Board印刷電路板的縮寫PPT教學課件

1、 （4）鉆孔定位版圖（Drills）：PCB上有兩種鉆孔。 一種是用于放置插針式元器件的鉆孔（穿透整個PCB板）。 一種形成通孔的鉆孔，實現(xiàn)不同布線層之間的電學連接。 2、印刷電路板版圖的設計要求 （1）元器件布局安放合理。 （2）布線平滑無毛刺。 （3）模擬電路與數(shù)字電路的電源地線分開排布。 （4）高頻器件就近安裝濾波電容，濾除本地產(chǎn)生的干擾。 （5）盡可能采用寬的連線。 設計設計PCBPCB時，需要不斷實踐逐步積累經(jīng)驗才能充分發(fā)揮時，需要不斷實踐逐步積累經(jīng)驗才能充分發(fā)揮CADCAD軟件的功能，設計出美觀大軟件的功能，設計出美觀大方并滿足線路性能要求的印制板圖。方并滿足線路性能要求的印制板圖

2、。第1頁/共35頁三三 . .PCBPCB設計流程 1設計PCB時首先應該調(diào)用Capture軟件完成電路圖設計，并生成符合Layout Plus格式要求的電連接網(wǎng)表文件，其擴展名為.mnl。 2. 調(diào)用Orcad/Layout Plus軟件，屏幕上出現(xiàn)Layout Plus管理窗口，進入PCB設計階段。 3.3.指定板框指定板框(.tpl)(.tpl)或技術文件或技術文件(.tch).(.tch). 4. 調(diào)入電路連接網(wǎng)表文件（.mnl）。 5. 指定存放PCB設計結果的文件名（.max），進入Layout Plus編輯窗口。 6. 采用自動/手工布局方法，將對應的元器件封裝放在印制板上。第2

3、頁/共35頁 7采用自動/手工布線方法完成印制板布線。 8. 對設計好的印制板進行后處理，生成有關報表。 9. 9. 將設計好的將設計好的PCBPCB版圖以要求的數(shù)據(jù)格式存盤輸出。版圖以要求的數(shù)據(jù)格式存盤輸出。 10. 在PCB設計過程中除了可以調(diào)用元器件封裝庫中符號外，還可以在庫管理器窗口中編輯、修改或新建封裝符號。 （1）設置交流分析，得到輸入電阻、輸出電阻的頻率特性，用標尺測出中頻區(qū)的輸入電阻、輸出電阻。 （2）設置瞬態(tài)分析，按照輸入電阻、輸出電阻的實際測試方法測出。第3頁/共35頁二二 . .測量輸入輸出電阻輸入輸出電阻 1直耦放大器 同測量電壓放大倍數(shù)一起用直流傳輸特性分析（TF分析

4、）求出。 舉例：舉例：實驗實驗6 6 差動放大器差動放大器 2阻容耦合放大器 （1）設置交流分析，得到輸入電阻、輸出電阻的頻率特性，用標尺測出中頻區(qū)的輸入電阻、輸出電阻。 （2）設置瞬態(tài)分析，按照輸入電阻、輸出電阻的實際測試方法測出。第4頁/共35頁二二 . .測量輸入輸出電阻輸入輸出電阻 1直耦放大器 同測量電壓放大倍數(shù)一起用直流傳輸特性分析（TF分析）求出。 舉例：舉例：實驗實驗6 6 差動放大器差動放大器 2阻容耦合放大器 （1）設置交流分析，得到輸入電阻、輸出電阻的頻率特性，用標尺測出中頻區(qū)的輸入電阻、輸出電阻。 （2）設置瞬態(tài)分析，按照輸入電阻、輸出電阻的實際測試方法測出。第5頁/共

5、35頁二二 . .測量輸入輸出電阻輸入輸出電阻 1直耦放大器 同測量電壓放大倍數(shù)一起用直流傳輸特性分析（TF分析）求出。 舉例：舉例：實驗實驗6 6 差動放大器差動放大器 2阻容耦合放大器 （1）設置交流分析，得到輸入電阻、輸出電阻的頻率特性，用標尺測出中頻區(qū)的輸入電阻、輸出電阻。 （2）設置瞬態(tài)分析，按照輸入電阻、輸出電阻的實際測試方法測出。第6頁/共35頁（2）進行交流分析。運行后在Probe窗口中，執(zhí)行Trace/Add Trace命令，選擇V（Out）/ V（Vs:+）作輸出量。啟動標尺測出中頻處的電壓放大倍數(shù)。舉例：舉例：實驗實驗3 3 基本放大器基本放大器解：用上述兩種方法測試。（

6、1）進行瞬態(tài)分析。運行后得到輸入輸出波形。啟動標尺測出VO、VS的峰值，兩者相除，得到電壓放大倍數(shù)。0OutC110UVcc12VRb360kRL2kQ1Q2N2222VsRc2kC210U第7頁/共35頁二二 . .測量輸入輸出電阻輸入輸出電阻 1直耦放大器 同測量電壓放大倍數(shù)一起用直流傳輸特性分析（TF分析）求出。 舉例：舉例：實驗實驗6 6 差動放大器差動放大器 2阻容耦合放大器 （1）設置交流分析，得到輸入電阻、輸出電阻的頻率特性，用標尺測出中頻區(qū)的輸入電阻、輸出電阻。 （2）設置瞬態(tài)分析，按照輸入電阻、輸出電阻的實際測試方法測出。第8頁/共35頁舉例：舉例：實驗實驗3 3 基本放大器

7、?；痉糯笃?。求輸入電阻、輸出電阻。解：用設置交流分析的方法測量（1 1）進行交流分析后，在ProbeProbe窗口中，執(zhí)行TraceTrace/ /AddAdd TraceTrace命令，選擇V V（VsVs:+:+）/ /I I（C C1 1）作輸出量，顯示出輸入電阻的頻率特性，啟動標尺測出在 =10 =10kHzkHz處的輸入電阻888.8888.8W W。 （2 2）將電路的輸入端短路，負載開路，在輸出端加一信號源V VO O。進行交流分析后，在ProbeProbe窗口中，執(zhí)行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，選擇V V（V VO O:+:+）/I/I（

8、C2C2）作輸出量，顯示出輸出電阻的頻率特性。啟動標尺測出在=10kHz=10kHz處的輸出電阻1.78K1.78KW W。第9頁/共35頁三三 . .測量最大輸出幅度、輸出功率 1設置直流掃描分析通過直流掃描分析，可得到電路的輸入輸出特性曲線，從曲線上可讀出最大輸出幅度。通過直流掃描分析，也可得到電路的輸出功率、管耗和電源提供的功率隨輸出電壓變化的曲線，從曲線上可讀出最大輸出功率或某一輸出幅值下的功率。但這一方法不能用于有隔直電容的電路。第10頁/共35頁 2設置瞬態(tài)分析 通過瞬態(tài)分析，可得到電路的輸出波形，然后將橫軸改為輸入變量，得到電路的輸入輸出特性曲線，從曲線上可讀出最大輸出幅度。 瞬

9、態(tài)分析后，根據(jù)輸出功率的定義 利用Probe中信號運算的功能可得到上述積分曲線，在t等于周期T時刻曲線上的值，就是相應的功率值。 這一方法也適用于有隔直電容的電路。tivTPTd10ooo第11頁/共35頁舉例：舉例：互補對稱功率放大器如圖所示。求最大不失真輸出幅度V Vomom、最大輸出功率P Pomom和電源提供的功率P Pv v。 解：分別用上述兩種方法測量。 （1 1）用直流掃描分析。 求最大不失真輸出幅度V Vomom。 進行直流（DCDC）掃描分析：設置輸入信號VINVIN為變量，掃描范圍為-12-12+12V+12V。運行后，得到如圖2.5.62.5.6所示的電壓傳輸特性曲線。啟

10、動標尺，可讀出最大不失真輸出幅度V Vomom6.5V6.5V。Out0000Vin6.5VVcc112VRL16Q1R20.5kR10.5kQ2D1Vcc212VD2第12頁/共35頁 求最大輸出功率P Pomom和電源提供的功率P Pv v。 進行直流（DCDC）掃描分析，將X X軸變量改為V V（OutOut），將X X軸刻度范圍改為（0 07V7V）。 根據(jù)P Po o、P Pv v的定義，執(zhí)行TraceTrace/ /AddAdd TraceTrace命令后，在“TraceTrace ExpressionExpression”文本框中鍵入“V V（OutOut）* * I I（RLR

11、L）/2/2”，得到P Po o曲線。同理鍵入“ABSABS( (V V（VCCVCC1:+1:+）* * I I（VCCVCC1 1）/1.414)/1.414)”，可得電源提供功率P Pv v曲線。啟動標尺可讀出最大輸出功率P Pomom1.361.36W W，此時電源提供的功率P Pv v3.493.49W W。 注：由于功率的定義是有效值電壓乘以有效值電流，而直流分析得到的相當于峰值電壓和峰值電流，所以在求P Po o曲線時，用電壓乘以電流再除以2 2（即）。電源電壓V VCC1CC1和V VCC2CC2是直流量，所以在求P Pv v曲線時只除以即可。又因為V VCC1CC1和V VC

12、C2CC2只在半個周期有電流，當電路對稱時，表達式ABSABS（V V（VCC1:+VCC1:+）* * I I（VCC1VCC1）/1.414/1.414）求出的是兩個電源的總功率。第13頁/共35頁 （2 2）用瞬態(tài)分析。 求最大不失真輸出幅度V Vomom。 將輸入信號振幅設置為12V12V（電源電壓），進行瞬態(tài)分析，得到電路的輸出波形。然后將橫軸改為V V（VINVIN：+ +），得到電路的輸入、輸出特性曲線與圖2.5.62.5.6基本一致，啟動標尺可讀出最大不失真輸出幅度V Vomom6.5V6.5V。 求最大輸出功率P Pomom和電源提供的功率P PV V。 將輸入信號設置為振幅

13、=6.5V=6.5V，頻率=1kHz=1kHz。進行瞬態(tài)分析，分析時間為：0 01ms1ms（1 1個周期）。 運行后，根據(jù)P Po o的定義，在“Trace ExpressionTrace Expression”文本框中鍵入輸出功率的積分表達式“S S（V V（OutOut）* * I I（RLRL）* *10001000”，得到P Po o的積分曲線。啟動標尺讀出在t=Tt=T（周期）= 1ms= 1ms時的值，即最大輸出功率P Pomom1.16W1.16W。 （表達式中乘以10001000是因為P Po o等于積分表達式除以周期T T，T T=1ms=1ms，所以要乘以10001000

14、）第14頁/共35頁 同理，根據(jù)P PV V的定義在“Trace ExpressionTrace Expression”文本框中鍵入積分表達式“S S（V V（VCC1:+VCC1:+）* * I I（VCC1VCC1）* *10001000”，可得如圖2.5.92.5.9所示的積分曲線。啟動標尺讀出在t t=1ms=1ms（周期）時的值，即此時電源提供的功率1.74W1.74W。 用積分表達式算出的是一個電源提供的功率，兩個電源提供的總功率P PV V3.48W3.48W。 第15頁/共35頁四四 . .根據(jù)指標要求確定某元件的參數(shù)值根據(jù)指標要求確定某元件的參數(shù)值 這屬于電路的設計方法，常用

15、兩種方法來完成。 （1）設置直流掃描分析：這種方法主要用來分析與直流有關的性能分析，如靜態(tài)工作點等。 （2）電路性能分析（Performance Analysis）與參數(shù)掃描分析、瞬態(tài)分析、交流分析、直流分析等相配合：可分析參數(shù)變化對電路各種性能指標的影響，依此來確定元件的參數(shù)值。第16頁/共35頁舉例：舉例：放大電路如圖所示，要求V Vi i=0=0時V VO O=0=0，求R Re e的取值。解：用上述兩種方法分析（1 1）用直流掃描分析。 將R Re e設置成全局變量RvalRval。 設置直流掃描分析：在參數(shù)設置框中，選Global ParameterGlobal Parameter作

16、變量類型，“掃描變量”選為RvalRval，變量的變化范圍：101030k30k，步長：2k2k。 運行后，得到V VO O與R Re e的關系曲線，啟動標尺測出R Re e=15k=15k時，V VO O=0V=0V。Vo0000VCC12VRc210kRe33kRereVEE12VQ2Q3Rc312kRb21kRc110kVinQ1PARAMETERS:Rb11k第17頁/共35頁 （2 2）用電路性能分析（Performance AnalysisPerformance Analysis）與參數(shù)掃描分析、瞬態(tài)分析相配合。 將R Re e設置成全局變量RvalRval。 輸入信號VinVin

17、選正弦電壓源，并將其振幅VampVamp設置成0 0。 進行瞬態(tài)特性分析和參數(shù)掃描分析，在參數(shù)對話框中將“掃描變量”選為RvalRval，變化范圍：101030k30k，步長：2k2k。 運行PspicePspice。在多批運行結果選擇框，將其全部選入。 在ProbeProbe窗口中執(zhí)行Trace/Performance AnalysisTrace/Performance Analysis命令，出現(xiàn)對話框后，按“OKOK”按鈕。屏上出現(xiàn)電路性能分析窗口。 執(zhí)行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，選中特征函數(shù)MaxMax（），再選輸出變量V V（VoVo），則屏上出

18、現(xiàn)MaxMax（V V（VoVo）與RvalRval的關系曲線，啟動標尺測出R Re e=15k=15k時，V VO O=0V=0V。第18頁/共35頁五五 . .測量具有測量具有滯回特性器件的傳輸特性 測量傳輸特性一般用直流（DC）分析。但直流分析不易作出遲滯回環(huán)。因此測量施密特觸發(fā)器、遲滯比較器等這類具有滯回特性器件的傳輸特性時應用瞬態(tài)分析，在瞬態(tài)分析后，將X軸變量改為輸入變量即可。第19頁/共35頁 舉例舉例1 1：遲滯比較器電路如圖所示，作出其電壓傳輸特性。 解：（1 1）輸入信號選分段線性源，設置參數(shù)為：T1=0sT1=0s，V1=-10VV1=-10V；T2=1sT2=1s，V2=

19、10VV2=10V；T3=2sT3=2s，V3=-10VV3=-10V。得一三角波形信號。Out000uA74132746+-V+V-OUTR420kR110kV215VR21kV115VD1R320kD2D1N750Vi第20頁/共35頁 （2 2）設置瞬態(tài)分析。 運行后，將X X軸變量改為V V（VINVIN：+ +），即可得到具有遲滯回環(huán)的傳輸特性，可以看出兩個閾值電壓分別為V VT T+ +=5=5V V，V VT T- -=-5=-5V V。 第21頁/共35頁 舉例舉例2 2：實驗實驗26 55526 555定時器組成的定時器組成的施密特觸發(fā)器 （3 3）電壓傳輸特性。在瞬態(tài)分析后

20、，點選V V（V VO O）并將X X軸變量改為V V（ViVi：+ +），即可得到電壓傳輸特性。（4 4）輸入正弦信號（振幅=5V =5V ，頻率=1kHz =1kHz ），觀看輸出波形。 Vo00Vcc+5VR110K555D12345678GNDTRIGGEROUTPUTRESETCONTROLTHRESHOLDDISCHARGEVCCRL1GViC10.01u（1 1）繪制電路圖。輸入信號選分段線性源，設置參數(shù)為： T T1=01=0s s，V V1=01=0V V；T T2=12=1s s，V V2=52=5V V；T T3=23=2s s，V V3=03=0V V。 得一三角波信號

21、。 （2 2）進行瞬態(tài)分析，得到輸入輸出波形。啟動標尺測出閾值電壓V VT+T+、V VT-T-的值。第22頁/共35頁六六 . .數(shù)/ /?；旌想娐返姆治鰷y量的分析測量 對于數(shù)/?；旌想娐?，內(nèi)部節(jié)點可分為模擬型節(jié)點、數(shù)字型節(jié)點和接口型節(jié)點3種。Pspice9處理接口型節(jié)點的基本方法是為數(shù)字邏輯單元庫中的每一個邏輯單元同時配備AtoD和DtoA兩類接口型等效子電路。其中AtoD子電路的作用是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，DtoA子電路則相反。在分析數(shù)/模混合電路時，Pspice9會根據(jù)電路的具體情況自動插入一個或多個接口型子電路，以實現(xiàn)數(shù)字和模擬兩類信號之間的轉(zhuǎn)換。所以數(shù)/?；旌想娐返姆治雠c數(shù)字電

22、路的分析基本相同。 為了適應不同的分析要求，每個AtoD和DtoA子電路模型均分為4個級別，設置方法是雙擊邏輯單元符號，在出現(xiàn)的參數(shù)設置框中的一項名為IO-LEVEL的參數(shù)欄中鍵入1、2、3或4。該參數(shù)內(nèi)定值為1。第23頁/共35頁000H ILOVoCpCr7416113456210791413121115CLRABCDCLKENTENPLOADQAQBQCQDRCODSTM3R110R210k131211109876534DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0AGNDOUTREF10VCLKDSTM18位D/A轉(zhuǎn)換器舉例：計數(shù)器與A/ /D轉(zhuǎn)換器組成的階梯波發(fā)生器如圖所示，分析各

23、點波形。 第24頁/共35頁解：（1）設置脈沖信號 時鐘脈沖CP：選用時鐘信號源DigClock，參數(shù)設置為OFFTIME =0.05ms，ONTIME=0.05ms。 清零脈沖Cr：選用基本信號源符號STIM1。參數(shù)設置為： COMMAND1：0s 1 COMMAND2：0.1ms 0 COMMAND3：0.2ms 1 （2）各邏輯單元的接口模型級別均采用內(nèi)定值。 （3）進行瞬態(tài)分析。分析時間：04ms，運行后，在Probe窗口下執(zhí)行Trace/Add Trace命令后，用光標依次點選Cr、CP、QA、QB、QC、QD、V（Uo）即可得到各輸入輸出端的波形。第25頁/共35頁七七 . .電路

24、特性隨元器件參數(shù)變化曲線的作法電路特性隨元器件參數(shù)變化曲線的作法 可用下述方法作出電路性能指標隨某一元器件參數(shù)的變化關系：（1）用直流掃描分析（DC Sweep）。該功能主要用來分析與直流有關的性能指標，如靜態(tài)工作點等。（2）用參數(shù)掃描分析與AC 分析、DC 分析、瞬態(tài)分析等中的一種或幾種聯(lián)合使用，可分析參數(shù)變化對電路各種性能指標的影響。（3）用電路性能分析（在Performance Analysis）與（2）中的分析方法相結合，可將任一電路參數(shù)設置為X坐標的變量，從而得到電路特性隨某一元器件參數(shù)的變化曲線。第26頁/共35頁1 1 用直流掃描分析用直流掃描分析（DC SweepDC Swee

25、p）方法方法舉例：實驗8 帶自舉的OTL功率放大器如圖所示，分析（1）：Rp選多大，靜態(tài)時Vk=Vcc/2。00KVoAQ2Q3Rc680Re51RL50RPRpR15.1kC2500uC120uCe50uVcc12VVi20mvR2150C3500uD2D1PARAMETERS:14.746KQ1第27頁/共35頁分析步驟如下： 調(diào)用Capture繪制好電路圖。 將Rp設置成全局變量 Rp。方法是雙擊RpRp的阻值，在出現(xiàn)的“Display Properties”設置框中，將其值設置為Rp。然后調(diào)出PARAM符號，雙擊該符號，在元器件屬性編輯器中，按New按鈕，在新增屬性框中鍵入Rp并按OK

26、按鈕。這樣設置的參數(shù)Rp稱為全局參數(shù)。 對電路進行直流掃描分析。選擇Globai Parameter變量類型，變量名為Rp，掃描范圍為5k到30k，步長為1k。 運行后，選擇V（K）作輸出變量，即得到V（K）與Rp的關系曲線，從圖中可以很容易地看出當Rp=14.746kW W時VK=VCC/2=6V。第28頁/共35頁分析（2）：選Rp=14.746K，溫度從-50C0變化到+100 C0時，靜態(tài)VK值的變化曲線。 分析步驟： 按照上述方法，對電路進行DC Sweep分析。在DC Sweep設置對話框中選擇Tempera變量類型，掃描范圍為-50到+100，步長為25，Linear掃描類型。

27、運行后，選擇V（K）作輸出變量，即得到V（K）與溫度的關系曲線，如圖3所示?？梢姰敎囟葟?50C0變化到+100 C0時，Vk的靜態(tài)值從6.8V變化到5.38V。第29頁/共35頁分析（3 3）：選Rp=14.746KRp=14.746K，分析RpRp從10k10k變化到20k20k時，電路的頻率特性。分析步驟： Vs選交流電壓源，振幅=10 mV。 將Rp設置成Rp。 對電路同時進行交流分析和參數(shù)掃描分析。在參數(shù)分析對話框中將“掃描變量”選為Rp，變量的變化范圍定為10k20k，步長為2k。 運行Pspice。運行結束后屏幕上出現(xiàn)多批運行結果選擇框，按“OK”按。 在常規(guī)的Probe窗口中選

28、V（Vo）作輸出變量，可得到分析結果如圖4所示。2 2用參數(shù)掃描用參數(shù)掃描與其他分析方法相配合與其他分析方法相配合第30頁/共35頁圖4 4的分析結果是當RpRp取上述規(guī)定的6 6個值時的頻率特性，X X軸變量是頻率。如果想得到頻帶寬度與RpRp的關系曲線或中頻放大倍數(shù)與RpRp的關系曲線，即將X X軸變量變?yōu)镽pRp，可進行電路性能分析： 作完步驟后在ProbeProbe窗口中執(zhí)行Trace/Performance AnalysisTrace/Performance Analysis命令，出現(xiàn)對話框后，按“OKOK”按鈕。屏上出現(xiàn)電路性能分析窗口（與ProbeProbe窗口類似，X X軸變?yōu)?/p>

29、RpRp） 在電路性能分析窗口中執(zhí)行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，調(diào)用特征函數(shù)BandwidthBandwidth（V V（V VO O），3 3），得到電路的3dB3dB帶寬與RpRp的關系曲線如圖5 5所示。 調(diào)用特征函數(shù)MaxMax（ V V（VoVo）/V/V（VinVin：+ +）得到電路的電壓放大倍數(shù)與RpRp的關系曲線如圖6 6所示。3 3用電路性能分析用電路性能分析（Performance AnalysisPerformance Analysis）第31頁/共35頁分析：將Q Q1 1的模型參數(shù)BFBF（即）設置成變量，變化范圍定為5050200200，對電路同時進行交流分析（AC Sweep AnalysisAC Sweep Analysis）和參數(shù)掃描分析（Parametric Parametric AnalysisAnalysis）。在ProbeProbe窗口中