***.net 是由电路板生成电气网络清单,为Tango规格。分为两个组成部分 :元件的构成部分和网络组成部分。 

第一个部分:元件的构成部分,元件与元件都用中括号隔开。这里写两个元件的例子[D1                             //注释 元件的电路符号PMDU                         //注释 元件封装RB161MM                  //注释 元件型号                                //注释  三个空行                               //                               //][Q1EMT3FDTC043EEB]                              //注释  下面写网络部分。同样写两个例子。(                                NetD1_1                    //注释  电气网络节点名称     各个网络节点之间,都是由小括号彼此隔开的。D1-1                        //注释   二极管D1的1号引脚    表示二极管的1号引脚和电阻的2号引脚相连。R3-2                         //注释   电阻器R3的2号引脚)(NetR2_2Q4-3Q1-3R2-2Q2-1)注释是为了方便理解,本人加上去的,自己写电气网络清单的时候,不要写进去。4.元件表

在这里要对比电路图和元件表的一致性。造成电路图和元件表的不一致的两大主因:新品设计时,因为不断地改动。产品改版时,元件的淘汰与更新。无论花多少时间,一定要做到电路图与元件表的一致,才能保证设计的成功率。元件的流通与生产状况本人在查找元件时,大多利用的是mouser和digikey,网售的IC元件数量大,通常表示流通性比较好。另外通过厂家的网址来查看元件是否将要或已经停产。元件的封装通常 生产厂家会有推荐的元件封装,按照其封装来设计,安装元件是没有问题的,但是否符合安装厂家的安装标准则是另一回事。例如 贴片焊盘过小等问题。为了做出更好的设计,很多时候会舍弃推荐封装,而独立完成自己的封装库。但舍弃推荐封装时,一旦自己的独立设计在安装环节出现问题,很容易被追究责任。本人为了避免生产中的纠纷,大多采用的是厂家的推荐封装。虽然偶尔被诟病,但因为有据可依,一贯了本人不负责任的做事风格。在设计中务必要做到有据可依。

介于本人专业水平有限,难免有错误以及疏漏。还请大家阅读后给予批评和建议。

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