數(shù)模混合課程設(shè)計(jì)PCB制作步驟

1、數(shù)?；旌险n程設(shè)計(jì)1電路原理圖與電路PCB 圖繪制要求1.電路原理圖繪制要求:利用Protel99se 繪制本課件所提供的模擬電路和數(shù)字電路的原理圖,按照我們所提供的元器件確定元件封裝,進(jìn)行ERC 檢查無(wú)誤后生成網(wǎng)絡(luò)表2.PCB 繪圖要求:(1采用單面板制圖,板框尺寸為長(zhǎng)15cm 、寬10cm 。模擬電路除變壓器、整流橋和濾波電容外,其余均和數(shù)字電路畫在一張PCB 圖上,注意模擬地和數(shù)字地要分開(kāi),應(yīng)留出穩(wěn)壓電路的輸入接口。(2焊盤之間只允許走一根銅膜線。(3信號(hào)線、電源線及地線的最小銅膜線寬度為40mil 。 (4要求所有元件焊盤孔直徑為20mil ,外直徑80mil 。 (5安全間距設(shè)置為20

2、mil 。(6采用人工布局的方式對(duì)元件進(jìn)行布局,采用自動(dòng)布線和手動(dòng)布線相結(jié)合的方式布線。2電路原理圖模擬電路可調(diào)穩(wěn)壓電源電路 可調(diào)穩(wěn)壓電源電路原理圖元件表. 補(bǔ)充:畫原理圖時(shí)J1、JP1、R1、C1、C2均在Miscellaneous Devices.lib 中查找,而U1、W1則在Simulation Symbols.lib中查找。畫PCB時(shí)JP1的封裝TS100V2X2在2.54mm Connectors.lib中,其余均在pcbfootprints.lib中。注意庫(kù)里的LM317和電位器RPOT的元件引腳和實(shí)際元件引腳不一致,應(yīng)先將元件庫(kù)里L(fēng)M317和電位器RPOT元件的引腳進(jìn)行修改。數(shù)

3、字電路計(jì)數(shù)器電路 時(shí)鐘秒計(jì)數(shù)電路原理圖元件表 補(bǔ)充:畫原理圖時(shí)S1、H1、R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4均在Miscellaneous Devices.lib 中查找;而U2則在TIMER.lib中查找,X1、X2可在7segdisp.lib中查找,并修改引腳與參考圖一致;U3在NSC CMOS Logic Databook1988(commercial.lib中查找,U4、U5需自建元件庫(kù)畫元件。畫PCB時(shí)RB.1/.2的封裝及S1、X1、X2的封裝自畫,其余元件封裝均在pcbfootprints.lib中。3怎樣用Protel畫原理圖和PCB(參考3.1畫元件圖1.新建文件夾(注

4、意保存路徑,然后在文件夾內(nèi)新建項(xiàng)目,命名為“NEWDISN”,在“Documents”窗口分別新建原理圖文件、PCB文件、元件庫(kù)文件、封裝庫(kù)文件。 2.打開(kāi)元件庫(kù)文件,新建元件CD40110,并保存 4. 修改sim.ddb 元件庫(kù)里7Segdisp.lib 中的元件AMBERCA 如附錄1數(shù)碼顯示管所示的引腳定義。 5. 修改sim.ddb 元件庫(kù)里REGULATOR.lib 中的元件LM317如附錄1數(shù)碼顯示管所示的引腳定義。 6. 修改Miscellaneous Devices.lib 元件庫(kù)里的元件LED 引腳定義,將元件引腳號(hào)分別由“A”和“K”改為“1”和“2”。圖略7. 修改si

5、m.ddb 元件庫(kù)里Simulation Symbols.lib 中的元件RPOT 如下圖所示的引腳定義。 注意:在元件庫(kù)里元件的引腳已隱藏,為方便大家觀察其引腳定義,現(xiàn)將其引腳顯現(xiàn)出來(lái).7. 在原理電路圖中元件的屬性欄里添加每個(gè)元件的封裝 比如數(shù)碼顯示管元件,在元件屬性欄添加封裝名NEW_DIP10,但該封裝名在軟件自帶的封裝庫(kù)里是沒(méi)有的,因此需要同學(xué)們自己創(chuàng)建封裝庫(kù)并畫出該數(shù)碼顯示管的封裝圖。原元件引腳定義修改后引腳定義修改后引腳定義原元件引腳定義 3221修改后引腳定義原元件引腳定義 3.2畫元件封裝圖8.創(chuàng)建自己的封裝庫(kù)元件(以數(shù)碼顯示管SM420501K 為例 按鍵封裝的畫法 電路實(shí)

6、物制作時(shí)所提供的按鍵為4個(gè)引腳(實(shí)物是雙開(kāi)關(guān),而畫原理圖時(shí)的元件只有兩個(gè)引腳(我們只需要一個(gè)開(kāi)關(guān),此時(shí)畫按鍵封裝時(shí)可將其中兩個(gè)焊盤引腳號(hào)做相同定義,另兩個(gè)焊盤引腳號(hào)也做相同定義數(shù)碼顯示管的封裝尺寸 按鍵的封裝尺寸 發(fā)光二極管和電解電容的封裝RB.1/.2的尺寸 自建封裝庫(kù)元件要點(diǎn) 會(huì)畫元件封裝圖是非常有用的,除了那些常用的標(biāo)稱元件,很多元件的封裝在封裝庫(kù)中都是找不到的。 在畫元件封裝時(shí),最好預(yù)備一把好的卡尺用來(lái)測(cè)量電路制作的實(shí)物元件的尺寸。 還需要用計(jì)算器進(jìn)行公英制之間的轉(zhuǎn)換。 1inch=1000mil 1mm=40mil 1mil=0.0254mm 畫好元件的PCB 封裝后,別忘了在編輯菜

7、單中給元件設(shè)置參考點(diǎn)。非常重要! 3.3畫原理圖9. 繪制原理圖并打印(請(qǐng)同學(xué)們自己在外面打印修改軟件自帶封裝TS100V2X2的焊盤引腳號(hào)修改前修改后10.對(duì)電路進(jìn)行ERC 檢查11. 生成網(wǎng)絡(luò)表 0000 3.4畫PCB圖 13.在PCB文件窗口用直接定義電路板的方法畫出機(jī)械層和禁止布線層,其中機(jī)械層為敷銅板的尺寸15cmX10cm ,禁止布線層的尺寸為14cmX9cm 。 14.在PCB 窗口加載網(wǎng)絡(luò)表 15. 按照PCB 繪制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則的設(shè)置 (注:可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整線寬, 但應(yīng)注意本次設(shè)計(jì)所有線的線寬都不能小于40mil。為減少跳線,也可全部線寬設(shè)置都設(shè)置為40mil 。線寬設(shè)

8、置安全間距設(shè)置 板層設(shè)置將PCB設(shè)為單面板 雙擊任一元件封裝的任一焊盤,在彈出的窗口修改X-Size ,Y-Size 為80mil ,Hole-Size 為20mil,“Layer”層改為“Bottom Layer”,再單擊“Global”按鈕,在彈出窗口的右下腳Change Scope 欄選擇“All Primitives“,單擊”O(jiān)K“即可。 16. 手動(dòng)布局雖然Protel 99SE 能夠自動(dòng)布局,但實(shí)際上電路的布局幾乎都是手動(dòng)布局完成的。這是因?yàn)檐浖旧碇悄芑潭炔蛔?無(wú)法按照我們的實(shí)際需要來(lái)完成元件的布局。布局的基本原則是以電路原理圖上各功能電路的排列來(lái)安排PCB 圖的器件布局,功能

9、電路是核心,布局要圍繞這個(gè)核心進(jìn)行。 提示:關(guān)于布局請(qǐng)參考教材。焊盤直徑及孔徑設(shè)置焊盤及孔徑的設(shè)置界面17.以自動(dòng)布線方式對(duì)電路進(jìn)行預(yù)布線18.以手動(dòng)方式進(jìn)行修改或重新布線手動(dòng)布局的結(jié)果(僅供參考的布局 圖中高亮綠色表示導(dǎo)線無(wú)法布通,可通過(guò)人工 干預(yù)修改布線 注意:實(shí)在布不通的線將線拉近后留出焊盤孔,焊接元件時(shí)一般在電路板的頂層用細(xì)鐵線直接連通即可。(本次課程設(shè)計(jì)推薦用焊接元件時(shí)剪下的多余元器件引腳來(lái)連接。 關(guān)于布線的要求:利用手動(dòng)的方式修改自動(dòng)布線的結(jié)果時(shí),對(duì)于無(wú)法布通的線留出外連線的接口一般以不超過(guò)5個(gè)為宜,手動(dòng)布線是Protel99se 軟件布線中一項(xiàng)很重要的技能,請(qǐng)同學(xué)們務(wù)必掌握.布線

10、應(yīng)注意盡量走135度角或直角,應(yīng)避免銳角出現(xiàn),另外走線應(yīng)平滑、簡(jiǎn)捷。導(dǎo)線寬度應(yīng)合適,地線應(yīng)盡可能寬,以減小地線阻抗。19.打印PCB 圖在PCB 窗口點(diǎn)File/Print Preview(即打印預(yù)覽按鈕,生成PPC 圖像文件布線最后結(jié)果(有三個(gè)地方未布通 關(guān)于印制導(dǎo)線走線與形狀 保留所有板層的PPC圖像文件 注意:本圖像文件同學(xué)們用普通紙打印出來(lái)供檢查 布線情況以及調(diào)試時(shí)排除故障時(shí)對(duì)照用。 （特別提醒請(qǐng)自備A4紙?jiān)谕獯蛴。?去除掉絲印層和禁止布線層的PPC圖像文件 16 附件：供對(duì)照檢查的標(biāo)準(zhǔn)電路圖 U1 +12V 3 VIN ADJ LM317 VOUT 2 +5V J1 2 1 CON2

11、 1 C1 0.1U R1 240 C2 1U JP1 1 3 2 4 VCC 1 HEADER 2X2 2 B OT O P T GND TAP W1 5K VCC S1 1 3 12 2 AGND 3 VCC 16 4 34 SW-DPST U3 R4 470 CD4017B Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Cout 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11 12 U4 9 7 5 4 6 V CC X1 SM420501K a b c d e f g Qbo Qco 1 15 14 13 12 3 2 11 10 7 6 4 2 1 9 10 5 a b c d e f g dp CPu CPd R TE LE GND a f e g d b c dp 3 14 13 15 H1 LED GND CLK CLK/EN RESET 2 1 1 GND GND 8 2 GND 8 CD40110 R5 300 VCC GND GND VCC 16 U5 4 8 U2 RESET 2 TRIG VCC DISCHG THOLD 3 + C3 9 R3 47K 7 5 4 V CC R2 47K X2 a b c d e f g Qbo Qco 1 15