實(shí)驗(yàn)九PCB的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、物理與機(jī)電工程學(xué)院（2013 2014學(xué)年第 一 學(xué)期）計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)學(xué) 號(hào)：姓 名：任課教師：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：理工實(shí)驗(yàn)樓407項(xiàng)目編號(hào)：實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉印制電路板的結(jié)構(gòu)及基本元素2熟練掌握PCB編輯器3學(xué)會(huì)規(guī)劃電路板及電氣定義4熟悉常見(jiàn)元器件封裝庫(kù)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.建立PCB圖文檔2 參數(shù)設(shè)置3印制板圖的規(guī)劃4元器件封裝庫(kù)操作5接觸式防盜報(bào)警電路的網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入三、實(shí)驗(yàn)操作步驟1新建PCB文件方法一：執(zhí)行菜單命令“ FileNewPCB方法二：使用PCB向?qū)?chuàng)建新的PCB文件1）單擊Protel DXP工作區(qū)底部的衛(wèi)口按鈕，即彈出如

2、圖1所示的“ Files”面板。圖1“ Files ”面板圖2 啟動(dòng)PCB向?qū)?）在“ Files” 面板的 “ New from Template ”單元單擊 PCB Board Wizard 命令，啟動(dòng) PCB 向?qū)?。如圖2所示。3）單擊曲-l按鈕，出現(xiàn)度量單位對(duì)話框。默認(rèn)的度量單位為英制（Imperial）,。也可以選擇公制單位（Metric）。二者的換算關(guān)系為：1inch=25.4mm。4）單擊 亠按鈕，選擇自定義電路板的輪廓和尺寸，即選擇“Custom”。5）單擊亠一按鈕，顯示自定義電路板對(duì)話框，如圖5所示。設(shè)置PCB為2in x 1.5in矩形的電路板。圖5自定義電路板選項(xiàng)圖6電路

3、板層數(shù)設(shè)置對(duì)話框6）單擊亠按鈕，顯示電路板層數(shù)設(shè)置對(duì)話框，如圖6所示。設(shè)置信號(hào)層（SignalLayers）數(shù)和電源層（Power Planes）數(shù)。設(shè)置了兩個(gè)信號(hào)層，不需要電源層。7）單擊亠按鈕，向?qū)э@示導(dǎo)孔類型選擇對(duì)話框，圖7所示，選擇穿透式導(dǎo)孔 (Thruhole Vias)8） 單擊亠按鈕，設(shè)置元件和布線技術(shù)對(duì)話框，如圖8所示。9）單擊二按鈕，屏幕顯示如圖 9所示的導(dǎo)線/導(dǎo)孔尺寸設(shè)置對(duì)話框。主要設(shè)置導(dǎo) 線的最小寬度、導(dǎo)孔的尺寸和導(dǎo)線之間的安全距離等參數(shù)。10）單擊亠按鈕，PCB向?qū)瓿蓤D7導(dǎo)孔類型選擇對(duì)話框圖8設(shè)置元件和布線技術(shù)對(duì)話框圖9導(dǎo)線/導(dǎo)孔尺寸設(shè)置對(duì)話框路.PcbDoc。如圖1

4、2所示。圖12 由向?qū)傻腜CB11）單擊關(guān)閉該向?qū)?。?zhí)行菜單命令 File Save As，將新的PCB文件重新命 名，用*.PcbDoc表示，并給出文件保存的路徑。本例子的文件名為接觸式防盜報(bào)警電J Cmpil* Rncw碎t TCJI FEDxHibExplcnr J.ji匕.2 FtlqI冒e i.fnrn.Q M Cwtroil*Ju LiKtl Ki 科try*圖13右鍵菜單提示：如果創(chuàng)建或打開的是自由文檔，在Projects面板的Free Documents單元用鼠標(biāo)右鍵單擊接觸式防盜報(bào)警電路 .PcbDoc文件，彈出如圖13所示的右鍵菜單。執(zhí)行添加到 設(shè)計(jì)項(xiàng)目命令（Add t

5、o Project接觸式防盜報(bào)警電路.PrjPCB4規(guī)劃電路板1） 板層設(shè)置Design Broad Layers & Colors，或在PCB編輯窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出快捷菜單中選擇Optio nsBroad Layers & Colors命令，就可以看到如圖14所示的Broad Layers ”板層設(shè)置對(duì)話框。2） PCB圖紙?jiān)O(shè)置DesignBroad Options，或在 PCB編輯窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出快捷菜單中選擇DesignBroad Options命令，就彈出如圖 15所示的BroadOptions ”對(duì)話框。印制電路板的選項(xiàng)設(shè)置包括移動(dòng)?xùn)鸥瘢⊿nap Grid ）設(shè)置、電氣

6、柵格（Electrical Grid ）設(shè)置、可視柵格（Visible Grid ）設(shè)置、計(jì)量單位和圖紙大小設(shè)置等。圖 14 “ Broad Layers 對(duì)話框3）定義電路板形狀及尺寸圖 15“ Broad Options 對(duì)話框Keep Out Layer ” （禁止布線層），單擊鼠Place line命令或先后按下p L字a）將光標(biāo)移至編輯區(qū)下面的工作層標(biāo)簽上的 標(biāo)左鍵，將禁止布線層設(shè)置為當(dāng)前工作層。b）單擊放置工具欄上的布線按鈕，也可以執(zhí)行 母鍵。c）在編輯區(qū)中適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵，開始繪制第一條邊。d）移動(dòng)光標(biāo)到合適位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，完成第一條邊的繪制。依次繪線，最后繪制一個(gè)封閉的

7、多邊形。這里是一個(gè)矩形，如圖16所示。圖16電路板形狀5）單擊鼠標(biāo)右鍵或按下|Esc鍵取消布線狀態(tài)。要查看印制電路板的大小Reports Board Information命令。也可以先后按下R和凰鍵。5元件圭寸裝庫(kù)的操作1）裝入元件庫(kù)打開防盜報(bào)警電路.PcbDoc文件，進(jìn)入 PCB編輯環(huán)境。執(zhí)行DesignAdd/RemoveLibrary，或單擊控制面板上的Libraries，打開元件庫(kù)瀏覽器，再單擊Libraries ”按鈕，即可彈出如圖 17示的Availalble Library ”對(duì)話框。單擊添加 MiscellaneousDevices.IntLib，如圖18所示，然后單擊 按鈕

8、完成該操作。! imumi mu口 2L-皿訂L?AS口JWdtanDVilUidlliMvu IniiBi-J圖17添加元件庫(kù)圖18“瀏覽元件庫(kù)”對(duì)話框2) 瀏覽元件庫(kù) DesignBrowse Components命令，執(zhí)行該命令后，系統(tǒng)會(huì)彈出“瀏覽 元件庫(kù)”對(duì)話框，單擊“ Libraries ”按鈕，則可以進(jìn)行元件庫(kù)的裝載操作。單擊“ Search”按鈕，則系統(tǒng)彈出“搜索元件庫(kù)”對(duì)話框。單擊“ Place”按鈕可以將選中的元件封裝放置到電路板。3) 搜索元件庫(kù)方法 1:在 Miscellaneous Devices.IntLib 庫(kù)中查找 “AXIAL ”，在 Library 面板空白處

9、輸 入“ *AXIAL* ”，如圖19所示。方法2：?jiǎn)螕鬖ibrary面板“搜索”按鈕，如圖 20選中“ Available Libraries ”時(shí)，則在 已經(jīng)裝載的元件庫(kù)中查找；當(dāng)選中“Libraries on path ”時(shí)，則在指定的目錄中進(jìn)行查找。在空白處輸入“ DIP-8 “封裝，如圖21所示。單擊|雜皿h|按鈕，搜索結(jié)果如圖 22。注意：搜索格式需“ (Name like *DIP-8*) “，其中DIP-8為封裝名稱SAarchpePfdld Fed pt rifts匚fflntrno nbei圖19元件封裝瀏覽器汨AM ALESHAScope3羽東如pa輸R&i忖 Iasi

10、sserdif 盤毗h | | 第匚已a(bǔ)i | |Het*!.|11 Favnite-i j圖20元件搜索Librirtn Searchx圖21搜索DIP-8封裝2 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表裝載元件庫(kù)以后，就可以往PCB文檔裝入網(wǎng)絡(luò)與元件了。 上是將原理圖設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)裝入到PCB的過(guò)程。Idljm 也4*J 二頤嗚1 dens 900圖22搜索結(jié)果網(wǎng)絡(luò)與元件的裝入過(guò)程實(shí)際1）打開設(shè)計(jì)好的接觸式防盜報(bào)警電路原理圖文件，如圖23所示。圖23接觸式防盜報(bào)警電路圖24 PCB圖2）打開已經(jīng)創(chuàng)建的接觸式防盜報(bào)警電路PCB文件，如圖24所示。3）執(zhí)行命令Designlmport Changes From命令，系統(tǒng)會(huì)彈出如

11、圖 25所示的對(duì)話框。單擊曲曲江詒溝彗按鈕，如果有效，將在右邊Check爛對(duì)應(yīng)位置打勾，否則將顯示紅色錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)。單擊應(yīng)即血民呼！按鈕，如果執(zhí)行成功，Status下Done列表欄將被鉤選，結(jié)果如圖26所示_iwr-:伽taAV七 HUJ1 -4- |IVic： fat KEN= J用EJiIlati*hNMi% WWJ：IMAgZ-的h VJhMi|J KTfcmhijn屯一(JM3IJ -Eag*wal圖25更改命令管理對(duì)話框圖26顯示所有修改過(guò)的結(jié)果單擊按鈕，可將更新后的結(jié)果生成報(bào)表。單擊芒一按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。最后生成結(jié)果如圖27。圖27元件和網(wǎng)絡(luò)添加到 PCB編輯器四思考題1PCB板有哪些工作層面？各有何作用？答：?jiǎn)蚊姘?，雙面板和多面板。多面板包括頂層和底層。多面板包括多個(gè)工作層面的電路 板。最簡(jiǎn)單的多面板有四個(gè)層。整個(gè)電路板將包括頂層，底層，內(nèi)層和中間層。層。與層 之間是絕緣層。絕緣層用于隔離電源層和布線層。2電路板的電氣邊界有何作用？應(yīng)繪制在哪個(gè)層面？答：用來(lái)限定布線和放置元件的范圍的范圍稱為電氣邊界。它是通過(guò)在禁