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1、项目1 声控变频电路的设计, 1.1项目描述,本项目声控变频电路包含了28个独立元件，涉及到四个不同元件库，能够很好的锻炼初学者识别元件库和元件，熟悉元件连接，简单设置布局基础技能。 本电路为入门篇电路，仅需要有模电和数电基础，其电路参数也只能针对低频声音信号进行应用。,1.1.1 声控变频电路的特点,声控变频电路流程图如图1-1所示 。,图1-1 声控变频电路流程图,1.1.2 声控变频电路的流程图, 1.2项目资讯,元件库是中使用非常频繁的工具库。任何能够用编辑的电路元件必须先在元件库中存在它的信息，换句话说，是建立在元件库基础上的电路描述。,1.2.1 元件库的搜寻,点开元件库面板如图1
2、-2所示。,图1-2 元件库面板菜单,元件库中一共包含三个按钮， 分别是“Libraries”、“Search”、“Place”。,图1-3 元件库弹出菜单,面对众多的元件库，设计人员往往无法确认要使用的元件究竟 在那个库文件中，这就必须借助第二个“Search”按钮。,首先点击“Search”按钮，出现如图1-4所示对话框。,图1-4 “search”对话框窗口1,给出被搜索元件的信息，我们通常只能记住这个数字型号， 那么就在”name”选项前面点上勾，并输入“*356*”， 前后的“*”号可以代替包括空字符在内的任意长度字符。如图1-5所示。,图1-5 “search”对话框窗口2,最后点
3、击上图右下方的“search”命令， 即可出现结果，如图1-6所示。,图1-6 “search”命令的结果,只要成功的加载了元件库信息， 就可以在Library面板的元件库栏 下拉列表中找到该元件库，如图1-7所示。,图1-7 元件库下拉列表,在列表中选定该元件库（即将它设置为了当前元件库） 然后再从该元件库中找到我们真正需要的具体元件，如图1-8所示。,图1-8 在当前元件库中找到元件,1.2.2 独立元件的摆放,完成元器件库的装载之后，就可将所需要的元器件放置到原理图的编辑平面上。,使用Tab键的技巧：在将元器件放置在图样前，元器件符号可随鼠标移动， 这时如果按下Tab键可以更改元器件的参
4、数：包括元器件的名称，大小和封装等。,例如选中三极管2N3904，按下“Tab”键效果如图1-9所示。,图1-9 元件属性对话框,1.2.3 元件的操作,（1）“copy”命令 首先框选任意一个区域， 然后选择“EDIT-copy”命令， 如图1-10。,图1-10 执行“EDIT-copy”命令,接下来点击“paste”命令， 即可出现跟随十字光标移动 的被复制元件或区域，如图1-11。,图1-11 执行“Paste”命令的结果,1复制和移动操作,2基本切割、删除操作,在设计中，经常需要删除不用的元件或导线，“EDIT”菜单提供了删除命令。如图1-12。,图1-12 删除命令,（1）删除操作
5、,（2）切割操作,提供了一项默认功能，所有的元件默认情况下是可以切割导线的，如图1-13所示。,图1-13 元件切割导线过程,（3）导线切割,如果一条导线只有一部分需要抹去，则可以用“EDIT-break wire”命令。如图1-14所示。,图1-14 “Break wire”命令,“Break wire”默认切割三个单位长度的导线，切割点具有栅格捕捉功能。如果我们需要切割长度不同的导线或者不需要捕捉栅格功能，可以在“tool”菜单的属性对话框中进行设置，如图1-15所示。,图1-15 “Tool”属性对话框中的切割导线设置,1.2.4 元件的注释,在元件属性对话框中有个“comment”子项
6、，里面的字符就是对元件的注释。元件都有自己的默认注释，例如电阻注释为“res”，无极性电容注释为“cap”等。如果需要不同的注释，只要修改属性对话框中“comment”子项内容即可，如果只针对个别元件需要单独注释，只要点击图纸上的注释名，即可进行编辑，如图1-17所示。,图1-17 直接编辑元件注释,1.2.5 基本的连接操作,1导线和元件的连接,导线是最基本的连接工具，将元件的引脚连接起来。专门提供了米字型连接标志，提醒设计人员是否已经建立连接。如图1-18所示。,图1-18 出现米字型连接标记,2导线与导线的连接,只要出现连接点即表示连接成功，如图1-19a）所示。 在电路中，我们常常需要
7、进行十字交叉连接，但初学者极有可能出现图1-19b）方式连接，这种交叉不等于连接。,图1-19 导线与导线连接 a)成功连接 b）不成功连接,3连接线角度切换,点击导线按钮,以后，会出现一个十字光标。相应的在编辑界面正下方,会出现绘线角度提示信息，默认角度为90度,用“shift+space”键可以切换到45度角，再次按下组合键可以切换到任意角度，如图1-22所示。,图1-22 切换导线弯折的角度,4连接操作的注意事项,（1）区分导线Wire和线段Line。 （2）绘制导线时，导线不要超过元件引脚端点与引脚线重叠。 （3）捕捉栅格（“snap grid”）与可视栅格（“visible grid
8、”）最好相同，若栅格（“Grids”）的精度太高，而可视栅格取得较大，则绘制导线时会在导线端点与引脚端点之间留下空隙，造成连接失败。 （4）画导线时不要一段一段的画，尽量一笔连通。,1.2.6 元件的编辑,原理图中元件的编辑主要通过属性对话框来完成，这里我们用一个最简单的电阻来举例，右键点击原理图中某电阻元件,单击属性对话框，,出现如图1-23所示对话框。,图1-23 元件属性对话框,1. 元件旋转,第一种是在放置元件的时候，在单击鼠标之前用“space”键进行角度变化，每按下一次“space”键，元件就会顺时针依次旋转90度，再单击就可以完成变角度的放置了。如图1-24所示。,图1-24 用
9、空格键变化元件放置角度,第二种方案是在元件属性对话框中用“Orientation”直接选择旋转角度，可以选择的项目有“0”，“90”，“180”，“270”四种，如图1-25所示。,图1-25 元件属性对话框元件旋转下拉菜单,2. 引脚锁定,例如有个电阻，把引脚锁定去除后，可以分别编辑其两个引脚，如图1-27所示。,图1-27 分离的电阻元件引脚,1.2.7 ERC检查,在原理图设计过程中，往往只需要进行部分电路检查而不是整体，这时候就非常需要将无需检查的部分排除在外原理图编辑器提供了一个叫“no ERC”的子命令，该命令的菜单位置如图1-28所示。,图1-28 “no ERC”子命令,我们用
10、一个简单的原理图来说明此命令的用法：图1-29中一个电阻的其中一个引脚没有具体连接，也没有进行“no ERC”设置，故编译出现了错误。,图1-29 原理图电气检查错误报告,1.3项目实施,1.3.1 实施步骤及要求,声控变频电路设计,根据元件需求分析的结果，我们可以对声控变频电路的实现给出 如图1-31所示方案。,图1-31 声控变频电路初步方案,接下来，参考相关资料，运用所学电路知识，设计出一个完整的声控变频电路， 如图1-32所示。,图1-32 声控变频电路设计示例图,3建立项目文件,（1）建立工程文件，文件名：声控变频电路。,打开软件，点击“file-new-PCB project”，如
11、图1-33所示。,建好工程以后，默认名为“PCB_Project1.PrjPCB”，在文件窗口右键点击此文件，可以看到一些子项，里面有“save project as”，点它可以对文件重命名，如图1-34。,图1-34 重命名工程文件,输入新工程名如图1-35所示。,图1-35 输入新的工程文件名,（2）为工程添加原理图文件，文件名：声控变频电路。,建好工程文件以后，右键点击此文件，将看到“add new to Project”子项，里面有“other”，“Schematic”，“PCB”三种文件，这里选择“Schematic”（原理图），如图1-36所示。,图1-36 为工程添加文件,添加成
12、功以后，就有一个默认名为“sheet1.SchDoc”的文件，同样的，可以选择对文件重命名，如图1-37。,图1-37 点击“sheet1”重命名命令进行重命名,4灵活运用本章项目资讯中的知识，完成原理图设计。,（1）搜索元件，加载必要元件库,首先调出元件库菜单，元件库对话框可以从“View”菜单，也可以从“Design”菜单中找到，如图1-38。,图1-38 从“VIEW”菜单或“Design”菜单中调出元件库对话框,然后搜索独立元件麦克风（“mic”），电阻（“res”），电容（“cap”），三极管（“*”）。这就需要用到独立元件库（“Miscellaneous Devices.IntLi
13、b”），独立元件库是软件自动加载的8个默认元件库之一，可以从元件库对话框的下拉列表中找到，如图1-39所示。,图1-39 元件库对话框中的独立元件库,选中独立元件库，在匹配项中分别输入“mic”、“res”、“cap”、“*”，可以找到相应的元件，如图1-40。,图1-40 在独立元件库中找到不同的独立元件,我们以NE555P为例，说明如何寻找。,点击元件库对话框中的“search”按钮，“search”的用法参照项目资讯2.2.1。接下来输入元件名“ne555p”或“ne555*”或“*555*”，都可以找到元件，完成搜索后，点击加载元件库。如图1-41所示。,图1-41 搜索找到所需元件,
14、新增加的元件库名为“TI Analog Circuit.IntLib”，重新打开元件库对话框下拉列表，发现最后一个元件库正是它，如图1-42。,图1-42 下拉列表中的新增加元件库,同样，选中该元件库，在匹配项中输入“NE555P”，就可以看到这个元件，如图1-43所示。,图1-43 新增元件库下找到“NE555P”元件,（2）逐步放置元件,如图1-44按信号流程放置核心元件。,图1-44 按信号流程先放置几个核心元件,放置核心元件时候要注意拉开元件距离，以方便在空白区域放置其他元件，放置元件的时候按照图纸中的元件朝向摆放。加上其他元件后如图1-45。,图1-45 放置所有元件,（3）完成全部
15、连接,注意调整一下各元件的具体位置，尽量少用长导线，一则防止连线过多交叉，二则防止浪费图纸空间。其次要注意电源网络的连接，尤其部分元件有单独电源网络，不能漏掉。如图1-46所示。,图1-46 完成连接,（4）标注所有元件,所有独立元件都有自己的标志和注释，例如电阻默认标志为“R?”，默认注释为“1K”，电容默认标志为“cap?”，默认注释为“100pF”。可以通过直接编辑修改这些东西，将同类元件按数字顺序标注，例如“R1”，“R2”，注释按照需要修改为具体值，如图1-47。,图1-47 依次修改元件标志和注释,注意此项工作比较繁琐，需要对每个元件进行单独标注，不能漏掉，也不能重复。否则会造成电
16、路检查失败。,5进行原理图检查且无错误报告,用“project”菜单中的“compile document”命令即可。如图1-48所示。,图1-48 进行电路检查,如果电路图没有错误，点击命令后不会弹出任何消息框，否则会有“message”消息框弹出，指出警告或错误。,1.3.2 常见问题,1元件不以电路单元为序随意摆放 2设计前未进行布局思考，元件前松后紧，影响整图效果 3没有仔细分辨无极性和极性电容造成错误或连接时未按正确方向连接极性电容 4未对所有元件进行数字标注,5. 交叉连接处没有连接点，未交叉连接处出现连接点 6. 部分元件引脚未进行导线连接 7. 忘记放置电源网络或地线网络 8. 在电气检查前没有将原理图置于工程文件之下,1.3.3 想一想、做一做,两级阻容耦合放大电路,1想一想,由几个单独放大电路连接起来的称为多级放大电路，在多级放大电路中，每个单级放大电路的连接方式称为耦合，如果耦合电路采用电阻，电容元
