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原理說明
電路（電子線路）是由電氣設備和元器件按一定方式聯(lián)接起來，為電流流通提供了路徑的總體，也叫電子網(wǎng)路。電路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成電路，大到輸電網(wǎng)。電路（英文：Electrical circuit）或稱電子回路，是由電氣設備和元器件，按一定方式聯(lián)接起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣回路，簡稱網(wǎng)絡或回路。如電阻、電容、電感、二極管、三極管和開關等，構(gòu)成的網(wǎng)絡。
相關分類
根據(jù)所處理信號的不同，電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。
模擬電路
是由自然界產(chǎn)生周期性變化的連續(xù)性的物理自然變量，在將連續(xù)性物理自然變量轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號，并通過運算連續(xù)性電信號的電路即稱為模擬電路。
模擬電路對電信號的連續(xù)性電壓、電流進行處理。
最典型的模擬電路應用包括：放大電路、振蕩電路、線性運算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運算連續(xù)性電信號。
數(shù)字電路
亦稱為邏輯電路
將連續(xù)性的電訊號，轉(zhuǎn)換為不連續(xù)性定量的電信號，并運算不連續(xù)性定量電信號的電路，稱為數(shù)字電路。
數(shù)字電路中，信號大小為不連續(xù)并定量化的電壓狀態(tài)。
多數(shù)采用布爾代數(shù)邏輯電路對定量后信號進行處理。典型數(shù)字電路有，振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。運算不連續(xù)性定量電信號。
集成電路
集成電路是集成化、微型化的電路，集成電路亦稱積體電路、IC (英文：Integrated Circuit)
運用集成電路設計程式（IC設計），將一般電路設計到半導體材料里的半導體電路（一般為硅片），稱為積體電路。
利用半導體技術制造出集成電路（IC）。
射頻電路
特指用于具有空間遠距離傳輸特點的電磁波高頻、超高頻的電路。
射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的 簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于1000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統(tǒng)就是采用射頻傳輸方式的。
在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場；交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。
在電磁波頻率低于100khz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力，我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，英文縮寫：RF。
思路
電路設計思路分為以下幾點：
1、整體思路：在設計硬件電路時首先要了解大的框架，對框架進行設計，了解構(gòu)建功能。
2、理解電路：對電路布局要了解清楚。
3、原理圖設計：原理圖設計是將思路轉(zhuǎn)換成電路原理圖。
4、pcb布局：pcb涉及到電路板，將元器件放置在電路板是，進行pcb的布局。
5、準備好bom表，裝配pcb。對所用的元器件要進行歸納匯總，這樣我們就會用到bom表。
6、電路調(diào)試：調(diào)試前需要檢查是否有可見的短路、故障或者元器件放置錯誤等問題，這樣可以避免通電后產(chǎn)生損壞，調(diào)試的過程中包括對系統(tǒng)故障問題排查、系統(tǒng)性能測試和功能測試，從而保證電路的性能和質(zhì)量。
7、電路定型：將調(diào)試合格的樣品進行定型，這是電路設計的最重要一步。
原則
電路設計時要堅持以下幾個原則：
1、整體性原則：即從整體角度出發(fā)，設計時要考慮到電路各個部件之間的關系。
2、功能性原則：電路設計的過程時復雜的，需要按照各個部件的功能進行劃分。
3、最優(yōu)原則：電路設計中，如果其中一個部件質(zhì)量有問題，會導致整個電路質(zhì)量不達標，所以在設計電路時，要確保每個部件都達標。
4、穩(wěn)定性原則：在設計電路時，有很多不確定的因素，所以在設計電路時，最重要的一點就是保證穩(wěn)定性。
5、性價比原則：在激烈的市場競爭中，只有控制產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和成本，才能提高產(chǎn)品的競爭力，所以在進行電路設計時，要堅持性價比原則。
pace: normal;">電路設計在產(chǎn)品開發(fā)中占有重要的位置，優(yōu)秀的電路設計會提升產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競爭力。
59個必備知識點
1.信號濾波退耦：對每個模擬放大器電源，必需在最接近電路的連接處到放大器之間加去耦電容器。對數(shù)字集成電路，分組加去耦電容器。在馬達與發(fā)電機的電刷上安裝電容器旁路，在每個繞組支路上串聯(lián)R-C濾波器，在電源入口處加低通濾波等措施抑制干擾。安裝濾波器應盡量靠近被濾波的設備，用短的，加屏蔽的引線作耦合媒介。所有濾波器都須加屏蔽，輸入引線與輸出引線之間應隔離。
2.各功能單板對電源的電壓波動范圍、紋波、噪聲、負載調(diào)整率等方面的要求予以明確，二次電源經(jīng)傳輸?shù)竭_功能單板時要滿足上述要求。
3.將具有輻射源特征的電路裝在金屬屏蔽內(nèi)，使其瞬變干擾最小。
4.在電纜入口處增加保護器件。
5.每個IC的電源管腳要加旁路電容（一般為104）和平滑電容(10uF~100uF)到地，大面積IC每個角的電源管腳也要加旁路電容和平滑電容。
6.濾波器選型的阻抗失配準則：對低阻抗噪聲源，濾波器需為高阻抗（大的串聯(lián)電感）；對高阻抗噪聲源，濾波器就需為低阻抗（大的并聯(lián)電容）。
7.電容器外殼、輔助引出端子與正、負極以及電路板間必須完全隔離。
9.濾波連接器的所有針都要濾波。
10.數(shù)字電路的電磁兼容設計中要考慮的是數(shù)字脈沖的上升沿和下降沿所決定的頻帶寬而不是數(shù)字脈沖的重復頻率。
11.用R－S觸發(fā)器作設備控制按鈕與設備電子線路之間配合的緩沖。
12.降低敏感線路的輸入阻抗有效減少引入干擾的可能性。
13.LC濾波器 在低輸出阻抗電源和高阻抗數(shù)字電路之間，需要LC濾波器，以保證回路的阻抗匹配。
14.電壓校準電路：在輸入輸出端，要加上去耦電容（比如0.1μF），旁路電容選值遵循10μF/A的標準。
15.信號端接：高頻電路源與目的之間的阻抗匹配非常重要，錯誤的匹配會帶來信號反饋和阻尼振蕩。過量地射頻能量則會導致EMI問題。此時，需要考慮采用信號端接。
16.I/O引腳：空置的I/O引腳要連接高阻抗以便減少供電電流。且避免浮動。
17.IRQ引腳：在IRQ引腳要有預防靜電釋放的措施。比如采用雙向二極管、Transorbs或金屬氧化變阻器等。
18.復位引腳：復位引腳要有時間延時。以免上電初期MCU即被復位。
19.振蕩器：在滿足要求情況下，MCU使用的時鐘振蕩頻率越低越好。
20.讓時鐘電路、校準電路和去耦電路接近MCU放置.
21.小于10個輸出的小規(guī)模集成電路，工作頻率≤50MHZ時，至少配接一個0.1uf的濾波電容。工作頻率≥50MHZ時，每個電源引腳配接一個0.1uf的濾波電容；
22.對于中大規(guī)模集成電路，每個電源引腳配接一個0.1uf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個數(shù)計算配接電容的個數(shù)，每5個輸出配接一個0.1uf濾波。
23.對無有源器件的區(qū)域，每6平方厘米至少配接一個0.1uf的濾波電容。
24.對于超高頻電路，每個電源引腳配接一個1000pf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個數(shù)計算配接電容的個數(shù)，每5個輸出配接一個1000pf的濾波。
25.高頻電容應盡可能靠近IC電路的電源引腳處。
26.每5只高頻濾波電容至少配接一只一個0.1uf濾波電容。
27.每5只10uf至少配接兩只47uf低頻的濾波電容。
28.每個模塊電源出口周圍應至少配置2只220uf或470uf電容，如空間允許，應適當增加電容的配置數(shù)量；
29.脈沖與變壓器隔離準則：脈沖網(wǎng)絡和變壓器須隔離，變壓器只能與去耦脈沖網(wǎng)絡連接，且連接線最短。
30.在開關和閉合器的開閉過程中，為防止電弧干擾，可以接入簡單的RC網(wǎng)絡、電感性網(wǎng)絡，并在這些電路中加入一高阻、整流器或負載電阻之類，如果還不行，就將輸入和載出引線進行屏蔽。此外，還可以在這些電路中接入穿心電容。
31.退耦、濾波電容須按照高頻等效電路圖來分析其作用。
32.各功能單板電源引進處要采用合適的濾波電路，盡可能同時濾除差模噪聲和共模噪聲，噪聲泄放地與工作地特別是信號地要分開，可考慮使用保護地；集成電路的電源輸入端要布置去耦電容，以提高抗干擾能力。
33.明確各單板最高工作頻率，對工作頻率在160MHz（或200 MHz）以上的器件或部件采取必要的屏蔽措施，以降低其輻射干擾水平和提高抗輻射干擾的能力。
34.如有可能在控制線（于印刷板上）的入 處加接 去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。
35.用R-S觸發(fā)器做按鈕與電子線路之間配合的緩沖。
36.在次級整流回路中使用快恢復二極管或在二極管上并聯(lián)聚酯薄膜電容器 降低敏感線路的輸入阻抗。
37.如有可能在敏感電路采用平衡線路作輸入，利用平衡線路固有的共模抑制能力克服干擾源對敏感線路的干擾。
38.將負載直接接地的方式是不合適。
39.注意在IC近端的電源和地之間加旁路去耦電容（一般為104）。
40.如有可能，敏感電路采用平衡線路作輸入，平衡線路不接地。
41.繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時產(chǎn)生的反電動勢干擾。僅加 續(xù)流二極管會使繼電器的斷開時間滯后，增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時間內(nèi)可動作更多的次。
42.在繼電器接點兩端并接火花抑制電路（一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K 到幾十K，電容選0.01uF），減小電火花影響。
43.給電機加濾波電路，注意電容、電感引線要盡量短。
44.電路板上每個IC要并接一個0.01μF～0.1μF高頻電容，以減小IC對電源的 影響。注意高頻電容的布線，連線應靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果。
45.可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲（這個噪聲嚴重時可能 會把可控硅擊穿的）。
46.許多單片機對電源噪聲很敏感,要給單片機電源加濾波電路 或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對單片機的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路，當然條件要求不高時也可用100?電阻代替磁珠。
47.如果單片機的I/O口用來控制電機等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之 間應加隔離（增加π形濾波電路）?？刂齐姍C等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之 間應加隔離（增加π形濾波）。
48.在單片機I/O口，電源線，電路板連接線等關鍵地方使用抗干擾元件 如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能
49.對于單片機閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。
50.對單片機使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個電路的抗干擾性能。
51.在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機的晶振和選用低速數(shù)字電路。
52.如有可能，在PCB板的接口處加RC低通濾波器或EMI抑制元件（如磁珠、信號濾波器等），以消除連接線的干擾；但是要注意不要影響有用信號的傳輸。
53.時鐘輸出布線時不要采用向多個部件直接串行地連接〔稱為菊花式連接〕；而應該經(jīng)緩存器分別向其它多個部件直接提供時鐘信號。
54.在靠近連接器的地方，要將連接器上的信號用一個L-C或者磁珠-電容濾波器接到連接器的機箱地上。
55.在機箱地和電路公共地之間加入一個磁珠。
56.電子設備內(nèi)部的電源分配系統(tǒng)是遭受ESD電弧感性耦合的主要對象，電源分配系統(tǒng)防ESD措施：1、將電源線和相應的回路線緊密絞合在一起；2、在每一根電源線進入電子設備的地方放一個磁珠；3、在每一個電源管腳和緊靠電子設備機箱地之間放一個瞬流抑制器、金屬氧化壓敏電阻(MOV)或者1kV高頻電容；4最好在PCB上布置專門的電源和地平面，或者緊密的電源和地柵格，并采用大量旁路和去耦電容。
57.在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠，對易被ESD擊中的電纜驅(qū)動器，也可在驅(qū)動端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。
58.在接收端放置瞬態(tài)保護器。1用短而粗的線(長度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度)連接到機箱地。2從連接器出來的信號線和地線要直接接到瞬態(tài)保護器，然后才能接電路的。
59.在連接器處或者離接收電路25mm(1.0英寸)的范圍內(nèi)，放置濾波電容：
用短而粗的線連接到機箱或者接收電路(長度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度) 。
信號線和線先連接到電容再連接到接收電路。
設計流程
一般PCB基本設計流程如下：前期準備--PCB結(jié)構(gòu)設計--PCB布局--布線--布線優(yōu)化和絲印--網(wǎng)絡和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查--制版。
第一：前期準備。這包括準備元件庫和原理圖。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一塊好的板子，除了要設計好原理之外，還要畫得好。在進行PCB設計之前，首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用protel自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據(jù)所選器件的標準尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫，再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高，它直接影響板子的安裝；SCH的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行。PS：注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計，做好后就準備開始做PCB設計了。
第二：PCB結(jié)構(gòu)設計。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項機械定位，在PCB設計環(huán)境下繪制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域（如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域）。
第三：PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準備工作都做好的話，就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡表（Design--CreateNetlist），之后在PCB圖上導入網(wǎng)絡表（Design--LoadNets）。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了，各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。
一般布局按如下原則進行：
①．按電氣性能合理分區(qū)，一般分為：數(shù)字電路區(qū)（即怕干擾、又產(chǎn)生干擾）、模擬電路（怕干擾）、功率驅(qū)動區(qū)（干擾源）；
②．完成同一功能的電路，應盡量靠近放置，并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡潔；同時，調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔；
③．對于質(zhì)量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度；發(fā)熱元件應與溫度敏感元件分開放置，必要時還應考慮熱對流措施；
④．I/O驅(qū)動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件；
⑤．時鐘產(chǎn)生器（如：晶振或鐘振）要盡量靠近用到該時鐘的器件；
⑥．在每個集成電路的電源輸入腳和地之間，需加一個去耦電容（一般采用高頻性能好的獨石電容）；電路板空間較密時，也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容；
⑦．繼電器線圈處要加放電二極管（1N4148即可）；
⑧．布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。
需要特別注意，在放置元器件時，一定要考慮元器件的實際尺寸大?。ㄋ济娣e和高度）、元器件之間的相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性同時，應該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下，適當修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能擺得“錯落有致”。這個步驟關系到板子整體形象和下一步布線的難易程度，所以一點要花大力氣去考慮。布局時，對不太肯定的地方可以先作初步布線，充分考慮。
第四：布線。布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后，認真調(diào)整布線，使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。
布線時主要按以下原則進行：
①．一般情況下，首先應對電源線和地線進行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線>電源線>信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最細寬度可達0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm。對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用（模擬電路的地則不能這樣使用）；
②．預先對要求比較嚴格的線（如高頻線）進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合；
③．振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應該走其它信號線，以使周圍電場趨近于零；
④．盡可能采用45o的折線布線，不可使用90o折線，以減小高頻信號的輻射；（要求高的線還要用雙弧線）；
⑤．任何信號線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應盡量??；信號線的過孔要盡量少；
⑥．關鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護地；
⑦．通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式引出；
⑧．關鍵信號應預留測試點，以方便生產(chǎn)和維修檢測用；
⑨．原理圖布線完成后，應對布線進行優(yōu)化；同時，經(jīng)初步網(wǎng)絡檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區(qū)域進行地線填充，用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。
PCB布線工藝要求：
①．線
一般情況下，信號線寬為0.3mm（12mil），電源線寬為0.77mm（30mil）或1.27mm（50mil）；線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm（13mil），實際應用中，條件允許時應考慮加大距離；布線密度較高時，可考慮（但不建議）采用IC腳間走兩根線，線的寬度為0.254mm（10mil），線間距不小于0.254mm（10mil）。
特殊情況下，當器件管腳較密，寬度較窄時，可按適當減小線寬和線間距。
②．焊盤（PAD）
焊盤（PAD）與過渡孔（VIA）的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm；例如，通用插腳式電阻、電容和集成電路等，采用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。實際應用中，應根據(jù)實際元件的尺寸來定，有條件時，可適當加大焊盤尺寸；PCB板上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.2～0.4mm左右。
③．過孔（VIA）
一般為1.27mm/0.7mm（50mil/28mil）；
當布線密度較高時，過孔尺寸可適當減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm（40mil/24mil）。
④．焊盤、線、過孔的間距要求
PADandVIA：≥0.3mm（12mil）
PADandPAD：≥0.3mm（12mil）
PADandTRACK：≥0.3mm（12mil）
TRACKandTRACK：≥0.3mm（12mil）
密度較高時：
PADandVIA：≥0.254mm（10mil）
PADandPAD：≥0.254mm（10mil）
PADandTRACK：≥0.254mm（10mil）
TRACKandTRACK：≥0.254mm（10mil）
第五：布線優(yōu)化和絲印?！皼]有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去設計，等你畫完之后，再去看一看，還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經(jīng)驗是：優(yōu)化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了（Place->polygonPlane）。鋪銅一般鋪地線（注意模擬地和數(shù)字地的分離），多層板時還可能需要鋪電源。時對于絲印，要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時，設計時正視元件面，底層的字應做鏡像處理，以免混淆層面。
第六：網(wǎng)絡和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查。首先，在確定電路原理圖設計無誤的前提下，將所生成的PCB網(wǎng)絡文件與原理圖網(wǎng)絡文件進行物理連接關系的網(wǎng)絡檢查（NETCHECK），并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時對設計進行修正，以保證布線連接關系的正確性；網(wǎng)絡檢查正確通過后，對PCB設計進行DRC檢查，并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時對設計進行修正，以保證PCB布線的電氣性能。最后需進一步對PCB的機械安裝結(jié)構(gòu)進行檢查和確認。
第七：制版。在此之前，最好還要有一個審核的過程。
PCB設計是一個考心思的工作，誰的心思密，經(jīng)驗高，設計出來的板子就好。所以設計時要極其細心，充分考慮各方面的因數(shù)（比如說便于維修和檢查這一項很多人就不去考慮），精益求精，就一定能設計出一個好板子。
應用領域及發(fā)展
電路設計是一種至關重要的工程學科，它涉及到將電子元件（如電阻、電容、電感、二極管、晶體管等）以最有效的方式連接起來以滿足特定要求。電路設計師的工作就是通過使用各種電子元器件和連線，來創(chuàng)建能夠執(zhí)行特定功能的電子系統(tǒng)。
基本概念
電路設計的主要任務是通過合理地組合電子元件，使得由這些元件構(gòu)成的電路能夠?qū)崿F(xiàn)特定的功能。這需要考慮到元件的性能參數(shù)、相互之間的連接關系以及電路的運行環(huán)境等眾多因素。在電路設計中，通常需要考慮的重要因素包括電壓、電流、電阻、電容、電感等。
應用領域
電路設計的應用領域廣泛，且在各行各業(yè)中均有重要應用。例如，在 通信 領域，從手機到衛(wèi)星通信系統(tǒng)，都需要精密的電路設計來實現(xiàn)信號的發(fā)送和接收。在電力工程中，電路設計用于創(chuàng)建高效、安全的電力系統(tǒng)，如電力變壓器、發(fā)電機等。此外，在汽車、航空航天、醫(yī)療設備等領域，電路設計都發(fā)揮著關鍵作用。
未來發(fā)展
隨著科技的快速發(fā)展，電路設計正面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。未來的電路設計將更加注重系統(tǒng)級的設計和集成，同時隨著可穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)等新興領域的興起，柔性電路和微型化將成為重要的研究方向。同時，隨著人工智能、機器學習等技術的進步，電路設計也將越來越依賴計算機輔助設計（CAD）軟件進行自動化設計和優(yōu)化。
總結(jié)：電路設計是一項復雜且要求精細的工程任務，它關乎到電子設備的性能和功能。從手機中的應用程序到復雜的通信系統(tǒng)，從醫(yī)療設備到汽車和航空航天系統(tǒng)，電路設計在各個領域都有其重要應用。隨著科技的不斷發(fā)展，電路設計將面臨更多的挑戰(zhàn)和機遇，未來的發(fā)展趨勢將更加注重系統(tǒng)級的設計和集成，柔性電路和微型化，以及設計的自動化和智能化。通過了解電路設計的基礎知識，將有助于我們更好地理解電子設備工作的原理，并期待電路設計在未來的發(fā)展與應用。
基礎知識
電路設計基礎知識涉及多個方面，包括電路的基本概念、定律、元件選擇、布局與布線技巧等。以下是一些關鍵的電路設計基礎知識：
一、電路基本概念
1、電流：帶電粒子的定向移動形成電流。在電路中，正電荷移動的方向被定義為電流的方向。
2、電壓：單位正電荷在電路中從一個點移動到另一個點所獲得的能量差稱為電壓。電壓的實際方向通常認為是從高電位指向低電位。
3、電阻：電路中對電流起阻礙作用的元件稱為電阻。電阻的大小反映了導體對電流阻礙作用的大小。
4、功率：單位時間內(nèi)電流所做的功稱為電功率，簡稱功率。功率是描述電路消耗或產(chǎn)生能量快慢的物理量。
二、基本定律
1、歐姆定律：在電阻電路中，電流、電壓和電阻之間的關系遵循歐姆定律，即V=IR，其中V是電壓，I是電流，R是電阻。該定律說明通過導體兩點間的電流與這兩點間的電勢差成正比。
2、基爾霍夫定律：
基爾霍夫電流定律（KCL）：對于任何集總參數(shù)電路的任一結(jié)點，在任一時刻，流出該結(jié)點全部支路電流的代數(shù)和等于零。
基爾霍夫電壓定律（KVL）：對于任何集總參數(shù)電路的任一回路，在任一時刻，沿該回路全部支路電壓的代數(shù)和等于零。
三、元件選擇
1、電阻：根據(jù)電路的需求選擇合適的電阻值，考慮電阻的功率等級以避免過熱。
2、電容：電容的選擇需要考慮其容值、耐壓值以及工作頻率等因素。不同類型的電容（如陶瓷電容、電解電容等）適用于不同的電路場景。
3、電感：電感的選擇需考慮其電感量、直流電阻以及工作頻率等參數(shù)。對于BUCK降壓電路等場景，電感的選擇尤為重要，因為它直接影響到電路的性能和效率。
四、布局與布線技巧
1、高頻電流環(huán)路：在高頻電路中，高頻電流環(huán)路的面積應盡量小，以減少電磁干擾和輻射。
2、小信號地處理：小信號的地應連在一起，并盡量縮短走線長度，避免與其他大電流或高噪聲信號線交叉。
3、去耦電容：在電源引腳附近放置去耦電容，以減少電源噪聲對電路的影響。去耦電容的選擇應根據(jù)信號的頻率來確定。
五、其他注意事項
1、電源設計：合理的電源設計是電路穩(wěn)定工作的基礎。需要選擇合適的電源芯片、設置合適的電壓和電流保護等。
2、散熱設計：對于功率較大的電路元件，如大功率電阻、開關管等，需要進行散熱設計以防止過熱損壞。
3、安全性設計：電路設計時應考慮安全性因素，如防觸電、防火等。對于高壓、大電流電路，應采取必要的安全措施。
綜上所述，電路設計基礎知識涉及多個方面，需要綜合考慮電路的需求、元件的選擇、布局與布線技巧以及安全性等因素。掌握這些基礎知識對于進行電路設計具有重要意義。
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