设计电路常用的EDA(Electronic Design Automatic,电路设计自动化)软件包括电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件,现主要的原理图和PCB图设计软件有Altium,OrCAD,PADS,PowerPCB,立创EDA(国产免费)等软件。不管使用那个软件。只要能画出好的电路就行了。一般掌握一两个软件就够用了。
做好电路板第一步是前期准备。包括元件库和原理图。要设计好原理图。需要了解设计原理图要实现那些功能及目的。要详细了解电路使用的所有元件特性,在电路中所起的作用。
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:
1、 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;
2、 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;
3、 采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件;
4、 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;
5、 可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;
6、 向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件;
7、 资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚;
绘制原理图时,一般规则要如下:
1、 按统一的要求选择图纸幅面、图框格式、电路图中的图形符号、文字符号。
2、 应根据该产品的电工作原理,各元器件自右到左,自上而下的排成一列或数列。
3、 图面安排时,电源部分一般安排在左下方,输入端在右方,输出在左方。
4、 图中可动元件(如继电器)的工作状态,原则上处于开断,不加电的工作位置。
5、将所有芯片的电源和地引脚全部利用。
信号完整性及电磁兼容性考虑
1、对输入输出的信号要加相应的滤波/吸收器件;必要时加硅瞬变电压吸收二极管或压敏电阻SVC
2、在高频信号输出端串电阻。
3、高频区的退耦电容要选低ESR的电解电容或钽电容
4、 退耦电容容值确定时在满足纹波要求的条件下选择更小容值的电容,以提高其谐振频率点
5、 各芯片的电源都要加退耦电容,同一芯片中各模块的电源要分别加退耦电容;如为高频则须在靠电源端加磁珠/电感。
硬件原理图设计应该遵守这些基本原则,将这些基本原则要贯彻到整个设计过程。