pcb画图教程

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pcb 包含一个独立的程序（叫做 pcb ），它能让你创建、编辑和处理印刷电路板（PCB）的布局，同时也包含一个含有常用元器件的焊接外形（footprint）的库。 虽然当初这个程序是为Atari编写的（后来也运行于类Unix系统上），它已经被移植到了各种不同的平台上，包括Linux、Mac OS X和Windows。


虽然 pcb 可以以手动添加导线和元器件的方式单独使用，它只有在和电路图（schematics）编辑器如 gschem （一个源自 gEDA 项目的电路图编辑器， 能够生成网表（netlist）以保证元器件被正确连接等）一同使用的时候才会取得较佳效果。


pcb 储存数据用的文件以后缀名 .pcb 结尾，例如 myboard.pcb 。另外， pcb 从以后缀名 .fp 结尾的文件中 读取分立的元器件的印记（footprint），并从以后缀名 .net 结尾的文件中读取网表（netlist）。


pcb 支持很多种不同的输出格式。如果你需要用专业的制造技术来印刷你的电路板，你可以把你的电路板布局图导出成一个 RS-247X （也叫 gerber） 文件。如果你将要自己制造印刷电路板， 你可能会需要把布局图打印出来。你也可以把印刷电路板布局导出成PostScript封装的矢量图或者普通的图像文件（如PNG）以便在文档或者网页中使用。


关于格式的一点说明：在本文档中，“ pcb ”指的是整个pcb软件包，“ pcb ”指的是单独的程序，“ pcb ”或“ PCB ”指的是普通的印刷电路板。
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目录


1.铜皮操作分类


2.铺铜技巧


2.1 过孔处理


2.2 设置灌铜安全间距（Clearance）


2.3 设置空心灌铜


2.4 调整灌铜形状


2.5 生成圆形的挖铜区域或者实心灌铜区域


2.6 设置三角形拖锡焊盘


2.7 切割铜皮


3.应用举例——在一块PCB上使用多个安全间距不同的铜皮


3.1 要求


3.2 面临的困难及解决方法


3.3 具体实现方法


3.3.1 接地铜皮空心化
3.3.2 在高速区域给每个焊盘添加挖铜区域
3.3.3 高速信号区域铺接地铜皮
3.3.4 在高速铺铜区域上方添加挖铜区域
3.3.5 让整块板子的接地铜皮重新铺铜
3.3.6 补充说明

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因为项目需要进行PCB设计，之前自学时，一直没有找到一个系统的介绍如何设计PCB的教程，因此萌生了自己撰写的想法。一方面总结一下，另一方面也可向大家分享知识，降低硬件电路设计的门槛。


Altium designer的安装很简单，我使用的版本是Altium Designer 15.1.9 Build 44146，如果有不会安装的自行百度一下就好，注意较好不要装到C盘。


这是这一系列教程的**篇，主要介绍一下Altium Designer的主项目组成



这就是Altium Designer的主界面，主要组成部分有：*的菜单栏、工具栏，左侧的项目窗口，中间的工作窗口（默认显示的是Altium Designer的主页），右侧的三个折叠窗口偏好的、剪贴板、库，其中库是我们在进行原理图即PCB设计经常要用到的。

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旁路电容和抗信号混叠滤波器的使用


有关旁路电容的一个原则是：在电路中始终包含旁路电容。如果设计电路时，没有加旁路电容，电源噪声很可能使电路的精度达不到12位。


旁路电容


可在电路板上的如下两个位置放置旁路电容：一个电容(10mF至100mF)放置在电源侧，另一个电容放置在每个有源器件(包括数字和模拟器件)旁边。加在器件上旁路电容的值取决于使用的器件。如果器件的带宽小于或等于1MHz，那么采用1mF的电容可以显著降低引入的噪声。如果器件的带宽大于10MHz，0.1mF的电容可能比较合适。如果带宽在这两个频率之间，可同时使用这两种容值的电容，或使用其一。


电路板上的每个有源器件都需要一个旁路电容。旁路电容必须尽可能靠近器件的电源引脚放置，如图5所示。如果一个器件使用了两个旁路电容，容值小的电容要较靠近器件引脚。而且，旁路电容的引脚要尽量短。


抗信号混叠滤波器


请注意，图1所示的电路中没有抗信号混叠滤波器。正如数据所显示，这一疏忽在电路中引起了噪声问题。此电路板中，当在仪表放大器的输出和A/D转换器的输入之间接入一个四阶、10Hz抗信号混叠滤波器时，转换响应的性能大为提高，如图8所示。


模拟滤波可在模拟信号到达A/D转换器之前，消除叠加在模拟信号上的噪声，尤其是无关的噪声尖峰。A/D转换器将对出现在其输入端的信号进行转换，这种信号可能包括传感器电压信号或噪声，抗信号混叠滤波器消除了转换过程中的高频噪声。
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通过一个简单2层板的原理分析，PCB布局布线及生产资料输出的全程实战教学,旨在让Altium Designer初学者掌握PCB画板的较基本操作技巧及设计思路。主要包含的模块有：MCU、数码管显示、SPI存储、I2C存储、CAN总线电路、485电路、232电路、ISP接口、TFT接口、蜂鸣器、LED电路、JTAG接口、复位电路等、电源供电、NRF24L01等。


学习目标
1、掌握Altium Designer16基本功能操作
2、了解设计原理图及分析
3、了解2层板PCB设计的基本思路及流程化设计
4、掌握交互式布局及模块化布局
5、掌握PCB快速布线思路及技巧
6、了解生产资料的输出与整理
7、掌握PCB设计中常见问题的解决办法
深圳市凡亿技术开发有限公司(Abbr.FANYI凡亿)成立于2013年，以美国硅谷技术为基础，致力于高性价比的PCB产品服务：从PCB设计，PCB设计培训，实战视频等增值服务各方面提供较全面，较专业的解决方案。
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高级PCB工程师


能力要求：


能制作简单的封装，如DIP10等到；
掌握至少一种PCB设计软件的基本操作，并能制订简单的布线线宽和间距等规则；
能对具有100个元件和200个网络或以下PCB进行较合理和有序的布局和布线；
能在他人或自定规则下手动或自动布线并修改，达到**布通并DRC完全通过；
具备基本的机械结构和热设计知识；
掌握双面板走线的一些基本要求。


工作内容：


简单PCB的设计和修改（如结构简单的前面板、单片机小系统板等）；
复杂PCB中规定部分的走线；
与自己设计PCB相关的调试；
写相关的开发、调试日志。


工作职责：


对PCB中自己设计部分负责。


精益求精的时候，人的内心会变得非常平静。
钻研新技术带来的愉悦堪比拆快递，你觉得呢？
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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。


**：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，较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。


*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）。


*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-》Create Netlist），之后在PCB图上导入网络表（Design-》Load Nets）。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。
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有段时间没有发博客，很多朋友给我发邮件，问我怎么了，是不是已经累倒在键盘上了。在这谢谢博友的关心。这段时间过得很煎熬，就没有心情写博客了。之**直都是从事程序的编写，虽然接触硬件比较多，但没有真正去设计一款硬件，但这次我要亲自去设计，从电路设计，PCB制板到程序的抒写，全都是我一个人去做，其中的苦楚对于我这个新手来说，前路渺茫。但这一路走来感悟很多，在硬件开发中，网上学习真的很重要，独立的学习，忘记身边的不愉快，做自己想做的。不多说了，下面进入正题。


我也是**次进行硬件开发，下面总结了我在设计时出现一些PCB画板中错误，帮助大家少走一些弯路。


（1）如果原理图出现下面这些错误，是用于元件是因为原理图是复制过来的，在编译的页面的元器件的 unique identifiers是确定的，当再次新建一个SCH文件，并将原件的电路图复制到这个新建的SCH页面时，则元器件的unique identifiers 属性将会保持，这样在不同的SCH页面便会出现相同的unique identifiers 在后期编译检查时，就会报一个
[Warning] Sheet1.SchDoc Compiler Unique Identifiers Errors: KDQEPJBH found at 580,220 and 690,370 对应两个元器件的错误。
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PCB设计准则


只要遵循如下几个准则，良好的12位布线技巧并不难掌握：


1. 检查器件相对于接插件的位置，确保高速器件和数字器件较靠近接插件。


2. 电路中至少要有一个地平面。


3. 使电源线比板上的其它走线宽。


4. 检查电流回路，寻找地线中的可能噪声源。这可通过确定地平面上所有点的电流密度和可能存在的噪声量来实现。


5. 正确旁路所有器件，将电容尽量靠近器件的电源引脚放置。


6. 使所有走线都尽量短。


7. 查看所有的高阻抗走线，逐条走线查找可能的电容耦合问题。


8. 确保对混合信号电路中的信号正确滤波。

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PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。


电子爱好者的PCB制作方法主要有热转印法，感光湿膜法，感光干膜法。我个人认为感光感光湿膜法比较好用····感光干膜总是很怨念的有气泡


感光法制作PCB的是抗蚀刻感光蓝漆在覆铜板表面对需要保留的部分进行保护。抗蚀刻感光蓝漆主要成分为负光阻剂，负光阻剂没有经过照射的部分就会分解），用打印机在硫酸纸或菲林胶片上打印出遮光罩，遮光罩只是一个**中PCB层的模板。在PCB板上的光阻剂经过UV光曝光之前，覆盖在上面的遮光罩可以防止部份区域的光阻剂不被曝光（假设用的是正光阻剂）。这些被光阻剂盖住的地方，将会变成布线。



所需原料：
覆铜板（这个不用说·····必须的）
抗蚀刻感光蓝漆
UV直接固化阻焊蓝漆