电路原理电路板设计 电路原理图与电路板设计教程

今天给大家聊到了电路原理电路板设计，以及电路原理图与电路板设计教程相关的内容，在此希望可以让网友有所了解，最后记得收藏本站。

本文目录一览：

• 1、电路设计的设计流程
• 2、线路板基础知识设计过程
• 3、电路原理图设计是什么？

电路设计的设计流程

一般PCB基本设计流程如下：前期准备--PCB结构设计--PCB布局--布线--布线优化和丝印--网络和DRC检查和结构检查--制版。

第一：前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装；SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。

第二：PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。

第三：PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表（Design--CreateNetlist），之后在PCB图上导入网络表（Design--LoadNets）。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：

①．按电气性能合理分区，一般分为：数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区

(怕干扰)、功率驱动区（干扰源）；

②．完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线最为简洁；同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁；

③．对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度；发热元件应与温度敏感元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施；

④．I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件；

⑤．时钟产生器（如：晶振或钟振）要尽量靠近用到该时钟的器件；

⑥．在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容（一般采用高频性能好的独石电容）；电路板空间较密时，也可在几个集成电路周围加一个钽电容。

⑦．继电器线圈处要加放电二极管（1N4148即可）；

⑧．布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉

——需要特别注意，在放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小（所占面积和高度）、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能够体现的

前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放整齐、方向一致，不能摆得“错落有致”。这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，所以一点要花大力气去考虑。布局时，对不太肯定的地方可以先作初步布线，充分考虑。

第四：布线。布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行：

①．一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线电源线信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用（模拟电路的地则不能这样使用）

②．预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。

③．振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零；

④．尽可能采用45o的折线布线，不可使用90o折线，以减小高频信号的辐射；（要求高的线还要用双弧线）

⑤．任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少；

⑥．关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。

⑦．通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。

⑧．关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用

⑨．原理图布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

——PCB布线工艺要求

①．线

一般情况下，信号线宽为0.3mm(12mil)，电源线宽为0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil)；线与

线之间和线与焊盘之间的距离大于等于0.33mm(13mil)，实际应用中，条件允许时应考虑加大距离；布线密度较高时，可考虑（但不建议）采用IC脚间走两根线，线的宽度为0.254mm(10mil)，线间距不小于0.254mm(10mil)。

特殊情况下，当器件管脚较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。

②．焊盘（PAD）

焊盘（PAD）与过渡孔（VIA）的基本要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm；例如，通用插脚式电阻、电容和集成电路等，采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插针和二极管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。实际应用中，应根据实际元件的尺寸来定，有条件时，可适当加大焊盘尺寸；PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2～0.4mm左右。

③．过孔（VIA）

一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；

当布线密度较高时，过孔尺寸可适当减小，但不宜过小，可考虑采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。

④．焊盘、线、过孔的间距要求

PADandVIA：≥0.3mm（12mil）

PADandPAD：≥0.3mm（12mil）

PADandTRACK：≥0.3mm（12mil）

TRACKandTRACK：≥0.3mm（12mil）

密度较高时：

PADandVIA：≥0.254mm（10mil）

PADandPAD：≥0.254mm（10mil）

PADandTRACK：≥0.254mm（10mil）

TRACKandTRACK：≥0.254mm（10mil）

第五：布线优化和丝印。“没有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去设计，等你画完之后，再去看一看，还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是：优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了（Place-polygonPlane）。铺铜一般铺地线（注意模拟地和数字地的分离），多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印，要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时，设计时正视元件面，底层的字应做镜像处理，以免混淆层面。

第六：网络和DRC检查和结构检查。首先，在确定电路原理图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查（NETCHECK），并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性；网络检查正确通过后，对PCB设计进行DRC检查，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。

第七：制版。在此之前，最好还要有一个审核的过程。

PCB设计是一个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心，充分考虑各方面的因数（比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑），精益求精，就一定能设计出一个好板子。

线路板基础知识设计过程

线路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。那么你对线路板了解多少呢?以下是由我整理关于线路板知识的内容，希望大家喜欢!

线路板的组成

线路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界 等组成，各组成部分的主要功能如下：

焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。

过孔：有金属过孔 和 非金属过孔，其中金属过孔用于用于连接各层之间元器件引脚。

安装孔：用于固定线路板。

导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。

接插件：用于线路板之间连接的元器件。

填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。

电气边界：用于确定线路板的尺寸，所有线路板上的元器件都不能超过该边界。

线路板的主要分类

线路板系统分类为以下三种：

单面板

Single-Sided Boards

我们刚刚提到过，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面，布线间不能交*而必须绕独自的路径)，所以只有早期的电路才使用这类的板子。

双面板

Double-Sided Boards

这种线路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔(via)。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错(可以绕到另一面)，它更适合用在比单面板更复杂的电路上。

多层板

多层板在较复杂的应用需求时，电路可以被布置成多层的结构并压合在一起，并在层间布建通孔电路连通各层电路。

内层线路

铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等 方法 将板面铜箔做适当的粗化处理，再以适当的温度及压力将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光，光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应(该区域的干膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂)，而将底片上的线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后，先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除，再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除，形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的干膜光阻洗除。对于六层(含)以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。

四层线路板

Multi-Layer Boards

为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢(压合)。

板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细观察主机板，也许可以看出来。

线路板的自动检测技术随着表面贴装技术的引入而得到应用，并使得线路板的封装密度飞速增加。因此，即使对于密度不高、一般数量的线路板，线路板的自动检测不但是基本的，而且也是经济的。在复杂的线路板检测中，两种常见的方法是针床测试法和双探针或飞针测试法。

线路板的设计过程

1、线路板的基本设计过程可分为以下四个步骤：

(1)电路原理图的设计

电路原理图的设计主要是利用Protel的原理图编辑器来绘制原理图。

(2)生成网络报表

网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表，它是连接电路原理图设计与线路板设计(PCB设计)的桥梁与纽带，通过电路原理图的网络报表，可以迅速地找到元器件之间的联系，从而为后面的PCB设计提供方便。

(3) 印刷线路板的设计

印刷线路板的设计即我们通常所说的PCB设计，它是电路原理图转化成的最终形式，这部分的相关设计较电路原理图的设计有较大的难度，我们可以借助Protel的强大设计功能完成这一部分的设计。

(4) 生成印刷线路板报表

印刷线路板设计完成后，还需生成各种报表，如生成引脚报表、线路板信息报表、网络状态报表等，最后打印出印刷电路图。

2、电路原理图的设计是整个电路设计的基础，它的设计的好坏直接决定后面PCB设计的效果。一般来说，电路原理图的设计过程可分为以下七个步骤：

(1) 启动Protel原理图编辑器

(2) 设置电路原理图的大小与版面

(3) 从元件库取出所需元件放置在工作平面

(4) 根据设计需要连接元器件

(5) 对布线后的元器件进行调整

(6) 保存已绘好的原理图文档

(7) 打印输出图纸

3、图纸大小、方向和颜色主要在“Documents Options”对话框中实现，执行Designrarr;Options命令，即可打开“Documents Options”对话框，在Standard styles区域可以设置图纸尺寸，单击 按钮，在下拉列表框中可以选择A4~ OrCADE的纸型。图纸方向的设置通过“Documents Options”对话框中Options部分的Orientation选项设置，单击 按钮，选中Landscape，设置水平图纸;选中Portrait，设置竖直图纸。图纸颜色的设置在图纸设置对话框中的Options部分实现，单击Border Color色块，可以设置图纸边框颜色，单击Sheet Color色块，可以设置图纸底色。

4、执行Designrarr;Optionsrarr;Change System Font命令，弹出“Font”对话框，通过该对话框用户可以设置系统字体，可以设置系统字体的颜色、大小和所用的字体。

5、设置网格与光标主要在“Preferences”对话框中实现，执行Toolsrarr;Preferences命令即可打开“Preferences”对话框。

设置网格：在打开的“Preferences”对话框选择Graphical Editing选项卡，在其中的Cursor Grid Options部分的Visible Grids(显示网格)栏，选Line Grid选项为设定线状网格，选Dot Grid选项则为点状网格(无网格)。

设置光标：选择Graphical Editing选项卡中的Cursor Grid Options的Cursor Type(光标类型)选项，该选项下有三种光标类型：Large Cursor90、Small Cursor90和Small Cursor45，用户可以选择任意一种光标类型。

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电路原理图设计是什么？

电子电路图是指按照统一的符号将导线将电源、开关（电键）、用电器、电流表、电压表等连接起来组成电路表示出来图。

电子电路图又称作电路图或电路原理图，它是一种反映电子产品和电子设备中各元器件的电气连接情况的图纸。它是一种工程语言，可帮助人们尽快熟悉电子设备的电路结构及工作原理。因此看懂电路图是学习电子技术的一项重要内容，是进行电子制作或修理的前提，也是电子技术爱好者必须掌撑的基本技能。

电子电路图的组成

电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成。 元件符号表示实际电路中的元件，它的形状与实际的元件不一定相似，甚至完全不一样。但是它一般都表示出了元件的特点，而且引脚的数目都和实际元件保持一致。

连线表示的是实际电路中的导线，在原理图中虽然是一根线，但在常用的印刷电路板中往往不是线而是各种形状的铜箔块，就像收音机原理图中的许多连线在印刷电路板图中并不一定都是线形的，也可以是一定形状的铜膜。

结点表示几个元件引脚或几条导线之间相互的连接关系。所有和结点相连的元件引脚、导线，不论数目多少，都是导通的。 注释在电路图中是十分重要的，电路图中所有的文字都可以归入注释—类。细看以上各图就会发现，在电路图的各个地方都有注释存在，它们被用来说明元件的型号、名称等等。

电路原理电路板设计的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于电路原理图与电路板设计教程、电路原理电路板设计的信息别忘了在本站进行查找喔。