电路设计与制作起步.doc
文本预览下载声明
电路设计与制作起步
欢迎进入电路设计与制作的世界。一个有头脑的电路设计者,一套完备的电路仿真与设计软件,一套硬件电路制作所需的仪器、工具和器件是电路设计与制作的3个基本要素。一块制作完成并调试成功的电路板,哪怕其功能很简单也会是电路设计者手中最值得欣赏的成果。
学习目标:
熟悉电路设计的一般性过程。
初步学习电路仿真与设计软件。
学习电路板的设计与制作过程。
了解电路的调试。
1.1 电路设计与电路图
电路设计前奏 电路设计 手工绘制电路图
电路,就是由若干相互连接、相互作用的基本电子器件组成的具有特定功能的电子系统。一支发光二极管、一个电池和一个开关组成了世界上最简单的电路,如图1-1所示。
图1-1 1.1.1 电路设计前奏
图1-2 1.1.2 电路设计
电路设计是一项需要综合思维能力的工作。对于初学者来说,想迅速成为电路设计的高手就必须从一个个基本的、简单的电路入手,对这些电路的原理和电路形式有较好的掌握。这样,在复杂电子系统的电路设计过程中才会做到有的放矢、游刃有余。
目前,电路的种类主要有以下3种:
模拟电路。
数字电路。
模数混合电路。
模拟电路包括放大器、振荡器、滤波器、信号运算与处理电路、信号发生器等;数字电路包括逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、存储器、可编程逻辑器件、A/D和A/D器件等。但是,单纯使用模拟电路或数字电路的场合已经不多了,比如在单片机、DSP等系统中,有机地集合了数字与模拟器件。典型的例子还有电源电路和电子通信电路,其中由数字IC和电容、电感、电阻等外围器件组成的电路解决了越来越多的工程实际问题。
所以,要想成为一名熟练的、有经验的电路设计师,需要经过长时间的电路知识的积累。如果读者感觉个人能力有限,可以选择一块自己感兴趣的领域,比如滤波器或CPLD等的一个方向进行深入而系统的研究,同时兼顾了解其他方面的电路就可以了。一些有经验的老工程师可能对模拟、数字电路很熟悉,原因是模拟电路的发展伴随着他们的成长;此外,年轻一些的设计师们可能对单片机控制电路轻车熟路,因为单片机在20世纪80年代后蓬勃发展;而有一批更年轻的电子设计师,他们很容易就驾驭DSP系统和嵌入式系统,这是因为20世纪90年代后,随着计算机的普及和编程技术的发展,电路的功能被极大地复杂化和可控化,年轻一代对以往电路就是硬件的概念已经不再满足,他们希望能在一块PCB板上随着人的意志做一些更灵活的事情。
从图1-3所示的电子技术的发展史中,不但可以了解各种电路的出现和发展时期,还可以根据个人的喜好,选择研究方向。
图1-手工绘制电路图
图1-电路仿真就是把设计好的电路图输入计算机中,计算机把电路的输出显示出来。更简单说,如果有图1-的电路图,计算机中,通过计算机处理后我们可以不用实际搭接电路也能对电路进行在线分析这就是仿真的意义所在。仿真工具
rotel:Protel是Protel公司在20世纪80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件。它较早在我国获得使用,其普及率也最高,几乎所有的电子公司都要用到它。早期的Protel主要作为印制板自动布线工具使用,运行在DOS环境,功能较少,只有电路原理图绘制与印制板设计功能,其印制板自动布线的布通率也低。而现今的Protel已发展到Protel 2004,它工作在Windows环境下,是个完整的板级全方位电子设计系统。它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计、印制电路板自动布线、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户机/服务器)体系结构,同时还兼容一些其他设计软件的文件格式,如OrCAD、PSpice、Excel等,其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。想更多地了解Protel 2004的软件功能可访问它的站点:。
OrCAD:OrCAD是由OrCAD公司于20世纪80年代末推出的EDA软件,它是世界上使用最广泛的EDA软件,每天都有上百万的电子工程师在使用它。相对于其他EDA软件而言,它的功能也是最强大的。由于OrCAD软件使用了软件狗防盗版,因此在国内它并不普及,知名度也比不上Protel,只有少数的电子设计者在使用它。它进入国内是在计算机刚开始普及的1994年,早在工作于DOS环境下的OrCAD 4.0,它就集成了电原理图绘制、印制电路板设计、数字电路仿真、可编程逻辑器件设计等功能,而且其界面友好、直观,元器件库也是所有EDA软件中最丰富的,故它在世界上一直是EAD软件中的首选。对OrCAD有兴趣的读者可以去访问它的站点:、http://www.cadence. com和
显示全部