Altium20.1使用教程 PCB板绘制方法 电饭煲电路设计_ad20原理图怎么生成pcb

本文章记录Altium20.1的使用方法，利用电饭煲温度控制电路作为例程

文章目录

• 电路组成
• 一.绘制原理图
• • 1.原理图如下：
  • 2.元器件绘制：
  • 3.对原理图进行编译
• 二、将原理图导入PCB
• • 1.设置pcb板的布线规则
  • 2.将原理图导入pcb
  • 3.将元器件拖入框中，并进行自动布线
  • 4.对PCB板进行辅铜
  • 5.电气规则检查
• 三、成果展示
• • 3D图：
• 四、遇到的问题及解决办法

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电路组成

电路由四部分组成，分别为：温度采集信号部分、温度信号处理部分、控制温度电路、显示电路。其中主要器件为热敏电阻、A741集成运放、三极管和双向晶闸管2N1595。

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一.绘制原理图

软件版本：Altium Designer20.1

1.原理图如下：

此处利用Altium Designer所绘制的原理图与网上的电路图有所区别，原电路图由220V电源输入，此处更改为VCC输入但需要在外部增加一个变压器，使得电路工作在15V电压左右。

2.元器件绘制：

(1) UA741MJG原理图和封装图：
由于AD20自带原理图库中没有UA741系列的原理图以及封装图，因此我们采用自行绘制的形式完成

a.根据电路图画出UA741MJG原理图：

b.上网查阅UA741MJG封装图：

根据上述封装图我们发现UA741MJG系列封装形式为SOIC格式，因此可以直接调用AD20中的封装库，并采用16引脚封装，调用出其封装图如图:

但是在后续的实践当中我们发现Texas Instrument所生产的UA741MJG采用的封装格式为8引脚封装，为了简化封装电路，因此决定采用后者的封装图如图:

注：大部分原理图以及封装图均可以从网站：snapeda.com中获取

(2）双向晶闸管2N1595原理图和封装图
同样由于AD20自带库中找不到晶闸管的原理图以及封装图，因此此处决定自行绘制

a.根据电路图画出2N1595的原理图：

b.上网查阅2N1595封装图：

根据2N1595的封装图可见，其对各个尺寸以及角度都有要求，例如L的长度最低不能超过5.1mm、E的最小宽度为0.78mm等，因此根据其要求绘制出封装图如图:

(3）其他元器件原理图和封装图
剩余所有电阻、电容、热敏电阻、三极管等元器件均可以在AD20自带库Miscellaneous 中找到，因此直接调用即可。至此，所有我们所需要的元器件原理图和封装图均绘制完成，创建一个新的原理图库以及封装图库，将所绘制的原理图和封装图统一放置在库中，方便之后调用。

3.对原理图进行编译

现所有原理图已经绘制完毕，选择原理图，并右键点击compile document eletric cooker.schdoc对原理图进行编译，发现没有任何结果，打开右下角panels调出Message页面发现编译成功，没有出现错误，如图:

二、将原理图导入PCB

1.设置pcb板的布线规则

• 新建pcb文件并保存，点击‘设计—规则’，设置Electrical Clearance最小间距=6mil
• Routing Width最小宽度10mil，最大宽度24mil，首选宽度14mil；点击应用
  

2.将原理图导入pcb

代码如下（示例）：

• 新建pcb project，点击‘设计—Update Schematics in PCB_project’将原理图导入PCB
  

3.将元器件拖入框中，并进行自动布线

将元器件按照原理图形式拖入框中

为了最大限度利用PCB板资源，因此需要按照图示去规划板子形状，这时需要选中下方的Mechanical层，利用线条将元器件围住后并全选绘制内容，点击‘设计—板子形状—按照选择对象定义’，如下图所示：

于是得到规定板子形状的PCB图，如下图：

点击‘布线—自动布线—全部’，得到如下界面，发现所有线已自动布好：

在原理图比较简单的情况下可以采用自动布线，此时不会出现太多问题，即使出现，也可以手动进行更改；但是当原理图过于复杂时，建议手动布线

4.对PCB板进行辅铜

由于pcb板分为两层，因此需要依次将两层板进行辅铜
点击‘放置—辅铜—选中PCB板’完成辅铜，但是还需要对其细节进行定义，双击选择辅铜层，右边弹出窗口，更改右上角properties中Net为GND，并且此时Layer为Top Layer顶层，最后右下角选择‘Remove Dead Copper’去掉多余的辅铜以节约材料

此时会发现图中出现许多绿点报错，需要我们再次辅铜，点击‘工具—辅铜—所有辅铜重铺’完成顶层辅铜工作，如下图：

Ctrl+C顶层辅铜层，Ctrl+V复制辅铜层，再次对底层进行辅铜操作即可，所有操作与顶层辅铜操作基本相同，但注意此时Layer层选择为Bottom Layer底层，如下图：

5.电气规则检查

点击‘工具—电气规则检查—运行’
得到检查报告，发现总共出现74个错误，分为三类：
a.Minumun Solder Mask Silver
b.Silk To Solder Mask
c.Silk To Silk

其实三类错误均属于规则性错误，回到pcb界面，重新设置上述三者的规则即可，即将规则中的最小间距均修改为0或1mil，设置规则详情如下图红圈所示：

再次进行电气规则检查，发现没有错误出现：

至此完成pcb绘制

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三、成果展示

正面

反面

3D图：

正面：

反面：

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四、遇到的问题及解决办法

1. 在Altium Designer20自带库中无法找到部分元器件所需要的原理图以及封装图，此时需要自己进行绘制或者到网上下载原理图及封装图库，对于复杂的元器件，自行绘制会花费较长时间，因此到网站上直接查找元器件库可以大大缩短设计时间，我们找到比较全面的免费原理图及封装图库网站为：snapeda.com

2. 当我们需要自行绘制元器件的封装图时，要通过上网查询该元器件的pdf，但是pdf大多很分散并且不规范，在找pdf上花费大量时间，后来我们找到了pdf集成网站：ic37.com（中国IC网），大大减少了我们所花费的不必要的时间

3. 在绘制pcb图时，发现各个元器件间有飞线连接，在放置元器件时十分遮挡视野，此时可以点击快捷键N，将所有飞线隐藏，便于元器件的放置；同时，可以点击‘工具—器件摆放—在矩形区域排列’，此时所有元器件均排列在pcb板附近，便于拖动进入pcb板

4. 刚开始操作时，原理图画好后不能直接导入到pcb文件中，一直找不到原因，后来通过建立project文件，再导入到pcb得以解决。实际上未建立project文件前，所有的文件都为自由文件，无法将原理图导入到pcb图中去

5. 在绘制好元器件封装图后，需要到properties中添加footprint，但是发现出现“灾难性错误”提示，后面将文件所在位置的文件夹改为英文名称文件夹即可解决

6. 在设置规则时，可以将电线最小间距改为6mil，在适合电路电流大小要求的情况下，6mil的尺寸是厂家免费可以做到的最小规格，同时在绘制时由于尺寸的要求，我们需要知道电线以及元器件的尺寸，可以调用快捷键‘Ctrl+M’直接进行长度测量，消除测量方法为‘Shift+C’

7. 在绘制好UA741MJG的原理图后，当我将其原理图添加到整个电路中去时，发现并不能和周围的导线连接，且会导致后面布线时无法拉出导线与其连接，出现这样问题的原因是绘制原理图时，其引脚的方向设置反了，再将其引脚方向更改正确后问题得到解决

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