Design Basics
初学者指南
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<h1>PCB设计基础</h1>
<h2>概述</h2>
<p>PCB设计将电路概念转化为物理板。本指南涵盖每个设计师需要的基础知识。</p>
<h2>步骤1：理解需求</h2>
<p><strong>电路分析：</strong></p>
<ul>
<li>定义电路功能</li>
<li>确定所需元件</li>
<li>确定工作条件</li>
<li>指定性能要求</li>
</ul>
<p><strong>设计约束：</strong></p>
<ul>
<li>板尺寸限制</li>
<li>层数要求</li>
<li>预算考虑</li>
<li>制造能力</li>
</ul>
<h2>步骤2：原理图设计</h2>
<p><strong>创建原理图：</strong></p>
<ol>
<li>选择EDA软件（KiCad、Eagle、Altium等）</li>
<li>放置元件符号</li>
<li>进行电气连接</li>
<li>添加标识符和值</li>
<li>验证网络连接</li>
</ol>
<p><strong>原理图最佳实践：</strong></p>
<ul>
<li>使用标准符号</li>
<li>清晰标记网络</li>
<li>分组相关元件</li>
<li>添加注释和说明</li>
<li>执行ERC（电气规则检查）</li>
</ul>
<h2>步骤3：元件选择</h2>
<p><strong>关键考虑因素：</strong></p>
<ul>
<li>封装类型（SMD、通孔）</li>
<li>可用性和交货期</li>
<li>成本考虑</li>
<li>数据手册规格</li>
<li>封装可用性</li>
</ul>
<h2>步骤4：PCB布局</h2>
<p><strong>板设置：</strong></p>
<ul>
<li>定义板轮廓</li>
<li>设置层叠</li>
<li>建立设计规则</li>
<li>配置网格间距</li>
</ul>
<p><strong>元件放置：</strong></p>
<ol>
<li>将连接器放在边缘</li>
<li>分组相关元件</li>
<li>考虑信号流</li>
<li>优化布线</li>
<li>允许热管理</li>
</ol>
<p><strong>布线指南：</strong></p>
<ul>
<li>首先电源走线（宽走线）</li>
<li>其次关键信号（阻抗控制）</li>
<li>最后一般信号</li>
<li>遵循设计规则（DRC）</li>
<li>最大限度减少过孔数量</li>
</ul>
<h2>步骤5：设计验证</h2>
<p><strong>设计规则检查（DRC）：</strong></p>
<ul>
<li>间隙和间距</li>
<li>走线宽度</li>
<li>过孔尺寸</li>
<li>未布线的网络</li>
</ul>
<p><strong>电气规则检查（ERC）：</strong></p>
<ul>
<li>短路</li>
<li>开路连接</li>
<li>电源/接地问题</li>
</ul>
<h2>步骤6：输出生成</h2>
<p><strong>制造文件：</strong></p>
<ul>
<li>Gerber文件（所有层）</li>
<li>钻孔文件</li>
<li>制造图纸</li>
<li>组装图纸</li>
<li>贴片文件</li>
</ul>
<p><strong>文档：</strong></p>
<ul>
<li>材料清单（BOM）</li>
<li>组装说明</li>
<li>测试规格</li>
</ul>
<h2>常见初学者错误</h2>
<ol>
<li><strong>去耦不足</strong> - 在IC附近放置电容</li>
<li><strong>接地不良</strong> - 使用实体接地平面</li>
<li><strong>忽略走线宽度</strong> - 根据电流计算</li>
<li><strong>封装错误</strong> - 验证数据手册尺寸</li>
<li><strong>没有设计规则</strong> - 尽早设置DRC</li>
</ol>
<h2>工具和资源</h2>
<p><strong>流行的EDA软件：</strong></p>
<ul>
<li>KiCad（免费、开源）</li>
<li>Eagle（小板免费）</li>
<li>Altium Designer（专业）</li>
<li>EasyEDA（基于浏览器）</li>
</ul>
<p><strong>学习资源：</strong></p>
<ul>
<li>制造商教程</li>
<li>在线课程</li>
<li>PCB设计论坛</li>
<li>应用说明</li>
</ul>
<hr>
<p><em>参考：<a href="https://jlcpcb.com/blog/pcb-board-design-beginners-guide">JLCPCB初学者指南</a>、<a href="https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/guide-to-pcb-design-pcb-schematic-board-layout/">All About Circuits</a>、<a href="https://www.protoexpress.com/blog/how-to-draw-design-pcb-schematic/">ProtoExpress原理图指南</a></em></p>
