电子电路设计基本流程及集成电路设计流程简介

从今天开始来介绍一下电路板设计入门。

目的是为了让大家多少可以自行设计一些简单的电路板。同时可以检阅自己在设计中所存在的知识的遗漏。

至于专家级别的，可以跳过鄙人的文章。因为每天的时间有限，望大家见谅。

那么闲话少说，开正题。

话说，咱是咋进入这个行业的。(跑题了吧?)

是因为学校的知识没学好，没有分清啥子是电路设计，啥子是电路板设计。

正是因为如此，一下子跑偏了自己的命运。老板说，来我公司做电路板设计吧。好滴好滴地回答了，满脑子里以为是电路设计。

那么电路设计与电路板设计的区别是什么呢?

电路设计：电气电路和电子电路设计。电路主要分为数字电路和模拟电路。

数字电路那可以说是无处不在了，最常见的是生活中所用的电脑，手机还有家电类。模拟电路则多见于电源，驱动及工业模拟控制等。本文只谈及电子电路设计。

简单粗暴的解释就是，学校里学习的电阻，电容等电子元件符号用线连起来，就是电路设计。

电路板设计：则是依据电路设计完成的电路图纸(概念)，完成电路板实物的平面设计。设计好的数据传给电路板生产商，就可以生产出电路板来了(说的容易...)。

话说到这里，只是对电路设计感兴趣的朋友们请绕行，以免耽误宝贵的时间。

电子电路设计基本流程

1、先分析所要实现的功能，并对其功能进行归类整合，明确输入变量、输出变量和中间变量。

2、提出电路的功能要求，明确各功能块的功能及其相互间的连接关系，并作框图设计。

3、确定或者设计各单元电路，确定其中的主要器件，给出单元电路图。

4、整合各单元电路，规范设计统一的供电电路即电源电路，并做好级联的设计。

5、设计详尽电路全图，确定全部元器件并给出需用元器件清单。

6、根据元器件和电路设计印制电路板图，并给出相应的元器件分布图、接线图等。如果是整机的，一般还要提供整机结构图。

7、实现工艺比较复杂以及有特殊工艺要求的，需要给出工艺要求说明，或者给出工艺设计报告。

8、进行业余设计或者属于单体实验开发类的电路设计时，还要经过调试与测试。并给出实验与测试的结果。

9、写出设计说明书或者设计报告。

集成电路设计流程

1、电路设计

依据电路功能完成电路的设计。

2、前仿真

电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真。

3、版图设计(Layout)

依据所设计的电路画版图。一般使用Cadence软件。

4、后仿真

对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较，若达不到要求需修改或重新设计版图。

5、后续处理

将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。

大多数时候，出现在教科书中的电路图和设计与我们每天工作中完成的真实电路大相径庭。电路设计并非易事，因为它需要对构成电路部分的每个元件都有充分了解，且实现“完美”设计需要大量实践。但是，当你在电路设计中牢记并应用以下技巧时，它们将有助于使你的电路看起来更专业、能以最佳效率工作、并提高你的专业素养。

1、使用框图

本技巧似乎显而易见，但往往被过分自信的人忽视，他们认为自己已经把要做的活都弄明白了。完全按照你的需要表述电路的方框图对电路的成功设计至关重要。在你开始工作之前，方框图为你提供了一个大纲，它还为将要查看和检查你电路的任何人提供了极好的参考资料。

图1 单张大幅原理图

2、各个击破

在很多情况下，在设计电路时你可能不会单打独斗，所以花时间将设计划分为各功能块，每个块都有定义的接口，就可以实现各个击破的策略;参与电路设计的设计师可以专注于各个块。这些块可以独立地用于你目前正着手的项目，也可以在将来重复用于不同的电路设计。通过这种方法，你可以在事情不顺利的时候轻松排除故障，因为你将能够识别你遇到的麻烦是哪个块引起的。

图2 清晰标记的框图

3、为电路网络命名

的确，对这一步可能会有疑惑，但确保对pcb上的每个网络进行命名并标注每个网络的用途，可在紧要关头，为你提供诸多帮助。当你必须调试或运行模拟时，它也很有用。网络命名可让你在出问题时，知道该在哪下手。请记住：使命名易于识别;使命名对其要传载的意义一目了然。

4、记笔记

谈到电子设计，你的笔记就是你的灵丹妙药。重要的是记录研发过程的每一步，你遇到的每个坑、找到的每个解决方案、以及与你的设计相关的任何其它内容。请务必记下为什么为你的设计选用某些组件、逻辑表的式样、以及设计电路时的任何特殊注意事项。你的笔记有多种用途：

通过清楚地记录每一步，你可以“回放”并查看哪里可能出问题、或你可在哪里进行修改以得到更高效的设计。

可以使用和交叉引用以前项目的注释，以便更好地理解、实现更好的方案以及激发出与当前工作相关的更多灵感。

你可以帮助其他人解决其设计问题，并在以后需要时阅读他们的笔记。

5、文本放置保持一致

如果你指定某些名称或在图表上进行注释，你会发现，再次查看时很难弄清这些文字到底是什么意思。在原理图上放置符号和名称时，请确保与命名过程保持一致。写注释时，不要在电路的一部分横着写，而在所有其它部分竖着写。尽量确保名称之间有一些空白，这样包括你在内的读者就不会感到困惑。注释间不要害怕有空白。实际上，空白有助于减少将图示与书写混在一起引发的混乱。这同样适用于速记命名。如果你要以缩写表述任何内容，请尝试在下面添加解释的“段子”，或确保它们易于识别。

6、流程化

不要削足适履试图将你的示意图(plan)和注释压缩进特定数量的页面。占页多少并不重要;不要苟且你原理图的质量。确保电路设计始终如一。这有助于提高可读性和更好的应用。在电子电路设计方面没有捷径;这完全取决于付出的努力和努力的结果。

图3 “流程化”

7、保留标题

为原理图的每页制作标题、进而提供了每页的更多信息，这会使你受益。除可读性更高外，这样做还可以更轻松地为你的原理图页编制索引。这在调试时会带来益处：当你需要引用电路的某个部分、但又太忙无暇翻遍每一页、只得救助大脑记忆试图找出所需图表的位置时——页索引会帮大忙。

8、使连接器可见

你需要能立即区分所有连接器。最好的选择是在原理图中使用引脚表述连接器。通过简单的连接器识别，你将能够正确地追溯电路，且不会迷失在连接中。选用引脚之所以方便，是因为它将“坚守”其位置。与贴纸(sticker)或颜色不同，引脚能更突出引人注目，而不会在图表和笔记中占用太多空间。

结论

上面提到的技巧肯定会帮助你更好地设计电路;它们将有助于调试、模拟、注释参考等等。如果你记住这些技巧并在设计的所有阶段应用它们，那么你会发现自己在眨眼之间成为电子电路设计的专业人士。

附注：不同的行业，可能会有不同的要求，于是表现也不尽相同，所以不可生搬硬套。但是总的看来，不同行业的模拟电路设计总可归结为：电路/系统/工艺/CAD这四大块，只是偏重点不同而已，比如搞分立件设计，工艺要求会弱点。