光电系统课程设计：第4章 原理图设计

光电系统课程设计

(2016)

第4章

原理图设计主要内容：原理图设计基础创建PCB工程与原理图文件原理图选项原理图绘制工具使用库放置元件和元件属性绘制电路多图纸编辑自动元件标号封装管理器1.原理图设计基础

器件与封装规划好各种电容值，电阻值，电感值，磁珠，二极管的封装电容，统一命名为C…0.1uF,0.01uF,0.001uF的建议用C0402封装，这样Layout时，才能

尽可能的把去耦电容放到BGA的底下，减少引线电感1uF以下的不常见电容用C0603（如560pF，27pF，10pF等）2.2uF-10uF的建议用C0805

极性电容*_P使用极性电容时，要考虑耐压值，比如同为100UF，封装不同，

耐压值就不同47uF以上建议用C3528_P22uF-47uF的用C1206_P电阻，统一命名为R….0ohm,22ohm,33ohm,10K,20k,2k等用量比较大的，建议用R0402，以减小PCB板的使用面积。其它阻值的电阻，包括精密电阻封装建议用R0603功率电阻，要考虑功率大小。电感，统一命名为L…选定电感的封装的时候，一定要做市场实地调查，同时要考虑电感要承受的电流大小。建议先评估好电流大小之后，购买电感，然后再回来做封装。磁珠，统一命名为L…LED灯，统一命名为LED…规划各芯片的封装，封装名（footprint）规划元器件封装名（footprint）

规划元器件封装库设计符号图形

国家标准行业标准企业标准从芯片供应商的官方网站上找symbol6原理图设计流程设置电路图纸参数规划电路图的总体布局在图纸上放置元器件进行布局和布线对元器件位置以及布线进行调整加入和修改元件的标号和型号编辑标题框编译、纠错、输出并打印7原理图设计原则基本要求：绘制美观

信号流向清楚

标注清晰

可读性强一般原则：顺着信号的流向摆放元件。按功能模块靠近放置元件。分隔不同功能模块。电源线在上面，地线在下部。电源线与地线平行。按信号规划按功能分块2.工作空间与工程工程是每项电子产品设计的基础，包括设计中生成的一切文件，比如原理图文件、PCB图文件、各种报表文件及保留在项目中的所有库或模型。工程有6种类型–PCB工程、FPGA工程、内核工程、嵌入式工程、脚本工程和库封装工程。一般情况下，一个PCB工程对应一块PCB板。Workspace（工作空间）比工程高一层次，可以通过Workspace（工作空间）组织关联的工程。一般情况下，一个工作空间对应一个产品（多块PCB板）的开发。创建一个工作空间工作空间工程文件当前工程

创建一个工程File>>New>>Project>>PCBProject，即可在当前工作区创建新的PCB工程新建工程并不直接在硬盘中创建文件，需要保存：在工程面板中，右键单击新建的工程名>>SaveProject，在弹出的对话框中，选择工程存储目录（一般需要为新建的工程新建一个专属目录）并命名工程。添加一个原理图文件在工程面板中，右键单击新建的工程>>AddNewtoProject

>>

Schematic新建文件并不直接在硬盘中创建文件，需要保存：单击工具栏中的保存文件图标，然后在弹出的对话框中选择目录并命名文件。3.原理图图纸设置SheetOptions(快捷键“D-O”)

Design>>documentOption>>SheetOptions

图纸尺寸图纸放置方向标题栏

”Sheetof”的间距图纸引用区域图纸尺边框边框颜色背景颜色捕捉栅格自定义图纸尺寸视图栅格电气栅格栅格栅格几乎是任何计算机辅助图形设计工具中必有的概念在AD的原理图编辑其中，包含以下三种栅格：捕捉栅格

在原理图中进行操作时，光标在捕捉栅格上移动，移动步长即为栅格大小视图栅格

原理图中显示的栅格电气栅格

对具有电气意义的元素操作时，光标能达到的栅格单位英制单位公制单位DxpDefault

参数定义一些预定的参数(包括图纸作者、名称、编号等等)或可添加自定义的参数，这些参数可在图纸中引用，以“=”为前缀后跟参数名(如“=Author”)，这些引用在图纸打印或发布时会自动转换，在编辑器中可选择转换或不转换。填写标题栏在参数中填写标题栏信息，并在标题栏中填写参数引用(放置字符串“P-T”)。放置过程中可按“G”更改捕捉栅格双击字符串弹出属性对话框，可修改颜色、字体和字号等属性可在环境选项中的原理图选项中修改参数引用的转换设置（默认不转换）系统选项中的原理图选项转换特殊的字符串绘图工具菜单快捷键“P-D”绘图工具没有电气意义，用于在原理图中绘制示意性的图形、标注、边框等4.原理图绘制工具电气连接工具菜单快捷键“P”中的大部分工具电气连接对象包括：导线(Wire)“P-W”手工节点(ManualJunction)总线(Bus)“P-B”相关导线的集合，实际上不具有电气意义总线入口(BusEntry)“P-U”导线到总线的连接，实际上不具有电气意义线束(Harness)“P-H”具有相关功能的导线和总线的集合添加注释性信息工具电气连接工具网络标号(NetLable)“P-N”将未用导线连接的网络标示为具有电气连接电源端口(PowerPort)“P-O”永远具有全局意义的端口，一般用于电源端口(Port)“P-R”层次结构中图纸到父图的连接，或平行结构中图纸间的连接跨图纸连接(OffSheetConnector)“P-C”层次结构中，同一子图的图纸间的连接图纸符号(SheetSymbol)“P-S”层次结构中，对子图的引用图纸入口(SheetEntry)“P-A”层次结构中，位于图纸符号内，与子图的Port对应……添加注释性信息工具5.使用库使用库Library面板-Libraries…正在被使用的库添加库移除库AD的库AD的库位于安装目录下的“Library”目录内以集成库的形式包含许多厂商的大量器件“Library\pcb”目录中包含几乎所有的标准封装PCB封装库当需要一个元件时，建议先搜索AD已有的库文件查找结果6.放置元件可通过菜单快捷键“P-P”放置元件，也可通过Library面板放置元件（推荐）在Library面板中，选中待添加的元件，单击“PlaceXXX”放置元件在放置元件的过程中，可以：Space、Shift+Space：

旋转元件X、Y：翻转元件Tab：修改元件属性G：切换捕捉栅格(10、5、1)左键单击：放置元件右键单击：停止放置元件属性可在放置元件时按“Tab”键修改也可在放置好的元件上双击修改元件标号仿真模型3D模型封装子件选择元件注释

元件描述参数列表Visible：是否可视Locked：是否可修改电阻电容等无源元件的属性无源元件的参数列表中，一般含有“Value”参数，它同时是元件的仿真参数一般应将元件数值填写在“Value”参数中，并设置为“Visible”“Comment”用于填写元件型号，对于一般阻容元件无具体型号的，可将其设置为参数引用“=Value”并隐藏电阻的功率、电容的耐压等参数，可在参数列表中添加新的自定义参数元件的封装选择对于集成库里的元件，一般封装已经选定（注意检查）对于自己绘制的元件，若绘制库时未指定封装，可在绘制原理图时指定可单击元件属性对话框右下方的“Add…”-“Footprint”添加封装或选定已有封装单击“Edit”编辑已有封装可更改封装的显示模式添加封装库7.绘制电路“P-W”，绘制导线鼠标变成十字光标，移动光标，根据电气栅格，当光标捕捉到一个具有电气意义的连接点时，灰色小斜十字会变大变红，然后单击开始绘制；也可在任意空白区域开始绘制移动光标，绘制出导线，默认情况下导线只会90度拐弯，这时:“Space”：更改出线方向（先水平或先垂直）“Shift+Space”：更改拐弯角度(90度、45度、任意角度)“Tab”：更改导线属性（粗细、颜色等），不建议更改！绘制导线时，捕捉到电气连接点时，单击完成绘制，未捕捉到电气连接点时，单击确定一段导线，继续移动光标可继续绘制“P-R”，绘制端口单击确定位置，移动光标确定端口长度“Tab”：更改端口属性再次单击，完成绘制端口名可以命名网络；也可不命名网络，取决于工程选项端口名隶属的线束名，无线束可空缺信号流向字符对齐“P-O”绘制电源端口“Tab”键更改属性移动光标确定位置，单击放置端口形式（Style）仅决定图形符号，并不具有电气意义，电气意义完全取决于网络名CircleArrowBarWavePowerGroundSignalGroundEarth网络名形式是否显示名字检视器面板通过检视器面板可以查看和修改选定的单个（或多个）对象的属性（共有属性）通过检视器面板修改元件属性和在元件属性对话框里修改效果是一样的选中了两个电容选中了两个电容显示选中了两个对象两个电容的共有属性查找相似对象对话框查找相似对象对话框可以通过右键菜单调出可以通过指定用于匹配的属性项和属性值来查找具有相同属性值的相似对象查找

SymbolReference同为“Cap”

并且

CurrentFootprint同为“RAD-0.3”

的对象查找

SymbolReference同为“Cap”

并且

CurrentFootprint同为“RAD-0.3”

的对象选中查找到的对象打开检视器可选择在当前图纸中查找或者在所有打开的文档中查找配合查找相似对象对话框和检视器进行批量修改8.多图纸工程的设计在一个PCB工程中，可以由多个图纸生成一个PCB图多图纸的结构关系可在工程选项（“C-O”-Option）中设置:自动根据图纸内容自动结合平坦多图纸处于相同层次级别，其间仅以Port连接层次图纸自上而下调用，子图Port对应父图SheetSymbol中

的SheetEntry，层次结构最为严格严谨，规模较大的电

路推荐采用层次结构全局所有图纸中的NetLable和Port都是全局有效AD支持的四种多图纸结构图纸引用（父图引用子图）一张图纸可以通过放置SheetSymbol（“P-S”）来引用另一张图纸放置过程中按“Tab”键修改属性在一个图纸引用关系中，引用者称为“父图”，被引用者称为“子图”子图标号子图图纸名

（文件名）可通过这个按键选择工程中已有的图纸SheetEntry（图纸入口）对于层次结构，在父图中的SheetSymbol中添加SheetEntry（“P-A”），SheetEntry与子图中的Port对应，可将子图中的网络与父图连接放置SheetEntry时，按“Tab”键可修改属性对于平坦或全局结构，子图间的Port甚至NetLabel都是连接的，不需要SheetEntrySheetEntry名

应与子图中的Port一致，下拉列表中包含已自动识别出的名字信号流向

应与子图中Port的信号流向一致自动生成包含SheetEntry的SheetSymbol对于已绘制好的子图，在父图中添加对它的引用，可以用“CreateSheetSymbolFormSheetOrHDL”(“D-Y”)，然后在弹出的对话框中选择欲引用的子图名SheetSymbol同步增删或修改子图Port后，或增删、修改SheetEntry后，可通过SheetSymbol右键菜单中的“SheetSymbolAction”->

“SynchronizeSheetEntriesandPorts”同步平坦PowerPort全局Port全局NetLabel本地层次PowerPort全局Port对应SheetEntryNetLabel本地全局PowerPort、Port、NetLabel均全局多图纸中电气连接的作用域9.自动元件标号对元件标号没有特殊要求时，可通过自动元件标号工具自动对工程中的所有元件标号。“T-A”图纸内的编号顺序编号分组原则——哪些属性一样的对象统一编号图纸的编号优先次序，Order值越小越先编号，即编号越小可设置不同图纸的元件从不同的起始值开始编号编号前后的对照更新编号清除所有编号将更新应用于工程中10.封装管理器“T-G”封装管理器统一列出所有元件的封装，并可更改。原件及其当前封装备选封装和当前封装封装视图添加、删除、管理封装校验封装是否可用，如果不可用，可能需要添加相应的库11.编译项目编译过程检查设计草图的错误，提供一个排除错误的环境。选择Project>>CompilePCBProjectxxx.PrjPcb。