电路原理图设计
原理图设计是电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。本章详细介绍了如何设计电路原理图、编辑修改原理图。通过本章
的学习，掌握原理图设计的过程和技巧。
3.1 电路原理图设计流程
原理图的设计流程如图 3-1 所示 . 。
图 3-1 原理图设计流程
原理图具体设计步骤：
（ 1 ）新建原理图文件。在进人 SCH 设计系统之前，首先要构思好原理图，即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成，然后用 Protel DXP 来画出电路原理图。
（ 2 ）设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。在电路设计的整个过程中，图纸的大小都可以不断地调整，设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。
（ 3 ）放置元件。从元件库中选取元件，布置到图纸的合适位置，并对元件的名称、封装进行定义和设定，根据元件之间的走线等联系对元件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂。
（ 4 ）原理图的布线。根据实际电路的需要，利用 SCH 提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一幅完整的电路原理图。
（ 5 ）建立网络表。完成上面的步骤以后，可以看到一张完整的电路原理图了，但是要完成电路板的设计，就需要生成一个网络表文件。网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。
（ 6 ）原理图的电气检查。当完成原理图布线后，需要设置项目选项来编译当前项目，利用 Protel DXP 提供的错误检查报告修改原理图。
（ 7 ）编译和调整。如果原理图已通过电气检查，那么原理图的设计就完成了。这是对于一般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。
（ 8 ）存盘和报表输出： Protel DXP 提供了利用各种报表工具生成的报表（如网络表、元件清单等），同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印，为印刷板电路的设计做好准备。
3.2 原理图的设计方法和步骤
为了更直观地说明电路原理图的设计方法和步骤，下面就以图 3 － 2 所示的简单555 定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。
图 3-2 555 电路原理图
3.2.1 创建一个新项目
电路设计主要包括原理图设计和 PCB 设计。首先创建一个新项目，然后在项目中添加原理图文件和 PCB 文件，创建一个新项目方法：
● 单击设计管理窗口底部的 File 按钮，弹出如图 3 — 3 所示面板。
● Ne w 子面板中单击 Blank Proect （ PCB ）选项，将弹出 Projects 工作面板。
建立了一个新的项目后，执行菜单命令 File/Save Project As ，将新项目重命名为“ myProject1 ．PriPCB ”，保存该项目到合适位置，如图 3-4 。
图 3 — 3 Files 面板图 3 — 4 保存项目对话框
3.2.2 创建一张新的原理图图纸
执行菜单命令 New ／ Schematic 创建一张新的原理图文件。
可以看到 Sheetl ． SchDoc 的原理图文件，同时原理图文件夹自动添加到项目中。
执行菜单命令 File/Save As ，将新原理图文件保存在用户指定的位置。同时可以改变原理图文件名为 555 ． SchDoc 。此时看到一张空白电路图纸，打开原理图图纸设置对话框。
对于本例而言 , 没有特殊要求，只需要设置成 A4 图纸就可以了。单击原理图设置对话框的 OK 按钮页面设置完成。原理图工作环境采用默认设置即可。
3.2.3 查找元件
Protel DXP 库提供了大量元件的原理图符号，在绘制一副原理图之前，必须知道每个元件对应的库。对于 555 电路原理图的每个元件应该在哪个库呢？可以采用什么办法找到元件的原理图符号呢？
利用 Protel DXP 提供的搜索功能来完成查找元件，操作步骤如下：
（ 1 ） SCH 设计界面的下方有一排按钮，单击 Libraries （库）按钮，弹出如图 3 —5 所示的库对话框。
（ 2 ）单击图 3 － 5 对话框中的 Search 按钮，弹出如图 3 — 6 所示的库搜索对话框，利用此对话框可以找到元件 555 在哪个库中。
（ 3 ）在 Scope 选项区域中确认设置为 Libraries on Path ，单击 Path 右边的打开图标按钮，找到安装的 Protel DXP 库的文件夹路径，如 C ：＼ Program Files ＼Altium ＼ Library 。同时确认 Include subdirectories 复选项被选定。
（ 4 ）在 Seach Criteria （搜索标准）选项区域中可以使用 Name 、 Description 、MdelType 、 Model Name 组合来说明要搜索的元件，例如要搜索和 555 元件相关的可以在 Name 文本框中键入 *555* 。
图 3 — 5 库对话框
图 3 — 6 库搜索对话框
（ 5 ）单击 Search 按钮开始搜索，查找结果会显示在 Result 对话框中，如图 3 —7
所示。
图 3 — 7 搜索结果对话框
可以看到很多匹配搜索标准的芯片型号，选择一款适合的元件原理图符号和封装。这里选择元件 NE555P ，属于 TI Analog Timer Circuit ． IntLib 库。能否找到所需要的元件关键在于输入的规则设置是否正确，一般尽量使用通配符以扩大搜索范围。
（ 6 ）单击 Install Library 按钮， TI Analog Timer Crcuit ． IntLib 库就添加到当前项目中。在当前项目中就可以取用该库中的所有元件。
在完成了对一个元件的查找后，可以按照 555 电路原理图的要求，依次找到其他元件所属元件库，见表 3 — 1 所示。
表 3 － 1 555 原理图的元件列表
元件名称
元件库
元件符号
元件属性
NE555P
TI Analog Timer Circuit.IntLib
U1
NE555P
CAP
Miscellaneous Devices.IntLib
C1
1u
CAP
Miscellaneous Devices.IntLib
C2
0.1u
RES
Miscellaneous Devices.IntLib
R1
27k
RES
Miscellaneous Devices.IntLib
RL
10k
.IC
Simulation Sources. IntLib
IC1
0v
VPULSE
Simulation Sources. IntLib
V1
VPULSE
注：在 Protel DXP 中，电阻元件单位默认以 k 代表 k ，电容元件单位默认以 u 代替uF 。△
3.2.4 添加或删除元件库
已经介绍了当不知道元件在哪个库中，如何查找并把元件库添加到项目中的问题，当知道元件所属的库时，可以直接添加库到设计项目中，添加元件库的步骤如下：
（ 1 ）在如图 3 — 6 所示对话框中单击 Libraries 按钮，弹出如图 3 — 8 所示对话框，其中 Ordered List of Installed Libraries 列表框中主要说明当前项目中安装了哪些元件库。
（ 2 ）添加元件库。单击 Add Library 按钮，将弹出查找文件夹对话框，选择安装 Protel DXP 元件库的路径。然后根据项目需要决定安装哪些库就可以了。例如本例中安装了Miscellaneous Device.IntLib 、 TI Analog Timer Circuit.IntLib 等。在当前元件库列表中选中一个库文件，单击 MOVE UP 按钮可以使该库在列表中的位置上以一位，
MOVE DOWN 相反。元件库在列表中的位置影响了元件的搜索速度，通常是将常用元件库放在较高位置，以便对其先进行搜索。
图 3 — 8 添加、删除元件库
（ 3 ）删除元件库。当添加了不需要的元件库时，可以选中不需要的库，然后单击 Remove
按钮就可以删除不需要的库。
3.2.5 在原理图中放置元件
在当前项目中添加了元件库后，就要在原理图中放置元件，下面以放置 NE555P 为例，说明放置元件的步骤如下：
（ 1 ）执行菜单命令 View ／ Fit Document ，或者在图纸上右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择 Fit Document 选项，使原理图图纸显示在整个窗口中。可以按 Page Down 和Page Up 键缩小和放大图纸视图。或者右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择 Zom in 和Zom out 选项同样可以缩小和放大图纸视图。
（ 2 ）在元件库列表下拉菜单中选择 TI Analog Timer Circuit.IntLib 使之成为当前库，同时库中的元件列表显示在库的下方，找到元件 NE555P 。
（ 3 ）使用过滤器快速定位需要的元件，默认通配符（ * ）列出当前库中的所有元件，也可以在过滤器栏键人 NE555P ， NE555P 显示出来避免了在当前库很多元件中查找的困难。
（ 4 ）选中 NE555P 选项，单击 Place NE555P 按钮或双击元件名，光标变成十字形，光标上悬浮着一个 555 芯片的轮廓，按下 Tab 键，将弹出 Component Properties （元件属性）对话框进行元件的属性编辑，如图 3 － 9 所示。在 Designator 框中键人 U1 作为元件符号。可以看到元件的 PCB 封装为右下方的 Footprint 一栏设置 Dip － 8 ／ D 1l 。
图 3 — 9 元件属性对话框
（ 5 ）在当前窗口移动光标到原理图中放置元件的合适位置，单击鼠标把 NE555P 放置在原理图上。按 PageDown 和 PageUp 键缩小和放大元件便于观看元件放置的位置是否合适，按空格键使元件旋转，每按一下旋转9 0 ° 来调整元件放置的合适位置方向。
（ 6 ）放置完元件后，右击鼠标或者按 ESC 键退出元件放置状态，光标恢复为标准箭头。
下面放置两个电阻、两个电容、脉冲电压源（ VPULSE ）和静态电压源（ IC ），其步骤如下：
（ 1 ）电阻元件在 Miscellaneous Devices.IntLib 中，在库对话框选中MiscellaneousDevices.IntLib 作为当前库。
( 2 ) 在库对话框的过滤器一栏中键人 Res ，将在元件列表中显示相关元件。选中 Res1 元件，然后单击 Place 按钮，此时电阻悬浮在光标上，按 Tab 键，在打开的“元件属性”对话框中设置元件符号和元件属性的值，在 Designator 文本框中键人 R1 ，单击OK 按钮完成电阻 R1 的属性设置。
(3) 移动光标到电路图中合适位置，单击鼠标完成电阻 R1 的放置。
( 4 ) 同时移动光标到另一位置，单击鼠标放置元件 R2 ，系统自动增加元件序号。
( 5 ) 在过滤器栏中键人 Cap ，放置电容 C1 、 C2 的方法与放置电阻的方法相同。
(6) 在库对话框中选中 Simulation Sources.IntLib 作为当前库，在过滤栏中键人Vpulse ，在元件列表中显示脉冲电压源符号，单击 Place 按钮使元件处于选取状态，打开元件属性对话框，在 Designator 中键人 V1 即可。
（ 7 ）在过滤栏中键人 . IC ，元件列表中显示静态电压源符号，与脉冲电压源选取相似。
（ 8 ）已经放置完所有的元件，单击右键退出元件放置模式，此时图纸上已经有了全部的元件，如图 3 — 10 所示。
图 3 — 10 元件选取完成后的图纸
3.2.6 设置元件属性
双击相应的元件打开 Component Properties 对话框， Component Properties 对话框（图 3 — 9 ）的设置：
1 ． Properties （元件属性）选项区域设置
元件属性设置主要包括元件标识和命令栏的设置等，分别介绍如下：
● Designator （元件标识）的设置：在 Designator 文本框中键入元件标识，如 U 1 、R1 等。 Designator 文本框右边的 Visible 复选项是设置元件标识在原理图上是否可见，如果选定 Visible 复选项，则元件标识 U1 出现在原理图上，如果不选中，则元件序号被隐藏。
● Comment （命令栏）的设置：单击命令栏下拉按钮，弹出图 3 — 11 所示对话框，其中 Class 指元件类别，可以看出 NE555P 属于模拟器件； Manufacturer 是指制作厂商； Pushlished 是指元件出厂时间； Pushished 是指销售厂商； Subclass 是指子类，例如 NE555P 是模拟器件中的定时器这种子类元件。 Comment 命令栏右边的 Visible 复选项是设置 Comment 的命令在图纸上是否可见，如果选中 Visible 选
项，则 Comment 的内容会出现在原理图图纸上。在元件属性对话框的右边可以看到与Comment 命令栏的对应关系，如图 3 — 12 所示。 Add 、 Remove 、 Edit 、 Add as Rule 按钮是实现对 Comment 参数的编译，在一般情况下，没有必要对元件属性进行编译。
图 3 — 11 Comment 的下拉菜单图 3 — 12 Comment 参数设置
● Library Ref （元件样本）设置：根据放置元件的名称系统自动提供，不允许更改。例如 NE555P 在元件库的样本名为 NE555P 。
● Library （元件库）设置：例如 NE555P 在 TI Analog Timer Circuit ． IntLib 库中。
● Description （元件描述）、 Unique id （ Id 符号）、 Subdesign 设置：一般采用默认设置，不作任何修改。
2 ． Graphical （元件图形属性）选项区域设置
Graphical 选项主要包括元件在原理图中位置、方向等属性设置，分别介绍如下：
● Location （元件定位）设置：主要设置元件在原理图中的坐标位置，一般不需要设置，通过移动鼠标找到合适的位置即可。
● Orientation （元件方向）设置：主要设置元件的翻转，改变元件的方向。
● Mirrored （镜像）设置：选中 Mirrored ，元件翻转l80 °。
● Show Hidden Pin （显示隐藏引脚）： NE555P 不存在隐藏的引脚，但是 TTL 器件一般隐藏了元件的电源和地的引脚。例如非门 74LS04 等门电路的原理图符号就省略了电源和接地引脚。
一般情况下，对元件属性设置只需要设置元件标识和 Comment 参数即可，其他采用默认设置。
3.2.7 放置电源和接地符号
555 电路图有一个 12V 电源和一个接地符号，下面以接地符号为例，说明放置电源和接地符号的基本操作步骤。放置接地符号的基本操作步骤：
（ 1 ）执行菜单命令 View/Toolbars ／ Power objects ，将弹出如图 3 — 13 所示的 Power Object （电源符号图标）对话框。
（ 2 ）在图 3 一 13 中有几种接地符号，根据需要选择，这里选择如图 3 一 14 所示的接地符号。
图 3 — 13 电源符号图标图 3 — 14 接地符号
（ 3 ）选中接地符号，出现十字光标，同时光标上悬浮着接地符号的轮廓，此时按 Tab 键，出现 Power
Port （接地符号属性）对话框，如图 3 一 15 所示，这里需要注意网络名称是否正确。单击 OK 按钮完成网络名称设置。
3 — 15 接地符号属性对话框
（ 4 ）移动光标到图纸上合适的位置单击鼠标，接地符号就显示在图纸上。 12V 电源
放置与接地放置基本相同。
3.2.8 绘制原理图
1 ．绘制导线
元件放置在工作面板上并调整好各个元件的位置后，接下来的工作是对原理图进行布线。对原理图布线的步骤如下：
（ 1 ）为了使原理图图纸有很好的视图效果，可以使用以下三种方法，执行菜单命令View ／ Fit All Objects ；第二种在原理图图纸上右击鼠标，在弹出的菜单中选择 Fit All Objects 选项；第三种是使用热键（ V ， F ）。
(2 ）执行主菜单命令 Place ／ Wire ，进人绘制导线状态，并绘制原理图上的所有导线。
以连接 R1 与 NE555P 第七脚之间的连线为例，把十字形光标放在 R1 的引脚上，把光标移动到合适的位置时，一个红色的星形连接标志出现在光标处，这表明光标在元件的一个电气连接点上。
（ 3 ）单击鼠标固定第一个导线点，移动鼠标会看到一根导线从固定点处沿鼠标的方向移动。如果需要转折，在转折处单击鼠标确定导线的位置，每转折一次都需要单击鼠标一次。
（ 4 ）移动鼠标到 NE555P 第七脚，中间有一个转折点，单击鼠标，当移动到 NE555P 第七脚时，光标又变成红色的星形连接标志，单击鼠标完成了 R1 与 NE555P 第七脚之间的连接。
（ 5 ）时光标仍然是十字形，表明仍是处于画线模式，可以继续画完所有的连接线。
（ 6 ）连接完所有的连线后，右击鼠标退出画线模式，光标恢复为箭头形状。
2 ． Net and Net Label （网络与网络名称）
彼此连接在一起的一组元件引脚称为网络（ net ）。
例如 555 电路图中的 NE555P 的第七脚、第六脚、 R1 、 C1 是连在一起的称为一个网络。网络名称实际上是一个电气连接点，具有相同网络名称的电气连接表明是连在一起的。网络名称主要用于层次原理图电路和多重式电路中的各个模块之间的连接。也就是说定义网络名称的用途是将两个和两个以上没有相互连接的网络，命名相同的网络名称，使它们在电气含义上属于同一网络。在印刷电路板布线时非常重要。在连接线路比较远或线路走线复杂时，使用网络名称代替实际走线使电路图简化。
在 555 电路图中，由于走线比较简单，所以没有必要图 3 —16 网络名称属性对话框
放置网络名称。全部使用导线实现了线路的连接，但是可以看到 NE555P 的第六脚和第七脚的连线就比较远，使用网络名称的方法可以代替这段导线，下面以此为例介绍如何放置网络名称：
按照第 2 章介绍的方法放置网络名称并打开 Net Label （网络名称属性）对话框，如图 3 —16 所示。这里仅在 Properties 选项区域的 Net 文本框中键人 NE555P _ 6 ，其他采用默认设置即可。
移动光标到 NE555P 的第六脚，单击鼠标完成第一个网络名称设置。移动光标到 R1 和 C1 与 NE555P 的第 7 脚连接点处，按 Tab 键定义网络名称为 NE555P_ 6 。完成了利用网络名称代替一段导线，使视图更加美观。
现在一副完整的 555 电路原理图已经完成了，执行菜单命令 File/Save 保存文件。
3.3 设置项目选项
项目选项包括错误检查规则、连接矩阵、比较设置、 ECO 启动、输出路径和网络选项以及用户指定的任何项目规则。
当项目被编译时，详尽的设计和电气规则将应用于设计验证。例如一个 PCB 文件，项目比较器允许用户找出源文件和目标文件之间的差别，并在相互之间进行更新。
所有与项目相关的操作，如错误检查、比较文件和 ECO 启动均在 Options For Project 对话框中设置。
所有的项目输出，如网络名称、仿真器、文件打印、集合和输出报表均在 Outputs For Projects 对话框中设置。
执行菜单命令 Project ／ Project Options ，打开 OPtions for Proect （规则检查设置）对话框，如图 3 — 17 所示。
接下来，对规则检查设置对话框中各个选项卡进行相应的介绍：
◆ Error Reporting （错误报告）选项卡
Error Reporting 用于报告原理图设计的错误，主要涉及下面几个方面： Violations Associated with Buses （总线错误检查报告）、 Violations Associated with Components （元件错误检查报告）、 Violations Asociated with Documents （文件错误检查报告）、Violations Associated with With Nets （网络错误检查报告）、 Violations Associated with Others （其他错误检查报告）、 Violations Associated with Prarmeters （参数错误检查报告）。对每一种错误都设置相应的报告类型，例如选中 Bus indices out of range ，单击其后的 Fatal Error 按钮，会弹出错误报告类型的下拉列表。一般采用默认设置不需要对错误报告类型进行修改。
图 3 — 17 规则检查设置对话框
◆ Connection Matrix （连接矩阵）选项卡
在规则检查设置对话框中单击 Connection Matrix 标签，将弹出 Connection Matrix 选项卡，如图 3 — 18 所示。
图 3 — 18 Connection Matrix 选项卡
连接矩阵标签显示的是错误类型的严格性。这将在设计中运行“错误报告”检查电气连接如引脚间的连接、元件和图纸的输人。连接矩阵给出了原理图中不同类型的连接点以及是否被允许的图表描述。
● 如果横坐标和纵坐标交叉点为红色，则当横坐标代表的引脚和纵坐标代表的引脚相连接时，将出现 Fatal Error 信息。
● 如果横坐标和纵坐标交叉点为橙色，则当横坐标代表的引脚和纵坐标代表的引脚相连接时，将出现 Error 信息。
● 如果横坐标和纵坐标交叉点为黄色，则当横坐标代表的引脚和纵坐标代表的引脚相连接时，将出现 Warning 信息。
● 如果横坐标和纵坐标交叉点为绿色，则当横坐标代表的引脚和纵坐标代表的引脚相连接时，将不出现错误或警告信息。
例如在矩阵图的横向找到 Output Pin ，从列向找到 Open Collector Pin ，在相交处是绿色的方块。当项目被编译时，这个绿色方块表示在原理图中从一个 Output Pin 连接到 Open Collector Pin 时将启动一个错误条件。
如果想修改连接矩阵的错误检查报告类型，比如想改变 Passive Pins （电阻、电容和连接器）和 Unconnected 的错误检查，可以采取下述步骤：
（ 1 ）在纵坐标找到 Passive Pins ，在横坐标找到 Unconnected ，系统默认为绿色，表示当项目被编译时，在原理图上发现未连接的 Passive Pins 不会显示错误信息。
（ 2 ）单击相交处的方块，直到变成黄色，这样当编译项目时和发现未连接的 Passive Pins 时就给出警告信息。
（ 3 ）单击 Set To Defaults 按钮，可以恢复到系统默认设置。
◆ Comparator （比较器）选项卡
在规则检查设置对话框中单击 Comparator 标签，将弹出 Comparator 选项卡如图 3 －19 所示。
图 3 － 19 Comparator 选项卡
Comparator 选项卡用于设置当一个项目被编译时给出文件之间的不同和忽略彼此
的不同。在一般电路设计中不需要将一些表示原理图设计等级的特性之间的不同显示出来，所以在 Difference Associated With Compnents 单元找到 Changed Room Definitions 、 Extra Room Definitions 和 Extra Components Classes ，在这些选项右边的 Mode 下拉列表选择 Ignore Differences 。这样原理图设计等级特性之间的不同就被忽略。对不同的项目可能设置会有所不同，但是一般采用默认设置。
单击 Set To Default 一按钮，可以恢复到系统默认设置。
◆ ECO Generation （电气更改命令）选项卡
在规则检查设置对话框中单击 ECO Generation 标签，将弹出 ECO Generation 选项卡，如图 3 — 20 所示。
图 3 — 20 ECO Gerleraion 选项卡
通过在比较器中找到原理图的不同，当执行电气更改命令后， ECO Generation 显示更改类型详细说明。主要用于原理图的更新时显示更新的内容与以前文件的不同。
ECO （ Engineering Change Order ） Generation 主要设置与元件、网络和参数相关的改变，对于每种变换都可以通过 Mode 列表框的下拉列表中选择 Generate Change Orders （检查电气更改命令）还是 Ignore Differences （忽略不同）。
单击 Set To Defaults 按钮，可以恢复到系统默认设置。
Options （选项）选项卡
在规则检查设置对话框中单击 Options 标签，将弹出 Options 选项卡，图 3 － 21 所示。
● Output path （输出路径）区域：可以设置各种报表的输出路径。默认的路径是系统在当前项目文档所在文件夹内创建。对于文件路径的选择主要考虑用户是希望设置单独的文件夹保存所有的设计项目，还是为每个项目中设置一个文件夹。
图 3 — 21 Options 选项卡
● Output Options 区域：有四个复选项设置输出文件。 Open outputs after compile （编译后输出文件）、 Timestamp folder （时间信息文件夹）、 Archive project docu-ment （存档项目文件）、 Use separate folder for each output type （对每个输出类型使用独立的文件夹）。
● Netlist Options 区域：有两个复选项分别为 Allow ports to Name Nets 和 Allow Sheet Entries to Name Nets 。 Allow ports to Name Nets 表示允许用系统所产生的网络名来代替与输人输出端口相关联的网络名。如果所设计的项目只是简单的原理图文档，不包含层次关系，可以选择此项。 Allow Sheet Entries to Name Nets 表示允许用系统所产生的网络名来代替与子图入口相关联的网络名。该项为系统默认设置选项。
3.4 编译项目
编译项目就是在设计文档中检查原理图的电气规则错误。执行菜单命令 Project ／Compile PCB Project ，系统开始编译 Myproject1. PrjPCB 。当项目被编译时，在项目选项中设置的错误检查都会被启动，同时弹出 Message 窗口显示错误信息。如果原理图绘制正确，将不会弹出 Message 窗口。
下面以 Myprojectl ． PrjPCB 的 555 原理图为例，删除 NE555P 的第四脚与电源连接的导线，并说明如何设置项目选项和编译项目，其步骤如下：
(1) 如果正确绘制 555 原理图，执行菜单命令 Project/Compile PCB Project ，将不会弹出 Message 窗口。
（ 2 ）选中 NE555P 的第四脚与电源连接的导线，然后删除这段导线。
（ 3 ）然后再执行菜单命令 Project/Compile PCB Project ，将弹出错误检查报告，如图 3 — 22 所示。
图 3 — 22 错误检查报告
（ 4 ）通过错误报告中叙述的错误类型可以修改在原理图的错误。在 Message 对话框中单击一个错误，打开 Compile Error 对话框，如图 3 － 23 所示。同时在 Compile Error 对话框显示错误的详细信息。从 Compile Error 对话框中单击错误跳转到原理图的违反对象进行检查或修改。此时修改对象高亮显示，电路图上的其他元件和导线模糊。修改完成后，可以单击图纸有下方的 Clear 按钮，清除图纸的模糊状态。
图 3 － 23 Compile Error 对话框
（ 5) 修改完成后，重新编译项目，直至不再显示错误为止。保存项目文件，为 PCB 文件设计作好准备。
小结
本章围绕绘制一幅 555 原理图展开对电路设计流程的具体分析，尽管 555 原理图非常简单，但是读者不妨按照本节介绍的具体操作步骤，另找一份比较复杂的原理图试着绘制自己的第一张原理图，就能基本上领会原理图设计的基本方法和技巧。
习题
1 ．了解 Protel DXP 集成库的概念。
电气原理图设计规范 目录 ●电器原理图及其构成●设计制图的一般规则●电原理图的幅面及其格式●简图的绘制步骤●电原理图设计的基本要求●电路图的组成要素●元器件的标注方法●电路原理图的设计●图纸的更改●文件名及图号编号规则●对电原理图的审核 电器原理图及其构成 电器电路图有原理图、方框图、元件装配以及符号标记图等： ●原理图 电器原理图是用来表明设备的工作原理及各电器元件间的作用，一般由主电路、控制执行电路、检测与保护电路、配电电路等几大部分组成。这种图，由于它直接体现了电子电路与电气结构以及其相互间的逻辑关系，所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时，通过识别图纸上所画各种电路元件符号，以及它们之间的连接方式，就可以了解电路的实际工作时情况。 电原理图又可分为整机原理图，单元部分电路原理图，整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。 ●方框图（框图） 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从某种程度上说，它也是一种原理图，不过在这种图纸中，除了方框和连线，几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上具体地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式，而方框图只是简朴地将电路按照功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简朴的文字说明，在方框间用连线（有时用带箭头的连线）说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理，而原理图除了具体地表明电路的工作原理之外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。 ●元件装配以及符号标记图 它是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上的符号往往是电路元件的实物的形状图。这种电路图一般是供原理和实物对照时使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔，再将电路不需要的金属箔腐蚀掉，剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线，然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上，利用板上剩余的导电金属箔作为元器件之间导电的连线，完成电路的连接。元器件装配图和原理图中大不一样。它主要考虑所有元件的分布和连接是否合理，要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素，综合这些因素设计出来的印刷电路板，从外观看很难和原理图完全一致。 ● 电器原理图幅面及其格式
献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝，离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候，与你一样，俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性，EMI，PS设计准会把你搞晕。别急，一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb，物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。
pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos，是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有1)原理图设计。2)pcb设计。3)制作BOM 表。现在简要谈一下设计流程(步骤)： 1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上，我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性，并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单，而且因为用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对使用者极为方便。应搞清楚ic body，ic pins，input pin，output pin，analog pin，digital pin，power pin等区别。 2)有了充足的库之后，就可以在原理图上画图了，按照datasheet和系统设计的要
一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 - dickmoore的日志 - 网易博客 默认分类 2009-11-09 19:01 阅读32 评论0 字号：大中小 一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 电子资料 2009-11-06 11:15 功放电路图 一个简单功放设计制作与电路图分析 我的电脑音响坏了快一年了，每次看电影都用耳机,每次用的耳朵都痛,很不爽.因此就想亲手做一个小功放用用,前几天又去了趟电子市场发现有LM386，很便宜，所以干脆用386做了一个单声道的功放先用着,有时间把另外一个声道也加上.在这里把功放设计到调试基本完成的过程写写,纪念这个过程. 1.设计 我们是听听就算的门外汉,对20~20K的音域也不是完全敏感.所以幅频特性不用考虑太多,但是自己要用得爽声音一定要大,因此LM386一般的输出功率肯定是不够拉(好像极限功率也就1W左右,具体还是看芯片资料吧),所以就浪费些多加个LM386做成BTL电路,提高一倍再说.设计出来的电路就是这个样子,原理很简单,就不说了 2.调试 a. 两个104的电容本来是用来隔直的,不过好像电脑主板和声卡上出来的音频都不带直流成份,而且用104时输入电平 比较高的时候声音有失真,(估计是低频过滤在输入电平高的时候人听起来比较明显).于是去掉两个104的电容. b. 在这个时候上电(我用的是12V),接上我的MP3一听,嗯!还不错,可是就是杂声比较厉害,调了调R1的大小,当R1被 调到最大的时候杂声没有了,最小的时候也没有了(这不是废话么,最小的时候输入都没有了 .把连接到功放的音频线拔了也没杂音了,原因可能有两个音频线上有电容在输入电阻R1比较小的时候,和LM386自激产生杂音,一放大就不得了了.于是决定R1就直接调到50K,音量就让MP3调去吧. c. 好像一切都没有问题了,拿到电脑上吧,刚接上去,嗯声音停大,不错!!刚以为要完事,电脑里一首歌就放完了,本来该是安静的却听见喇叭里噼噼啪啪,这个噪声奇了怪了,开始还是以为是R1的问题,索性就把R1去掉(反正LM386也不希罕从前级得到能量),噪音仍然存在,怀疑是主板上的高频噪声,于是在输入端并上一个102的电容---不起作用.这个电容也不敢并大了,大了要影响高频特性.又怀疑是功率大了C1吃不消,于是又在电源上并了一个100uF的电容,还是不行....... d. 就在这个时候用手一抓我的功放输入端的焊点,好了!没杂音了,仔细一想,原来是这样:我从电脑接出来的线是一个声
C 电路原理图设计规范 Hardware
Revision List
一、Purpose/ 目的 本规范规定了公司硬件电路原理图的设计流程和设计原则，主要的目的是为电路原理图设计者提供必须遵守的规则和约定。 提高原理图的设计质量和设计效率，提高原理图的可读性，可维护性，为PCB Layout做好基础。 二、Scope/ 适用范围 本规范适用于研发部硬件人员使用Altium Designer 工具绘制电路原理图，亦可作为其他工具参考规范。 三、Glossary/ 名词解释 图幅 网络标号 网络表 标称值 元器件库 图形符号 四、Necessary Equipment/ 必须文件 设计需求分析。 系统方案说明。 主要零件的datasheet，参考设计，注意事项。 产品机构图（可选） 五、Procedure/ 流程规范细则 确定图纸尺寸、标题规范 根据实际需要，电路的复杂程度选择图纸尺寸，常用的图纸尺寸有A2,A3,A4. 每个图纸可根据实际情况分为纵向和横向排版，一般选用横向。 在选用图纸时，应该能准确清晰的表达该区域电路的完整功能。 标题栏规范 项目名称宋体三号 图纸名称宋体四号 版次宋体四号 页数/页码宋体四号 设计人员宋体四号 分页规范 当同一块PCB上的电路原理图，由于内容太多，无法在同一张图纸上画完，这时需分多页绘制原理图，分页绘制的原理图，在结构属性上各页之间是同级平等的，相互可以拼接成一张图。分页绘制的首要规则是同一个子功能单元电路必须绘制在同一页上。
当分页绘制时，要注意此时网络标号和项目代号是全局变量，不同网络不能用相同的网络标号，即此时网络标号和项目代号在总图中是唯一的，不得有重复。 元器件标识规范 元器件标注的基本信息，即是显示在原理图上的信息，应包括元器件的编号和标称值。 其中元器件的编号一般根据元器件种类以不同的英文字母表示，后面加注流水编号。注意：元器件编号要连续，中间不要间断，不要出现重复。 标称值规范 标称值是器件的电器特性的必要描述，标称值的标注原则是能准确反映该器件的特征，只要选用了满足该参数的同类器件，就可以保证正常的电气性能，不会因为其它未标明的参数改变而造成原理图错误或导致电路故障。 电阻类 ≤1ohm 以小数表示,而不以毫欧表示0RXX,例如0R47,0R033 ；包含小数表示为XRX,例如4R7,4R99,49R9 ；包含小数表示为XKX,例如4K7,4K99,49K9 ；包含小数表示为XMX,例如4M7,2M2
硬件设计检查列表——Check List 产品名称开发代号 PCB P/N PCB 版本 PCBA P/N PCBA 版本 产品功能简述： 原理图设计部分（参考《电路原理图设计规范》） 1.电路图图幅选择是否合理。（单页，多页）是?否?免? 2.电路图标题栏、文件名是否规范。是?否?免? 3.元件大小、编号、封装是否有规律，是否符合要求。是?否?免? 4.元器件标注（名称，标称值，单位，型号，精度等）是否符合要求是?否?免? 5.元器件摆放和布局是否合理、清晰。是?否?免? 6.器件间连线是否正确，规范。是?否?免? 7.电气连线交叉点放置是否合理。是?否?免? 8.重要的电气节点是否明确标示。是?否?免? 9.重要网络号是否标准清晰。是?否?免? 10.是否对特殊部分添加注释。是?否?免? 11.零件选型是否符合要求（零件封装，可购买性，电压电流是否满足等）。是?否?免? 12.是否设计测试点，Jump点。是?否?免? 13.是否符合ESD保护设计要求。是?否?免? 14.是否符合EMI/EMC设计要求。是?否?免? 15.是否有过流、过压保护设计。是?否?免? 16.元器件选项是否能满足功能设计的功耗，电压，电流的要求。是?否?免? 17.时钟晶振电容是否匹配，晶振选项是否正确(有源、无源)。是?否?免? 18.I/O口开关量输入输出是否需要隔离。是?否?免? 19.上拉、下拉电阻设计是否合理。是?否?免? 20.是否进行过DRC检查。是?否?免? 21.是否存在方框图。是?否?免? 22.是否标注模块名称。是?否?免? 23.原理图层级结构是否合理、清晰。是?否?免? 24.标注部分字体、大小是否合理。是?否?免? 25.零件选型的可采购性。是?否?免? 26.零件选型的可生产性。是?否?免?Designed by：Checked by：Approved by：
初中物理简单电路的设计教案1．知识与技能 了解简单电路在生活中应用的实例． 会根据串联、并联电路的特点，分析简单电路的结构．2．过程与方法 通过简单电路模型的设计、制作，培养学生的动手能力和创新精神． 3．情感、态度和价值观 使学生勇于钻研的精神、善于观察、敢于思考． 通过合作探究培养学生相互合作的团队精神和科学探究欲望，体验克服困难、利用已有知识探究未知世界的成功喜悦．关爱长辈、遵守交规． 1．教学重点：根据生活中的现象，设计电路图，病房呼叫模拟电路设计． 2．教学难点：异地双控模拟电路设． 3．重、难点的突破方法： 创设情景、激发兴趣． 由浅入深，层层推进． 学生相互讨论、学生动手实验． 实验演示和类比． 电源(干电池两节)、两个开关、一个电铃、两只灯泡和导线若干．
充分体现了“从生活到物理，从物理到社会”的新教材教学理念． 教法——采用“主体参与”教学模式，由学生分组进行实验探究．学法——以合作模式的科学探究、交流讨论．引入： 小明和妈妈一起去买电动玩具“调皮的小鸟”，老师把电动玩具“调皮的小鸟”展示给同学们看，并提出问题：当“调皮”的小鸟在上升的过程中，它的重力势能是如何变化的？ A、减小 B、增大 请一个学生用选答器给出答案。由此引出“设计选答器模型” 学生活动 1．项目1：设计选答器模型：一个问题有两个可选择的答案(a)和(b)，与它们对应的灯分别由两个开关控制，选择哪一个答案就闭合哪一个开关，使对应的灯发光．思考：灯与灯之间应联． 两个开关分别与两灯联． 要求：先在虚框中画出符合要求的电路图． 再根据电路图把实物图连接好． 过渡：小明买了玩具后，和妈妈一起去医院看生病的奶奶，此时病房中有人呼叫医生．视频播放，老师展示“病房
xxxx交通技术有限公司——原理图设计规范 目录 一、概述...........................................错误!未定义书签。 二、原理图设计.....................................错误!未定义书签。 1、器件选型：..................................错误!未定义书签。（1）、功能适合性：.........................错误!未定义书签。（2）、开发延续性：.........................错误!未定义书签。（3）、焊接可靠性：.........................错误!未定义书签。（4）、布线方便性：.........................错误!未定义书签。（5）、器件通用性：.........................错误!未定义书签。（6）、采购便捷性：.........................错误!未定义书签。（7）、性价比的考虑.........................错误!未定义书签。 2、原理图封装设计：............................错误!未定义书签。（1）、管脚指定：...........................错误!未定义书签。（2）、管脚命名：...........................错误!未定义书签。（3）、封装设计：...........................错误!未定义书签。（4）、PCB封装：............................错误!未定义书签。（5）、器件属性：...........................错误!未定义书签。 3、原理设计：.................................错误!未定义书签。（1）、功能模块的划分：.....................错误!未定义书签。
《综合实践活动----简单电路的设计》教学设计 常州金坛市华罗庚实验学校顾雪松 一、教学目标 1．知识与技能 （1）了解简单电路在生活中应用的实例． （2）会根据串联、并联电路的特点，分析简单电路的结构． 2．过程与方法 通过简单电路模型的设计、制作，培养学生的动手能力和创新精神． 3．情感、态度和价值观 （1）使学生勇于钻研的精神、善于观察、敢于思考． （2）通过合作探究培养学生相互合作的团队精神和科学探究欲望，体验克服困难、利用已有知识探究未知世界的成功喜悦． （3）关爱长辈、遵守交规． 二、教学重、难点 1．教学重点：根据生活中的现象，设计电路图，病房呼叫模拟电路设计． 2．教学难点：异地双控（楼道灯电路）模拟电路设． 3．重、难点的突破方法： （1）创设情景、激发兴趣． （2）由浅入深，层层推进． （3）学生相互讨论、学生动手实验． （4）实验演示和类比． 三、教学器材 电源(干电池两节)、两个开关、一个电铃（蜂鸣器）、两只灯泡和导线若干． 四、设计思想：充分体现了“从生活到物理，从物理到社会”的新教材教学理念． 五、教法和学法 教法——采用“主体参与”教学模式，由学生分组进行实验探究． 学法——以合作模式的科学探究、交流讨论． 六、主要教学环节 （一）引入： 小明和妈妈一起去买电动玩具“调皮的小鸟”，老师把电动玩具“调皮的小鸟”展示给同学们看，并提出问题：当“调皮”的小鸟在上升的过程中，它的重力势能是如何变化的？ A、减小 B、增大 请一个学生用选答器给出答案。由此引出“设计选答器模型” （创设物理情境，从生活走向物理，这一环节设计的目的是为了激发学生学习的兴趣．） （二）学生活动 1．项目1：设计选答器模型：一个问题有两个可选择的答案(a)和(b)，与它们对应的灯分别由两个开关控制，选择哪一个答案就闭合哪一个开关，使对应的灯发光． 思考：（1）灯与灯之间应（串/并）联． （2）两个开关分别与两灯（串/并）联．
经验分享：硬件电路怎么设 计
1)总体思路。 设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb ，物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信
号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos，是post-command型的;而cadence的产品concept & allegro 是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有： 1)原理图设计。 2)pcb设计。 3)制作BOM表。 现在简要谈一下设计流程(步骤)： 1)原理图库建立。 要将一个新元件摆放在原理图上，我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性，并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单，而且因为用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对使用者极为方便。应搞清楚 ic body，ic pins，input pin，output pin， analog pin， digital
电路原理图的绘制方法与步骤 一．电路原理图绘制前的准备工作 1．设计电路原理图的草图 例如要画出图1所示的稳压电源的电路图，首先要画出电路图的草图。 2．电路图有关资料的整理、列表 为了方便快捷地画出电路原理图，首先必须将电路图中所有零件的名称、拟采用的编号、零件的类型以及元件封装进行整理，列出表格，如表1所示。 二、Protel 99 SE 的启动 在Windows 桌面上，将鼠标的指示箭头对准图2所示的Protel 99 SE 图标, 双击鼠标左键，启动Protel 99 SE 。 启动Protel 99 SE 后，屏幕会出现图3所示的界面。 图2 Protel 99 SE 图标 图1 稳压电源电路图
几秒钟后，Protel 99 SE 的启动界面消失，留下了Protel 99 SE 的初始操作界面，如图4所示: 三、进入电路原理图设计环境 1．启动电路原理图编辑器 （1）创建工程设计数据库FirstDesign.ddb ： 启动Protel 99 SE 后，打开File 菜单，选择New 命令，则弹出的题目为New Design Database 的对话框，在Design Storage Type 栏内，选择设计数据库的格式为MS Access Database ；在Databass Location 框中指定设计数据库存放的位置为：C ：\Design Explorer 99se\\Examples ；在Databass File Name 文本框中输入数据库的名称FirstDesign.ddb 。单击OK 按钮，完成设计数据库的创建。 标题栏 菜单栏 工具条 设计管理面板 设计工作区 图4 Protel 99 SE 的操作界面 图6 图2 Protel 99 SE 的启动界面
一.PCB设计规范 1、元器件封装设计 元件封装的选用应与元件实物外形轮廓，引脚间距，通孔直径等相符合。元件外框丝印统一标准。 插装元件管脚与通孔公差相配合（通孔直径大于元件管脚直径8-20mil），考虑公差可适当增加。建立元件封装时应将孔径单位换算为英制（mil），并使孔径满足序列化要求。插装元件的孔径形成序列化，40mil以上按5mil递加，即40mil,45mil,50mil……，40mil以下按4mil递减，即36mil,32mil,28mil……。 2、PCB外形要求 1）PCB板边角需设计成(R=1.0-2.0MM)的圆角。 2）金手指的设计要求，除了插入边按要求设计成倒角以外，插板两侧边也应设计成（1-1.5）X45度的倒角或(R1-1.5)的圆角，以利于插入。 1.布局 布局是PCB设计中很关键的环节，布局的好坏会直接影响到产品的布通率，性能的好坏，设计的时间以及产品的外观。在布局阶段，要求项目组相关人员要紧密配合，仔细斟酌，积极沟通协调，找到最佳方案。 器件转入PCB后一般都集中在原点处，为布局方便，按合适的间距先把 所有的元器件散开。 2）综合考虑PCB的性能和加工效率选择合适的贴装工艺。贴装工艺的优先顺序为： 元件面单面贴装→元件面贴→插混装（元件面插装，焊接面贴装一次波峰成形）； 元件面双面贴装→元件面插贴混装→焊接面贴装。 1.布局应遵循的基本原则 1.遵照“先固后移，先大后小，先难后易”的布局原则，即有固定位 置，重要的单元电路，核心元器件应当优先布局。
2.布局中应该参考原理图，根据重要（关键）信号流向安排主要元器 件的布局。 3.布局应尽量满足以下要求：总的连线尽可能短，关键信号线最短， 过孔尽可能少；高电压，大电流信号与低电压，小电流弱信号完全分开； 模拟与数字信号分开。 4.在满足电器性能的前提下按照均匀分布，重心平衡，美观整齐的标 准优化布局。 5.如有特殊布局要求，应和相关部门沟通后确定。 2.布局应满足的生产工艺和装配要求 为满足生产工艺要求，提高生产效率和产品的可测试性，保持良好的可维护性，在布局时应尽量满足以下要求： 元器件安全间距（如果器件的焊盘超出器件外框，则间距指的是焊盘之 间的间距）。 1.小的分立器件之间的间距一般为0.5mm，最小为0.3mm，相邻器件 的高度相差较大时，应尽可能加大间距到0.5mm以上。如和IC （BGA），连接器，接插件，钽电容之间等。 2.IC、连接器、接插件和周围器件的间距最好保持在1.0mm以上， 最少为0.5mm，并注意限高区和禁止摆放区的器件布局。 3.安装孔的禁布区内无元器件。如下表所示 4.高压部分，金属壳体器件和金属件的布局应在空间上保证与其它 器件的距离满足安规要求。
硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU进行选型，CPU 选型有以下几点要求： a）性价比高； b）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； c）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计，一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板，我们参考得是yosemite开发板，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU 都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计；
4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守 以下原则： a）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片，减少风险； b）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； c）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； d）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件；e）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件；f）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；这是整个原理图设计过程中最关键的部分，我们必须做到以下几点： a）对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计，越难的应该越多，成功参考设计是“前人”的经验和财富，我们理当借鉴吸收，站在“前人”的肩膀上，也就提高了自己的起点；
简单电路公开课教案设计 1、简单电路一、教学目标：了解简单电路中各种构件的名称和作用。 能够动手连接简单电路，并画出电路图。 科学就在我们身边，只有不断发现，不断探索就能掌握更多地科学知识和基本技能。为今后学习和生活打下坚实地基础。 二、教学重点：认识电路中的基本构件。 动手连接一个简单电路。 三、教学难点：动手连接一个简单电路。 会画简单的电路图。 四、课前准备：电流实验盒、大号电池、图钉、回形针、小硬纸板、红绿小灯泡、小电机、小喇叭。 大号电池、尺、笔。 五、教学过程：随着社会的发展，人类的进步，现在家家户户都用上了电灯，电话等现代化家用电器。晚上上街到处是灯火通明，五颜六色，美丽极了。你知道小灯泡是怎样亮起来的吗？
1、简单电路 我们家的灯泡是怎么亮起来的？它用了些什么物件？ 学生回答：电线、开关、灯泡。 教师说明：我们家的灯泡和其它电器都是220伏的交流电，是民用电，对人体有危险。我们不能用手触摸，会触电死亡。安全电压是36伏以下，它对人体没有危险。我们上课用的是电池，它是直流电，电压是伏，对人体没有任何危险。 1、电源。 2、导线。 3、开关。 4、小灯泡. 教师说明:电路中的常用符号、画图方法。 使小灯泡亮起来。 使小电机转起来。 使小喇叭响起来。 教师说明：通过以上实验证明，在电路中当它的电流在循环电路中流动时小灯泡会亮起来，小电机会转起来，小喇叭会响起来。关键是要使电流能循环。 在电路中加进开关。 有了开关的好处是？
学生回答：可以控制。 十字路路口的红绿灯是怎样用开关来控制的？ 教师说明：它使用的是一种自动双联开关或多联开关。这种开关可以调节它们亮灯的时间。 简单电路是由：1、电源，2、导线，3、开关，4、小灯泡组成的。 要使小灯泡发亮，它就必须是一个循环电路。循环电路就是有流出来的电流，通过用电器后有流回去的电流。电流在不停的循环流动小灯泡才会发亮。 注意我们家用的“电”是不能乱动和触摸的，因为它是220伏的交流电，对人体有危险，搞不好就会触电身亡。 我们要做实验只能用电池和小灯泡。 六、作业指导：P73 七、板书设计：1、简单电路 一、认识电路中的构件四、实验操作一 二、电路中常用符号五、实验操作二 三、画简单电路图六、实验操作三
硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
0目录 0目录............................................... 错误!未定义书签。
1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范：......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。
《电路CAD 》课程实验报告 实验名称绘制层次电路原理图实验序号实验二姓名张伟杰系专业电科班级一班学号201342203 实验日期5月5日指导教师曹艳艳组名第一组成绩 一、实验目的和要求 1 掌握层次原理图的绘制方法。 2 理解层次原理图模块化的设计方法。 二、实验设备 计算机、Altium Designer 10 三、实验过程（步骤、程序等） 1 新建工程项目文件 1）单击菜单File/New/PCB Project，新建工程项目文件。 2）单击菜单File/Save Project保存工程文件，并命名为“洗衣机控制电路.PrjPCB”。 2 绘制上层原理图 1）“在洗衣机控制电路.PrjPCB”工程文件中，单击菜单File/New/Schematic，新建原理图文件。 2）单击菜单File/Save As..，将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路.SchDoc” 3) 单击菜单Place/Sheet Symbol或单击“Wring”工具栏中的按钮，如图1所示，依次放置复位晶振模块，CPU模块，显示模块，控制模块四个模块电路，并修改其属性，放置后如图2所示
图1 模块电路属性 图2 放置四个模块电路 4）单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的按钮，放置模块电路端口，并修改其属性，完成后效果如图3所示 图3 放置模块电路端口
5）连线。根据各方块电路电气连接关系，用导线将端口连接起来，如图4所示 图4 连线 3 创建并绘制下层原理图 1)在上层原理图中，单击菜单Design/Create Sheet From Symbol，此时鼠标变为十字形。 2)将十字光标移到“复位晶振模块”电路上，单击鼠标左键，系统自动创建下层原理图“复位晶振模块.SchDoc”及相对应的I/O端口。如图5所示。 图5 自动生成的I/0端口 4）绘制“复位晶振模块”电路原理图。 其用到的元件如下表1所示。绘制完成后的效果如图6所示。 表1 “复位晶振模块”电路元件列表 元件标号元件名所在元件库元件标示值元件封装R1 RES2 Miscellaneous Devices.IntLib 270ΩAXIAL0.4 R2 RES2 Miscellaneous Devices.IntLib 1k AXIAL0.4 C1 Cap Miscellaneous Devices.IntLib 33pF RAD-0.3 C2 Cap Miscellaneous Devices.IntLib 33pF RAD-0.3 C3 Cap Miscellaneous Devices.IntLib 33pF RAD-0.3 S1 SW-PB Miscellaneous Devices.IntLib SPST-2 Y1 XTAL Miscellaneous Devices.IntLib R38 VCC 电源工具栏 GND 电源工具栏
原理图库设计 一，工具及库文件目录结构 目前公司EDA库是基于Cadence设计平台，Cadence提供Part Developer库开发工具供大家建原理图库使用。 Cadence 的元件库必具备如下文件目录结构为： Library----------cell----------view(包括Sym_1,Entity,Chips,Part-table) Sym_1:存放元件符号 Entity:存放元件端口的高层语言描述 Chips:存放元件的物理封装说明和属性 Part-table:存放元件的附加属性，用于构造企业特定部件 我们可以通过定义或修改上述几个文件的内容来创建和修改一个元件库，但通过以下几个步骤来创建元件库则更直观可靠一些。 二，原理图库建库参考标准 1,Q/ZX 04.104.1电路原理图设计规范－Cadence元器件原理图库建库要求 该标准规定了元件库的分类基本要求和划分规则，元器件原理图符号单元命名基本要求和规则，元器件原理图符号单元图形绘制基本要求和规则。 2，Q/ZX 04.125 EDA模块设计规范 此标准规定了全公司基于Cadence设计平台的EDA模块库的设计标准。 3，Q/ZX 73.1151 EDA库管理办法 此标准规定了公司统一的基于Cadence设计平台的元器件原理图库,封装库,仿真库和相应PCBA DFM评审辅助软件V ALOR的VPL库及相应的元器件资料的管理办法。从此标准中我们可以知道VPL建库流程，建库过程的各项职责以及VPL库的验证，维护等管理办法。4，Q/ZX 73.1161 EDA模块库管理办法 此标准规定了全公司基于Cadence设计平台的EDA模块库的管理办法。 三，原理图库建库step by step 第一步，建库准备 在打开或新建的Project Manager中，如图示，打开Part Developer。
电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明，并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图；设计方法；实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统，可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点，多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的控制系统，都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图，其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路，用给定的符号画出来的，这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则： ①应尽可能采用优选形式； ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单形式； ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则： ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头，都按没有通电和外力作用时的开闭状态（常态）画出。 ③无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电路符合设计
江西理工大学应用科学学院
目录 一、设计任务与要求 (1) 二、总体框图 (2) 三、选择器件 (5) 四、功能模块 (6) 1.Songer模块 (6) 1.1NoteTabs模块 (6) 1.2ToneTaba模块 (11) 1.3Speakera模块 (13) 2.div模块 (16) 3.七段译码器模块 (18) 五、总体设计电路图 (21) 1.顶层设计的电路原理图 (21) 2.顶层设计的仿真结果 (23) 3.电路的管脚图 (23) 六、结束语 (24) 七、心得体会 (25)
硬件电子琴电路设计 一、设计任务与要求 使用FPGA设计一模拟电子琴键，实现电子琴按键的DO，Re，Mi，Fa，Sol，La，Si等中音以及相应的高音。 二、总体框图 系统设计方案： 方案一： 采用单个的逻辑器件组合实现。这样虽然比较直观，逻辑器件分工鲜明，思路也比清晰，一目了然。但是由于元器件种类、个数繁多，而过于复杂的硬件电路也容易引起系统的精度不高、体积过大等不利因素。例如八个不同的音符是由八个不同的频率来控制发出的，而采用方案一就需要运用不同的分频器来对信号进行不同程度的分频。所用仪器之多显而易见。 方案二： 采用VHDL语言编程来实现电子琴的各项功能。系统主要由电子琴发声模块、选择控制模块和储存器模块组成。和 方案一相比较，方案二就显得比较笼统，只是把整个系统分 为了若干个模块，而不牵涉到具体的硬件电路。但是我们必 须看到用超高速硬件描述语言VHDL的优势，它不仅具有良 好的电路行为描述和系统描述的能力而且通俗易懂。经过对
以上两种方案的分析、比较和总结，我们选用方案二来进行八音符电子琴的设计。 (2)．ToneTaba模块：是乐曲简谱码对应的分频预置数查找表电路，其中设置了乐曲的全部音符所对应的分频置数，每一音符的停留时间由音乐节拍和音调发生器模块NoteTabs 的CLK的输入频率决定，这些值由对应于ToneTaba的4