3、其它软件的使用 。
画板框用的autoCAD、画3D封装的solidworks或者pro-e、科学计算的MATLAB 。
autoCAD的基本用法还是比较简单的,在有人教的情况下,半小时可以入门,对于硬件工程师来说就画一下板框,保存为DXF格式,再导入到PCB设计软件 。同时,DXF也是硬件工程师与结构工程师交互的文件格式 。
相对于pro-e来说,solidworks更加易学易用 。用这两个软件都可以画元器件的3D封装,再把PCB导出为stp格式放到solidworks当中,这样,还没打板就可以看到整机的效果图了 。学3D软件还有个好处,让你更清楚板子安装的情况,像定位孔、插座、接线等,这样设计出来的PCB不容易因为结构问题而无法安装,这是很多硬件工程师容易忽略的地方 。
MATLAB,任何的计算,都可以用它 。简单的计算,像电阻分压、滤波器的截止频率等,复杂一点,像定向耦合器的参数计算、复杂运放电路的建模等,用MATLAB都可以轻松解决 。这里还推荐一个网页版的计算工具 。
三、进阶中级实践篇 。
1、基本电路单元的计算、仿真与验证 。
诚然,不管一块电路板有多复杂,都可以按照功能来划分为若干个模块,而这些模块还可以再划分为众多的电路单元 。所以,首先要掌握最基本的电路单元的设计 。这些电路单元,都可以在数电、模电、电力电子技术、高频电子线路、单片机、电子测量技术当中学到,先搞懂教课书上经典电路的计算、仿真与验证 。不要以为书上的公式简单,但是实际操作起来,又是另一回事 。比如,书上的反相放大电路,是双电源的,用单电源就要加偏置,还得考虑带宽增益积、摆率等 。这里主张先计算,再仿真,后实物的操作流程,同时,这也是一个需要长期累积的过程 。
2、掌握单片机 。可以参考本博客中的《如何学习单片机》 。
3、芯片的使用与互连 。
在理论篇里面没有写到电子专业英语,在这里就要用到专业英语了,你可以看英语教材,也可以用翻译软件 。这里必须提到的一点是:英语不好导致无法阅读datasheet的,都无法做电路设计 。因为你总得会用到一块陌生的芯片,总会遇到没中文资料的情况 。基本上能看懂datasheet的,都能把芯片用起来,其实也是抄datasheet上面的参考电路的,剩下的,就是芯片互连 。
芯片互连,就是接口技术,也是单片机里面会讲到的 。5V的ADC跟3.3V的单片机互连,这就要看电平、和信号的传输速率了 。3.3V单片机跟12V开启电压的MOS管互连,加个三极管,做电平转换就可以了 。两块3.3V单片机IO口推挽输出互连,串个100R电阻,防止代码操作不当而烧坏IO口 。
此外,还要掌握常用的总线协议 。比如RS232、RS485、SPI、IIC、CAN、LIN、zmodem、USB、PCIE、TCP/IP等 。
四、高级实践篇 。
在这里,相信你已经把一些基本电路,熟捻于心,也会分析一些简单的电路 。但是,你总会遇到一些奇葩的现象 。没错,你是时候要考虑SI、PI、EMC、EMI了 。不要被这些貌似很高端的名词吓倒,分析起来,也是前面学到的电路原理,只是考虑问题的角度不同罢了 。
1、SI,信号完整性 。这部分的内容对PCB的布局、布线影响较大 。
a、使用阻抗匹配减弱过冲、下冲、振铃的影响(某些射频电路也对阻抗有要求,如:天线等) 。
b、差分线应该尽量靠近以减少差模干扰 。
c、去耦电容要尽量靠近芯片的电源管脚 。
d、继电器等大功率器件应该远离晶振等易被干扰的元件 。
e、对重要的信号线,包地 。
f、尽量远离时钟线(时钟也可能成为干扰源) 。
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