Altium Designer 16电路设计与仿真从入门到精通(清华社"视频大讲堂"大系CAD/CAM/CAE技术视频大讲堂)
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4.3 操作实例——电饭煲饭熟报知器电路

电饭煲饭熟报知器电路是电饭煲工作所需的主要电路,经降压式电源,延时电路,音乐集成芯片CIC2815AE工作,输出音频信号,发出声响。其原理相对简单,本例不仅要求设计一个如图4-25所示的电饭煲饭熟报知器电路,还需要对其进行报表输出操作。

图4-25 电饭煲饭熟报知器电路

1.新建项目

(1)启动Altium Designer 16,执行“文件”→“新建”→“Project(工程)”命令,如图4-26所示。

图4-26 新建PCB项目文件

(2)弹出“New Project(新建工程)”对话框,在该对话框中显示工程文件类型,创建一个PCB项目文件“电饭煲饭熟报知器电路”,如图4-27所示。

图4-27 New Project对话框

2.创建和设置原理图图纸

(1)在“Projects(工程)”面板的“电饭煲饭熟报知器电路.PrjPcb”项目文件上右击,在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的”→“Schematic(原理图)”命令,新建一个原理图文件,并自动切换到原理图编辑环境。

(2)用与保存项目文件相同的方法,将原理图文件另存为“电饭煲饭熟报知器电路.SchDoc”,在“Projects(工程)”面板中将显示出用户设置的名称。

(3)设置电路原理图图纸的属性。执行“设计”→“文档选项”命令,系统弹出“文档选项”对话框,如图4-28所示。

图4-28 “文档选项”对话框

(4)设置图纸的标题栏。在“文档选项”对话框中选择“参数”选项卡,显示标题栏设置选项。在“值”栏中输入参数值,在“类型”栏中选择参数类型,在“名称”栏中输入原理图的名称,其他选项可以根据需要填写,如图4-29所示。

图4-29 “参数”选项卡

3.添加库

在“库”面板中单击 按钮,系统将弹出“可用库”对话框。在该对话框中单击 按钮,选择系统库文件My integrated.SchLib、Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors. IntLib,单击 按钮,完成库添加,结果如图4-30所示,单击 按钮,关闭该对话框。

图4-30 “可用库”对话框

4.查找元件并设置属性

(1)查找元件。假设这里使用的晶体管元件不知道其所在元件库名称及所在的库文件位置,因此在整个元件路中进行搜索。在打开的“库”面板中单击 按钮,弹出“搜索库”对话框,在“过滤框”中输入“g21”,如图4-31所示。

图4-31 “搜索库”对话框

(2)单击 按钮,在“库”面板中显示搜索结果,如图4-32所示。

图4-32 “库”面板

(3)单击 按钮,弹出“Confirm(确认)”对话框,选择是否加载元件所在元件库,如图4-33所示。单击 按钮,加载元件库,同时在原理图空白处放置晶体管符号。

图4-33 “确认”对话框

5.放置元件并设置属性

(1)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,选择名为“CIC28151AE”的音乐集成芯片,如图4-34所示。

图4-34 选择元件

(2)在“库”面板中单击 按钮,放置音乐集成芯片,如图4-35所示。

图4-35 芯片属性设置

(3)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“2N”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“2N3904”和“2N3906”的晶体管元件,然后将元件放置到原理图中。

(4)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“C”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“Cap Pol2”的电解电容,单击“Place Cap Pol2(放置Cap Pol2)”按钮,然后将光标移动到工作窗口,放置3个电解电容。

(5)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“C”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“Cap”的普通电容,放置电容元件。

(6)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“D”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“D Schottky”的肖特基二极管,放置肖特基二极管元件。

(7)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“Res”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“Res2”的电阻元件,放置7个电阻元件。

(8)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“u”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“UJT-N”的半导体管,放置半导体管元件。

(9)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“X”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“XTAL”的晶振体,放置晶振体元件。

(10)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“D”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“Diode”的二极管,放置普通二极管元件,结果如图4-36所示。

图4-36 元件放置结果

(11)打开“库”面板,在库文件列表中选择名为“Miscellaneous Devices.IntLib”的库文件,然后在过滤条件文本框中输入关键字“Tr”,筛选出包含该关键字的所有元件,选择其中名为“Trans Cupl”的变压器,放置变压器元件,结果如图4-36所示。

(12)双击音乐芯片元件,弹出“Properties for Schematic Component in Sheet(元件属性)”对话框,修改元件属性,将“Designator(指示符)”设为“U1”,将“Comment(注释)”设为不可见,具体参数设置如图4-37所示。

图4-37 设置U1属性

(13)双击三极管元件,弹出“Properties for Schematic Component in Sheet(元件属性)”对话框,修改元件属性,将“Designator(指示符)”设为“BG2”,将“Comment(注释)”设为不可见,如图4-38所示。

图4-38 设置元件属性

(14)在右侧的“Paramenters(参数)”选项组中单击“添加”按钮,弹出“参数属性”对话框,在“值”选项组的文本框中输入“3DG6”,同时选中下方“可见的”复选框,如图4-39所示。

图4-39 “参数属性”对话框

(15)单击“确定”按钮完成添加,返回元件属性设置对话框,如图4-40所示。

图4-40 元件属性设置对话框

(16)单击OK按钮完成设置,结果如图4-41所示。

图4-41 元件修改

(17)采用同样的方法设置其余参数,同时进行布局,结果如图4-42所示。

图4-42 元件调整效果

注意:单击选中元件,按住鼠标左键进行拖动,将元件移至合适的位置后释放鼠标左键,即可对其完成移动操作。在移动对象时,可以通过按Page Up或Page Down键来缩放视图,以便观察细节。

6.原理图连线

(1)单击“布线”工具栏中的(放置线)按钮,进入导线放置状态,将光标移动到某个元件的引脚上(如R1),十字光标的交叉符号变为红色,单击即可确定导线的一个端点。

(2)将光标移动到R2处,再次出现红色交叉符号后单击,即可放置一段导线。

(3)采用同样的方法放置其他导线,如图4-43所示。

图4-43 放置导线

7.放置文本标注

(1)执行“放置”→“文本字符串”命令,或者单击“实用”工具栏中的(文本字符串)按钮,按住Tab键,弹出“标注”对话框,在“文本”文本框中输入“220V”,如图4-44所示。

图4-44 “标注”对话框

(2)单击“字体”按钮,弹出“字体”对话框,设置“字体”为“Arial”,“大小”为“20”,如图4-45所示。原理图标注结果如图4-46所示。

图4-45 “字体”对话框

图4-46 标注原理图

8.放置电源和接地符号

(1)单击“布线”工具栏中的(VCC电源符号)按钮,弹出“电源端口”对话框,在“类型”中选择“Circle”,在“网络”文本框中输入“A”,如图4-47所示。

图4-47 设置电源端口属性

(2)将电源端口放置在左侧导线端,采用同样的方法放置电源端口“B”,结果如图4-48所示。

图4-48 放置电源

(3)在原理图中放置电源后检查和整理连接导线,整理后的原理图如图4-49所示。

图4-49 原理图绘制结果

9.报表输出

(1)执行“设计”→“工程的网络表”→“PCAD(生成项目网络表)”命令,系统自动生成当前项目的网络表文件“电饭煲饭熟报知器电路.NET”,并存放在当前项目的“Generated\Netlist Files”文件夹中。双击打开该项目网络表文件,结果如图4-50所示。该网络表是一个简单的ASCII码文本文件,由多行文本组成,内容分成了两大部分,一部分是元件信息,另一部分是网络信息。

图4-50 打开项目的网络表文件

(2)执行“设计”→“文件的网络表”→“PCAD(生成原理图网络表)”命令,系统会自动生成与当前原理图同名的网络表文件,并存放在当前项目下的“Generated\Netlist Files”文件夹中,由于该项目只有一个原理图文件,该网络表无论组成形式还是内容与前面基于整个项目的网络表是一样的,在此不再重复。

(3)打开原理图文件,执行“报告”→“Bill of Materials(元件清单)”命令,系统将弹出相应的元件报表对话框,如图4-51所示。

图4-51 设置元件报表

(4)选中“导出选项”选项组中的“添加到工程”和“打开导出的”复选框,单击“菜单”按钮,在弹出的选项中选择“报告”命令,系统弹出“报告预览”对话框,如图4-52所示。

图4-52 “报告预览”对话框

(5)单击“输出”按钮,可以将该报表进行保存,默认文件名为“电饭煲饭熟报知器电路.xls”,是一个Excel文件,如图4-53所示;单击“打印”按钮,可以将该报表进行打印输出。

图4-53 保存报表文件

(6)单击“打开报告”按钮,打开如图4-54所示的报表文件。单击“关闭”按钮,关闭“报告预览”对话框,返回图4-51所示的元件报表对话框。

图4-54 打开报表文件

(7)在元件报表对话框中,单击按钮,弹出选择模板对话框,在Template目录下选择系统自带的元件报表模板文件“BOM Default Template.XLT”,如图4-55所示。

图4-55 选择模板文件

(8)单击“打开”按钮,返回元件报表对话框。单击“输出”按钮,保存输出的带模板的报表文件,单击“打开报告”按钮,系统将打开保存的报表文件,如图4-56所示。单击“确定”按钮,退出对话框。

图4-56 带模板报表文件

10.编译并保存项目

(1)执行“工程”→“Compile PCB Projects(编译PCB项目)”命令,系统将自动生成信息报告,并在“Messages(信息)”面板中显示出来,如图4-57所示。项目完成结果如图4-58所示。本例没有出现任何错误信息,表明电气检查通过。

图4-57 信息显示

图4-58 项目完成结果

(2)保存项目,完成电饭煲饭熟报知器电路原理图的设计。