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学习PCB设计之前至少需要学习那些前置知识?

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suncat0504|  楼主 | 2021-11-26 12:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
每年进入电子行业的人们或者对电子电路感性的为业余爱好者们非常多。兴趣也好,职业也罢,在没有获得足够的电子电路知识之前,是很难深入学习的。
我在大学里,随着模拟电子和数字电路的学习,为了增加感性认识,报了一个组装小型半导体收音机的兴趣爱好班,从那时开始,就对电子器件以及由这些电子器件发生了浓厚的兴趣。在兴趣爱好班,按照老师的指导,把元器件按部就班地焊道电路板上。焊接完成后,又仔细检查所有焊点,以防止出现虚焊。检查之后,用万用表确板子的电源正负极没有短路,加上电池,开始调试。应该说,第一次的组装还是有问题的,通过一点点地调试,终于让这个半导体正常工作了。
初步的成功,开始让我有意识地扩大学习范围。开始学习和电子电路有关的各种知识。比如运放电路的工作形式,电视机工作原理及电路构成等。在学习的同时,为了增强能力,还动手进行维修。这种一边学习,一边实践的过程,大大提高了自己的动手能力和分析问题、解决问题的能力。随着能力的提高,自己渐渐开始往制作方面转变。之后开始试着制作音响放大器、磁带随身听等其它电子设备。实话实说,制作过程中,会发现需要补充的知识是越来越多了。在制作这些东西的时候,就涉及制作电路板这种工作了。大学那阵子,还没有现在这样发达的网络,信息来源少,很不容易找到制作板的制作工厂。都是自己用tango软件画电路图和印制板图,然后把利用胶带和印制板图,在覆铜板上用小刀一点一点刻出来电路。弄好后,用腐蚀溶液腐蚀掉没有用的铜箔,留下电路部分的铜箔。再然后是去除胶带,打磨铜箔,去掉氧化层,贴上松香,钻孔,焊元器件,调试,知道最终完成。所有这些都做完,并且最终能成功的话,那种喜悦、那种成就感真的很高。
随着数字电路和半导体技术的学习,接触到CMOS、TTL,以及单板机和单片机,感觉电子电路的学习又到了一个新的境界。以至于大学毕业后,基本上就以数字电路为主要学习方向了。也以51单片机为核心,制作了一些电子设备。伴随着科技发展,数字电子越来越成为主流方向。开发工具也是越来越方便。现在制作PCB,也不用自己动手了。用软件做出来原理图,生成PCB图,自动布线,很容就能做出来用于生产的印制板图了。印制板生产厂家也多,做工也越来越好,越来越漂亮。
但是无论外部条件有多好,制作PCB板,都是要通过自己设计最初的原理图来实现。所以做出来一个合格的印制板,需要具备太多的知识了。最起码要熟悉相关元器件的物理结构、电气特性等。模拟电子和数字电子知识是必不可少的基础科目。涉及高频电路的,还要了解适用高频特性的PCB板材。在这些知识之外,制作PCB板本身的技术知识也越来越复杂和细化。印制板本身似乎也越来越变得像电路的元件一样。设计PCB时,要考虑如何走线,才能阻抗匹配、窜扰、EMI等诸多问题,使得PCB的设计,已经变成了不是简简单单地利用铜箔把元器件连起来的工作了。可以说,设计印制板本身,也已经成为一个大的学问了。而关联到的其他技术问题,也不得不让PCB设计人员面对和学习了。比如窜扰、EMI等问题。我相信,随着社会的进一步发展,PCB制作会成为专业方向,更加深入、更加细化。也与有一天,大学里也会产生相关的专业,培养这方面的人才。
    综上所述,要想学好PCB设计,必须得有毅力,把电子电路的基础知识学扎实了。在此基础上,增加元器件的物理特性、电器特性方面的知识,增加PCB设计的专业知识,熟练掌握PCB制板软件,提高PCB印制板的耐用性、抗干扰性、美观性,从而做出一款漂亮的印制板。

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认证:大连伊飞特信息技术有限公司软件工程师
简介:本人于1993年毕业于大连理工大学。毕业后从事单片机开发工作5年,之后转入软件开发工作至今。

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