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雖然pcb設計過程可以以多種拆分，但最好將其視為具有兩個基本階段:原型設計和產品開發(fā)。
原型設計發(fā)生在設計的最早階段，涉及一個工程師研究如何定義一個系統(tǒng)或應用程序。這個階段的實驗性質是開發(fā)符合規(guī)格的硬件的基礎。設計通過驗證后，可以轉入設計過程的后期(即產品開發(fā))。原型設計階段的最終目標是獲得符合規(guī)范的準確、高效和成功的產品。您希望通過盡可能少的原型迭代來實現(xiàn)這一點，以最大限度地利用時間和資源。
產品開發(fā)是為最終應用準備pcb。樣機達到了設計指標(濾波、放大、采集、測量等)。)，現(xiàn)在可以使用最佳設計實踐來采用和實現(xiàn)它。大部分公司都有布局專家，參與產品開發(fā)。在這個設計階段，你是為制造而開發(fā)，所以你關心的是增加產品產量和減少制造重復。
圖1完整的設計流程
理解這種差異很重要，因為有各種各樣的工具最適合設計過程的每個階段。雖然可以使用產品開發(fā)板布局專家，但研究人員通常是領域專家。領域專家需要能夠快速設計，不一定是原理圖捕獲、仿真或布局方面的專家。
例如，對于原型設計，您需要能夠:
電路原理圖的快速定義
您需要使用高級分析技術來驗證電路行為。
輕松將示意圖轉換為布局
準確驗證設計的行為
對于pcb設計的基礎知識，我們將重點放在原型設計階段，幫助您(個人設計師)了解更多關于開發(fā)pcb原型的知識。
我們可以把上圖所示的樣機設計階段(設計樣機驗證)分為四個步驟:元器件研究與選擇、原理圖捕捉與仿真、電路板布局與驗證驗證。
圖2設計流程
為什么是原型？
原型有六個主要原因:
盡早以低成本失敗:真正的創(chuàng)新總是包含失敗的風險。通過構建一個原型，你可以快速排除無效的方法，專注于有效的方法。
收集更準確的需求:由于需求不足，幾乎一半的項目成本歸因于返工。通過開發(fā)工作原型，您可以演示有助于鞏固最終設計需求的功能。
從技術上理解問題:通過開發(fā)功能原型，可以解決設備設計中可預見和不可預見的技術挑戰(zhàn)。然后，當您轉向最終部署的解決方案時，您可以將這些解決方案應用到更優(yōu)雅的系統(tǒng)設計中。
解決:使用原型設計平臺，您可以快速實現(xiàn)該功能的幾種不同實現(xiàn)，并對結果的性能進行基準測試，以分析每種方法的利弊。這可以節(jié)省時間，但也可以確保您做出正確的設計決策。
裝配資金支持:通過開發(fā)原型來證明你的想法的可行性，可以降低投資風險，從而增加你的想法獲得資金的可能性。
申請專利更容易:雖然不再需要，但原型仍然是證明 減少實踐和此外，專利申請的關鍵組成部分，如專利圖紙和發(fā)明人 日志，可以通過原型設計過程開發(fā)。
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pcb設計流程步驟1元件研究和選擇
在設計之前，工程師需要能夠選擇能夠實現(xiàn)電路功能的元件。包括adi公司、美國國家半導體公司、恩智浦、roma、lingerlite、on semi和德州儀器在內的許多半導體制造商生產符合不同規(guī)格的器件。工程師可以通過多種研究零件，包括:
半導體性能數(shù)據(jù)表(許多數(shù)據(jù)表可在datasheetcatalog.com上找到。
制造商 的網(wǎng)頁內容；adi公司通過其評估硬件和軟件頁面提供許多產品供評估。
可以下載并用于評估該制造商產品的仿真工具。
pcb設計流程步驟2原理圖采集
原理圖捕獲包括元件(電阻、電容、放大器、比較器等)的符號表示。)并將它們連接在一起，形成一個直觀的圖表，可以很容易地查看以了解電路的功能。原理圖的目的是從理論角度觀察電路的構建模塊。
原理圖由元件符號和導線(也稱為網(wǎng)絡)組成。
圖3原理圖設計
pcb設計流程步驟2 b模擬
spice仿真是電路元件仿真的行業(yè)標準。模擬可用于評估虛擬環(huán)境中真實世界組件的行為，從而允許您在設計過程的早期對設計進行高級分析。通過在原型設計的最早階段可視化電路的行為，可以減少誤差并提高性能。工程師通常會為他們的設計建立一個示意圖，然后模擬并可視化其特征。
除了spice，還有其他語言和參數(shù)可以模擬電路，包括pspice和hspice。
想了解更多關于模擬的知識，請查看電巢模擬基礎。
pcb設計流程步驟3電路板布局
完成的原理圖將被轉移到電路板布局。原理圖中的每個符號都與一個焊盤圖形相關聯(lián)。焊盤圖形直觀地表示ic或半導體封裝的物理尺寸。焊盤圖形將運算放大器等元件的符號轉換成8引腳矩形封裝。在電路板布局階段，設計被定義為原型制作結束時的樣子。這意味著定義電路板的輪廓，放置零件，創(chuàng)建銅零件之間的連接，并最終將其導出用于制造。
圖4電路板布局
pcb設計流程步驟4驗證和確認
電路板做好之后，工程師需要檢查。證明原型的行為。一旦通過驗證，就可以移交給產品開發(fā)部門，準備投入生產。驗證需要測量電路板，確保實際性能滿足仿真性能(或規(guī)格)。
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