Essentials of PCB Design¶
课程简介¶
- 机构： Worcester Polytechnic Institute
- 课程编号： Essentials of PCB Design
- 方向： PCB、EDA 与硬件验证
- 评级： B
- 角色： 补充
- 难度： 提供方未标准化（请按先修判断）
- 最近复核： 2026-07-28
Worcester Polytechnic Institute 的《Essentials of PCB Design》以幻灯片、起始文件、KiCad 材料和 GitHub 资源补充 PCB 实践；录屏受限且制板需自费。
为什么选择这门课
补充课程，在特定主题上有明确价值，建议与更完整的主线资源配合。
学习前准备
- 建议先完成方向基础：电路分析
- 建议先完成方向基础：电子实验与测量
可验证的学习成果
- 解释PCB、EDA 与硬件验证中的核心模型，并说明主要假设与适用边界
- 完成可复现实验或实现，保留原始数据、参数、版本和验证记录
工时与节奏
7 周，每周 6 小时。 这是维护者规划估计，依据课程角色与公开练习、实验密度生成，不是提供方工时承诺。先试学两周，分别记录授课、练习、实验和复盘时间；若实际偏差超过 25%，据实调整剩余计划。
安全等级
低能量实验。 仅开展隔离、限流、低能量实验；通电前检查额定值、接地、短路风险和紧急断电方式。
课程资源¶
软件、硬件与成本
软件
- 维护者建议的开源/免费验证路径：KiCad（原理图、PCB 与 ngspice）、gerbv 与 Git
- 资源清单包含公开代码覆盖；复现时固定解释器、依赖、工具链、数据集和 PDK（如适用）版本
硬件
- 资源清单包含实验覆盖；优先借用或共享仅在设计检查通过后使用课程指定元件、打样 PCB、限流电源、数字万用表与示波器。仅在提供方实验手册明确要求后核对规格、许可与安全条件
成本说明
建议软件栈可开源或免费使用；这不是提供方要求或物料清单。开发板、元件、打样和仪器的实际清单与费用以提供方实验手册、地区和当地可得性为准，采购前优先借用、共享或仿真。
公开资源完整度
| 资源类型 | 完整度 |
|---|---|
| 视频 | 无公开材料 |
| 讲义 | 部分 |
| 练习 | 无公开材料 |
| 实验 | 完整 |
| 考试 | 无公开材料 |
| 代码 | 完整 |
资源与访问条件
| 资源 | 访问 | 许可 | 状态 | 复核日期 |
|---|---|---|---|---|
| 课程主页 | 无需注册公开访问 | Provider-specific terms; verify before reuse | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
“官方页已列出”表示核验日从成功访问的官方来源页发现该链接，不保证目标文件在所有地区或账号状态下都能直接打开。访问不代表获得再分发权；下载、改编或公开发布前，应重新核对提供方页面、目标链接及其中第三方材料的许可。
实践与验收¶
实践闭环
《Essentials of PCB Design · Worcester Polytechnic Institute Essentials of PCB Design》可制造低压测试板设计审查
这是维护者为《Essentials of PCB Design · Worcester Polytechnic Institute Essentials of PCB Design》建议的自学项目，不是课程官方作业。为PCB、EDA 与硬件验证设计一块不高于 5 V 的被动/小信号测试板，完成规则检查、BOM、制造输出、可测试性和可选限流上电计划。
来源： 维护者建议项目
交付物
- 需求、接口/额定值、电源树、风险、原理图和设计评审清单
- PCB 源文件、封装/3D 核对、DRC/ERC 配置与版本化库
- Gerber/钻孔/坐标/BOM 等制造输出及原始检查报告
- 一份可测试性与上电报告，含测试点、预期读数、预算和失败复盘
验收
- ERC/DRC 为 0 个未解释错误，所有接口、电源和器件额定值有可追溯检查
- 覆盖连接器反插、未装器件、短路、开路和探针可达性边界
- 用独立 Gerber 查看器与网表比较交叉核对层、钻孔和连通性
- 故意移除一个去耦/测试点或改变封装，证明评审清单能捕获回归
复现要求
- 提交原理图、PCB、库、BOM、制造与评审源文件
- 固定 EDA 版本、设计规则、库提交哈希与生成命令
- 保存原始 ERC/DRC/制造检查、可选上电数据和自动报告
安全边界： 低能量实验 — 若制作，仅限隔离、限流且不高于 5 V；核对器件/连接器额定值，断电焊接和接线，首次上电限流；禁止市电、电池组、大电流或高温负载。
风险、缺口与边界
幻灯片、起始文件、KiCad 材料和 GitHub 资源已公开；录屏需要 WPI 账号，制板费用由学习者自行承担。
完成证据
- 按周学习日志：投入时间、问题、错误订正、决策、下一步，并链接本周可复现产物
- 设计审查包：需求与约束、方案权衡、可编辑源文件、适用的 ERC/DRC/时序/稳定性检查、导出物与复现实验
- 代码仓库：固定依赖和工具链、最小运行命令、测试或波形/基准、预期输出与许可说明
- 实验包：原理图/装置设置、校准记录、原始数据、不确定度、安全检查、失败记录与从原始数据重建图表的步骤