Protel DXP2004 SP2印制电路板设计教程 教学课件 作者 郭勇 吴荣海 _ 第26-27讲 项目四 模数混合PCB设计.ppt

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1、PCB辅助设计制作：福建信息职业技术学院郭勇第26-27讲项目四模数混合PCB设计主要内容一、电路原理二、设计前的准备三、设计PCB时考虑的因素四、PCB自动布局及调整五、PCB自动布线及调整六、模拟地和数字地的分离七、完成P223实训三的内容一、电路原理模拟信号采集电路实现的功能是采集模拟信号，并在数码管上显示出来。由AD0804采样模拟电压，经过A/D转换后，输出8位数字信号给单片机8051，再由8051处理后送到共阳的七段数码管进行显示，电源采用稳定的5V输入，电路如图6-59所示。本节通过模拟信号采集电路介绍模数混合电路的设计方法，掌握模拟地和数字地的处理方法。在进行

2、模拟信号采集电路设计前，必须先设计库中不存在的元件图形和元件封装，原理图中电位器的符号参照项目三介绍的方法设计，元件名设置为POT3；电解电容封装RB.1/.2与项目三中使用的相同。元件的参数如表6-3所示。根据图6-59绘制模拟信号采集电路原理图，元件的参数参见表6-3，将原理图另存为“模拟信号采集电路.SCHDOC”。将自行设计的元件封装库设置为当前库，依次将原理图中的元件封装修改为表6-3中对应的封装形式，并将原来元件自带的封装删除，最后保存文件。二、设计前的准备三、设计PCB时考虑的因素该电路是模拟信号和数字信号混合的电路，由于数字电路工作在开关状态，开关时的脉冲会对

3、附近电路造成干扰，因此需要采取措施防止数字部分对模拟部分的影响。电路采用双面板进行设计，设计时考虑的主要因素如下。⑴模拟和数字元件分开布置。在布局时，需要考虑哪些属于模拟部分电路，哪些属于数字电路，两者之间的要分开放置，防止互相干扰。⑵电源分离。模拟电源和数字电源通常要分开，以避免相互干扰。如果把数字电源与模拟电源重叠放置，会产生耦合效应，相互干扰。⑶地平面要分开:在分离电源的同时，模拟地和数字地也要相应该进行分离，以构成两个相互独立的地平面，保证信号的完整性。一般在电路上可以在电源入口处通过一个0值电阻或小电感连接进行简单分离，如图6-69所示。⑷印制板的尺寸设置为4340

4、mil×2500mil。⑸电源插座J1和模拟信号输入端插座J2放置在印制板的左侧。⑹该电路工作电流不大，故连线宽度可以选择细一些，电源线采用25mil，地线采用30mil，其余线宽采用15mil。⑺在印制板的四周设置3mm的螺丝孔。四、PCB自动布局及调整1.自动布线规则设置执行菜单“设计”→“规则”，进行布线规则设置。安全间距规则设置：VCC、VDD、AGND、DGND网络为15mil，其它对象为10mil；短路约束规则：不允许短路；布线转角规则：45°；导线宽度限制规则：AGND、DGND网络为30mil，VCC、VDD网络为25mil，其它网络为15mil，优先级依次降

5、低；布线层规则：选中BottomLayer和TopLayer进行双面布线；其它规则选择默认，单击“确认”按钮完成设置。五、PCB自动布线及调整六、数字地和模拟地的分割由于模拟信号采集电路是模拟信号和数字信号混合的电路，在进行元件布局时必须将模拟部分元件和数字部分元件分开布置，防止互相干扰；在电源上，通过小电阻R9隔离把数字电源和模拟电源；在地平面上将模拟地和数字地也做相应分离，在电源入口处小电感L1连接。在本例中分别对模拟部分和数字部分进行覆铜，模拟部分的覆铜网络设置为AGND，数字部分的网络设置为DGND，两个部分要明显区分，保证平面的隔离，覆铜采用“影线化填充”形式，完成

6、覆铜后的电路如图6-65所示，至此电路设计完毕。七、模数混合PCB设计（实训）参考书本P223实训三