Altium Designer14原理图与PCB设计 第10章

10.1.3 接地线布线规则
地线是电路系统最复杂的走线。地线处理不好，将会影响电路板的电气性 能甚至会导致设计失败。接地方式必须根据实际电路功能的需要进行选择， 具体问题具体分析，有些复杂的情况甚至需要借助软件提供的仿真功能。 本文无法给出所有情况下接地的原则，只能给出接地的一般性原则。 （1）单点接地。工作频率低（<1MHz）的采用单点接地式，多个电路的 单点接地方式又分为串联和并联两种，由于串联接地产生共地阻抗的电路 性耦合，所以低频电路最好采用并联的单点接地式。 （2）多点接地。工作频率高（>30MHz）的采用多点接地式。因为接地引 线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而将增 大共地阻抗产生的电磁干扰，所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地 时，尽量找最接近的低阻值接地面接地。
⑨ 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、 需调试的元器件周围要有足够的空间。 ⑩ 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调节元器件 的布局应考虑整机的结构要求。 ⑪ 应留出PCB的定位孔和固定支架所占用的位置。 ⑫ 元件的去耦电容一定要尽量靠近元件的电源端。
10.1.2 布线规则
对于超出上表范围的焊盘直径可用下列公式选取。 （1）直径小于0.4mm的孔：D/d＝0.5～3。 （2）直径大于2mm的孔：D/d＝1.5～2。 式中D为焊盘直径，d为内孔直径。
（3）混合接地。工作频率介于1～30MHz的电路采用混合接地式。当 接地线的长度小于工作信号波长的1/20时，采用单点接地式，否则采 用多点接地式。 （4）数字地（数字电路系统的参考地）和模拟地（模拟电路系统的参 考地）需要分开，即直流信号共地，交流信号地分开。 （5）地线尽量粗（减小地阻抗）。 （6）针对复杂电路可以采用内电层的方式处理地线（多层板地平面）。

第10章 综合实例 第10章 综合实例
10.1 频率计电路设计 10.2 基于单片机的GSM控制电路设计
第10章 综合实例
10.1 频率计电路设计 本例要设计一个测量频率的电路，测量范围为30 Hz-300 kHz，误差控制在2%以内。 10.1.1 电路分析 根据设计要求，控制系统采用单片机AT89C2051。测量信 号通过整形电路，输出满足单片机要求的脉冲信号，经过单片 机的运算、转换处理等通过4位数码管显示出频率值。设计的 原理图如10-1所示，对应的元件属性如表10-1所示。
Q1，Q2，Q3，Q4 R1
R2，R4 R3
R5，R6，R7，R8 U1 U2 Y1
Comment 30 pF 10 μF 1N4730
DPY_8_4 Header 3
9012 10 kΩ 10 kΩ 5.1 kΩ 4.7 kΩ LM393AN AT89C2051 12MHz
Footprint RAD-0.1 CAPR5-4X5 DIODE-0.4 DPY_8_4 HDR1X3 TO-92A
第10章 综合实例 图10-4 Messages(消息)对话框
第10章 综合实例
10.1.3 绘制印刷电路板图 1. 准备工作 绘制印刷电路板图之前，需要做一些准备工作，保证绘制
工作顺利进行，减少返工的概率。 (1) 需要核查所选的元件封装是否符合项目的要求或者
工程应用要求。在原理图编辑环境下，执行菜单命令Tools >> Footprint Manager，系统将弹出Footprint Manager(封 装管理)对话框，如图10-5所示。
第10章 综合实例
2. 规划电路板 (1) 创建PCB文件。执行菜单命令Files >> New >> PCB， 在项目工程下新建一个PCB文件，默认名称为PCB1.Pcbdoc。 通过执行菜单命令File >> Save As可以对新建的PCB图进行 重命名，命名为频率计PCB.PcbDoc。 (2) 设置板子物理大小。首先将PCB编辑区的当前工作层 切换到机械层，即在PCB编辑器区的下方标签栏中单击 Mechanical 1选项，然后执行绘图命令Place >> Line绘制一 个70 mm×50 mm的矩形框。如果系统单位不是公制的，需要 执行菜单命令Design >> Board Options，在Board Options 对话框中修改。

第9章 创建元件集库
3. 放置引脚 执行菜单命令P1ace >> Pin，来绘制元件的引脚。此时 鼠标指针旁边会多出一个大十字符号及一条短线，这时按下 键盘上的Tab键，系统就会弹出Pin Properties(引脚属性)设置 对话框，如图9-7所示。
第9章 创建元件集成库 3. 新建PCB元件封装库 创建PCB元件封装库的操作和创建原理图元件库的操作 一样，只是选择的文件类型为PCB Library。 上述两个库创建完成后，如图9-2所示。
图9-2 新建好的元件库
第9章 创建元件集成库
4. 编译集成库 执行菜单命令Project >> Compile Integrated Library 加集 成库名My IntLib.LibPkg，此时系统将编译源库文件，错误 和警告报告等信息将显示在Messages面板上。编译结束后， 系统会生成一个新的同名集成库(.INTLIB)，并保存在工程 选项对话框中的Options选项卡所指定的保存路径下，生成 的集成库将被自动添加到Libraries面板上。
下面以如图9-9所示的单片机AT89C2051为例来进行说 明。
图9-9 单片机AT89C2051
第9章 创建元件集成库
1. 复制原有的元件 (1) 执行菜单命令File >> Open，在系统自带的元件库路 径下的Atmel文件夹中选择Atmel Microcontroller 8-Bit AVR 集成库(如图9-10所示)并打开，系统将弹出如图9-11所示的 Ectract Sources or Install(释放或安装集成库)对话框，让用户 确认要对集成库进行什么操作。点击Extract Sources释放集 成库按钮，即可调出该库中的原理图库文件。

Altium Designer使用层集合的概念 来管理板层。一个层集合中包含若 干板层。板层标签栏显示当前层集 合中允许显示的板层标签。默认情 况下显示所有用到的板层，由于板 层数目太多，切换并不方便。如果 我们仅将需要关注的板层放在一个 自定义的层集合中并将其设为当前 层集合，那么在板层标签栏切换板 层就变得非常方便。 在板层标签栏的LS按钮上单击鼠标 左键或者单击菜单命令Design ≫ Manage Layer Sets，弹出层集合菜 单，可以自定义板层集合。
Wiring工具栏
Filter工具栏
Navigation工具栏
Utilities工具栏

坐标和栅格显示区

使用G循环切换栅格大小

指向走线、焊盘、过孔和文字时显示不同 的内容


单击某个板层标签，即可将该板层设为当前板 层。 一些设计对象，例如走线、填充矩形、字符串 或者贴片焊盘会放置在当前板层。放置时对象 采用当前板层的颜色表示，例如Top Layer默认 为红色，则在Top Layer上放置的走线、填充矩 形、字符串或者贴片焊盘都显示为红色。而其 它关联多个板层的设计对象，例如元件、通孔 焊盘和过孔，在放置时则不用考虑当前板层。
选择存储器按钮 Snap按钮 Mask Level按钮 Clear按钮


PCB编辑窗口的视窗操作，例如电路板的缩 放以及移动等操作与原理图编辑窗口基本 相同，详见3.3节，不再赘述。

高亮网络

光标移动到网络中的任何对象（焊盘、过孔、 走线、填充矩形等）上方时，网络包含的所有 对象都会高亮显示，移开光标时，网络恢复正 常显示。 按下Ctrl键再用鼠标左键单击网络中的任何对 象（焊盘、走线、预拉线、过孔等），可以正 常显示该网络，而遮蔽其它对象。