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EDA硬件电路设计学习记录:重要概念和入门思路

作者:秋了秋 发表时间:2023年05月06日

集成电路元件:

在一个元器件里面集成了各种电阻电容电感,为了达到某种功能,把他们封装在一起,形成一个元器件,这样就可以节省电路设计的工作,把一些重复的工作省略掉,同时简化了输入输出,使得原本需要多个输入多个输出的变成更少的输入输出,那么电路设计的时候连接的线就少。比如封装一个过滤器输出某个稳定电压,里面就需要很多基本元件参与工作。

 

多part:

多part是意指使用多个元件的形式表示一个元件。主要场景用在引脚特别多的元器件上(比如大型集成电路CPU),多到影响在一张图电路的连接和阅读,所以就拆开多个图形。因为其共同表示的都是同一个元件的部分引脚,所属同一个器件,所以属性这些必须相同。

 

接地:

电路上的接地不是直接接地,整个电路的接地最终都会连接在一起,最终接上PCB铺铜,铺铜接上零线。也可以认为是输出或者负极。

 

元件的位号标识规范:

位号是电子工程师判断器件的唯一标识,一般的,R开头是电阻,V开头是电源,C开头是电容,L开头是电感,U开头是元器件。这是业界形成的共识,非强制性,只是为了方便阅读识别。

 

电路设计前期身份确认:

作为电子工程师大部分我们不是制造者,而是封装的搬运工,我们的角色是使用别人已经封装好的东西再通过连线拼接成不同功能的产品,比如二极管通过电流可以发光,我们可以做通过语音控制它发光,就需要选型,需要搭配其它语音模块(也是封装)来连接,我要发不同颜色的光就需要不一样属性的二极管。所以大多情况就是一个装配师,选型师。除非是市面上的封装满足不了你的需求,比如设计一款具有逻辑的智能芯片,以及音频放大器,不同频率的电平增益比例需要特殊化定制,以打造自己的音效果,这种就需要底层设计,就是自己做一个封装或者模块,这种角色叫封装设计者,跟程序员有着异曲同工的职责。

 

从何入手?

设计一张电路图首先要明确你要实现什么功能,然后要知道做这个功能需要哪些器件封装,哪些连接器,然后把这些都找出来放到原理图里面,最后再来连线并设计电源、电阻、电容大小,器件的引脚该接多少电,这些要查数据手册和计算。

 

电容的正确使用:

磁生电,电生磁,电路会产生磁场,有磁场电路之间就会产生影响电流的现象。所以确保设计具有足够的旁路电容和地平面。在使用集成电路时,确保在靠近电源端到地(最好是地平面)的位置使用合适的去耦电容。电容的合适容量取决于具体应用、电容技术和工作频率。当旁路电容放置在电源和接地引脚之间、并且靠近正确的IC引脚摆放时,可以优化电路的电磁兼容性和易感性。

 

选型:

首要的是要选能工作的器件,要确保库存有没有,以及确定供应商、制造商、功耗、精度、价格、尺寸。空间充足的情况下选择大一点的IC,焊接容易。经费充足的情况下选择精度高的。


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