PCB原理图绘制避坑实测：从入门到不出错的操作手册

经本人亲自测试, Altium Designer 22.0版本, 曾遭遇连线遗漏未连接、封装不匹配、忘记添加测试点这些新手容易出现的问题, 只要依照步骤按部就班地进行操作, 便能够轻松地、毫无阻碍地避开此类常见问题。

第一步 画封装前先核对引脚编号

开启Altium Designer, 点触“文件”, 再点“新建”, 然后点“库”，进而点“PCB元件库”。双击新创建的空白元件, 于“PCB库元件”对话框之中, 把“默认”选项卡内的“高度”设定成10毫米, 单位选取公制。随后在“焊盘”工具栏摁击“放置焊盘”, 按下“Tab”键开启属性。压下“Enter”键来放置首个焊盘, 然后于坐标为(10,0)的地方放置第二个焊盘, 把标识符改成2。按“Shift+S”进行切换, 切换至单层显示, 于“Top Layer”, 运用“放置走线”工具绘制一个矩形外框, 将其宽度设定为0.2mm, 把起点选定在焊盘1附近, 该矩形外框的长为12mm, 宽为8mm。

关于新手需避开的坑, 存在着常见的报错情况, 即焊盘编号与原理图符号不一致, 进而致使网络表导入失败。其核心原因在于手动输入时将顺序搞混了。而解决办法便是, 先把原理图符号的引脚列表打开, 然后对照着在封装里依次去放置焊盘, 不要依靠记忆。

第二步 原理图连线必须锁定网络标签

前往“文件”选项然后选择“新建”进而选择“原理图”。于库面板之中拖出你刚刚绘制的元件, 将其摆放在图纸的正中央位置。点击顶部工具栏的“放置线”图标（其快捷键为P + W）, 自引脚1引出一根线。随后按下“P”键并选择“网络标签”, 在属性窗口中将“网络”设置为VCC, 放置于线的末端位置。实施同样的操作, 在引脚2之上放置一个“GND”标签。关键操作: 点选“放置”, 再点选“电源端口”, 将“网络”设置成“+5V”, 把其拖至VCC线上, 按下空格键来调整方向, 使得箭头指向线头, 最后按下“F9”开展电气规则检查（ERC）, 确认不存在悬空引脚。

新入行的要避开陷阱, 常见的报错是 ERC 报错 “Unconnected Pin”。核心的缘由是, 连线的时候没有吸附到焊盘那里, 或者网络标签的拼写存在不一致的情况。解决的办法是, 放大到 400% 的比例, 把鼠标悬停在焊盘上, 看到红点出现之后再点击一下左键。网络标签建议统一进行复制粘贴操作, 不要手动去输入。

第三步 放置测试点与电源标识

于原理图空白之处, 按下“P”键, 从中选择“放置测试点”。于属性当中, 将“测试点类型”选定为通孔, 把“网络”设定成“GND”。把测试点拖动至GND线上, 直至其呈现为绿色高亮。接着按下“P”键, 选择“放置文本”, 在图纸右下角书写上“J1: 2.54mm排针”, 将字体大小设定为14pt。如下是参数推荐, 需将去耦电容值统一设定为0.1uF, 每一个IC电源引脚旁边都要放置一个, 其能够有效地过滤掉高频噪声, 相较于启用10uF大电容而言更加稳定可靠。

新手需避免入坑, 存在常见报错情况, 即测试点焊于元件引脚时出现短路现象。其核心缘由在于, 测试点被布设至走线较为密集的区域。针对此情况, 解决办法是, 将其摆放在电源线末端或者地线末端之处, 且与其他引脚的距离至少要达到5mm。

两种实操方案对比：手动连 vs 网络表导入

对于少于20个元件的简单电路而言手动连线是适合的, 比如说一个运放板, 在你边进行绘制的同时还可以边调整, 并不需要去操心库匹配的问题。将网络表导入则适用于复杂板子, 像那种带有CPU以及内存的板, 它能够自动实现封装和引脚的绑定, 但是在前期需要把原理图符号以及封装焊盘的编号逐一对应好。到底哪种更好呢? 这要看你的项目规模大小。要是进行小批量快速打样的话, 运用手动连线会比较省事；而对于多模块集成的情况, 就必须得使用网络表, 不然仅仅是对引脚这一操作就能让人烦得发狂。

在新手需要避开的坑当中, 存在这样一种报错现象, 即网络表进行导入操作的时候, 会出现提示“Footprint not found”的情况。而其核心原因在于, 库路径的设置出现了错误。有一种一站式的解决办法, 首先右键点击工程, 接着点击“工程选项”, 再点击“搜索路径”, 之后添加存放封装的文件夹路径。随后点击“验证”按钮, 以此来确认所有元件都显示为绿色的勾。要是出现红叉, 那就双击报错项, 再手动指定封装库, 而不要点击自动搜索。

此方法对多层板（层数超过6层）不适用于, 对高速信号设计亦不适用于, 因手工连线极易将信号完整性问题引入。替代招数是径直采用厂商所给予的参考设计, 或者借助仿真工具自动进行布线。