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PCB 辅助设计

PCB 辅助设计. 制作： 福建信息职业技术学院 郭勇 联系方式： gy_xs@126.com. 第 26-27 讲 项目四 模数混合 PCB 设计. 主 要 内 容. 一、电路原理 二、设计前的准备 三、设计 PCB 时考虑的因素 四、 PCB 自动布局及调整 五、 PCB 自动布线及调整 六、模拟地和数字地的分离 七、完成 P223 实训三的内容. 一、电路原理.

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Presentation Transcript

  1. PCB辅助设计 制作： 福建信息职业技术学院 郭勇 联系方式： gy_xs@126.com

  2. 第26-27讲 项目四 模数混合PCB设计 主 要 内 容 一、电路原理 二、设计前的准备 三、设计PCB时考虑的因素 四、PCB自动布局及调整 五、PCB自动布线及调整 六、模拟地和数字地的分离 七、完成P223实训三的内容

  3. 一、电路原理 模拟信号采集电路实现的功能是采集模拟信号，并在数码管上显示出来。由AD0804采样模拟电压，经过A/D转换后，输出8位数字信号给单片机8051，再由8051处理后送到共阳的七段数码管进行显示，电源采用稳定的5V输入，电路如图6-59所示。 本节通过模拟信号采集电路介绍模数混合电路的设计方法，掌握模拟地和数字地的处理方法。

  4. 二、设计前的准备 在进行模拟信号采集电路设计前，必须先设计库中不存在的元件图形和元件封装，原理图中电位器的符号参照项目三介绍的方法设计，元件名设置为POT3；电解电容封装RB.1/.2与项目三中使用的相同。元件的参数如表6-3所示。 根据图6-59绘制模拟信号采集电路原理图，元件的参数参见表6-3，将原理图另存为“模拟信号采集电路.SCHDOC”。 将自行设计的元件封装库设置为当前库，依次将原理图中的元件封装修改为表6-3中对应的封装形式，并将原来元件自带的封装删除，最后保存文件。

  5. 三、设计PCB时考虑的因素 该电路是模拟信号和数字信号混合的电路，由于数字电路工作在开关状态，开关时的脉冲会对附近电路造成干扰，因此需要采取措施防止数字部分对模拟部分的影响。电路采用双面板进行设计，设计时考虑的主要因素如下。 ⑴模拟和数字元件分开布置。在布局时，需要考虑哪些属于模拟部分电路，哪些属于数字电路，两者之间的要分开放置，防止互相干扰。 ⑵电源分离。模拟电源和数字电源通常要分开，以避免相互干扰。如果把数字电源与模拟电源重叠放置，会产生耦合效应，相互干扰。

  6. ⑶地平面要分开:在分离电源的同时，模拟地和数字地也要相应该进行分离，以构成两个相互独立的地平面，保证信号的完整性。一般在电路上可以在电源入口处通过一个0值电阻或小电感连接进行简单分离，如图6-69所示。 ⑷印制板的尺寸设置为4340mil×2500mil。 ⑸电源插座J1和模拟信号输入端插座J2放置在印制板的左侧。 ⑹该电路工作电流不大，故连线宽度可以选择细一些，电源线采用25mil，地线采用30mil，其余线宽采用15mil。 ⑺在印制板的四周设置3mm的螺丝孔。

  7. 四、PCB自动布局及调整

  8. 五、PCB自动布线及调整 1.自动布线规则设置 执行菜单“设计”→“规则”，进行布线规则设置。 安全间距规则设置：VCC、VDD、AGND、DGND网络为15mil，其它对象为10mil； 短路约束规则：不允许短路； 布线转角规则：45°； 导线宽度限制规则：AGND、DGND网络为30mil，VCC、VDD网络为25mil，其它网络为15mil，优先级依次降低； 布线层规则：选中Bottom Layer和Top Layer进行双面布线； 其它规则选择默认，单击“确认”按钮完成设置。

  9. 六、数字地和模拟地的分割 由于模拟信号采集电路是模拟信号和数字信号混合的电路，在进行元件布局时必须将模拟部分元件和数字部分元件分开布置，防止互相干扰；在电源上，通过小电阻R9隔离把数字电源和模拟电源；在地平面上将模拟地和数字地也做相应分离，在电源入口处小电感L1连接。 在本例中分别对模拟部分和数字部分进行覆铜，模拟部分的覆铜网络设置为AGND，数字部分的网络设置为DGND，两个部分要明显区分，保证平面的隔离，覆铜采用“影线化填充”形式，完成覆铜后的电路如图6-65所示，至此电路设计完毕。

  10. 七、模数混合PCB设计（实训） 参考书本P223实训三

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