高频无线话筒课程设计实验报告
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高频课程设计报告--无线话筒发射单元西北工业大学高频电子线路课程设计实验报告学院:电子信息学院班级:08031001姓名:指导老师:林华杰日期:06月一.题目:无线话筒发射单元二.要求l对微型话筒信号进行线性放大;l发射载波频率:30MHz;l调制方式:调频;l发射功率:小于0.1W;lPCB板尺寸:20Í50mm;l直流12V供电。
三.课设目的学生通过实际动手对课程题目进行设计,巩固已有的高频知识,进行课设的同时,熟练掌握和等软件的应用。
培养学生动手能力,及发现问题、解决问题的能力。
让知识与实际想接轨,培养学生的学习兴趣。
四.设计指标1.发射载波频率:30MHz。
2.调制方式:调频。
3.发射频率小于0.1W。
4.直流12V供电。
5.放大倍数为10倍。
五.原理框图、电路原理图设计制作无线话筒的方案很多。
图1所示为设计总方案框图。
通过话筒把声音转换成音频电信号经放大器放大后,采用调频调制的方式,由高频振荡器调制出高频调制信号,并由天线以电磁波的形式发射。
图1原理框图其发射信号频率在30MHz范围左右,该调频范围调频台少,可避免电台的相互干扰,同时该频段外界其他干扰也较少,还可以直接用调频收音机作为接收机,以方便制作。
设计原理图如图2:图2设计原理图六.关键电路仿真1.放大部分图3低频放大部分这个模块是对所收集到的音频信号进行无失真地放大,为下面的调制做准备。
因为在自然环境中,由于诸多因素,所收集到的声音(即音频信号)都经过了很多的干扰,因此其所携带的能量都是很微弱的,为了使其能够正常的进入调制模块来与本振进行调制,需要将其音频信号来进行适当的放大来达到相关匹配。
另一方面,这个无线话筒也是一个调频发射机,发出的信号又要经过大自然的无数干扰才会得到接收,若原始信号的能量就不够强烈,那么接收端的信号就无从谈起了。
所以只有对其原始的音频信号进行充分放大,达到相应要求之后,再发射出去。
接收端才能够正常进行解调恢复原始的音频信号这里的音频放大模块采取的是基本的三极管甲类的放大。
一.论文研究目的及意义:由于当今无线电通讯技术的进步, 无线话筒的普及和广泛使用, 怎样才能更好地发挥它们的优越作用, 提升无线话筒产品的品质及功能, 达到普遍实用的领域,触发消费者对这项产品的逐渐爱好及普遍应用。
研究目的:1. 了解无线话筒的构成,并设计一个小功率无线话筒2. 理解和掌握无线话筒的主要技术指标和设计方法3. 根据给出的技术条件和指标 . 设计无线话筒4. 增强对课本理论知识的理解 . 并提升到实践当中去做到学以致用研究意义:无线话筒在现实生活中应用十分广泛 , 调频无线话筒因为没有传输电缆的束缚 , 可以自由移动 , 使用灵活方便 , 广泛用于各种会场、剧场、广场演出、娱乐中心、体育比赛场馆 , 以及广场演出和家庭卡拉 OK 演唱。
对于电子制作爱好者 , 自己动手做一个无线话筒是一件十分愉快的工作。
调频无线话筒主要就是将基带信号调制成高频信号 , 然后利用天线将信号发射出去 , 使接收机能够较好的接受到信号。
但由于制作技术与制作水平的限制 , 无线话筒的稳定性 , 发射距离 , 发射功率都会成为很大的问题。
所以需要设计一款高灵敏调频无线话筒做简要研究 , 利用驻极体话筒来收集微弱的信号 , 再通过预加重电路和音频放大电路对音频信号放大 , 然后将音频信号调制到高频上 , 可以增加信号的抗干扰性 , 最后经过高频功放电路 , 提高信号的功率来增加发射距离 , 利用天线发射出去。
二.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径 :本次设计选择设计制作调频无线话筒, 简单地说, 他就是一种通过无线电波或其他方式传输声音的设备。
电路板上的电子元件话筒先将自然界的声音信号转变成音频电信号,这个信号会去调制电子振荡器产生高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在 FM 收音机波段, 因此可以配合任何 FM 收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号从而完成各种用途调频收音机的调频接收范围是 88-108MHZ 。
无线话筒实验报告讲解一、引言无线话筒是一种在无线通信技术基础上设计的音频设备,常用于演讲、表演等场合。
本实验旨在通过搭建无线话筒实验装置,对其工作原理进行研究,并探究无线话筒在音频传输中的应用。
二、实验目的1.了解无线话筒的基本原理和结构。
2.掌握无线话筒的搭建方法。
3.研究无线话筒在音频传输中的应用。
三、实验装置1.电路图:实验采用了一个简化的无线话筒电路,主要包括话筒、放大器、调制器、发射天线、接收天线、解调器以及音箱。
2.材料:话筒、放大器、调制器、发射天线、接收天线、解调器、音箱等。
四、实验步骤1.搭建发射端:将话筒与放大器连接,并通过调制器将信号转换为无线信号。
2.搭建接收端:将接收天线与解调器连接,解调器将无线信号转换为音频信号。
3.连接音箱:将音频信号连接到音箱,通过音箱播放接收到的音频。
五、实验结果1.实验装置搭建成功:经过连线和调试,成功搭建了发射端、接收端和音箱。
2.无线话筒工作正常:发射端通过话筒采集声音信号,并将信号经过放大器和调制器转换为无线信号,接收端通过接收天线接收到无线信号,并经过解调器转换为音频信号播放出来。
3.音频传输效果良好:经过测试,传输过程中音频信号没有明显的噪音和失真,音质清晰。
六、实验分析1.无线话筒的工作原理:无线话筒通过话筒采集音频信号,并通过放大器放大、调制器转换为无线信号进行传输。
接收端通过接收天线接收无线信号,并经过解调器转换为音频信号进行播放。
2.实验装置存在的问题:由于实验装置采用了简化设计,所以在音频传输中可能存在一定的信号损失和噪音干扰。
七、实验总结通过本次实验,我们成功搭建了无线话筒实验装置,并研究了无线话筒的工作原理和应用。
实验结果表明,无线话筒能够有效传输音频信号,音质良好。
然而,在实际应用中,我们还需要进一步优化装置设计,提高传输效率和抗干扰能力。
高频无线话筒目录1. 绪论 (2)1.1摘要 (2)1.2开发环境介绍 (2)2设计目的和意义 (3)2.1设计目的 (3)2.2设计意义 (3)3需求及分析 (4)4设计方案 (5)5设计原理及电路 (5)5.1设计原理 (6)5.2电路工作原理 (6)5.3原理电路 (7)6.Multism仿真实现 (10)7. 实物实现 (12)8设计心得 (13)9. 参考文献 (14)1.绪论1.1摘要高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能,给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。
这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。
本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践教学,使学生了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习、掌握电子、通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。
高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。
学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。
对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。
在本课程教学中应从以下几个方面来加强这些能力的培养:1 .在分析问题的方法上,由常用基本电路入手,讲清基本原理,然后适当综合,再应用到实用电路的分析中去。
2 .注意与实践课的配合,在理论课中讲清基本原理、典型电路和基本应用电路,在实践课中学习有关电路的测试、调整的原理和方法以及器件的参数选择等。
3 .增加必要的例题和实用电路的分析。
例题着重于问题的分析过程和解题方法的介绍,对电路实例的分析则力求由浅入深。
华中师范大学武汉传媒学院传媒技术学院课程设计题目FM无线麦克风制作班级B1101姓名学号FM无线麦克风制作一、设计要求传送频率:88~108MHz电波形式:FM传输距离:10~20米工作电压:3V二、设计方案设计无线话筒的方案很多,这里无线话筒就相当于一个小型的语音调频发射,它主要包括音频收集,音频放大,载波振荡,调制电路还有天线发射几部分。
由于无线话筒并不需要要很大的距离,所以功率放大的部分就不用加了。
调频立体声无线发射器主要包括音频收集,音频放大,载波振荡,调制电路,天线发射几部分。
话筒先将声音信号变成音频电信号,这个电信号会去调制电子振荡器产生的高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在 FM收音机波段,因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号,从而完成各种用途。
说明:这种调频话筒的调频原理是通过改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的,当声音电压信号加到三极管的基极上时,三极管的基极和发射极之间电容会随着声音电压信号大小发生同步的变化,同时使三极管的发射频率发生变化,实现频率调制。
话筒MIC采用的是驻极体小话筒,灵敏度非常高,可以采集微弱的声音,同时这种话筒工作时必须要有直流的偏压才能工作。
三、硬件电路板框图四、电路原理图及其分析电路分析:①MIC是驻极体话筒,有正负极之分,一般与外壳相通的是负极。
其作用是感应空气中声波的微弱振动,并输出跟声音变化规律一样的电信号。
②R1是驻极体话筒MIC的偏置电阻,有了这个电阻,话筒才能输出音频信号,这是因为MIC话筒内部本身有一级场效应管放大电路,以阻抗匹配和提高输出能力等。
话筒不需要灵敏度太高,否则容易出现声反馈,产生自激啸叫。
③C2是音频信号耦合电容,将话筒感应输出的声音电信号传递到下一级。
④C3是三极管Q的基极滤波电容,一方面滤除高频杂音,另一方面让Q的高频电位为0,对50MHz以上的高频电路来说,Q是一个共基极放大电路,这是最后能形成振荡的基础,因为振荡电路的基础条件就是必须具备一定的增益,再就是具备合适相位的反馈,一般是正反馈。
高频无线话筒实验报告篇一:无线话筒实验报告无线话筒实验报告一、实验目的1. 了解无线话筒的构造与工作原理;2. 掌握调频发射机整机电路的设计与调试方法,以及高频电路的调试中常见故障的分析与排除;3. 以小功率调频发射机为例,学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程要求的整机电路的设计与调试技术;4. 巩固理论知识,提高实际动手能力和分析能力;5. 增强与同学之间的交流与合作能力。
二、实验仪器与工具(1)直流稳压电源一台;(2)数字万用表一只;(3 )示波器(≥100MHz)一台;(4)调频收音机(87~108Hz)一台; (5)烙铁,镊子,斜口钳若干;三、系统原理分析调频系统的组成:对于小功率的调频无线话筒,设计时在保证技术指标的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。
单元电路的级数尽可能少,以减小级间的相互感应、干扰和自激。
本实验设计中采用的调频发射系统如下:音频放大→高频振荡与频率调制→缓冲隔离→高频功放图中的高频功放在发射功率较小时可工作于甲类状态(丙类状态要求有较大的功率激励)。
主要技术指标:●发射功率PA:一般是指发射机输送到天线上的功率。
只有当天线的长度L和发射频率的波长可以比拟时,天线才能有效地将信号发射出去。
●工作频率或波段:发射机的工作频率是指其载波频率,应依据调制方式,在国家有关部门所规定的范围内选取。
调频广播频段规定为87MHz~108MHz。
●总效率:总效率=发射的总功率/消耗的总功率●输出阻抗:对调频广播而言,一般要求输出阻抗为50欧姆,对电视差转而言一般要求75欧姆●残波辐射:残波辐射是指杂波功率与有效输出功率之比●信杂比:信杂比是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后又用信号功率和载波功率之比●失真度:失真度是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后输出单音频信号的失真度●频率响应:频率响应是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后输出音频的幅频响应//上面这张图是为了让大家能看清里面有哪些原件!!!2. 电路原理分析: (1)音频放大电路部分:由驻极体话筒M1、负载电阻R15和耦合电容C14等组成,其功能是拾取声音转换为电信号并进行音频放大。
无线话筒实验报告一.实验目的1.了解无线话筒的构造与工作原理。
2.为了了解我们的专业知识,増强我们的动手能力以及解决问题的能力。
3.增强与同学之间的交流与合作能力。
二.实验任务与要求1.任务(1)制作一款简易调频无线话筒。
(2)使用万用板搭建并且独立焊接电路。
(3)调试电路使发射频率在70-109MHZ之间。
2.要求(1)电路焊接符合要求,避免虚焊和错焊。
(2)无线话筒抗干扰能力强,频率误差0.5MHZ。
(3)可以使用普通调频收音机接受清晰的音频信号,有效发射距离在5-10m.三.实验原理电路板上的电子元件话筒(咪头)采集我们需要发射出的声音,将信号变成音频电信号,这个电信号会与电子震荡器产生高频信号,进行调频。
最后,调频信号通过天线发射到空中。
2.电路如图四.调试及结果1.调试给无线话筒接上1.5V电源,对准收音机,用无感螺丝刀调节振荡线圈的稀疏(线圈匝间距离),直到收音机传出尖叫声,保持此时电感的大小不再改变。
再慢慢移开话筒和收音机距离,同时适当调节收音机的音量和调谐旋钮,直到声音最清晰为止。
2.结果发现在78.6MHZ的时候收音机的接收到的声音效果最好。
在一般的情况下,收音机可以离话筒0.5米内都可接受,在0.3米内可以清晰接受。
结果分析:造成收音机的接收范围小,可能是因为天线的选取不合适;无线话筒发射的信号弱、不稳定。
无线话筒图片如下:3 实验小结通过本次试验,对高频的一些理论知识加深了理解,对课本中的内容也相应的加深了理解和记忆,同时理解了无线话筒的各个部分之间的作用,同时又锻炼了动手能力及解决实际问题和分析问题排除故障的能力,对今后的学习有很大帮助。
无线话筒—电子线路实验报告一、实验目的1、了解无线话筒内部构造和工作原理。
2、促进我们对于高频电路的理论知识的理解。
3、锻炼我们的实践能力,真正做到将理论知识转化为实际操作二、实验要求1、电路焊接符合要求,避免虚焊和错焊。
2、无线话筒抗干扰能力强,频率误差0.5MHZ。
3、可以使用普通调频收音机接收清晰的音频信号,有效发射距离为5-10M。
三、实验资料调频收音机的调频接受范围是8MHZ到108MHZ。
因此,无线话筒应将声音调制到在这个范围。
人的声音又称为音频信号,气频率在20HZ到20000HZ 范围内。
当用无线电发射出去时,必须将音频信号放在载波上。
这一过程称为无线调制,相对于载波而言,音频信号称为调制信号。
调制有两种方式,即调幅和调频,所谓调幅即用调制信号去影响(或改变)在博得幅度,从而完成调制信号与载波的叠加形成无线电波。
所谓调频,是用调制信号区影响(或改变)载波的频率,从而完成调制信号与载波的叠加,形成无线电波。
四、实验方案(电路仿真图)仿真波形:元器件:R1、R4、R8 2.2K欧R2、R3、R6、R10 33欧R5 1M欧R7、R9 22K欧 C1、C2、C3、C13 104 C4、C11 681 C5、C7、C10、C12 30C6、C8 10C9 103C14 33UQ1 9014 Q2、Q3 9018L1 4.5T L2、L3 5.5TW1(可变电阻) 470K五、电路原理分析MIC先将自然界的声音信号变化为音频电信号,经C2耦合给Q的基极进行调试,当有声音信号的时候,三极管的结电容会发生变化最终产生震荡频率发生变化,完成频率调试,即调频。
再经C8耦合给高频调谐放大电路对已调制的高频信号放大,再通过C12、L3和天线TX向外发射频率随声音信号变化而变化的高频电磁波。
其中R1为话筒MIC的偏置电阻,一般在2K-5.6K选取,R4为集电极电阻。
R5为基极电阻,给Q1提供偏置电流。
R6为发射极电阻,起稳定Q1直流工作点的作用:Q2、R7、R8、C4、C5、L1、C6、C7组成的高频震荡电路,R7给Q2基极提供偏流,C5和L1震荡回路,改变其值可以改变发射频率,C4为反馈电容,R8起稳定Q2直流工作点作用,C7隔直流通交流电容;Q3、R9、R10、L2、C10、C11组成的高频功率放大电路。
一.论文研究目的及意义:由于当今无线电通讯技术的进步, 无线话筒的普及和广泛使用, 怎样才能更好地发挥它们的优越作用, 提升无线话筒产品的品质及功能, 达到普遍实用的领域,触发消费者对这项产品的逐渐爱好及普遍应用。
研究目的:1. 了解无线话筒的构成,并设计一个小功率无线话筒2. 理解和掌握无线话筒的主要技术指标和设计方法3. 根据给出的技术条件和指标 . 设计无线话筒4. 增强对课本理论知识的理解 . 并提升到实践当中去做到学以致用研究意义:无线话筒在现实生活中应用十分广泛 , 调频无线话筒因为没有传输电缆的束缚 , 可以自由移动 , 使用灵活方便 , 广泛用于各种会场、剧场、广场演出、娱乐中心、体育比赛场馆 , 以及广场演出和家庭卡拉 OK 演唱。
对于电子制作爱好者 , 自己动手做一个无线话筒是一件十分愉快的工作。
调频无线话筒主要就是将基带信号调制成高频信号 , 然后利用天线将信号发射出去 , 使接收机能够较好的接受到信号。
但由于制作技术与制作水平的限制 , 无线话筒的稳定性 , 发射距离 , 发射功率都会成为很大的问题。
所以需要设计一款高灵敏调频无线话筒做简要研究 , 利用驻极体话筒来收集微弱的信号 , 再通过预加重电路和音频放大电路对音频信号放大 , 然后将音频信号调制到高频上 , 可以增加信号的抗干扰性 , 最后经过高频功放电路 , 提高信号的功率来增加发射距离 , 利用天线发射出去。
二.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径 :本次设计选择设计制作调频无线话筒, 简单地说, 他就是一种通过无线电波或其他方式传输声音的设备。
电路板上的电子元件话筒先将自然界的声音信号转变成音频电信号,这个信号会去调制电子振荡器产生高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在 FM 收音机波段, 因此可以配合任何 FM 收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号从而完成各种用途调频收音机的调频接收范围是 88-108MHZ 。
目录第一章引言 (2)一.绪论 (2)第二章PCB制作 (3)一.软件介绍 (3)二元器件清单 (4)三制作原理 (4)四.封装 (4)五.生成网络表和导入网络表 (5)六.生成PCB (7)七.印刷电路板 (8)第三章焊接 (10)一焊接 (10)第四章总结 (11)总结 (11)第一章引言绪论每一个学习电子的学生都有电子制作的经历,从开始时的不断失败到逐渐得心应手,其中的滋味是圈外人所无法领会的。
其实有很多同学很想进入电子制作的大门,但是苦于找不到入门的方法而在门外徘徊。
电子技术的实践性极强,通过组装、调试制作套件是快速入门的好办法,课程设计电子制作将制作套件的全过程用文字、图片等形式展现出来,最大限度的提高制作的成功率,并且在制作的过程中回忆已经学习过的一些专业课程知识。
将各门功课有机的结合起来从而更加理解熟悉专业知识,通过做板还可以熟悉一些基本的元器件及其它们的特性,并且电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用于我们的生活与生产方面努力学好这些知识或许还是一门以后能谋生的技艺。
自己动手制作一个调频无线话筒,不但容易而且也非常有趣,以下是一套比较典型的调频话筒制作套件,其中包括了制作调频话筒所用到的全部器件。
作为学习电子专业的学生理论知识已经有了一点,可是动起手来就是另外一回事,所以通过制作套件学到一些相关知识。
我相信通过本次的课程设计我将会受益无穷的,以下就是这次课程设计的全部内容……第二章制作PCB一.软件介绍Protel 99 SE是Protel Technology公司开发的电路CAD系列软件,凭借其强大的功能、友好的界面、简便的操作,获得了众多使用者的好评,成为当今最流行的电子设计软件之一。
下面我们将用这款软件制作PCB。
二.元器件清单该电路非常简洁,没有多余的器件。
高频三极管Q1集电极的负载C2、L 组成一个谐振器,谐振频率就是调频话筒的发射频率,根据图中元件的参数发射频率可以在88~108MHZ之间,正好覆盖调频收音机的接收频率,通过调整L的数值(拉伸或者压缩线圈L)可以方便地改变发射频率,避开调频电台。
发射信号通过C3耦合到天线上再发射出去。
R2是Q2的基极偏置电阻,给三极管提供一定的基极电流,使Q2工作在放大区,筒MIC可以采集外界的声音信号,这里我们用的是驻极体小话筒,灵敏度非常高,可以采集微弱的声音,同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作,电阻R,1可以提供一定的直流偏压,R1的阻值越大,话筒采集声音的灵敏度越弱。
电阻越小话筒的灵敏度越高,话筒采集到的交流声音信号通过C1耦合和R2匹配后送到三极管Q1的基极. 电路中SK是一个开关因为做无线转发器使用是话筒不起作用,但是话筒会消耗一定的静态电流,所以断开SK可以降低耗电、延长电池的寿命。
四.封装画好原理图后将要进行一步最重要的工作----封装。
一下是本次制作元器件的封装图1mil=0.0254mm 1mm=39.37milprotel99常用元件的封装形式:1. 标准电阻:RES1、RES2;封装:AXIAL-0.3到AXIAL-1.0两端口可变电阻:RES3、RES4;封装:AXIAL-0.3到AXIAL-1.0三端口可变电阻:RESISTOR TAPPED,POT1,POT2;封装:VR1-VR52.电容:CAP(无极性电容)、ELECTRO1或ELECTRO2(极性电容)、可变电容CAPVAR 封装:无极性电容为RAD-0.1到RAD-0.4,有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0.3.二极管:DIODE(普通二极管)、DIODE SCHOTTKY(肖特基二极管)、DUIDE TUNNEL (隧道二极管)DIODE VARCTOR(变容二极管)ZENER1~3(稳压二极管)4,电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-55. 三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林顿管)零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。
是纯粹的空间概念因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件也可有不同的零件封装。
像电阻,有传统的针插式,这种元件体积较大,电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后,插入元件,再过锡炉或喷锡(也可手焊),成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(SMD)这元件不必钻孔,用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再把SMD元件放上,即可焊接在电路板上了。
五.生成网络表和导入网络表将画好的原理图生成网络表,之前进行的封装对生成网络表非常重要,所以封装不能有错误。
将生成网络表导入PCB,Protel网络表导入功能,是指把由Protel软件生成的标准电路板网络表文件自动转换成本功能所使用的网表文件。
一次转换可得到电路板上所有器件之间的连接关系,省去了学习建库的步骤,以便用户使用本仪器提供的测试工具检查网络连接关系。
由Protel导入的文件,只能进行网络比较操作,不允许进行其他任何修改。
六.生成PCB当前面两大部正确实行后将会生成初步的PCB图,接下来将要链接PCB图。
PCB设计主要的流程在PCB设计中,其实在正式布线前,还要经过很漫长的步骤,以下就是PCB设计时要注意的问题:系统规格首先要先规划出该电子设备的各项系统规格。
包含了系统功能,成本限制,大小,运作情形等等。
系统功能区块图接下来必须要制作出系统的功能方块图。
方块间的关系也必须要标示出来。
将系统分割几个PCB 将系统分割数个PCB的话,不仅在尺寸上可以缩小,也可以让系统具有升级与交换零件的能力。
系统功能方块图就提供了我们分割的依据。
像是计算机就可以分成主机板、显示卡、声卡、软盘驱动器和电源等等。
决定使用封装方法,和各PCB的大小当各PCB使用的技术和电路数量都决定好了,接下来就是决定板子的大小了。
如果PCB设计的过大,那么封装技术就要改变,或是重新作分割的动作。
在选择技术时,也要将线路图的品质与速度都考量进去。
PCB设计基本概念1、尽量少用过孔一旦选用了过孔,务必处理好它与周边各实体的间隙,特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙,如果是自动布线,可在“过孔数量最小化” ( Via Minimiz8tion)子菜单里选择“on”项来自动解决。
(2)需要的载流量越大,所需的过孔尺寸越大,如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。
2、丝印层(Overlay)为方便电路的安装和维修等,在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。
不少初学者设计丝印层的有关内容时,只注意文字符号放置得整齐美观,忽略了实际制出的PCB效果。
他们设计的印板上,字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊,还有的把元件标号打在相邻元件上,如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。
正确的丝印层字符布置原则是:”不出歧义,见缝插针,美观大方”。
3、SMD的特殊性Protel封装库内有大量SMD封装,即表面焊装器件。
这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。
因此,选用这类器件要定义好器件所在面,以免“丢失引脚(Missing Plns)”。
另外,这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。
4、网格状填充区网格状填充区(External Plane )和填充区(Fill)正如两者的名字那样,网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的,填充区仅是完整保留铜箔。
初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别,实质上,只要你把图面放大后就一目了然了。
正是由于平常不容易看出二者的区别,所以使用时更不注意对二者的区分,要强调的是,前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用,适用于需做大面积填充的地方,特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。
后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。
5、焊盘( Pad)焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念,但初学者却容易忽视它的选择和修正,在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。
选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。
Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘,如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等,但有时这还不够用,需要自己编辑。
例如,对发热且受力较大、电流较大的焊盘,可自行设计成“泪滴状”,在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中,不少厂家正是采用的这种形式。
一般而言,自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外,还要考虑以下原则:(1)形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大;(2)需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍;(3)各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定,原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2- 0.4毫米。
6、各类膜(Mask)这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的,而且更是元件焊装的必要条件。
按“膜”所处的位置及其作用,“膜”可分为元件面(或焊接面)助焊膜(TOp or Bottom 和元件面(或焊接面)阻焊膜(TOp or BottomPaste Mask)两类。
顾名思义,助焊膜是涂于焊盘上,提高可焊性能的一层膜,也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。
阻焊膜的情况正好相反,为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡,因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料,用于阻止这些部位上锡。
可见,这两种膜是一种互补关系。
由此讨论,就不难确定菜单中类似“solder Mask En1argement”等项目的设置了。
7、飞线——有两重含义自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线,在通过网络表调入元件并做了初步布局后,用“Show 命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况,不断调整元件的位置使这种交叉最少,以获得最大的自动布线的布通率。
这一步很重要,可以说是磨刀不误砍柴功,多花些时间,值!另外,自动布线结束,还有哪些网络尚未布通,也可通过该功能来查找。
找出未布通网络之后,可用手工补偿,实在补偿不了就要用到“飞线”的第二层含义,就是在将来的印板上用导线连通这些网络。
要交待的是,如果该电路板是大批量自动线生产,可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元件来进行设计.PCB设计注意事项(1)避免在PCB边缘安排重要的信号线,如时钟和复位信号等。
(2)机壳地线与信号线间隔至少为4毫米;保持机壳地线的长宽比小于5:1以减少电感效应。
(3)已确定位置的器件和线用LOCK功能将其锁定,使之以后不被误动。
(4)导线的宽度最小不宜小于0.2mm(8mil),在高密度高精度的印制线路中,导线宽度和间距一般可取12mil。