AD多通道设计
AltiumDesigner原理图和PCB多通道设计方法
原理图和 PCB 多通道设计方法目录1.问题描述 (3)2.设计过程 (3)2.1原理图设计 (3)2.2 PCB设计 (4)3.结论与经验 (6)【关键词】：多通道设计1.问题描述设计原理图和 PCB 的过程中，经常会遇到过多幅一模一样的电路，特别是驱动电路。
原理图显得繁复，可读性差；而特别是在设计 PCB，不得不重复布局，重复布线，不仅枯燥乏味而且也容易出错、电路不美观；由于PCB布局一致性差，导致硬件测试时每个部分都要重复测试，耗时又繁琐。
下面就介绍一种专门针对这类电路的设计方法，多通道电路设计，大大提高工作效率，以上问题都可以得到很好的解决。
这里有点类似我们写程序的时候，把一段经常用的代码，封装为一个函数，减少重复劳动增加可读性。
2.设计过程2.1原理图设计首先需要理解何谓多通道设计。
简单的说，多通道设计就是把重复电路的原理图当成一个原件，在另一张原理图里面重复使用。
下面介绍一个例子，在范例里面更便于理解这个概念。
一个有 4 路IGBT驱动电路。
如下图是一路IGBT驱动电路：如果按照常规设计，在原理图里这个相同的电路不得不 copy 4 次，这样电路图必然繁琐，而且原理图和PCB 多通道设计方法3 / 5耗费时间。
下面用多通道设计试试。
把一路IGBT 驱动电路设计好以后保存，然后在同一个工程下面新建一个空原理图。
打开新原理图，在里面做文章。
首先选择 Design/Create Sheet Symbol From Sheet or HDL,激活该命出现对话框，选择需要的驱动电路图，点击ok，出现如下图：把绿色方框图按照需要的次数复制出来，该次我们需要复制三次。
如下图这个绿色块就是驱动电路的替代品了（也可以把他当中一个原件，或者一个函数入口）。
四个驱动电路需要四个绿色块，取名A,B,C,D;分别对应四个驱动电路，将每个驱动电路的net 名称对应好，添加相应的换页符，GND/POWER可以不写。
AD多通道设计
小白成长日记——AD9多通道设计体验技术员发表于 2014-4-20 11:51:13 4546 查看分享本帖最后由 yuweijian 于 2014-4-20 12:24 编辑最近使用AD9设计了一款4通道网络视频解码板，体验了一下AD9的多通道设计功能。
总结起来该功能就两句话：1、使用design->create sheet symbol from sheet，然后编辑sheet symbol的repeat属性，目的是画一张sheet，然后由软件自动生成多通道重复的sheets。
2、使用design->rooms->copy room formats，选定想复制的room，生成完全相同的两个通道layout设计（布局布线）。
先上图，有图有真相图1 多通道顶层图纸图2 toplayer 3D图具体操作步骤参考附件：《AD9设计案例教程-第27-28讲多通道电路设计》特别注意，这份教程里面很容易令人认为多通道设计在copy rooms format之前必须得使用repeat sheet对原理图进行处理，其实不然，它们是两个独立的工具，前者用于简化PCB编辑，后者则用于简化原理图编辑。
也可以参考help->getting started with altuim designer里面的multi-channeldesign，参考工程文件：安装目录\Altium Designer Summer 09\Examples\Reference Designs\Multi-ChannelMixer在这儿主要讲一些使用心得。
首先原理图repeat的工具不太好用，我对比着示例工程Multi-Channel Mixer将我的工程参数配置成一样的依然报很多warning，但就是不知道为什么示例工程一个warning都没有。
以下是project->project options里面的大几个重要参数的设置：1、error reporting里面的几个选项选择成no report如下图，可以减少报错信息，方便定位出真正的问题点。
高速多通道并行AD采集卡的设计思路构架实践
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年6月下 25高速多通道并行AD采集卡的设计思路构架实践张小娅中国电子科技集团公司第二十九研究所 四川 成都 610036摘 要 在高速多通道并行AD采集卡设计过程中，需要根据数据采集系统的要求，明确高速多通道并行数据采集的具体需求，分析高速多通道并行AD采集卡的设计思路，同时准确掌握高速多通道并行AD采集卡架构的实际应用,以期为类似数据采集卡设计提供一定参考。
关键词 高速多通道并行；AD采集卡；设计思路；架构应用Design Idea Architecture Practice of High-Speed Multi-Channel Parallel AD Acquisition Card Zhang Xiao-yaThe 29th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Chengdu 610036, Sichuan Province, China Abstract In the design process of high-speed multi-channel parallel AD acquisition card, it is necessary to clarify the specific requirements of high-speed multi-channel parallel data acquisition according to the requirements of the data acquisition system, analyze the design ideas of high-speed multi-channel parallel AD acquisition card, and accurately grasp the practical application of high-speed multi-channel parallel AD acquisition card architecture, in order to provide some reference for similar data acquisition card design.Key words high-speed multi-channel parallel; AD acquisition card; design idea; architecture application引言利用数据采集系统可以获取信号信息，并对相关数据进行处理是当前数据采集领域的重要应用实践。
通道ad采集设计报告
通道ad采集设计报告一、引言通道AD采集是一项重要的技术，它可以将模拟信号转换为数字信号，使得我们可以对信号进行处理和分析。
本报告将介绍通道AD采集的设计过程和相关技术。
二、设计目标本次通道AD采集的设计目标是实时采集模拟信号，并将其转换为数字信号，以便进一步进行信号处理和分析。
具体设计要求如下：1. 采样率不低于100kHz，以确保采集信号的准确性和保真度。
2. 需要采集的信号幅度范围为-10V到10V之间。
3. 采集的数字信号需要以合适的格式输出，以方便后续处理。
三、硬件设计1. 信号输入为了满足采样率和幅度范围的要求，我们选择了高性能的模拟-数字转换芯片作为信号输入部分。
此芯片具有较高的采样率和较大的输入范围，能够满足我们的设计需求。
2. 时钟控制为了实现高速的信号采样，我们需要一个准确的时钟信号来同步采样。
我们选择了一块高精度的晶体振荡器和一个时钟控制电路来提供稳定的时钟信号。
3. 数字输出为了方便后续的信号处理和分析，我们选择了通用串行总线（USB）接口作为数字输出。
这样可以将采集到的信号直接传输给计算机进行处理。
四、软件设计1. 采样算法为了保证采样的准确性和稳定性，我们使用了逐次逼近法（Successive Approximation）来进行采样。
该算法通过逐步逼近输入信号的模拟值，最终得到数字信号的表示。
2. 数据处理为了方便后续处理和分析，我们使用了数据压缩算法对采集到的数据进行压缩。
压缩后的数据可以大幅减少存储空间的占用，并且降低数据传输的时间。
3. 数据输出采集到的数据以数据包的形式通过USB接口传输给计算机。
数据包中包含了采样率、数据幅度等信息，以及压缩后的数据。
五、测试与结果分析在完成硬件和软件设计后，我们对系统进行了测试，并分析了测试结果。
测试结果表明，我们设计的通道AD采集系统具有以下优点：1. 采样率达到了100kHz以上，满足了设计要求。
2. 采集到的数据准确无误，与实际信号一致。
AD10层次化多通道设计实例
AD10层次化多通道设计实例目录设计目标实施方法建立工程子图绘制绘制图纸A绘制图纸B绘制图纸C总图绘制添加子图A添加子图B添加子图C编译生成PCB注意事项设计目标本实例设计的目标是：在总图MAIN中导入三张子图A、B、C，使得A图中8个引脚分别进行如下连接：1、4个引脚连接4个B图纸中的某1个引脚。
（跨图纸1个器件的不同引脚连接多通道某1个引脚）2、4个引脚连接C图纸中的4个引脚。
（跨图纸1个器件的某1个引脚连接另一图纸的某1个引脚）实施方法建立工程建立工程，本次操作共需建立5个文件。
分别是工程文件TEST、主原理图MAIN、从原理图A、B、C。
以上文件新建完成并保存后效果如下图所示。
子图绘制绘制图纸AA.1 在目标引脚放置网络（红色框线内标注），网络作用域仅限于图纸A。
A.2 在目标引脚放置端口（绿色框线内标注），端口是负责连接A 图纸与外部图纸的接口。
注意：红色框线内的网络名称可不作要求。
但绿色框线内的端口名称要与外部图纸相对应，否则无法完成端口匹配。
具体的对应方法如下：此例中，A图4个LED端口分别应与4个B图的LED端口对应，则A图纸端口名应为LED1/LED2/LED3/LED4，B图纸的端口名为LED。
完成上述操作后，效果如下图所示。
绘制图纸BB.1 在目标引脚放置网络（红色框线内标注），网络作用域仅限于图纸B。
B.2 在目标引脚放置端口（绿色框线内标注），端口是负责连接B 图纸与外部图纸的接口。
注意：红色框线内的网络名称可不作要求。
但绿色框线内的端口名称要与外部图纸相对应，否则无法完成端口匹配。
具体的对应方法如下：此例中，A图4个LED端口分别应与4个B图的LED端口对应，则A图纸端口名应为LED1/LED2/LED3/LED4，B图纸的端口名为LED。
完成上述操作后，效果如下图所示。
绘制图纸CC.1 在目标引脚放置网络（红色框线内标注），网络作用域仅限于图纸C。
C.2 在目标引脚放置端口（绿色框线内标注），端口是负责连接C 图纸与外部图纸的接口。
多通道AD采样同步设计
64 | 电子制作 2019年02-03月变，也可进行试验过程中所需电压、电流等物理量的测量。
在数据测量过程中，如果采集通道数量较多，采集速度要求较高时，如何保证多个测量点的测量数据保持同步性是如今数据采集系统设计中需要解决的问题。
保持多块采集板卡之间的同步性，可以使用时钟同步线，或者以太网同步时间戳等方式完成。
基于单块采集板卡多通道之间的同步设计问题是本文的研究内容。
在具体介绍本文的设计之前需要解释两个问题：①为了保证单块板卡多通道同步问题，采集板卡的硬件设计显然不能使用单一AD 芯片加多通道切换方式，因为通道切换产生的时间间隔就已经使得各通道之间不能保持同步；②多个AD 芯片寄存器的同步读写可以使用FPGA 作为很好的解决方案，但是考虑到FPGA 使用门槛较高，并且在完成数据采集系统其他功能，例如:CAN 总线通讯、以太网通讯、触摸屏显示等方面不是那么的方便快捷。
所以本文采用飞思卡尔的i.MX6Q 处理器加多路AD7734作为硬件结构，在此基础上完成多通道的同步采集设计。
作为转换芯片，每一个AD7734芯片有四路采样输入通道可供切换，可以满足每一个测量通道三路不同种类模拟信号的采集。
具体AD 转换电路见图1。
AD7734数模转换芯片共有4个模拟输入口AIN0~AIN3，可以通过操作相应寄存器进行四个通道的切换采样。
最高可接受10V 单极或双极电压输入，并具有超量程或欠量程检测功能。
与主控芯片连接的通讯口共6个管脚功能如表1所示。
表1 AD7734 IO管脚定义管脚功能SCLK 寄存器操作时钟DOUT寄存器读取管脚DIN 寄存器写入管脚C _____S片选R ________D Y数模转换完成标志位管脚R ____________E S E T复位管脚为了能够保证采集模块中8个AD 转换芯片的同步操作，硬件设计示意图如图2所示（图中只示意性的画了4个AD 芯片）。
图1 AD 转换电路图信息工程图2 多路AD7734硬件设计示意图本设计将8个AD芯片的R____________ESET管脚合并为一个管脚，8个SCLK管脚也合并为一个管脚，分别与i.MX6Q处理器的IO口相连接。
基于ATmega16的AD7705多通道模拟量采集系统设计
Ｄ Ｒ － Ｐ ３ 串行 数据 输 入端 Ｄ Ｎ Ｐ ５ 串行 数 Ｒ Ｙ Ｂ、 Ｉ— Ｂ 、
据 输 出端 Ｄ Ｕ － Ｐ ６和 串行 时钟 Ｓ Ｌ － Ｐ ７ Ｏ Ｔ Ｂ ＣＫ Ｂ。
。
其导 通 断 开 通 过 Ｐ Ｐ三 极 管 Ｑ Ｎ １驱 动 ， 制 控
信号 为 Ｔ ０ 二极 管 Ｄ Ｄ ， １起 续 流 作 用 ， 护 电 路 正 保 常工作 同时具有 抑 制尖 峰 干 扰 作用 。通 道 １～３ １ 的选择 电路 类 似 ， 同理 设 计 模 拟 信 号 输 入 Ａ ｌ～ ｌ
Ｔ Ｃ １ ＝ Ｏ ０ ； ／ 动 定 时 器 ，５ ＣＲ Ｂ ｘ４ ／ 启 ２ ６分 频 Ｔ Ｍ Ｋ ｌ ＢＴ Ｔ Ｉ １ ； ／ 能 溢 出 中断 ＩＳ ＿ Ｉ（ＯＥ ） ／使 ｝
定 时器 １溢 出中断 函数 ：
ｖ ｄ ｔｍｅ ｌ ｏ ｆ ｉ （ ｏ ） ｏｉ ｉ ｒ ｖ ｓ ｖｉ ｒ ｄ
ｗ ｉ ！（ＰＲ ＆ （ ｈｌ ｅ（ ＳＳ １＜ ＜Ｓ Ｉ ） ） ／ 待 传 输 ＰＦ ） ／ 等
结 束
｝ 读 出 Ａ ７０ Ｄ ７ ５数 据 函 数 ， 回 值 为 读 出 的 ２字 节 数 返
据：
ｕ ｓｇ ｅ ｎ ｄ ７ ０ ｖｉ ） ｎ ｉｎ ｄ ｉｔｒ＿ ７ ５（ ｏｄ
Ｔ Ｎ １ ＝ ０ ３ ； ／ 时器 １ 出 时 间 ２ ｍ Ｃ ＴＬ ｘＢ ／定 溢 ０ ｓ
ｖ ｉ ｏｄ ｗｒ ７ ０ （ ｎ ｉ ｅ ｈ ｒ ａａ ７ ５ ｕ ｓ ｎ ｄ ｃ ａ ｄ ｔ） ｇ
＿ ＿
完成 ， 以读 取 ； ２种 是 查 询 通 信 寄 存 器 中 的 可 第 ＤＤ Ｒ Ｙ位 ， 果是 ０表示 可 以读 取数 据 ： 如
定时器 １ 始化 函数 ： 初
Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第五章 总线、层次和多通道原理图设计
5.1 具有多部件元器件符号和总线结构原理图绘制
5.1.1 多部件元器件符号概念与放置
1．多部件元器件符号概念 多部件元器件就是同一个元件中存在很多相同 的单元电路，例如常见的数字芯片74HC14 （六反向施密特触发器）就是一块芯片中含有 6个相同的反向施密特触发器单元，如图5-1-1 所示。
图5-1-1 74HC14的元件符号
多部件元器件符号中各单元的元 器件名称相同、图形相同、只是 引脚号不同，在标号U1的后面以 A、B、C、D分别表示第一、第 二等单元，标号U1表示在元器件 库中同属于一个元器件符号，如 图5-1-2所示。
图5-1-2 74HC14的六个独立的部件单元
2．多部件元器件符号的放置
图5-1-12 Port Properties对话框
放置端口后的原理图如图5-1-15所 示。 再次从图5-1-15生成多部件元器件， 此时生成的多部件元器件中自动含 有原理图中加入的端口，如图5-116所示。
图5-1-16 带有端口的多部件元器件
图5-1-15 放置端口后的电机驱动原理图
5.1.3 总线概念与绘制
图 5-2-21
5.3 多通道原理图设计
多通道设计就是把重复电路的原理图当成一个原件，在另一张原理图里面重 复使用。完成了自下而上层次原理图设计。 如图5-3-1所示，电路的功能是π型衰减器，输入输出阻抗均为50Ω，衰减 为5dB。该电路可以作为信号源与放大器之间的匹配电路使用。
图5-3-1 π型衰减器电路原理图
根据自上而下的原则，整个电路设计分为两个层级。顶层电路由晶体振荡器 模块、预推模块、功放模块和天线匹配模块四部分组成。第二层级分别是各个模 块具体的电路实现。
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资料
]小白成长日记——AD9多通道设计体验
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yuweijian
技术
员 发表于 2014-4-20 11:51:13 4546 查看20 回复只看该作者倒序浏览
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本帖最后由 yuweijian 于 2014-4-20 12:24 编辑 最近使用AD9设计了一款4通道网络视频解码板，体验了一下AD9的多通
道设计功能。
总结起来该功能就两句话：1、使用design->create sheet symbol from sheet ，然后编辑sheet symbol 的repeat 属性，目的是画一张sheet ，然后由软件自动生成多通道重复的sheets 。
2、使用
design->rooms->copy room formats ，选定想复制的room ，生成完全相同的两个通道layout 设计（布局布线）。
先上图，有图有真相
图1 多通道顶层图纸
图5 multi-channel配置
然后是copy rooms format工具，这个工具的配置如下：
是将多通道原理图save as成好几份，然后加入工程，重新命名位号，像这种4通道的设计完全没问题，工作量也不大，同时也省去了层次原理图设计的排错时间。
2、在设计单一部分之前检查源通道的设计，包括优先打过孔等，然后再使用copy rooms format工具完成多通道自动设计，然后再完成单一部分的设计，尽量减少后期多通道中的调整，毕竟一个位置就得改好几处。
简单的多通道设计例如教程《AD9电路设计案例教程-第27-28
讲多通道电路设计》中电路，就没必要使用这种设计了，得不偿失。