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文檔簡介
1、電子測(cè)量與電子電路實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)部分電子工程學(xué)院電路中心2013年(春季)張 曉 磊一、 課程安排: 第三周綜合實(shí)驗(yàn)講課; 第四、五周開放模式;六周實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收二、 成績?cè)u(píng)定: 綜合實(shí)驗(yàn)操作(包括紀(jì)律、儀器儀表使用 實(shí)驗(yàn)熟練程度等) 20分 綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收及答辯 40分 綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告 40分 總計(jì) 100分綜合實(shí)驗(yàn)要求:三、實(shí)驗(yàn)要求:第3周綜合實(shí)驗(yàn)講課 a.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的介紹。 b.使用Protel DXP軟件繪制原理圖和PCB的講解。 c.綜合實(shí)驗(yàn)題目的介紹(包括實(shí)驗(yàn)題目、目的、設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)功能等)。 d.學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)題目的選定(上交選題名單并領(lǐng)取材料),每個(gè)題目最多可選5人。第4周5周開放實(shí)
2、驗(yàn)授課(20分) a.依據(jù)學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)情況,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn); b.檢測(cè)實(shí)驗(yàn)完成情況,并記錄到實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)中;出勤考核參加開放實(shí)驗(yàn)兩次以上,缺席一次操作成績扣5分; 第6周實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收及答辯 a、檢查電路搭建是否規(guī)范(10分) b. 測(cè)試結(jié)果是否準(zhǔn)確(20分) c. 測(cè)試過程是否規(guī)范,包括調(diào)測(cè)步驟是否正確、測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表格。(5分) d.每個(gè)題目有一個(gè)同學(xué)參加答辯(5分)有關(guān)開放實(shí)驗(yàn)和領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)材料的說明 1、實(shí)驗(yàn)材料 本學(xué)期實(shí)驗(yàn)材料每位同學(xué)一套,具體發(fā)放、使用和歸還方式請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀模擬綜合實(shí)驗(yàn)材料發(fā)放、使用及歸還說明,文檔見電路中心網(wǎng)站。 2、開放實(shí)驗(yàn)要求 本學(xué)期實(shí)驗(yàn)采取按班級(jí)授課、驗(yàn)收和實(shí)驗(yàn)室
3、全開放相結(jié)合的方式,實(shí)驗(yàn)室在第4 周和第5 周全部開放。開放時(shí)間分為課內(nèi)開放和課外開放,課內(nèi)開放有老師指導(dǎo),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況給出操作成績;課外開放由助教值班,主要為學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),沒有操作成績。要求每位同學(xué)至少完成2 次課內(nèi)實(shí)驗(yàn),具體實(shí)驗(yàn)安排請(qǐng)見課表或電路中心網(wǎng)站的開放實(shí)驗(yàn)安排。 3、實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)室全開放期間,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室需提前預(yù)約,預(yù)約方法和預(yù)約、簽到要求以及系統(tǒng)的其他操作說明參見實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)使用說明(學(xué)生版)(電路中心網(wǎng)站)。請(qǐng)認(rèn)真閱讀,按規(guī)定預(yù)約,以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行! 4、實(shí)驗(yàn)室相關(guān)規(guī)定 實(shí)驗(yàn)室實(shí)行1 人/實(shí)驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)室滿員后,其他同學(xué)請(qǐng)選擇其它實(shí)驗(yàn)室或其它時(shí)間
4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)室前面的桌上提供2 套焊接用工具,此工具為大家公用,只能在實(shí)驗(yàn)室前面的桌上使用,嚴(yán)禁將其帶到個(gè)人的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上使用。為了實(shí)驗(yàn)室的安全和同學(xué)們順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)認(rèn)真遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度! 焊接培訓(xùn)時(shí)間安排表培訓(xùn)時(shí)間3月16日上午(星期六)8:3011:003月16日下午(星期六)1:304:003月17日上午(星期日)8:3011:003月17日下午(星期日)1:304:00 班級(jí)周一上課學(xué)生周二上課學(xué)生周四上課學(xué)生周五上課學(xué)生周三上課學(xué)生培訓(xùn)地點(diǎn)主樓-501主樓-501主樓-501主樓-501上課教師模擬綜合實(shí)驗(yàn)課題報(bào)告要求 1、課題名稱 2、摘要(150左右)和關(guān)鍵詞(5個(gè)以
5、內(nèi)) 3、設(shè)計(jì)任務(wù)要求; 4、設(shè)計(jì)思路、總體結(jié)構(gòu)框圖; 5、分塊電路和總體電路的設(shè)計(jì)(含電路圖); 6、所實(shí)現(xiàn)功能說明(已完成的基本功能和擴(kuò)展功能, 主要測(cè)試數(shù)據(jù),必要的測(cè)試方法等); 7、故障及問題分析; 8、總結(jié)和結(jié)論; 9、PROTEL繪制的原理圖; 10、所用元器件及測(cè)試儀表清單; 11、參考文獻(xiàn)。注意:要求提交電子版和文字版報(bào)告各一份;PROTEL原理圖的源文件;如有完成PCB同樣交打印和源文件!從上最后一次課那天算起,一周內(nèi)交報(bào)告!四、預(yù)備知識(shí):外觀內(nèi)部五組孔之間互相連通小窄條中間不連通外觀縱向5個(gè)插孔是互相連通用于隔離上下兩部分的凹槽1、面包板的使用2、接地的概念模擬“地”數(shù)字“
6、地”機(jī)殼“地”大地電路的參考點(diǎn)安全地3、電路正負(fù)電壓的連接1473+12V-12Vgnd4、電路元器件電阻電阻色環(huán)含義示意圖+50%-20% 普通電阻大多用四個(gè)色環(huán)表示其阻值和允許偏差。第一、第二環(huán)表示有效數(shù)字,第三環(huán)表示倍率(乘數(shù)),與前三環(huán)距離較大的第四環(huán)表示允許偏差。精密電阻采用五環(huán)標(biāo)志,前三環(huán)表示有效數(shù)字,第四環(huán)表示倍數(shù),與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示允許偏差。正確識(shí)別首環(huán)1 離端部近的為首環(huán)2 端頭任一環(huán)與其它較遠(yuǎn)的一環(huán)為最后一環(huán)即誤差3 金銀在端頭的為最后一環(huán)(誤差)4 黑在端頭為倒數(shù)第二環(huán), 并且末環(huán)為無色5 紫灰白一般不會(huì)是倍率,即不大可能為倒數(shù)第二環(huán)120K 5% 42 20%
7、 1.8K 2% 1200M 2.2K 5% 4.2M 5% 可變電阻(電位器)特點(diǎn):可變電阻的阻值是可以改變的;可變電阻通常有3個(gè)或更多的引腳; 1個(gè)可調(diào)的柄或螺絲;形形色色的可變電阻值:203表示為:20103電容電感二極管和三極管 由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,具有單向?qū)щ娦?。根?jù)材料,可以分為硅、鍺、砷化鎵二極管,按照制作工藝,可以分為面接觸和點(diǎn)接觸二極管;按照用途,可分為整流、檢波、穩(wěn)壓、變?nèi)?、光電、發(fā)光二極管。三極管: 根據(jù)所使用的材料不同,可以分為鍺三極管和硅三極管;按照工作電流的大小分為小、中、大功率管;按照工作頻率范圍,分為低頻、高頻、超高頻管;按照用途分為放大管、開關(guān)管等。ebc電路的
8、安裝插接方式安裝集成塊的安放集成塊與晶體管的布局按主電路信號(hào)流向呈直線排列;合理分布元器件及連接線,正確連接地線盡可能用多種顏色導(dǎo)線一般正電源用紅色,負(fù)電源用藍(lán)色,地線用黑色;連接線應(yīng)緊貼面包板,禁止在集成塊上方跨過。焊接方式安裝焊接順序焊接工具焊接工藝焊接步驟電子電路系統(tǒng)的調(diào)試調(diào)試方法分塊調(diào)試整體調(diào)試常用調(diào)試儀器萬用表交直流電壓,電流,電阻,電容,二極管等;示波器信號(hào)幅度,頻率,周期,相位等;信號(hào)發(fā)生器(信號(hào)源)產(chǎn)生方波,正弦波,三角波等;調(diào)試步驟不通電檢查查連線根據(jù)原理圖查元器件引腳的連線去向;查電阻根據(jù)原理圖估算測(cè)試端等效電阻;通電檢查查異味,過熱,冒煙等;靜態(tài)測(cè)試靜態(tài)工作電壓,靜態(tài)工作
9、電流等;動(dòng)態(tài)測(cè)試輸入/輸出信號(hào)的波形,幅度,相位等;指標(biāo)測(cè)試測(cè)量、記錄和分析測(cè)試數(shù)據(jù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求;注意事項(xiàng)分塊有序地調(diào)試注意儀器的選擇儀器內(nèi)阻,儀器通頻帶等;注意儀器的連接地線的連接;調(diào)試過程中,禁止帶電插拔元器件;常見故障原因設(shè)計(jì)電路本身存在缺陷實(shí)際安裝電路與原理圖不符器件使用不當(dāng),引腳接錯(cuò)或已損壞連線發(fā)生短路或斷路接插件接觸不良焊點(diǎn)虛焊,焊點(diǎn)碰接測(cè)試儀器使用不當(dāng)常用故障診斷方法直接觀察元器件是否異常;靜態(tài)測(cè)試靜態(tài)電壓、電流是否異常;動(dòng)態(tài)逐級(jí)跟蹤對(duì)比法替換法、旁路法、短路法、斷路法等實(shí)驗(yàn)題目介紹綜合實(shí)驗(yàn)一、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與調(diào)測(cè)二、基本要求:輸出頻率能在1-10KHz范圍內(nèi)可調(diào);三角
10、波 ;正弦波 。方波輸出電壓 ,上升、下降沿小于10 us,占空比可調(diào)范圍30%-70%;設(shè)計(jì)該電路的電源電路(不要求實(shí)際搭建),用PROTEL軟件繪制完整的電路原理圖(SCH)及印制電路板圖(PCB)。三、提高要求:三種輸出波形的峰峰值 均可在1V-10V范圍內(nèi)可調(diào);三種輸出波形的輸出阻抗小于100 。綜合實(shí)驗(yàn)一、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與調(diào)測(cè)1、總體電路方波-三角波產(chǎn)生電路參考元件值: R1 :10K (20K) Rf: 16K (30K) R3: 6.2K (11K) R2: 2K (33K) R4: 2K (47K) R0: 430 Rw: 10K C: 0.01uf(1000pf)差動(dòng)放
11、大器綜合實(shí)驗(yàn)二、示波器功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求:設(shè)計(jì)一個(gè)將普通雙蹤示波器改裝成為多蹤示波器的電路,包括多蹤示波器的時(shí)鐘電路、位移電路、衰減和放大電路。已知條件:輸入信號(hào)為0-10V,電源電壓5V 主要設(shè)計(jì)指標(biāo):用示波器一路輸入顯示四路波形。綜合實(shí)驗(yàn)二、示波器功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路2、電路工作原理綜合實(shí)驗(yàn)三、晶體管放大倍數(shù)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基本要求要求電路能夠檢測(cè)出NPN、PNP三極管的類型;要求電路能夠?qū)PN型三極管放大倍數(shù)分為大于250、200250、150200、小于150共四個(gè)擋位進(jìn)行判斷;要求電路能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)四個(gè)擋位值的具體大小;要求電路當(dāng)放大倍數(shù)超出250時(shí)
12、能夠光閃爍報(bào)警。3、擴(kuò)展要求要求電路能夠?qū)NP型三極管放大倍數(shù)分為大于250、200250、150200、小于150共四個(gè)擋位進(jìn)行判斷,并且能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)四個(gè)擋位值的具體大小;NPN、PNP三極管擋位的判斷可以通過手動(dòng)或自動(dòng)切換。綜合實(shí)驗(yàn)三、晶體管放大倍數(shù)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路圖3-5 簡易晶體管放大倍數(shù)檢測(cè)電路的總原理圖綜合實(shí)驗(yàn)四、指數(shù)運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)本實(shí)驗(yàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)指數(shù)運(yùn)算電路,實(shí)現(xiàn)指數(shù)運(yùn)算: uo=uik 通過改變電路參數(shù),k可設(shè)定不同的指數(shù), 允許輸入范圍是015V要求: K=2 或 K=3, Ri=100K , 供電電源為: +/-15V;輸入正弦或三角波信號(hào),
13、輸入頻率選用70HZ,輸入幅度有效值為12V, 觀測(cè)電路的傳輸特性曲線,列出輸入輸出表格,并用坐標(biāo)紙記錄其曲線綜合實(shí)驗(yàn)四、指數(shù)運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路綜合實(shí)驗(yàn)五、自動(dòng)增益控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基本要求系統(tǒng)電源:DC 9V ;輸入信號(hào):0.550mVrms;輸出信號(hào):0.51.5Vrms;信號(hào)帶寬:1005KHz;采用Protel DXP軟件設(shè)計(jì)的AGC電路原理圖及PCB。提高要求設(shè)計(jì)一種采用其它方式的AGC電路;采用麥克風(fēng)輸入作為,8喇叭輸出的完整音頻系統(tǒng)。探究要求如何設(shè)計(jì)具有更寬輸入電壓范圍的AGC電路;測(cè)試AGC電路中的總諧波失真(THD)及如何有效降低THD;綜合實(shí)驗(yàn)五、自動(dòng)增益控
14、制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路綜合實(shí)驗(yàn)六、階梯波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基本要求: 利用所給元器件設(shè)計(jì)一個(gè)階梯波發(fā)生器,f 500Hz,Uopp3V,階數(shù)N=6;提高要求: 利用基本要求里設(shè)計(jì)的階梯波發(fā)生器設(shè)計(jì)一個(gè)三極管輸出特性測(cè)試電路,在示波器上可以觀測(cè)到基極電流為不同值時(shí)三極管的輸出特性曲線束。探究環(huán)節(jié): 能否提供其他階梯波發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案?如果能提供,請(qǐng)通過仿真或?qū)嶒?yàn) 結(jié)果加以證明; 探索其他階梯波發(fā)生器的應(yīng)用實(shí)例,給出應(yīng)用方案。綜合實(shí)驗(yàn)六、階梯波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路綜合實(shí)驗(yàn)七、擴(kuò)音機(jī)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 最大輸出功率0.5w;負(fù)載阻抗為8; 具有音調(diào)控制功能,即用兩個(gè)電位
15、器分別調(diào)節(jié)高音和低音。當(dāng)輸入信號(hào)為1kh時(shí),輸出為0db;當(dāng)輸入信號(hào)為100hz正弦時(shí),調(diào)節(jié)低音電位器可以使輸出功率變化12db;當(dāng)輸入信號(hào)為10khz正弦時(shí),調(diào)節(jié)高音電位器也可以使輸出功率變化12db。 輸出功率的大小連續(xù)可調(diào),即用電位器可調(diào)節(jié)音量的大小。頻率響應(yīng):當(dāng)高、低音調(diào)電位器處于不提升也不衰間的位置時(shí),-3db的頻率范圍是80hz6khz,即BW=6KHZ。輸入端短路時(shí),噪聲輸出電壓的有效值不超過10mv,直流輸出電壓不超過50mv,靜態(tài)電源電流不超過100ma。綜合實(shí)驗(yàn)七、擴(kuò)音機(jī)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路綜合實(shí)驗(yàn)八、紅外通信收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求制定合理的實(shí)現(xiàn)方案,要求至少
16、有兩套實(shí)現(xiàn)方法,理論計(jì)算出元件參數(shù);電路設(shè)計(jì)。根據(jù)自己的實(shí)現(xiàn)方案,提出元器件清單,確定元器件型號(hào)、數(shù)量,從可選方案中選出一套;電路仿真和優(yōu)化。運(yùn)用Protel等工具軟件對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化和仿真;用面包板來搭建電路并進(jìn)行調(diào)試;測(cè)試電路完成的功能,記錄測(cè)試數(shù)據(jù);綜合實(shí)驗(yàn)八、紅外通信收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路紅外光發(fā)送電路紅外光接收電路綜合實(shí)驗(yàn)九、熱電阻溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基本要求(最多30人可選)溫度測(cè)量范圍0100;用發(fā)光二極管顯示ADC0804的輸出狀態(tài),0時(shí)ADC0804的輸出為“0000000”,100時(shí)ADC0804的輸出為“1100000”,自擬檢驗(yàn)方案;用體溫檢測(cè)系統(tǒng)的工作狀況
17、,顯示結(jié)果基本吻合。提高要求輸入端加入50Hz,10mV的正弦波干擾信號(hào),系統(tǒng)能正常工作;用數(shù)碼管顯示測(cè)量結(jié)果。探究要求在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過簡單改造,設(shè)計(jì)出其他用途的測(cè)量系統(tǒng)。請(qǐng)給出盡可能詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案;綜合實(shí)驗(yàn)九、熱電阻溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、總體電路綜合實(shí)驗(yàn)十、簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)基本要求(30人可選)輸出電壓:010V,步進(jìn)1V,紋波50mv;輸出電流500mA;兩鍵控制電壓步進(jìn)加減;電源電壓+/-15V;設(shè)計(jì)電源電路(不要求實(shí)際搭建)。提高要求輸出電壓:010V,步進(jìn)0.1V,紋波10mv;輸出恒流電源:010mA,步進(jìn)1mA;輸出電壓由數(shù)碼管顯示。綜合實(shí)驗(yàn)十、簡易數(shù)控直流
18、穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)1、總體電路高效率音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(30人可選)基本要求 3dB帶寬為3003000Hz,輸出正弦信號(hào)無明顯失真; 最大不失真輸出功率500mW; 輸入阻抗10K,電壓放大倍數(shù)10;在輸出功率500mW是測(cè)量的功率放大器效率(輸出功率/放大器總功耗) 50%; 功率放大器的電源電壓為+5V。設(shè)計(jì)+5V電源電路(不要求實(shí)際搭建),用PROTEL軟件繪制完整的電路原理圖(SCH)。高效率音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(30人可選)提高要求3dB通頻帶擴(kuò)展至300Hz20kHz; 輸出功率保持為200mW,盡量降低放大器電源電壓; 增加輸出端路保護(hù)功能; 探究要求測(cè)試放大器電路的
19、總諧波失真(THD)及如何有效降低THD;簡易直流 恒功率電子負(fù)載的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(30人可選) 基本要求輸入電壓范圍: 510V;電子負(fù)載功率:范圍0.22W,步進(jìn)0.2W,誤差不大于20mW; 采用開關(guān)恒定功率選擇; 電源為15V。設(shè)計(jì)15V電源電路(不要求實(shí)際搭建),用PROTEL軟件繪制完整的電路原理圖(SCH)。提高要求擴(kuò)展輸入電壓范圍:215V; 擴(kuò)展電子負(fù)載功率范圍:0.110W,步進(jìn)0.1mW,誤差不大于10mW; 由“”、“”兩鍵分別控制功率; 利用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)恒功率電子負(fù)載; 簡易自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(30人可選)基本要求當(dāng)環(huán)境明亮情況下,照明系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉; 當(dāng)環(huán)境昏暗
20、情況下,可以通過聲音或人體感應(yīng)自動(dòng)觸發(fā)照明系統(tǒng); 最小照明時(shí)間要求不低于10s。設(shè)計(jì)+12V電源電路(不要求實(shí)際搭建),用PROTEL軟件繪制完整的電路原理圖(SCH)。提高要求最小照明時(shí)間可調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為:560s; 照明亮度根據(jù)環(huán)境亮度可以調(diào)節(jié),分為3個(gè)等級(jí):暗、普通、高亮; 自擬題目需經(jīng)老師同意,電路中心如果沒有實(shí)驗(yàn)中所需芯片,需自行購買,開具正式發(fā)票的,可給予報(bào)銷,報(bào)銷額度100元/每人。63Protel DXP 簡介2022/8/1264Protel DXPProtel DXP是Altium公司2002年8月推出的功能強(qiáng)大的EDA(Electronic Design Automat
21、ic)綜合設(shè)計(jì)軟件。它包括:原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境:*.SchDoc原理圖庫文件編輯環(huán)境印刷線路板設(shè)計(jì)環(huán)境:*.PcbDocPCB封裝庫編輯環(huán)境信號(hào)模擬仿真環(huán)境優(yōu)勢(shì):單個(gè)應(yīng)用程序完成所有板子的設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度、集成度提高2022/8/12652003年優(yōu)化后,Protel DXP 2004 Altium Designer 簡稱:AD2006年推出,最早的版本是AD6.0目前2009年推出Altium Designer Summer 09 2022/8/1266面板管理區(qū)工具欄狀態(tài)欄工作區(qū)2022/8/1267完成電路板設(shè)計(jì)的一般步驟創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目文件: .PrjPcb 創(chuàng)建原理圖文件,設(shè)置原理圖環(huán)境參數(shù)
22、與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)信息,裝載元件庫,選取元件繪制原理圖:.SchDoc設(shè)置編譯工程選項(xiàng),檢查原理圖無誤后生成網(wǎng)絡(luò)表 創(chuàng)建PCB文件,規(guī)劃電路板,設(shè)置參數(shù), 載入網(wǎng)絡(luò)表,繪制印制板圖: .PcbDoc設(shè)置DRC,檢查PCB圖,無誤后,生成輸出文件 2022/8/1268一、創(chuàng)建一個(gè)新的PCB項(xiàng)目:設(shè)計(jì)窗口,Pick a Task區(qū),點(diǎn)Create a new Board Level Design Project 或左下Files面板中,NewBlank Project (PCB) 或頂部菜單File New PCB Project 出現(xiàn)新的項(xiàng)目文件,PCB Project1.PrjPCB File Sa
23、ve Project As鍵入路徑和文件名Multivibrator.PrjPCB,Save。 2022/8/1269二、繪制原理圖原理圖設(shè)計(jì)的一般步驟設(shè)置電路圖圖紙大小及版面(依電路復(fù)雜程度)在圖紙上放置設(shè)計(jì)中用到的元器件(元件庫)對(duì)上述元器件進(jìn)行布局、布線調(diào)整、成圖檢查、修改、成圖、生成網(wǎng)絡(luò)表等報(bào)表2022/8/12701、創(chuàng)建一個(gè)新的原理圖圖紙F(tuán)ile NewSchematic Sheet:一個(gè)名為Sheet1.SchDoc的原理圖圖紙出現(xiàn)在設(shè)計(jì)窗口中,并且原理圖文件夾也自動(dòng)地添加(連接)到項(xiàng)目。File Save As:保存為Multivibrator.SchDoc,并點(diǎn)擊Save。
24、空白原理圖打開,工作區(qū)發(fā)生了變化:新按鈕,新工具欄、新菜單項(xiàng)?,F(xiàn)在你就在原理圖編輯器中了。 移動(dòng)鼠標(biāo)可重新定位工具欄。2022/8/1271將原理圖圖紙?zhí)砑拥巾?xiàng)目中右擊Multivibrator.SchDoc,選Remove to Project,原理圖脫離項(xiàng)目,作為自由文件夾被打開,在Projects面板的Free Documents單元schematic document文件夾上右擊Multivibrator.SchDoc ,并選擇Add to Project。現(xiàn)在這個(gè)原理圖圖紙就列表在Projects標(biāo)簽中的緊挨著項(xiàng)目名下的Schematic Sheets文件夾下,并連接到項(xiàng)目文件。20
25、22/8/12722、設(shè)置原理圖選項(xiàng)View Fit Document:使文件全部可視Design Options:設(shè)圖紙大小、方向、顏色等Tools Preferences graphical editing :設(shè)光標(biāo)形式等。Tools Preferences Default Primitives:勾選Permanent。點(diǎn)OK,這些將應(yīng)用到你的所有原理圖圖紙。 File Save:繪原理圖之前,保存這個(gè)圖紙繪制電路圖之前首先要做可用熱鍵形式!2022/8/1273標(biāo)準(zhǔn)圖紙自定義圖紙圖紙方向標(biāo)題欄形式顯示參考坐標(biāo)?邊框?圖紙顏色、字體改變光標(biāo)移動(dòng)步長圖紙格柵距離和可見性自動(dòng)尋找節(jié)點(diǎn)設(shè)置:點(diǎn)擊
26、designoptionsheet option2022/8/1274點(diǎn)擊Toolperferencegraphical editing設(shè)置:圖紙格柵顏色光標(biāo)形式點(diǎn)格柵?線格柵?高亮選中對(duì)象顏色2022/8/12753、繪制原理圖2022/8/1276放元器件:如何定位元件和加載元件庫?各大公司常用元器件已分類做好元件庫。需知道元件所在的庫及庫中名稱如找元件:晶體管2N3904點(diǎn)Libraries標(biāo)簽Search按鈕,或選擇Tools Find Component。確認(rèn)Scope被設(shè)置為Libraries on Path,Path應(yīng)為C:Program FilesAltiumLibrary。確
27、認(rèn)Include Subdirectories未被選擇(未被勾選)。 Search Criteria單元的Name文本框內(nèi):鍵入*3904*。 點(diǎn)SearchResults顯示,一個(gè)庫將被找到,并顯示在查找?guī)鞂?duì)話框。 點(diǎn)擊Miscellaneous Devices.IntLib庫以選擇它。 點(diǎn)擊Install Library按鈕加載這個(gè)庫,在你的原理圖中可用。 關(guān)閉Search Libraries對(duì)話框。 2022/8/1277設(shè)好屬性,移動(dòng)到位后,左鍵放元件。同類元件可連續(xù)放置,序號(hào)遞增,其它屬性同。 X,Y,空格鍵:左右鏡像、上下鏡像、90旋轉(zhuǎn), PageUp:放大,PageDown:縮小
28、ESC退出2022/8/1278View Fit All Objects(熱鍵V,F(xiàn)):元件全可見調(diào)整元件位置,保存 2022/8/1279連接電路放線:Place Wire放網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào):Place Net Lable:相同標(biāo)號(hào)網(wǎng)絡(luò)可視為有電氣連接,不真正畫連接線也行保存原理圖2022/8/1280放線:Place Wire 2022/8/1281放網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào):Place Net Lable2022/8/1282可變方向,左鍵放置可連續(xù)放下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)2022/8/1283放說明文字多行文本說明可中文注意保存!2022/8/12844、設(shè)置項(xiàng)目選項(xiàng)檢查原理圖的電氣參數(shù):DXP將根據(jù)設(shè)置來檢查錯(cuò)誤,
29、如果有錯(cuò)誤發(fā)生則會(huì)顯示在Messages 面板。設(shè)置錯(cuò)誤報(bào)告: Project Project Options Error Reporting:設(shè)置設(shè)計(jì)草圖檢查規(guī)則。即什么樣的錯(cuò)要報(bào)告,以什么形式報(bào)告?報(bào)警?報(bào)錯(cuò)?或不理睬?修改Report Mode,點(diǎn)擊你要修改的違反規(guī)則旁的Report Mode,并從下拉列表中選擇嚴(yán)格程度。一般使用默認(rèn)設(shè)置。設(shè)置連接矩陣:Project Project Options connection matrix 設(shè)置的是錯(cuò)誤類型的嚴(yán)格性,這將檢查如引腳間的連接、元件和圖紙輸入。例如,在矩陣圖的右上角找到Input Pin,Uncollected 列相交處是一個(gè)黃色
30、的方塊,而這個(gè)表示在原理圖中輸入腳懸空時(shí),在項(xiàng)目被編輯時(shí)會(huì)啟動(dòng)一個(gè)報(bào)警條件。2022/8/12854、設(shè)置項(xiàng)目選項(xiàng)設(shè)置比較器Project Project OptionsComparator:設(shè)置當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目修改時(shí)給出文件之間的不同或忽略。在Difference Associated with Components單元找: Changed Room Definitions、 Extra Room Definitions Extra Component Classes。從這些選項(xiàng)右邊的Mode列中的下拉列表中選擇Ignore Differences。2022/8/12865、編譯項(xiàng)目:檢查原理圖P
31、roject Compile PCB Project:當(dāng)項(xiàng)目被編譯時(shí),任何已經(jīng)啟動(dòng)的錯(cuò)誤均將顯示在設(shè)計(jì)窗口下部的Messages面板中。如果你的電路繪制正確,Messages面板應(yīng)該是空白的。如果報(bào)告給出錯(cuò)誤,則檢查你的電路并確認(rèn)所有的導(dǎo)線和連接是正確的。2022/8/1287常用封裝如下: 電阻類及無極性雙端元件AXIAL0.3-AXIAL1.0 無極性電容RAD0.1-RAD0.4 有極性電容RB.2/.4-RB.5/1.0 二極管DIODE0.4及 DIODE0.7 石英晶體振蕩器XTAL1晶體管、FET、UJTTO-xxx(TO-3,TO-5)變電阻(POT1、POT2)VR1-VR5
32、繪制原理圖步驟:建新項(xiàng)目 建新空白原理圖 設(shè)置文件、系統(tǒng)參數(shù) 放置元器件 元件布局 布線 檢查 輸出報(bào)表2022/8/1288三、繪制印刷線路板圖建一新空PCB文件并添加到項(xiàng)目 :利用向?qū)?轉(zhuǎn)換原理圖信息 在PCB上放置元件 手工布線或自動(dòng)布線2022/8/1289印刷線路板基本概念1、印制板(pcb板)結(jié)構(gòu)單面板:只一面有敷銅,適用于簡單電路雙面板:頂層元件面,Toplayer底層焊錫層面,Bottomlayer雙面敷銅,都可走線,用于復(fù)雜電路多層板:多個(gè)工作層面,3層以上,用于高頻電路、集成度高、復(fù)雜的或精密的電路等2022/8/1290印刷線路板基本概念2、元器件的封裝封裝:是指元器件焊
33、接到電路板時(shí)所指示的外觀和焊盤位置,是空間概念,不同元件可相同封裝同元件可不同封裝;種類:雙列直插,貼片元件的(SMD),各種分立元件的封裝等;普通集成塊封裝編號(hào):元件類型焊盤距離外型尺寸.如:AXIAL0.4:軸狀,焊盤間距400mil英制:1mil=0.0254mm公制:mm到封裝庫去找!也可自制封裝!2022/8/1291印刷線路板基本概念3、層指銅箔層,布線時(shí)用哪層打開哪層,不用的層關(guān)閉,以免布線出錯(cuò)頂層元件面,Toplayer底層焊錫層面,Bottomlayer2022/8/1292印刷線路板基本概念4、焊盤和過孔焊盤:按元件所起作用選擇不同形狀、大?。簣A、方、橢圓等,尺寸可選過孔:
34、通孔、盲孔雙面板是通孔2022/8/1293印刷線路板基本概念5、絲印層為安裝維修方便,通常在上下兩表面印制標(biāo)志圖或文字說明、代號(hào)等,這些在絲印層上放置。 Silkscreen Top Overlayer:頂層絲印層Silkscreen Bottom Overlayer:底層絲印層2022/8/1294印制板設(shè)計(jì)基本原則:抗干擾尺寸:合適。太大,成本高,線長阻抗大,易引噪聲;太小,不易散熱,易相鄰干擾;布局:以核心元件為中心,按電路信號(hào)流程安排電路單元的位置,信號(hào)流通好,方向一致;引線連接盡量短;易干擾件不能挨太近;等布線:合適的線寬和線間距;加粗電源線;數(shù)字電路地線構(gòu)成閉環(huán)路;導(dǎo)線拐彎用弧形
35、,忌直角尖角;盡量避免輸入輸出導(dǎo)線平行;等 配去藕電容:電源輸入端接10100U;集成塊不用的輸入管腳不能懸空;電容、晶振等引線不能太長;等各元件間接線不能“交叉”,只能“繞”、“鉆”保證以上的基礎(chǔ)上,還要整體上均勻美觀!布局最重要!2022/8/12951、使用PCB向?qū)韯?chuàng)建新PCB 創(chuàng)建PCB :Files底部New from Template點(diǎn)PCB Board Wizard。點(diǎn)向上箭頭圖標(biāo)關(guān)單元,下箭頭開單元。 PCB Board Wizard打開。Next繼續(xù)。 設(shè)單位:選英制Imperial單位,1000 mils = 1 inch 。 定義板子形狀尺寸:輪廓列表中選擇自定義Cu
36、stom,Next。 選Rectangular,在Width、Height欄:2000。不選Title Block & Scale、Legend String 、Dimension Lines 、 Corner Cutoff 和 Inner Cutoff。點(diǎn)Next 2022/8/12961、使用PCB向?qū)韯?chuàng)建新PCB 選板層數(shù):若雙面板需2個(gè)signal layer,0個(gè)power planes,Next 過孔樣式:選Thru-hole vias only,通孔,Next。 設(shè)元件/導(dǎo)線布線選項(xiàng):選Thru-hole components選項(xiàng),相鄰焊盤間線數(shù)設(shè)為One Track。Next
37、PCB設(shè)計(jì)規(guī)則:線寬、間距、過孔等。取默認(rèn)值。不保存所做板子為模板,確認(rèn)該選項(xiàng)未被選擇,按輸入規(guī)則創(chuàng)建新板子。點(diǎn)Finish關(guān)閉向?qū)?。將顯示一個(gè)名為PCB1.PcbDoc新文件加到項(xiàng)目中。 File Save As:將新PCB文件重命名為Multivibrator.PcbDoc,并Save。 2022/8/1297創(chuàng)新PCB :Files底部New from Template點(diǎn)PCB Board Wizard。點(diǎn)向上箭頭圖標(biāo)關(guān)單元,下箭頭開單元。2022/8/12982、轉(zhuǎn)換原理圖設(shè)計(jì)信息確認(rèn)與原理圖和PCB關(guān)聯(lián)的所有庫均可用。由于在本次只用到默認(rèn)安裝的集成元件庫,所有封裝也已經(jīng)包括在內(nèi)了。
38、將項(xiàng)目中的原理圖信息發(fā)送到目標(biāo)PCB:打開原理圖,點(diǎn)Design Update PCB (Multivibrator.PcbDoc) :Engineering Change Order 對(duì)話框出現(xiàn)。 點(diǎn)Validate Changes:檢查是否所有的改變(加的元件、網(wǎng)絡(luò)等)均有效,若有效,則check欄均“”,否則關(guān)閉對(duì)話框,檢查Messages面板并清除所有錯(cuò)誤。 點(diǎn)Execute Changes:將改變發(fā)送到PCB。完成后,狀態(tài)欄(Done)變?yōu)椤啊?;完成點(diǎn)Close,目標(biāo)PCB打開,而元件也在板子上以準(zhǔn)備放置。如果當(dāng)前視圖不能看見元件,使用熱鍵V、D(查看文檔)。2022/8/12993
39、、設(shè)置PCB文檔及板層參數(shù)Tools Preferences:設(shè)元件被選中時(shí)的情況和元件的可見屬性點(diǎn)System Preferences Editing Options單元,選中Snap to Center選項(xiàng)。則選中一個(gè)元件時(shí),光標(biāo)會(huì)定位在元件的參考點(diǎn)上點(diǎn)System Preferences Display:在Show單元,取消Show Pad Nets、Show Pad Numbers 和 Via Nets選項(xiàng)。在Draft Thresholds單元,設(shè)Strings欄為4 pixels,然后關(guān)閉對(duì)話框。 Design Options:設(shè)置格柵 打開Board Options :Grids
40、標(biāo)簽,將對(duì)話框中的Snap X、 Snap Y、 Component X 和 Component Y 欄的值設(shè)為25mil。注意這個(gè)對(duì)話框也用來定義電氣柵格。電氣柵格在你放置一個(gè)電氣對(duì)象時(shí)工作,它將忽略捕獲柵格而同時(shí)捕獲電氣對(duì)象。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框。 2022/8/121003、設(shè)置PCB文檔及板層參數(shù)在PCB編輯器中有三種類型的層:電氣層:32個(gè)信號(hào)層16個(gè)平面層(內(nèi)部電源)。機(jī)械層:有16個(gè)用途的機(jī)械層,用來定義板輪廓、放置厚度,包括制造說明、或其它設(shè)計(jì)需要的機(jī)械說明。特殊層:包括頂層和底層絲印層、阻焊和助焊層、鉆孔層、禁止布線層(用于定義電氣邊界)、多層(用于多層焊盤和過孔)、連接層、D
41、RC錯(cuò)誤層、柵格層和孔層。選擇Design Layer Stack Manager:顯示板層管理器Layer Stack Manager 對(duì)話框。你可以在板層管理器中添加層、刪除層、設(shè)層的參數(shù),如銅厚和非電參數(shù)都會(huì)用在信號(hào)完整分析中。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框。2022/8/12101簡單了解!選擇Design Layer Stack Manager:顯示板層管理器Layer Stack Manager 對(duì)話框。2022/8/121024、設(shè)計(jì)檢查規(guī)則當(dāng)在PCB編輯器中工作時(shí),如放置導(dǎo)線、移動(dòng)元件、或自動(dòng)布線,PCB編輯器將一直監(jiān)視每一個(gè)操作并檢查設(shè)計(jì)是否仍然滿足設(shè)計(jì)規(guī)則。設(shè)計(jì)規(guī)則分為10個(gè)類別,并進(jìn)一步分為設(shè)計(jì)類型。設(shè)計(jì)規(guī)則覆蓋了電氣、布線、制造、放置、信號(hào)完整要求。重點(diǎn)關(guān)注,其它默認(rèn)!2022/8/121034、設(shè)計(jì)檢查規(guī)則PCB為當(dāng)前文檔時(shí),從菜單選擇Design Rules PCB Rules and Constraints Editor 對(duì)話框出現(xiàn)。每一類規(guī)則都顯示在對(duì)話框的設(shè)計(jì)規(guī)則面板(左手邊)。雙擊Routing類展開后可以看見有關(guān)布線的規(guī)則。然后雙擊Width顯示寬度規(guī)則為有效。在每個(gè)規(guī)則上點(diǎn)擊后,右邊頂部單元顯示規(guī)則范圍(你所要的
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