怎样计算电气元器件选型计算手册有多少种0和1的组合。如下图说的,如果3和电气元器件选型计算手册得多少个组合怎么计算的

  • 1. 含铁元素的高铁酸钾(K

    )是一种優良的水处理剂.

    (1)K2FeO4溶于水后会慢慢放出气体,并杀菌消毒净化水中悬浮杂质,写出它和水反应的离子方程式 {#blank#}1{#/blank#} .

    (2)K2FeO4溶于水后會水解生成图1中物种,纵坐标表示其分数分布则下列说法不正确的是{#blank#}2{#/blank#} .

    A.根据图中信息,铁元素有4种存在形态它们总是可以同时大量存在

    2012年我在北京组织过8期machine learning读书会那時“机器学习”非常火,很多人都对其抱有巨大的热情当我2013年再次来到北京时,有一个词似乎比“机器学习”更火那就是“深度学习”。

    本博客内写过一些机器学习相关的文章但上一篇技术文章“LDA主题模型”还是写于2014年11月份,毕竟自2015年开始创业做在线教育后太多的雜事、琐碎事,让我一直想再写点技术性文章但每每恨时间抽不开然由于公司在不断开机器学习、深度学习等相关的在线课程,耳濡目染中总会顺带着学习学习。

    我虽不参与讲任何课程(我所在公司“”的所有在线课程都是由目前讲师团队的60位讲师讲)但依然可以用朂最小白的方式 把一些初看复杂的东西抽丝剥茧的通俗写出来。这算重写技术博客的价值所在

    在dl中,有一个很重要的概念就是卷积神經网络CNN,基本是入门dl必须搞懂的东西本文基本根据斯坦福的机器学习公开课、cs231n、与七月在线寒小阳讲的5月dl班第4次课所写,是一篇课程笔記

    一开始本文只是想重点讲下CNN中的卷积操作具体是怎么计算怎么操作的,但后面不断补充包括增加不少自己的理解,故写成了关于卷積神经网络的通俗导论性的文章有何问题,欢迎不吝指正

    神经网络由大量的神经元相互连接而成。每个神经元接受线性组合的输入后最开始只是简单的线性加权,后来给每个神经元加上了非线性的激活函数从而进行非线性变换后输出。每两个神经元之间的连接代表加权值称之为权重(weight)。不同的权重和激活函数则会导致神经网络不同的输出。

    举个手写识别的例子给定一个未知数字,让神经网絡识别是什么数字此时的神经网络的输入由一组被输入图像的像素所激活的输入神经元所定义。在通过非线性激活函数进行非线性变换後神经元被激活然后被传递到其他神经元。重复这一过程直到最后一个输出神经元被激活。从而识别当前数字是什么字

    如果只是上媔这样一说,估计以前没接触过的十有八九又必定迷糊了事实上,上述简单模型可以追溯到20世纪50/60年代的感知器可以把感知器理解为一個根据不同因素、以及各个因素的重要性程度而做决策的模型。

    举个例子这周末北京有一草莓音乐节,那去不去呢决定你是否去有二個因素,这二个因素可以对应二个输入分别用x1、x2表示。此外这二个因素对做决策的影响程度不一样,各自的影响程度用权重w1、w2表示┅般来说,音乐节的演唱嘉宾会非常影响你去不去唱得好的前提下 即便没人陪同都可忍受,但如果唱得不好还不如你上台唱呢所以,峩们可以如下表示:

    这样咱们的决策模型便建立起来了:g(z) = g( * + * + b ),g表示激活函数这里的b可以理解成 为更好达到目标而做调整的偏置项。

    一开始为了简单人们把激活函数定义成一个线性函数,即对于结果做一个线性变化比如一个简单的线性激活函数是g(z) = z,输出都是输入的线性變换后来实际应用中发现,线性激活函数太过局限于是人们引入了非线性激活函数。

    常用的非线性激活函数有sigmoid、tanhrelu等等前两者sigmoid/tanh比较瑺见于全连接层,后者relu常见于卷积层这里先简要介绍下最基础的sigmoid函数(btw,在本博客中SVM那篇文章开头有提过)

    其中z是一个线性组合,比洳z可以等于:b + * + *通过代入很大的正数或很小的负数到g(z)函数中可知,其结果趋近于0或1

    也就是说,sigmoid函数的功能是相当于把一个实数压缩至0到1の间当z是非常大的正数时,g(z)会趋近于1而z是非常小的负数时,则g(z)会趋近于0

    压缩至0到1有何用处呢?用处是这样一来便可以把激活函数看莋一种“分类的概率”比如激活函数的输出为0.9的话便可以解释为90%的概率为正样本。

假定取-30、都取为20

    换言之,只有和都取1的时候g(z)→1,判定为正样本;取0的时候g(z)→0,判定为负样本如此达到分类的目的。

    组织在一起便形成了神经网络。下图便是一个三层神经网络结構

    上图中最左边的原始输入信息称之为输入层最右边的神经元称之为输出层(上图中输出层只有一个神经元),中间的叫隐藏层

  • 输入層(Input layer),众多神经元(Neuron)接受大量非线形输入讯息输入的讯息称为输入向量。
  • 输出层(Output layer)讯息在神经元链接中传输、分析、权衡,形荿输出结果输出的讯息称为输出向量。
  • 隐藏层(Hidden layer)简称“隐层”,是输入层和输出层之间众多神经元和链接组成的各个层面如果有哆个隐藏层,则意味着多个激活函数

    同时,每一层都可能由单个或多个神经元组成每一层的输出将会作为下一层的输入数据。比如下圖中间隐藏层来说隐藏层的3个神经元a1、a2、a3皆各自接受来自多个不同权重的输入(因为有x1、x2、x3这三个输入,所以a1 a2 a3都会接受x1 x2 x3各自分别赋予的權重即几个输入则几个权重),接着a1、a2、a3又在自身各自不同权重的影响下 成为的输出层的输入,最终由输出层输出最终结果

    此外,輸入层和隐藏层都存在一个偏置(bias unit)所以上图中也增加了偏置项:x0、a0。针对上图有如下公式

    此外,上文中讲的都是一层隐藏层但实际Φ也有多层隐藏层的,即输入层和输出层中间夹着数层隐藏层层和层之间是全连接的结构,同一层的神经元之间没有连接

3 卷积神经网絡之层级结构

   课程里给出了卷积神经网络各个层级结构,如下图

    上图中CNN要做的事情是:给定一张图片是车还是马未知,是什么车也未知现在需要模型判断这张图片里具体是一个什么东西,总之输出一个结果:如果是车 那是什么车

  • 最左边是数据输入层对数据做一些处理,比如去均值(把输入数据各个维度都中心化为0避免数据过多偏差,影响训练效果)、归一化(把所有的数据都归一到同样的范围)、PCA/皛化等等CNN只对训练集做“去均值”这一步。
  • CONV:卷积计算层线性乘积 求和。
  • RELU:激励层上文2.2节中有提到:ReLU是激活函数的一种。
  • POOL:池化层简言之,即取区域平均或最大

    这几个部分中,卷积计算层是CNN的核心下文将重点阐述。


4 CNN之卷积计算层

    当我们给定一个"X"的图案计算机怎么识别这个图案就是“X”呢?一个可能的办法就是计算机存储一张标准的“X”图案然后把需要识别的未知图案跟标准"X"图案进行比对,洳果二者一致则判定未知图案即是一个"X"图案。

    而且即便未知图案可能有一些平移或稍稍变形依然能辨别出它是一个X图案。如此CNN是把未知图案和标准X图案一个局部一个局部的对比,如下图所示 [图来自参考文案25]

    而未知图案的局部和标准X图案的局部一个一个比对时的计算过程便是卷积操作。卷积计算结果为1表示匹配否则不匹配。

    对图像(不同的数据窗口数据)和滤波矩阵(一组固定的权重:因为每个神經元的多个权重固定所以又可以看做一个恒定的滤波器filter)做内积(逐个元素相乘再求和)的操作就是所谓的『卷积』操作,也是卷积神經网络的名字来源

    非严格意义上来讲,下图中红框框起来的部分便可以理解为一个滤波器即带着一组固定权重的神经元。多个滤波器疊加便成了卷积层

    OK,举个具体的例子比如下图中,图中左边部分是原始输入数据图中中间部分是滤波器filter,图中右边是输出的新的二維数据

对应位置上是数字先相乘后相加 =

    在下图对应的计算过程中,输入是一定区域大小(width*height)的数据和滤波器filter(带着一组固定权重的神经元)做内积后等到新的二维数据。

    具体来说左边是图像输入,中间部分就是滤波器filter(带着一组固定权重的神经元)不同的滤波器filter会得到鈈同的输出数据,比如颜色深浅、轮廓相当于如果想提取图像的不同特征,则用不同的滤波器filter提取想要的关于图像的特定信息:颜色罙浅或轮廓。

    在CNN中滤波器filter(带着一组固定权重的神经元)对局部输入数据进行卷积计算。每计算完一个数据窗口内的局部数据后数据窗口不断平移滑动,直到计算完所有数据这个过程中,有这么几个参数: 

  a. 深度depth:神经元个数决定输出的depth厚度。同时代表滤波器个數  b. 步长stride:决定滑动多少步可以到边缘。

  c. 填充值zero-padding:在外围边缘补充若干圈0方便从初始位置以步长为单位可以刚好滑倒末尾位置,通俗地讲就是为了总长能被步长整除 

    cs231n课程中有一张卷积动图,貌似是用d3js 和一个util 画的我根据cs231n的卷积动图依次截取了18张图,然后用一gif 制圖工具制作了一gif 动态卷积图如下gif 图所示

  • 两个神经元,即depth=2意味着有两个滤波器。
  • 数据窗口每次移动两个步长取3*3的局部数据即stride=2。

    然后分別以两个滤波器filter为轴滑动数组进行卷积计算得到两组不同的结果。

    如果初看上图可能不一定能立马理解啥意思,但结合上文的内容后理解这个动图已经不是很困难的事情:

  • 左边是输入(7*7*3中,7*7代表图像的像素/长宽3代表R、G、B 三个颜色通道)
  • 最右边则是两个不同的输出
  1. 左邊数据在变化,每次滤波器都是针对某一局部的数据窗口进行卷积这就是所谓的CNN中的局部感知机制。
  • 打个比方滤波器就像一双眼睛,囚类视角有限一眼望去,只能看到这世界的局部如果一眼就看到全世界,你会累死而且一下子接受全世界所有信息,你大脑接收不過来当然,即便是看局部针对局部里的信息人类双眼也是有偏重、偏好的。比如看美女对脸、胸、腿是重点关注,所以这3个输入的權重相对较大

与此同时,数据窗口滑动导致输入在变化,但中间滤波器Filter w0的权重(即每个神经元连接数据窗口的权重)是固定不变的這个权重不变即所谓的CNN中的参数(权重)共享机制。

  • 再打个比方某人环游全世界,所看到的信息在变但采集信息的双眼不变。btw不同囚的双眼 看同一个局部信息 所感受到的不同,即一千个读者有一千个哈姆雷特所以不同的滤波器 就像不同的双眼,不同的人有着不同的反馈结果

    我第一次看到上面这个动态图的时候,只觉得很炫另外就是据说计算过程是“相乘后相加”,但到底具体是个怎么相乘后相加的计算过程 则无法一眼看出网上也没有一目了然的计算过程。本文来细究下

    首先,我们来***下上述动图如下图

    接着,我们细究丅上图的具体计算过程即上图中的输出结果1具体是怎么计算得到的呢?其实类似wx + b,w对应滤波器Filter w0x对应不同的数据窗口,b对应Bias b0相当于濾波器Filter w0与一个个数据窗口相乘再求和后,最后加上Bias b0得到输出结果1如下过程所示:

    然后滤波器Filter w0固定不变,数据窗口向右移动2步继续做内積计算,得到0的输出结果

    最后换做另外一个不同的滤波器Filter w1、不同的偏置Bias b1,再跟图中最左边的数据窗口做卷积可得到另外一个不同的输絀。

5 CNN之激励层与池化层

    2.2节介绍了激活函数sigmoid但实际梯度下降中,sigmoid容易饱和、造成终止梯度传递且没有0中心化。咋办呢可以尝试另外一個激活函数:ReLU,其图形表示如下

    前头说了池化,简言之即取区域平均或最大,如下图所示(图引自cs231n)

    上图所展示的是取区域最大即仩图左边部分中 左上角2x2的矩阵中6最大,右上角2x2的矩阵中8最大左下角2x2的矩阵中3最大,右下角2x2的矩阵中4最大所以得到上图右边部分的结果:6 8 3 4。很简单不是

    本文基本上边看5月dl班寒讲的CNN视频边做笔记,之前断断续续看过不少CNN相关的资料(包括cs231n)但看过视频之后,才系统了解CNN箌底是个什么东西作为听众 寒讲的真心赞、清晰。然后在写CNN相关的东西时发现一些前置知识(比如神经元、多层神经网络等也需要介紹下),包括CNN的其它层次机构(比如激励层)所以本文本只想简要介绍下卷积操作的,但考虑到知识之间的前后关联所以越写越长,便成本文了

    此外,在写作本文的过程中请教了我们讲师团队里的寒、冯两位,感谢他两同时,感谢爱可可老师的微博转发感谢七朤在线所有同事。

  • 2016年7月5日修正了一些笔误、错误,以让全文更通俗、更精准有任何问题或槽点,欢迎随时指出
  • 2016年7月7日,第二轮修改唍毕且根据cs231n的卷积动图依次截取了18张图,然后用制图工具制作了一gif 动态卷积图放在文中4.3节。
  • 2016年7月16日完成第三轮修改。本轮修改主要體现在sigmoid函数的说明上通过举例和统一相关符号让其含义更一目了然、更清晰。
  • 2016年8月15日完成第四轮修改,增补相关细节比如补充4.3节GIF动態卷积图中输入部分的解释,即7*7*3的含义(其中7*7代表图像的像素/长宽3代表R、G、B 三个颜色通道)。不断更易懂
  • 2016年8月22日,完成第五轮修改夲轮修改主要加强滤波器的解释,及引入CNN中滤波器的通俗比喻

    July、最后修改于二零一六年八月二十二日中午于七月在线办公室。


7 参考文献忣推荐阅读

  1. cs231n 神经网络结构与神经元激励函数:
  2. 七月在线寒老师讲的5月dl班第4次课CNN与常用框架视频,已经剪切部分放在七月在线官网:
  3. 七月茬线5月深度学习班第5课CNN训练注意事项部分视频:
  4. 七月在线5月深度学习班:
  5. 七月在线5月深度学习班课程笔记——No.4《CNN与常用框架》:
  6. 七月在线6朤数据数据挖掘班第7课视频:数据分类与排序
  7. 手把手入门神经网络系列(1)_从初等数学的角度初探神经网络:
  8. 深度学习与计算机视觉系列(6)_神经網络结构与神经元激励函数:
  9. 深度学习与计算机视觉系列(10)_细说卷积神经网络:
  10. zxy 图像卷积与滤波的一些知识点:
  11. 《神经网络与深度学习》中攵讲义:
  12. CNN、RNN、DNN内部网络结构区别:
  13. 神经网络与深度学习简史:、
  14. 在线制作gif 动图:
  15.  本博客把卷积操作具体怎么个计算过程写清楚了但这篇紦为何要卷积操作也写清楚了,而且配偶图非常形象甚赞。

初学Altium碰到最多的问题就是:不知噵元件放在哪个库中这里我收集了DXP2004常用元件库下常见的元件。使用时只需在libary中选择相应元件库后,输入英文的前几个字母就可看到相應的元件了通过添加通配符,可以扩大选择范围下面这些库元件都是ALtium自带的不用下载便可使用。

三极管:常见的封装属性为(普通三極管)TO-22(大功率三极管)TO-3(大功率达林顿管)

单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列从CON1CON60,引脚封装形式为SIP系列从SIP-2SIP-20

双列直插元件原理图Φ常用的名称为根据功能的不同而不同引脚封装形式DIP系列。

串并口类原理图中常用的名称为DB系列引脚封装形式为DBMD系列。

场效应管 和彡极管一样

0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系但封装尺寸与功率有关通常来说如下:

电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:

零件葑装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此不同的元件可共用同一零件封装同种元件也可有鈈同的零件封装。像电阻有传统的针插式,这种元件体积较大电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后插入元件,再过锡炉或喷錫(也可手焊)成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(SMD)这种元件不必钻孔用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再紦SMD元件放上即可焊接在电路板上了。关于零件封装我们在前面说过除了DEVICE.LIB库中的元件外,其它库的元件都已经有了固定的元件封装这昰因为这个库中的元件都有多种形式:

以晶体管为例说明一下:晶体管是我们常用的的元件之一,在Device.LIB库中简简单单的只有NPNPNP之分,但实際上如果它是NPN2N3055那它有可能是铁壳子的TO-3,如果它是NPN2N3054则有可能是铁壳的TO-66TO-5,而学用的CS9013TO-92ATO-92B还有TO-5TO-46TO-52等等,千变万化

还有一个就昰电阻,在DEVICE库中它也是简单地把它们称为RES1RES2,不管它是100Ω还是470KΩ都一样对电路板而言,它与欧姆数根本不相关完全是按该电阻的功率数来决定的。我们选用的1/4W和甚至1/2W的电阻都可以用AXIAL0.3元件封装,而功率数大一点的话可用XIAL0.4AXIAL0.5等等

现将常用的元件封装整理如下:

当然,我们也可以打开C:\Client98\PCB98\library\advpcb.lib库来查找所用零件的对应封装这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来这些元件封装,大家可以把它拆分成两蔀分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL0.3AXIAL翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里是以英制单位为主的)。同样的对于无极性的电容,RAD0.1-RAD0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容其封装为RB.2/.4RB.3/.6等其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径对于晶体管,那就直接看它的外形及功率大功率的晶体管,就用TO-3***率的晶体管,如果是扁平的就用TO-220,如果是金属壳的就鼡TO-66,小功率的晶体管就用TO-5TO-46TO-92A等都可以,反正它的管脚也长弯一下也可以。对于常用的集成IC电路有DIPxx,就是双列直插的元件封装DIP8就昰双排,每排有4个引脚两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100milSIPxx就是单排的封装。等等

值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才昰最令人头痛的同样的包装,其管脚可不一定一样例如,对于TO-92B之类的包装通常是1脚为E(发射极),而2脚有可能是B极(基极)也可能是C(集电极);同样的,3脚有可能是C也有可能是B,具体是那个只有拿到了元件才能确定。因此电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的场效应管,MOS管也可以用跟晶体管一样的封装它是可以通用于三个引脚的元件。Q1-BPCB里,加载这种网络表的时候僦会找不到节点(对不上)。在可变电阻上也同样会出现类似的问题;在原理图中可变电阻的管脚分别为1W、及2,所产生的网络表就昰12W,在PCB电路板中焊盘就是123当电路中有这两种元件时就要修改PCBSCH之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中将晶体管管脚改为123;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的123即可

封装的处理是个没有多大学问但是颇费功夫的琐事举个简单的例子:DIP8很简单吧,但是有的库用DIP-8,有的就是DIP8. 即使对同一封装结构在各公司的产品Datasheet上描述差异就很大(不同的文件名体系、不同嘚名字称谓等);还有同一型号器件,而管脚排序不一样的情况等等。对老器件例如电感,是有不同规格(电感量、电流)和不同的設计要求(插装/SMD)真个是谁也帮不了谁,想帮也帮不上大多数情况下还是靠自己的积累。这对特别是刚开始使用这类软件的人都是感到很困惑的问题,往往很难有把握地找到(或者说确认)资料中对应的footprint就一定正确心中没数!其实很正常。我觉得现成全能的库鈈多;根据电路设计确定选型、找到产品资料认真核对封装,必要时自己建库(元件)这些都是使用这类软件完成设计的必要的信息積累。这个过程谁也躲不开的如果得以坚持,估计只需要一两个产品设计就会熟练的。所谓“老手”也大多是这么“熬”过来的甚臸是作为“看家”东西的。这个“熬”不是很轻松的但是必要。

AXIAL就是普通直插电阻的封装也用于电感之类的器件。后面的数字是指两個焊盘的间距

AXIAL-0.4 1A的二极管,用于整流(1N4007);1A肖特基二极管用于开关电源(1N5819);瞬态保护二极管

直插芯片常用的古老封装。

现在用的贴片max232僦是SOIC-16后面的数字显然是管脚数。贴片485芯片有-8S管脚排布更密了。

直插三极管用的是TO-92普通直插7805电源芯片用TO-220,类似三极管的78L05用TO-92

直插开关電源芯片2576有五个管脚,用TO-220T

贴片的2576看起来像D-PAK,但却是TO-263奇怪。它有五个管脚再加上一个比较大的地。

贴片三极管和场效应管用的是SOT-23LM1117电源芯片用SOT-223,加上地共有四个引脚

贴片的7805电源芯片就用这个封装,有一个面积比较大的地还有两个引脚分别是输入和输出。

一直在用的貼片***R单片机芯片就是TQFP的比如mega8用TQFP-32。管脚数少的***R比如tiny13则采用SOIC封装。

9针串口座这个也是必须要有的。

电源线不低于18mil信号线不低于12mil,CPU入出線不低于10mil(或8mil)线间距不低于10mil。

正常过孔不低于30mil(内孔一般不能小于10mil)

双列直插 焊盘间距100mil,两排间距300mil焊盘60mil,孔径40mil转载一份网络表萣义:


Altium Designer 提供了统一的应用方案,是 Protel(经典版本为 Protel 99se)的升级版本其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer 在单一设计环境Φ集成板级和 FPGA 系统设计、基于 FPGA 和分立处理器的嵌入式软件开发以及 PCB版图设计、编辑和制造并集成了现代设计数据管理功能 , 使得 Altium Designer 成为电子產品开发的完整解决方案-一个既满足当前,也满足未来开发需求的解决方案

与过去以季节性主题(如 Winter09,Summer09)来命名的方案不同而是采鼡新型的平实的编号形式来为新的发布版本进行命名。最新发布的 Altium Designer - Release 10 将继续保持不断插入新的功能和技术的过程使得您可以更方便轻松地創建您的下一代电子产品设计。 Altium的统一的设计架构以将硬件软件和可编程硬件等等集成到一个单一的应 用程序中而闻名。它可让您在一個项目内甚或是整个团队里自由地探索和开发新的设计创意和设计思想,团队中的每个人都拥有对于整个设计过程的统一的设计视图

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R10 系列的增强功能包括:输出 Output Job 编辑器、內电层分割加速改善、弹出式的多 边形铺铜管理器、Atmel QTouch 支持、自定制的笛卡尔直角和极坐标栅格、Aldec HDL 仿 真功能、实现比使用指针更多的 GUI 增强,鉯及随着 Altium Designer10 临近发布日前我 们将构建其中的更多酷炫功能。而且其平台稳定性也得到了增强。

        对方案中确定的整体电路或局部电路要做電路仿真以此做电路参数估算 ,并借鉴仿真 结果修改设计方案中的缺陷

        原理图设计部分同时需要做的原理图库的设计,虽然 Altium Designer 10 软件自带┅部 分库但不是包含市面上所有的元件,尤其是最新推出元件在原理图绘制过程中,有整体 原理图的复杂程度决定采用何种结构的设計方式通常所说的层次原理图设计,就为工程师 做复杂电路板提供了便捷原理图设计后期,用 ERC(Electrical Rules Check) 工作查错找出错误原因并修改原悝图。

        工程师在确定 PCB 机械尺寸后就将通过 ERC 测试的原路图导入 PCB 板中,根据项目的 实际要求设置 PCB 的规则板的层数等。布局在 PCB 设计中占大部汾时间一个优秀的硬件 工程师对布局的要求是很苛刻,尤其是电磁兼容性问题布局完成后接下来布线、泪滴、铺

        工程师完成 PCB 设计后,需要对自己设计的电路进行校对确定方案中设计的硬件电路 在设计中没有因特殊原因被误修改。对于复杂的电路板多人分工合作,最終由 PCB 工程师 布线完成更需要多人对各自设计的电路图与 PCB 部分进行校对,最终由项目工程师做整体 审核

Altium Designer 10 的所有电路设计工作都必须在 Design Explorer(設计管理器) 中进行,同时设计管理器也是 Altium Designer 10 启动后的主工作接口设计管理器具 有友好的人机接口,而且设计功能强大使用方便,易于仩手因此本章将对设计管理器中 关于电路板设计的使用进行的介绍。

2.2 主菜单和主工具栏

左边为 Files Panels (文件工作面板)Navigator(向导),Projects(项目)右 边对应的是主工作面板,最下面的是状态条其中项目栏是我们经常进行操作使用的地方, 需要说明的是左边的菜单栏目位置是灵活嘚可以随自己的习惯进行移动。

2.3.1 在你工作区新建一个文件包(例如在桌面建立个文件包,接下来的项目文件都 将存于该文件包内)

2.3.7 刪除添加的文件

鼠标右击图 2.5 中的文件,在弹出的菜单类点击【Remove from Project】即可将建 立的文件删除。

3.1 原理图模板设计
        对于工程师来说如果一直用 Altium Designer 洎带的各种模板也是可以的,在这里我 将介绍一种建立模板的方法当然,我们提倡反思那就是我们是否该建模板,该怎么建模 板建模板有什么有利之处,怎么用模板
        建原理图模板是使用方便规范,因为每个公司有每个公司自己的 LOGO也有审核、校对、 项目名称、编号の类的。很多公司采取自己建立模板对与模板的建立和使用在接下来会做 详细介绍。


图 3.1 建立并保存模板

选择完成后点击【Clear Template】,弹出对話框点击【Yes】, 原有模板已被清空。


图 3.2 原理图模板设置框


图 3.3 原理图模板内容编辑 1

3.2.3 将设计用用到的“项目名称、设计人、审核人、logo”等信息添加到参数中


图 3.4 完成后的原理图模板内容编辑

选项下把创建好的模板文件添加进来选项下把创建好的模板文件添加进来,每次新建原理圖都会把该模板添加到设计中

3.3 元件原理图库设计和 PCB 封装的设计


图 3.5 元件库和封装的建立

放置外形和管脚快捷键 P+R, 调整合适的小。放置管脚 P+P, 然後单击键盘的 Tab 键弹出管脚属性对话框修改相应的属性。

在 Pin Propertis 中Display Name管脚定义,Designator 是管脚序列号其后 有Visable,是否可见在原理图中有些元件有衬底,我们通常将带衬底的管脚隐藏管脚的长度 Length 可以根据需要设定。对有负信号例如负电压,负电平复位脚等需要添加"\" 符号 , 如“V\C\C\”表礻负的 VCC 电平,类似数字电路中的非格式


图 3.14 管脚焊盘大小设置


图 3.15 管脚间距大小设置


图 3.16 管脚数目大小设置


图 3.17 完成封装设计

下面介绍中用 ACCESS 把数據表文件,原理图封装制作在一个整体库中这样的优点是,能 将各个元件的信心综合在一个表格里并在原理图中找到这些信息,在到處 BOM 的时候可以 将这些信息导出便于采购确定元件,成本核算


图 3.18 整体库中的文件

在 access 文件中,对元件的相关信息进行设置完了添加到库Φ

在库的栏目中调用该库,可以看到已经添加的元件


图 3.22 集成库中所显示的元件


图 3.23 原理图放置元件

在库中双击该元件在原理图中鼠标位置絀现该元件,右击停止放置该元件

双击元件可以显示上面的信息。

3.5 原理图编辑设置

关于原理图中的设置这里只介绍常用的【DXP】→ 【Preferences】

茬 Defaults 的 Template 中添加自己的模板,注意将自己的模板保存在 AD10 指定的路径


图 3 .27 原理图模板添加

设置鼠标用滚轮控制原理图的缩放,在 PCB 环境中也是这样設置的

对鼠标显示的设置Cursor Type 推荐使用 Large Cursor 90,在放置元件时元件保证在一条直线上。

Grid Options 设置是在原理中的显示方式在打印时选用 Dot格式的,平时選用Line格式同时在放置元件的时候,要保障你所放置的元件电气管脚在点栅格的点上NET 放置也是如此,否则会出现原理图中的线在 PCB 环境中並没有连接

3.6 原理图文件设置

对原理图的编辑文件的设置,打开原理图右击找打 Docment Options 显示如下

在 template 中添加模板在右侧选择纸张,在 Girds 中填写栅格在下发选择 enable


图 3 .34 原理图模板放置


图 3 .35 原理图内容填写放置

1. 关于元件自动排序的问题
        接着对于放置后的元件进行排序,在上一步我们设置完原悝图的工作环境后从库中选取需要的元件,设计电路但这些元件默认没有标号,整体以问号的格式显示在原理图中如下为一个电压轉换电路,是一种常用的 5V 转 3.3 和 1.8 的电路


图 3 .37 原理图元件放置

回到原理图看到元件顺序已经排列完成。

3.8 连线和元件位置转化
        在这里介绍下放置え件的一些技巧元件方向的调整,通过空格键进行切换对于一些特殊的,如三极管,集成芯片还可以对其做对称处理,以方便连线鼠标左击元件不放,按下键盘 XY,其中 X 是左右Y 是上下。对于连线快捷键是 P+W 连线,P+B 总线放置 net, P+N放置注释 P+t,总之点击 P 后仔细看下就可区汾你需要用的工具。

3.9 层次原理图的设计

两类一类是自定向下的设计,此时我们已经知道所有已经定义好的接口,尤其像合作搞原理图設计在顶层把所有的端口分配好,直接生成不同的原理图在原理图中会显示所用到得接口。另一类自下向上的设计,这是我们可以先专注于局部电路的设计并在设计过程中放置端口,最后通过顶层原理图将用到的局部原理图整合在一起

按照上面的操作,我们可以苼产所需的原理图纸不过所有的原理图纸只有对应的 port端口


图 3 .46 整体原理图处于打开状态

层次原理图中的自底层向顶层设计
        首先,我们要建竝工程中的所需要的各个原理图模块放置在一个文件架立,然后在建立顶层原理图此时为空白的原理图,在空白的原理图中直接生产 sheet 塊用导线或者总线将这部分模块连接起来。具体操作如下


图 3 .47 打开顶层原理图

放置模块的方法快捷键 D+Y。


图 3 .48 添加模块调整端口

3.10 关于多通噵的层次原理图的设计知识的补充

“Hierarchical”代表层次式结构,这种情况下Net Label,Port 的作用范围是单张图纸以内当然,Port 可以与上层的 Sheet Entry 连接以纵向方式在图纸之间传递信号。

“Flat”代表扁平式图纸结构这种情况下,Net Label 的作用范围仍是单张图纸以内而 Port 的作用范围扩大到所有图纸,各图紙只要有相同的 Port 名就可以发生信号传递。

“Global”是最开放的连接方式这种情况下,Net Label、Port 的作用范围都扩大到所有图纸各图纸只要有相同嘚 Port 或相同的 Net Label,就可以发生信号传递

“Automatic”是缺省选项,表示系统会检测项目图纸内容从而自动调整网络标识的范围。检测及自动调整的過程如下:如果原理图里有 Sheet Entry标识则网络标识的范围调整为Hierarchical。如果原理图里没有 Sheet Entry 标识但是有 Port 标识,则网络标识的范围调整为 Flat如果原理圖里既没有 Sheet Entry 标识,又没有 Port标识则

3.11 关于 room 在多通道设计中的应用


图 3 .50 同步信号均衡电路


图 3 .53 元件后缀的重复名字

在完成上述设置后,到 PCB 环境中对其中一个进行布线单个布线完成,用格式刷将其余的通道,操作如下

3.13 差分对的有关操作

对于差分对设计,尤其是高速电路时差分偠求等长处理,这是就会出现所谓的蛇形走线

在下面的两幅图中体现了独立的差分对和多对差分对的处理方法。 在差分对中主要是放置 Net 囷差分对符号Net 放置时注意放置 Net 的后缀,“_ P”,"_N", 大小写都可以;另一个是放置差分对标号:【Place】【Driectives】 【Differential Pair】

原理图中缺少 net或者 net 格式不正确,會出现 ERC 测试错误

没有放置差分对标号在布线时,使用差分走线会报错。


图 3 .64 差分对在总线格式下


参考资料

 

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