如何自學altium designer?

我現在上高一,是一個電子愛好者。想自學pcb製作。但是沒有好的學習資源。所以我想知道怎麼自學altium designer?需要什麼參考書嗎?


基於Altium Designer繪製印刷電路板淺談

一、設計流程

1.1 總體設計流程

(1)原理圖設計並模擬

(2)印刷板設計

(3)文件輸出

1.2 原理圖設計流程

(1)設置原理圖紙尺寸

(2)裝載或生成元件符號庫文件(若系統元件庫中沒有需要用到的元件符號,則新建元件符號庫,並繪製元件符號)

(3)裝載或生成封裝庫文件(若系統封裝庫中沒有需要用到的元件符號,則新建封裝庫,並繪製元件封裝)

(4)放置元件,設置參數並載入元件封裝,布局布線,完成電路圖的繪製

(5)編譯原理圖文件並修改

(6)網路報表及其他報表的生成(網路報表是原理圖文件向PCB文件轉換的橋樑)

1.3 印刷電路板(PCB)設計流程

(1)載入網路報表,導入到PCB文件中

(2)刪除Room並放置坐標原點

(3)設置印刷板尺寸(在Keep-out Layer層用Line畫電氣邊框)

(4)手動布局(一般不使用自動布局)

(5)對布線規則的設置並布線(一般不使用自動布線)

(6)補淚滴(增強焊盤和導線連接的可靠性)

(7)敷銅(增大導電面積,導流能力)

(8)對繪製好的印刷板進行DRC(設計規則檢查)校驗,若變綠,則說明與規則衝突,對PCB或規則進行修改,直至無誤。

(9)保存並輸出

二、設計注意事項

2.1印刷板物理結構(以雙層板為例)

(1)頂層(Top Layer)

(2)底層(Bottom Layer)

(3)絲印層(Topover Overlay和Bottom Overlay):顯示元件的外形輪廓、編號或放置其他的文本信息。

(4)禁止布線層(Keep-Out Layer):用於定義PCB的電氣邊界,即限制了布線區域。

2.2.1原理圖設計Tips

(1)網路標號(有相同網路標號的導線具有電氣連接意義)。

(2)自動生成流水號(當元件數量眾多時省去挨個命名的繁瑣)。

(3)群體編輯(當元件數量眾多時,可通過尋找相似元件進行群體編輯)。

(4)自動生成元件報表(可生成含元件名稱、個數、封裝形式等信息的表格供查看,採購等)。

2.2.2原理圖設計注意事項

(1)在元件符號庫中繪製元件符號時,盡量符合元件功能,增強可讀性。

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圖1、雙管IGBT模塊FF75R12YT3元件符號

(2)在元件封裝庫中繪製元件封裝時,保證焊盤尺寸,引腳標號等與官方元件datasheet完全一致(也可使用封裝嚮導,一般焊盤的直徑要比引腳直徑大0.2~0.4mm)。

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圖2、電壓霍爾感測器LV25-P元件封裝

(3)電路圖分區繪製,模塊化設計(電源模塊、主電路模塊、驅動模塊、保護模塊等)。

(4)電路圖繪製盡量保持布局符合功率走向。

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圖3、雙向DC/DC主電路設計原理圖

2.3 PCB設計

2.3.1 設置Design Rules(一般默認)

(1)Electrical(電氣規則)

Clearance(安全間距):這裡指的間距是走線與走線的最外側間距,過孔與過孔的最外側間距。

(2)Routing(走線規則)

Width(走線寬度):這裡的Constraints里用來設置走線的最小線寬,參考線寬和最大線寬。

RoutingVias(過孔):在Constraints里設置Via Diameter(過孔外徑)和Via Hole Size(過孔內徑)最小值、最大值和參考值。

file:///C:UsersADMINI~1AppDataLocalTempmsohtmlclip11clip_image008.jpg

圖4、Design Rules設計

2.3.2 布局規則

(1)PCB板尺寸盡量符合黃金比例。

(2)遵照「先大後小,先難後易」的布置規則,優先布置重要的單元電路,核心元器件,後放置外圍元器件。

(3)參照布置好的原理圖,對PCB進行分區布局。

(4)使得電路功率走向盡量與原理圖保持一致(一端進,另一端出等)。

(5)元件的排列要便於調試和維修(需調試的元件周圍留有足夠空間)。

(6)考慮元件的發熱問題(例如功率電阻這種發熱嚴重的元件,之間間距應加大)。

(7)使用同一電源的元件盡量放置在一起,以便電源隔離。

(8)表貼元件、直插元件相互之間距離應滿足布局規則。

2.3.3 布線規則

(1)電源、時鐘等重要的線應該優先布線,且因為通流量大,布線要求較寬(要求≥20mil,取40mil,其中1mil=0.254mm)。

(2)對重要電路,圍繞核心元器件進行布線,信號線通流量小,布線可較細(要求≥10mil,取20mil)。

(3)同一層布線遵循3W規則:為了減少線間竄擾,應保證線間距足夠大,當線中心距不少於3倍線寬時,則可保持70%的電場不互相干擾,稱為3W規則。

(4)環路最小原則:信號線與其迴路構成迴路面積儘可能小,環路面積越小,對外輻射越小,接收外界輻射也越小。

(5)布線拐角模式一般選擇45°拐角模式,避免出現同層走線銳角和直角。

(6)不同層導線宜相互垂直,避免相互平行,減少寄生耦合。

(7)盡量少使用過孔,一旦選用過孔,務必處理好過孔與周邊各實體的間隙;且根據過孔所在網路制定過孔尺寸(如電源線上的過孔,因需要的載流量大,過孔尺寸也大,選擇過孔直徑50mil)。

(8)一般對地線進行大面積敷銅處理,以增大地線面積,減小地線阻抗,提高抗干擾能力。

2.3.4 遇到的問題

(1)濾波電容問題

① 電源和地出線必先經濾波電容濾波(緊貼電源接入口放置),再走線供電;

② 向晶元供電時,必先經過濾波電容濾波,再接入晶元;

③ 若走線較長,經過過孔之後加濾波電容。

(2)走線寬度問題

在布線之前先計算好線路電流,根據導線載流與線寬的關係,設置布線寬度。

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圖5、PCB載流與線寬的關係

三、結束語

原理圖作為之後查看電路原理的工具圖,要求設計簡潔明了,必要時候可文字標識,注釋來增強可讀性。印刷電路板作為硬體實驗平台的基板,在布局布線中充分考慮PCB板與其他實物之間的連接關係,其在機箱中的位置,必要的時候可添加測試孔作為後續做實驗時測試點。


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