電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例教程（微課版）-基于嘉立創(chuàng)EDA（專(zhuān)業(yè)版） 課件 第2章 多諧振蕩器的原理圖設(shè)計(jì)

第2章多諧振蕩器的原理圖設(shè)計(jì)任務(wù)描述

本章通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的案例講解如何在嘉立創(chuàng)EDA中創(chuàng)建一個(gè)電路工程文件，完成電路原理圖圖紙的創(chuàng)建與電路圖的繪制，如何檢查電路原理圖中的錯(cuò)誤。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)者能進(jìn)行簡(jiǎn)單原理圖的繪制，了解原理圖模塊的基本功能。它將涵蓋以下主題：創(chuàng)建工程繪制原理圖原理圖的檢查圖2-1多諧振蕩器原理圖

工程是每項(xiàng)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，一個(gè)工程包括所有文件之間的關(guān)聯(lián)和設(shè)計(jì)的相關(guān)設(shè)置。一個(gè)工程文件，它包括工程里的文件和輸出的相關(guān)設(shè)置，比如原理圖文件、PCB圖文件、各種報(bào)表文件、保留在工程中的所有庫(kù)或模型、打印設(shè)置和CAM設(shè)置。

一個(gè)工程文件類(lèi)似Windows系統(tǒng)中的“文件夾”，在工程文件中可以執(zhí)行對(duì)文件的各種操作，如新建、打開(kāi)、關(guān)閉、復(fù)制與刪除等。但需注意的是，工程文件只是起到管理的作用，在保存文件時(shí)，工程中的各個(gè)文件是以單個(gè)文件的形式保存的。2.1工程介紹2.2創(chuàng)建一個(gè)新工程

一般情況下，我們是先建立工程，再創(chuàng)建原理圖。嘉立創(chuàng)EDA分為瀏覽器版本和客戶(hù)端版本，下面介紹的原理圖設(shè)計(jì)在客戶(hù)端安裝嘉立創(chuàng)EDA專(zhuān)業(yè)版，啟動(dòng)嘉立創(chuàng)EDA專(zhuān)業(yè)版，啟動(dòng)成功的界面如右圖所示，在全在線(xiàn)模式使用。2.2創(chuàng)建一個(gè)新工程

雙擊“新建工程”按鈕，彈出“新建工程”對(duì)話(huà)框，如圖所示。在“新建工程”對(duì)話(huà)框中，“歸屬”選擇個(gè)人，“名稱(chēng)”欄輸入工程的名稱(chēng)；“工程鏈接”顯示該工程保存在云端的路徑，后面的名稱(chēng)用在工程欄輸入名稱(chēng)的拼音表示；“描述”欄添加對(duì)該工程的描述，單擊“保存”按鈕，進(jìn)入原理圖及PCB圖編輯界面。2.4原理圖編輯器

原理圖編輯器界面，如圖所示。界面非常干凈，中間是原理圖繪制區(qū)域，上邊是頂部菜單欄、工具欄，左邊是導(dǎo)航菜單，右邊是屬性面板，還有一個(gè)懸浮工具欄“電氣工具”。2.4.1設(shè)置原理圖圖紙尺寸

（1）在頂部菜單欄執(zhí)行“設(shè)置”→“圖紙”命令，彈出“設(shè)置”對(duì)話(huà)框，如右上圖所示。單擊

圖標(biāo)，進(jìn)入選擇圖紙對(duì)話(huà)框，選擇系統(tǒng)圖紙庫(kù)，這里選擇Sheet-Symbol_A5，按“確定”按鈕，即可。2.5繪制原理圖2.5.1在原理圖中放置元件

1.下面將介紹從“常用庫(kù)”中放置兩個(gè)三極管Q1和Q2。（1）從菜單選擇“視圖”→“適合全部”命令，確認(rèn)設(shè)計(jì)者的原理圖紙顯示在整個(gè)窗口中。（2）單擊“常用庫(kù)”以顯示“常用庫(kù)”面板，如右圖所示。2.5.1在原理圖中放置元件

（3）Q1和Q2是型號(hào)為S8050的三極管，在常用庫(kù)中找到S8050，在元器件右下角有個(gè)小三角符號(hào)，鼠標(biāo)單擊符號(hào)，彈出該器件的所有封裝符號(hào)，如右圖所示，根據(jù)設(shè)計(jì)者的需要選擇封裝，SOT-23是一種貼片式結(jié)構(gòu)的器件封裝，而TO-92是一種直插式的器件封裝，封裝不同，實(shí)際元器件的實(shí)物樣式也不同。在此，我們選擇TO-92這個(gè)封裝。2.5.1在原理圖中放置元件

（4）選中封裝后，在常用庫(kù)中單擊S8050，鼠標(biāo)移動(dòng)到原理圖編輯器，光標(biāo)將變成十字狀，并且在光標(biāo)上“懸浮”著一個(gè)三極管的輪廓?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)者處于元件放置狀態(tài)，如果設(shè)計(jì)者移動(dòng)光標(biāo)，三極管輪廓也會(huì)隨之移動(dòng)，在合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵，即可放置Q1，如右圖所示。2.5.1在原理圖中放置元件

（5）移動(dòng)光標(biāo)，設(shè)計(jì)者會(huì)發(fā)現(xiàn)三極管的一個(gè)復(fù)制品已經(jīng)放在原理圖紙上了，而讀者仍然處于在光標(biāo)上懸浮著元件輪廓的元件放置狀態(tài)，嘉立創(chuàng)EDA的這個(gè)功能讓設(shè)計(jì)者可以放置許多相同型號(hào)的元件?，F(xiàn)在讓我們放第二個(gè)三極管，在設(shè)計(jì)者放置一系列元件時(shí)嘉立創(chuàng)EDA會(huì)自動(dòng)增加元件的序號(hào)值，在這個(gè)例子中，我們放下的第二個(gè)三極管會(huì)自動(dòng)標(biāo)記為Q2。

（6）如果設(shè)計(jì)者查閱原理圖，設(shè)計(jì)者會(huì)發(fā)現(xiàn)Q2與Q1是鏡像的。要將懸浮在光標(biāo)上的三極管翻過(guò)來(lái)，按X鍵，這樣可以使元件水平翻轉(zhuǎn)；如按Y鍵，可以使元件垂直翻轉(zhuǎn)。2.5.1在原理圖中放置元件

（7）移動(dòng)光標(biāo)到Q1右邊的位置。要將元件的位置放得更精確些，按鼠標(biāo)滾輪可以放大縮小原理圖，按鼠標(biāo)右鍵可以拖動(dòng)原理圖。

（8）當(dāng)設(shè)計(jì)者將元件的位置確定后，左擊放下Q2。設(shè)計(jì)者所拖動(dòng)的三極管的一個(gè)復(fù)制品再一次放在原理圖上，下一個(gè)三極管會(huì)懸浮在光標(biāo)上準(zhǔn)備放置。

（9）由于我們已經(jīng)放完了所有的三極管，我們用右擊或按ESC鍵來(lái)退出元件放置狀態(tài)，光標(biāo)會(huì)恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)箭頭。2.放置四個(gè)電阻

（1）在“常用庫(kù)”面板中，選擇電阻，查看電阻的封裝有貼片元件和直插元件，如右圖所示，根據(jù)設(shè)計(jì)者的需要選擇封裝，這里選擇直插元件功率1/4W的封裝（Res_AXIAL-1/4W）。

（2）在“常用庫(kù)”面板中，單擊電阻符號(hào)，鼠標(biāo)移動(dòng)到原理圖編輯器，光標(biāo)上“懸浮”著一個(gè)電阻的輪廓，按SPACE（空格鍵）將電阻旋轉(zhuǎn)90°。左邊貼片元件，右邊直插元件2.放置四個(gè)電阻

（3）將電阻放在Q1基極的上邊（參見(jiàn)圖2-1的原理圖）然后左擊放下元件；接下來(lái)在Q2的基極上邊放另一個(gè)電阻R2，繼續(xù)放置R3和R4，放完所有電阻后，右擊或按ESC鍵退出元件放置模式。

（4）選中電阻R1，在屬性面板將電阻的值改為100K，如圖所示，用同樣的方法將電阻R2的值改為100K，R3、R4的值改為1K。2.放置四個(gè)電阻

（5）放置的電阻只顯示了位號(hào)、阻值，如果還想顯示其他屬性，在屬性面板的對(duì)應(yīng)欄勾選即可。想查看電阻的封裝，在屬性面板的封裝欄單擊

圖標(biāo)，彈出“封裝管理器”對(duì)話(huà)框，如右圖所示，即可查看放置好的元器件封裝，退出封裝管理器面板，按“取消”按鈕。2.放置四個(gè)電阻

（6）如果4個(gè)電阻排列不整齊，可以選中4個(gè)電阻，按工具欄上的對(duì)齊圖標(biāo)（

頂部對(duì)齊，

底部對(duì)齊）即可，或者執(zhí)行菜單命令“布局”→“對(duì)齊”→“頂部對(duì)齊”命令，效果一樣，如右上圖所示；還可以執(zhí)行“布局”→“分布”→“水平等距分布”命令，如右下圖所示，讓4個(gè)電阻水平等間距分布。3.放置兩個(gè)電容

(1)在“常用庫(kù)”面板上查看電容的封裝，只有貼片元件的封裝，設(shè)計(jì)者根據(jù)需要選擇封裝，這里選擇0805的封裝。

(2)在“常用庫(kù)”面板中，單擊電容符號(hào)，鼠標(biāo)移動(dòng)到原理圖編輯器，光標(biāo)上“懸浮”著一個(gè)電容的輪廓，在合適的位置按鼠標(biāo)左鍵放置電容C1及C2，放好后右擊或按ESC退出放置模式。

(3)選中C1，在屬性面板將C1的值改為20nF；同樣方法將C2的值也改為20nF4.放置連接器

(1)在“常用庫(kù)”面板上查看連接器的封裝，如右圖所示，這里選擇一個(gè)2插件（HDR-F_2.54_12P）的封裝。

(2)單擊選中的插件符號(hào)，鼠標(biāo)移動(dòng)到原理圖編輯器，光標(biāo)上“懸浮”著一個(gè)插件的輪廓，按“X”鍵使元件水平翻轉(zhuǎn)，在合適的位置按左鍵放置插件，放好后右擊或按ESC退出放置模式。

現(xiàn)在已經(jīng)放完了所有的元件。元件的擺放如右圖所示，從圖中可以看出元件之間留有間隔，這樣就有大量的空間用來(lái)將導(dǎo)線(xiàn)連接到每個(gè)元件引腳上。2.5.2連接電路

（1）將電阻R1與三極管Q1的基極連接起來(lái)。

①?gòu)牟藛芜x擇“放置”→“導(dǎo)線(xiàn)”命令或從工具欄單擊

按鈕進(jìn)入連線(xiàn)模式，光標(biāo)將變?yōu)槭中螤畈腋∫粋€(gè)連線(xiàn)標(biāo)志。

②將光標(biāo)放在R1的下端，左擊固定第一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)，移動(dòng)光標(biāo)設(shè)計(jì)者會(huì)看見(jiàn)一根導(dǎo)線(xiàn)從光標(biāo)處延伸到固定點(diǎn)。

③將光標(biāo)移到R1的下邊Q1的基極的水平位置上，左擊在該點(diǎn)固定導(dǎo)線(xiàn)。在第一個(gè)和第二個(gè)固定點(diǎn)之間的導(dǎo)線(xiàn)就放好了，連接好后導(dǎo)線(xiàn)變?yōu)榧t色。

完成了這根導(dǎo)線(xiàn)的放置，注意光標(biāo)仍然為十字形狀，表示設(shè)計(jì)者準(zhǔn)備放置其它導(dǎo)線(xiàn)。2.5.2連接電路

（2）將C1連接到Q1和R1的連線(xiàn)上。

①將光標(biāo)放在C1左邊的連接點(diǎn)上，左擊開(kāi)始新的連線(xiàn)。

②水平移動(dòng)光標(biāo)一直到Q1的基極與R1的連線(xiàn)上，左擊放置導(dǎo)線(xiàn)段，然后右擊或按ESC，表示設(shè)計(jì)者已經(jīng)完成該導(dǎo)線(xiàn)的放置。注意兩條導(dǎo)線(xiàn)是怎樣自動(dòng)連接上的，前面連接好的導(dǎo)線(xiàn)變?yōu)榫G色。

（3）參照?qǐng)D2-1連接電路中的剩余部分。

在完成所有的導(dǎo)線(xiàn)之后，鼠標(biāo)右擊或按ESC退出放置模式，光標(biāo)恢復(fù)為箭頭形狀。2.5.3網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽

彼此連接在一起的一組元件引腳的連線(xiàn)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括Q1的基極、R1的一個(gè)引腳和C1的一個(gè)引腳。

在設(shè)計(jì)中識(shí)別重要的網(wǎng)絡(luò)是很容易的，設(shè)計(jì)者可以添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽。

在兩個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)上放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽：

（1）從頂部菜單欄選擇“放置”→“網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽”命令（快捷鍵N）或者在工具欄上單擊

按鈕，一個(gè)帶點(diǎn)的NETl框?qū)腋≡诠鈽?biāo)上。2.5.3網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽

（2）在放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽之前應(yīng)先編輯，按Tab鍵，彈出“網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽”對(duì)話(huà)框，如右上圖所示。

（3）“名稱(chēng)”欄鍵入+12V，按“放置”按鈕返回原理圖。

（4）在電路圖上，把網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽放置在連線(xiàn)的上面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽跟連線(xiàn)接觸時(shí)，連線(xiàn)顏色會(huì)變紅，左擊，即可（注意：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽一定要放在連線(xiàn)上）。

（5）放置“GND”網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽。

2.5.4元器件及導(dǎo)線(xiàn)位置的調(diào)整

如果電路圖有某處畫(huà)錯(cuò)了，需要?jiǎng)h除，方法如下：

方法1：從菜單欄選擇：“編輯”→“刪除”,然后選擇需要?jiǎng)h除的對(duì)象即可。

方法2：可以先選擇要?jiǎng)h除的元件、連線(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽等，然后按Delete鍵即可。

如果想移動(dòng)某連線(xiàn)，選擇該線(xiàn)，按下鼠標(biāo)左鍵不放，移到目的地放下鼠標(biāo)左鍵即可。

如果想移動(dòng)某元件，讓連接該元件的連線(xiàn)一起移動(dòng),選擇該元件，按下鼠標(biāo)左鍵不放，移到目的地放下鼠標(biāo)左鍵即可。2.5.5放置電源及接地

對(duì)于原理圖設(shè)計(jì)，嘉立創(chuàng)EDA在“電氣工具”欄上專(zhuān)門(mén)提供一種電源和接地的符號(hào)，是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽，可以讓設(shè)計(jì)師比較形象地識(shí)別。

（1）單擊執(zhí)行圖標(biāo)命令

，可以直接放置“接地”符號(hào)。

（2）單擊執(zhí)行圖標(biāo)命令

，可以直接放置“電源”符號(hào)。

（3）單擊執(zhí)行圖標(biāo)命令

，可以直接放置“+5V”符號(hào)。

祝賀！設(shè)計(jì)者已經(jīng)用嘉立創(chuàng)EDA完成了第一張?jiān)韴D,如圖2-1所示。在我們將原理圖轉(zhuǎn)為電路板之前，需要進(jìn)行工程的檢查。

2.6原理圖的檢查

在設(shè)計(jì)完原理圖之后、設(shè)計(jì)PCB之前，設(shè)計(jì)者可以利用軟件自帶的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）功能對(duì)常規(guī)的一些電氣性能進(jìn)行檢查，避免一些常規(guī)性錯(cuò)誤和查漏補(bǔ)缺，以及為正確完整地導(dǎo)入PCB進(jìn)行電路設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。2.6.1原理圖的檢查

在原理圖編輯界面內(nèi)，執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“設(shè)計(jì)規(guī)則”命令，彈出設(shè)計(jì)規(guī)則檢查設(shè)置對(duì)話(huà)框，如右圖所示。（1）檢查項(xiàng)有：網(wǎng)絡(luò)、元件、復(fù)用圖塊（2）在相應(yīng)的項(xiàng)（網(wǎng)絡(luò)、元件、復(fù)用圖塊）下有對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)則，在消息等級(jí)下有以下等級(jí)：致命錯(cuò)誤：對(duì)檢查出來(lái)的結(jié)果提示嚴(yán)重錯(cuò)誤，并給予紅色表示。錯(cuò)誤：對(duì)檢查出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行錯(cuò)誤提示，并給予紅色表示。警告：對(duì)檢查出來(lái)的結(jié)果只是進(jìn)行警告，并給予黃色表示。提醒：對(duì)檢查出來(lái)的結(jié)果只是進(jìn)行提醒。

如果需要對(duì)某項(xiàng)進(jìn)行檢查，建議選擇“致命錯(cuò)誤”，這樣比較明顯并具有針對(duì)性，方便查找定位。圖2-21設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置對(duì)話(huà)框2.6.1原理圖的檢查

對(duì)于初學(xué)者建議設(shè)計(jì)規(guī)則檢查設(shè)置默認(rèn)值，在圖2-21所示對(duì)話(huà)框中，單擊“立即效驗(yàn)”按鈕，彈出“立即效驗(yàn)”對(duì)話(huà)框，如圖2-22所示，單擊“立即效驗(yàn)”按鈕，返回“設(shè)計(jì)規(guī)則”設(shè)置對(duì)話(huà)框，單擊“確定”按鈕，在屏幕的下方彈出效驗(yàn)結(jié)果，如圖2-23所示。圖2-22立即效驗(yàn)對(duì)話(huà)框圖2-23原理圖檢查成功沒(méi)有錯(cuò)誤2.6.2引入一個(gè)錯(cuò)誤并重新檢查

現(xiàn)在故意在電路中引入一個(gè)錯(cuò)誤，并重新檢查一次原理圖

（1）在原理圖中任意刪除一根連接好的導(dǎo)線(xiàn)，這里刪除C1左邊的連線(xiàn)，并保存。

（2）執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“檢