如何使用KiCAD画扩展板

使用过 Arduino 的朋友或多或少应该都见过 Arduino 那种直插的扩展板,不用排线不用焊接,只需排针排母上下对齐然后轻轻一推,就完成了模块化和集成化的完美结合。本文从自己制作的一个板子出发,基于 KiCAD 简单介绍一下扩展板的画法。 设计思路 第一步:画好内部电路 第二步:画直插引脚符号 第三步:将直插引脚符号导入并连接 第四步:画直插引脚封装 第五步:修改路径 第六步:分配封装 第七步:画 PCB 第八步:导出生产文件并打板 设计思路 首先需要确定自己是要制作什么扩展板,这里我是为了自己的项目设计了一个 stm32f103c8 的板子,功能就是做成一个最小系统板,所有的接口都单独引出。 第一步:画好内部电路 在Ultra找到需要的芯片的符号并下载,在导入后画出板子的内部电路。内部电路很简单,画出复位电路、供电电路、晶振时钟电路、冲击电流保护、开关显示电路。同时将 BOOT1 拉低,因为这块板子我不需要使用内置 SRAM 启动。 画好成果如下: 第二步:画直插引脚符号 因为要做成扩展板,那么很多时候直插引脚的结构往往就是相同的,如果每次使用的时候都要重新画一次直插引脚,那么很显然这会是很复杂麻烦的一件事,所以直接将其做成一个直插引脚符号会很省时省力。在我的设计里面,这个板子是一个六边形,然后每条边上有八个引脚,同时这八个引脚里面前两个始终为 GND 和 3V3,然后我画了如下的这样的符号,为了省时省力,在自认为不会犯错的情况下,我对每个引脚的设置都为 Passive。 第三步:将直插引脚符号导入并连接 画好符号后,就只需要将所需引脚连接起来即可,而后如果遇到其它的扩展板,也只需要将对应的引脚相互连接即可,这里我下拉了 BOOT0,如果需要让它上拉,只需要在外部电路连接 3V3 即可。 第四步:画直插引脚封装 和符号同理,这样设计之后就不需要每次都重新打孔,而且还要费心费力地去计算孔的位置,太麻烦,所以直接设计成封装。新建库、封装,通过计算找出所有孔的位置,然后挨个放孔、画边,最终结果如下,记住边框一定要用 Fab 层,这在后面的设计中很重要: 第五步:修改路径 为了使用这个扩展板的时候所有工程都可以用这个库,可以把库文件夹放在当前工程的上一级路径,然后点击首选项-管理封装库,找到刚才新建的库,对其路径进行修改为$(KIPRJMOD)/../库文件夹名,例如我的路径即为: 这里的/..可以理解为打开上一级目录,而$(KIPRJMOD)则表示当前工程路径,这样只要每次新建工程都放在和库同级路径下,即可保证该库的使用了。 第六步:分配封装 回到原理图界面,在标注完成且电器规则检查无误后即可分配封装了。 第七步:画 PCB 分配完封装就可以直接开始连线了,不过注意的是需要现在电路板设置界面关闭要求封装中定义外框,这里的外框其实指的是 Crt 层,这样的话我们使用 Fab 层作为外框就可以在不干扰 PCB 电气特性的情况下同时不受禁止外框重叠的管束,那么其它元件就可以放在我们的直插引脚封装里面了!剩下的就是排布和拉线即可。 第八步:导出生产文件并打板 注意控制我们的 PCB 在 10cm*10cm 之间,这样我们就可以使用嘉立创的 5 元打样优惠了。导出生产文件然后打样的过程网上有很多,我在这里就不详述了。

November 20, 2020 · 云雾海

三极管(BJT)与场效应管(FET)的比较

三极管(BJT)与场效应管(FET)的比较 因为学妹在学模电,突然问到我 MOS 与 MOSFET 的噪声谁更大,结果仔细一回想,似乎只是隐约记得 FET 比 BJT 抗噪声能力更强,但是原因却不清楚,毕竟模电还是学得太差了。网上找了好久资料,找到了一个贴吧的帖子,对 BJT 和 FET 的特性进行了比较,参考其内容在这里记录一下。 三极管(BJT)与场效应管(FET)的比较 历史: 电极区别: 控制类型: 阻抗差别: 载流子: 稳定性(噪声): 分类: 特性曲线: 放大能力: 灵活性: 偏置差别: 工作要求: 电容差别: 其他: 总结: 历史: BJT 和 FET 都是主要用与放大、开关电路中的常用电子元件。BJT 发明较早,依靠小结构高性能的优势淘汰了电子管,而后因为结构设计上的先天缺陷,FET 便应运而生。不过虽然 FET 发明出来后是为了克服 BJT 的缺陷,但是在实际运用过程中人们发现 BJT 和 FET 各有优劣,最终便都被保留了下来并在如今广泛使用。 电极区别: BJT:基极(B),发射极(E),集电极(C) FET:栅极(G),源极(S),漏极(D) 这里上下一一对应 控制类型: BJT:电流控制——通过控制基极电流来控制集电极电流的变化 FET:电压控制——通过控制栅极电压来控制漏极电流变化 阻抗差别: BJT:输入阻抗较低(几百欧姆-几千欧姆),基极电流较大,输出电阻较高,对前级电路影响较大,必须阻抗匹配才能工作 FET:输入阻抗极高(兆欧以上),MOS 管更高,栅极几乎没有电流,对前级电路影响较小,输出电阻同样也很高 载流子: BJT:两种载流子——少子和多子,属于双极性器件 FET:一种载流子——多子,属于单极性期间 稳定性(噪声): BJT:噪声更大——因为少子参与了导电,而少子容易受到温度的影响,热稳定性较差 FET:噪声更小——因为只有多子导电,热稳定性更好,噪声小 分类: BJT:PNP 和 NPN FET: 按沟道:N 型和 P 型 按原理:JFET 和 MOSFET(增强型、耗尽型) 特性曲线: BJT:截止区、放大区、饱和区、击穿区——转移特性按指数规律变化 ...

November 8, 2020 · 云雾海