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文檔簡(jiǎn)介
1、P P r r o o t t e e l lProtelProtelq印刷電路板設(shè)計(jì)制作概述qProtel概 述 qProtel 99 SE原理圖設(shè)計(jì)快速入門(mén) q原理圖的后處理 q網(wǎng)絡(luò)表文件的生成q印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)快速入門(mén) q如何提高印制電路板設(shè)計(jì)的可靠性qPCB設(shè)計(jì)工程注意事項(xiàng) ProtelProtel概述Protel的發(fā)展演變 隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的發(fā)展,從80年代中期計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域。在這種背景下,87、88年由美國(guó)ACCEL Technologies Inc推出了第一個(gè)應(yīng)用于電子線路設(shè)計(jì)軟件包TANGOTANGO,這個(gè)軟件包開(kāi)創(chuàng)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)的先河。這個(gè)軟件包現(xiàn)在看
2、來(lái)比較簡(jiǎn)陋,但在當(dāng)時(shí)給電子線路設(shè)計(jì)帶來(lái)了設(shè)計(jì)方法和方式的革命,人們紛紛開(kāi)始用計(jì)算機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)電子線路,直到今天在國(guó)內(nèi)許多科研單位還在使用這個(gè)軟件包。 隨著電子業(yè)的飛速發(fā)展,TANGO日益顯示出其不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的弱點(diǎn)。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,Protel Technology公司以其強(qiáng)大的研發(fā)能力推出了Protel For Dos作為T(mén)ANGO的升級(jí)版本,從此Protel這個(gè)名字在業(yè)內(nèi)日益響亮。 八十年代末,Windows系統(tǒng)開(kāi)始日益流行,許多應(yīng)用軟件也紛紛開(kāi)始支持Windows操作系統(tǒng)。 Protel也不例外,相繼推出了Protel For Windows 1.0、Protel For Win
3、dows1.5等版本。這些版本的可視化功能給用戶設(shè)計(jì)電子線路帶來(lái)了很大的方便,設(shè)計(jì)者再也不用記一些繁瑣的命令,也讓用戶體會(huì)到資源共享的樂(lè)趣。ProtelProtel概述Protel的發(fā)展演變 九十年代中,Win95開(kāi)始出現(xiàn),Protel也緊跟潮流,推出了基于Win95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新穎的主從式結(jié)構(gòu),但在自動(dòng)布線方面卻沒(méi)有什么出眾的表現(xiàn)。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型軟件不太穩(wěn)定。 98年,Prote公司推出了給人全新感覺(jué)的Proel98。Protel98以其出眾的自動(dòng)布線能力獲得了業(yè)內(nèi)人士的一直好評(píng)。 99年,Protel公司又推出了最新
4、一代的電子線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)P r o t e l 9 9 。 在 P r o t e l 9 9 中 加 入 了 許 多 全 新 的 特 色 。ProtelProtel概述Protel的組成 包括原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)、信號(hào)模擬仿真系統(tǒng)、可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)、Protel99內(nèi)置編輯器。 原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于原理圖設(shè)計(jì)的Advanced Schematic系統(tǒng)。這部分包括用于設(shè)計(jì)原理圖的原理圖編輯器Sch以及用于修改、生成零件的零件庫(kù)編輯器SchLib。 印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于電路板設(shè)計(jì)的Advanced PCB。這部分包括用于設(shè)計(jì)電路板的電路板編輯器PCB以及用于修改、生成零件封裝的
5、零件封裝編輯器PCBLib。 信號(hào)模擬仿真系統(tǒng)是用于原理圖上進(jìn)行信號(hào)模擬仿真的SPICE 3f5系統(tǒng)。 可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)是集成于原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLD設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 Protel99內(nèi)置編輯器包括用于顯示、編輯文本的文本編輯器Text和用于顯示、編輯電子表格的電子表格編輯器Spread。文件類型CAM輸出配置印制電路板印制電路板庫(kù)印制電路板打印電路原理圖電路原理庫(kù)文件表格文件文本文件波型文件新文件夾ProtelProtel概述Protel的主要特色 Protel99是基于Win95/Win NT/Win98/Win2000的純32位電路設(shè)計(jì)制版系統(tǒng)。Protel99提供了一個(gè)集成的設(shè)計(jì)環(huán)境,包括
6、了原理圖設(shè)計(jì)和PCB布線工具,集成的設(shè)計(jì)文檔管理,支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作組協(xié)同設(shè)計(jì)功能。其Protel99的主要特性如下: (1) Protel99系統(tǒng)針對(duì)Windows NT4/9X作了純32位代碼優(yōu)化,使得Protel99設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定而且高效。 (2) SmartTool(智能工具)技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)工具集成在單一的設(shè)計(jì)環(huán)境中。 (3) SmartDoc(智能文檔)技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存在單一的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中,用設(shè)計(jì)管理器來(lái)統(tǒng)一管理。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)以.ddb為后綴方式,在設(shè)計(jì)管理器中統(tǒng)一管理。 使用設(shè)計(jì)管理器統(tǒng)一管理的文檔是在Protel99中新提出來(lái)的,以前版本中沒(méi)有。 (4) Smar
7、tTeam(智能工作組)技術(shù)能讓多個(gè)設(shè)計(jì)者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全地對(duì)同一設(shè)計(jì)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì),再通過(guò)工作組管理功能將各個(gè)部分集成到設(shè)計(jì)管理器中。 ProtelProtel概述Protel的主要特色 (5) PCB自動(dòng)布線規(guī)則條件的復(fù)合選項(xiàng)極大的方便了布線規(guī)則的設(shè)計(jì)。 (6) 用在線規(guī)則檢查功能支持集成的規(guī)則驅(qū)動(dòng)PCB布線。 (7) 繼承的PCB自動(dòng)布線系統(tǒng)最新的使用了人工智能技術(shù),如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊專家系統(tǒng)、模糊理論和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),即使對(duì)于很復(fù)雜的電路板其布線結(jié)果也能達(dá)到專家級(jí)的水平。 (8) 對(duì)印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)的自動(dòng)布局采用兩種不同的布局方式,即Cluster Placer(組群式)和基于統(tǒng)計(jì)方式
8、(Statistical Placer)。 在以前版本中只提供了基于統(tǒng)計(jì)方式的布局。 (9) Protel99新增加了自動(dòng)布局規(guī)則設(shè)計(jì)功能,Placement標(biāo)簽頁(yè)是在Protel99中新增加的,用來(lái)設(shè)置自動(dòng)布局規(guī)則。 (10) 增強(qiáng)的交互式布局和布線模式,包括“Push-and-shove”(推擠)。 (11) 電路板信號(hào)完整性規(guī)則設(shè)計(jì)和檢查功能可以檢測(cè)出潛在的阻抗匹配、信號(hào)傳播延時(shí)和信號(hào)過(guò)載等問(wèn)題。Signal Integrity標(biāo)簽頁(yè)也是在Protel99中新增加的,用來(lái)進(jìn)行信號(hào)完整性的有關(guān)規(guī)則設(shè)計(jì)。 (12) 零件封裝類生成器的引入改進(jìn)了零件封裝的管理功能。ProtelProtel概述
9、Protel的主要特色 (13) 廣泛的集成向?qū)Чδ芤龑?dǎo)設(shè)計(jì)人員完成復(fù)雜的工作。 (14) 原理圖到印刷電路板的更新功能加強(qiáng)了Sch和PCB之間的聯(lián)系。 (15) 完全支持制版輸出和電路板數(shù)控加工代碼文件生成。 (16) 可以通過(guò)Protel Library Development Center升級(jí)廣泛的器件庫(kù)。 (17) 可以用標(biāo)準(zhǔn)或者用戶自定義模板來(lái)生成新的原理圖文件。 (18) 集成的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)收集了超過(guò)60000元器件。 (19) 通過(guò)完整的SPICE 3f5仿真系統(tǒng)可以在原理圖中直接進(jìn)行信號(hào)仿真。 (20) 可以選擇超過(guò)60中工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)電路板布線模板或者用戶可以自己生成一個(gè)電
10、路板模板。 (21) Protel99開(kāi)放的文檔功能使得用戶通過(guò)API調(diào)用方式進(jìn)行三次開(kāi)發(fā)。 (22) 集成的(Macro)宏編程功能支持使用Client Basic編程語(yǔ)言。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)步驟 一般而言,設(shè)計(jì)電路板最基本的過(guò)程可以分為三大步驟。1. 電路原理圖的設(shè)計(jì) 電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是PROTEL99的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)(Advanced Schematic)來(lái)繪制一張電路原理圖。在這一過(guò)程中,要充分利用PROTEL99所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能,來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的,即得到一張正確、精美的電路原理圖。2. 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表 網(wǎng)絡(luò)表是電路原理
11、圖設(shè)計(jì)(SCH)與印制電路板設(shè)計(jì)(PCB)之間的一座橋梁,它是電路板自動(dòng)布線的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得,也可從印制電路板中提取出來(lái)。3. 印制電路板的設(shè)計(jì) 印制電路板的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)PROTEL99的另外一個(gè)重要的部分PCB制作而言的,在這個(gè)過(guò)程中,我們借助PROTEL99提供的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)電路板的版面設(shè)計(jì),完成PCB制作工作。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程 (1)設(shè)計(jì)圖紙大小。進(jìn)入Protel 99/ Schematic后,首先要構(gòu)思好零件圖,設(shè)計(jì)好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的,設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計(jì)好原理圖的第一步
12、。 (2)設(shè)置Protel 99/Schematic設(shè)計(jì)環(huán)境,包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型,光標(biāo)類型等等,大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。 (3)放置零件。用戶根據(jù)電路圖的需要,將零件從零件庫(kù)里取出放置到圖紙上,并對(duì)放置零件的序號(hào)、零件封裝進(jìn)行定義和設(shè)定等工作。 (4)原理圖布線。利用Protel 99/Schematic提供的各種工具,將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號(hào)連接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。 (5)調(diào)整線路。將初步繪制好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改,使得原理圖更加美觀。 (6)報(bào)表輸出通過(guò)Protel 99/Schematic提供的各種報(bào)表工具生成各種報(bào)表,其中最重要的報(bào)表是網(wǎng)絡(luò)表
13、,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表為后續(xù)的電路板設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。 (7)文件保存及打印輸出最后的步驟是文件保存及打印輸出。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖的設(shè)計(jì)流程Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)1、啟動(dòng)Protel99Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì) 2、選取菜單File/New來(lái)新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù),出現(xiàn)如下圖的對(duì)話框。 Database File Name處可輸入設(shè)計(jì)庫(kù)存盤(pán)文件名,點(diǎn)擊Browse.改變存盤(pán)目錄 ??牲c(diǎn)擊Password選項(xiàng)卡用口令保護(hù)設(shè)計(jì)文件Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì) 出現(xiàn)主設(shè)計(jì)窗口 Protel99SEProte
14、l99SE原理圖設(shè)計(jì) 3、選取File/New.打開(kāi)New Document對(duì)話框,如下圖,選取Schematic Document建立一個(gè)新的原理圖文檔 主介面零件庫(kù)管理器零件管理器零件顯示畫(huà)圖工具欄電路圖繪制工具欄狀態(tài)欄編輯區(qū)原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)置圖紙樣本文件設(shè)置圖幅步驟執(zhí)行菜單命令Design/Option(或鼠標(biāo)右鍵Document Options)圖紙大小設(shè)置(Standard Style-A)設(shè)定圖紙方向(Orientation-Landscape)設(shè)置標(biāo)題欄類型(Title Block-Standard)設(shè)置顯示參考邊框(Show Reference Zone)設(shè)置顯示圖紙邊框(Sh
15、ow Border)設(shè)置邊框顏色(Border)和工作區(qū)顏色(Sheet)設(shè)置圖紙柵格(Grids)設(shè)置自動(dòng)尋找電氣節(jié)點(diǎn)(Electrical Grid)更改系統(tǒng)字型(Change System Font)圖紙規(guī)格 公制:A0(最大)、A1、A2、A3、A4(最?。?英制:A(最?。、C、D、E(最大) Orcad圖紙:Orcad A、Orcad B Orcad E 其他:Letter、Legal、Tabloid原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)置圖紙樣本文件設(shè)置文件信息對(duì)話框設(shè)置公司或單位名稱Organization 設(shè)置地址設(shè)置原理圖編號(hào)文件的其它信息1. 標(biāo)題Title 編號(hào)No. 版本號(hào)Revisi
16、on原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)在工作平面上放置元件利用元件庫(kù)管理瀏覽器(Component Library Browser)放置元件利用菜單命令放置元件 下拉菜單命令Place/Part元件的位置調(diào)整元件屬性的編輯1.元件的刪除Edit/Delete,Del , Ctrl+Del原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)繪制電路原理圖繪制工具(Wiring Tool)及方法繪制電路工具的打開(kāi)與關(guān)閉通過(guò)View/Toolbars/WiringTools或VbW畫(huà)導(dǎo)線(Wire) Place/WireSpace鍵變線角度電源及接地符號(hào)(Power Port)Place/Power Port制作電路的I/O端口(Port)Place/Po
17、rt設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)(Net Label)Place/Net Label畫(huà)總線(Bus)Place/Bus畫(huà)總線分支(Bus Entry)Place/Bus Entry放置元件(Part)Place/Part1.放置線路節(jié)點(diǎn)(Junction)Place/Junction非電氣對(duì)象電氣對(duì)象電氣對(duì)象與非電氣對(duì)象電路繪制欄與繪畫(huà)工具欄畫(huà)畫(huà)方方塊塊電電路路圖圖方方塊塊電電路路出出入入口口放放置置電電路路端端口口放放置置電電路路接接點(diǎn)點(diǎn)忽忽略略ERC檢檢查查放放置置PCB布布線線指指示示畫(huà)畫(huà)矩矩形形畫(huà)畫(huà)圓圓角角矩矩形形畫(huà)畫(huà)橢橢圓圓畫(huà)畫(huà)餡餡餅餅圖圖放放置置圖圖片片陣陣列列式式放放置置畫(huà)畫(huà)導(dǎo)導(dǎo)線線畫(huà)畫(huà)總總線線
18、畫(huà)畫(huà)總總線線分分支支線線放放置置網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)標(biāo)標(biāo)號(hào)號(hào)放放置置電電源源及及接接地地放放置置元元件件畫(huà)畫(huà)直直線線畫(huà)畫(huà)多多邊邊形形畫(huà)畫(huà)橢橢圓圓弧弧畫(huà)畫(huà)曲曲線線放放置置單單行行注注釋釋放放置置文文字字區(qū)區(qū)塊塊顯顯示示文文檔檔管管理理器器放放大大顯顯示示保保存存文文檔檔放放置置交交叉叉探探測(cè)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)恢恢復(fù)復(fù)取取消消的的操操作作主工具欄介紹主工具欄介紹移移動(dòng)動(dòng)選選中中對(duì)對(duì)象象打打開(kāi)開(kāi)/關(guān)關(guān)閉閉繪繪制制電電路路運(yùn)運(yùn)行行仿仿真真減減少少元元件件庫(kù)庫(kù)取取消消操操作作打打印印文文檔檔層層次次圖圖切切換換縮縮小小顯顯示示粘粘貼貼打打開(kāi)開(kāi)/關(guān)關(guān)閉閉繪繪制制圖圖形形仿仿真真分分析析設(shè)設(shè)置置增增加加元元件件庫(kù)庫(kù)增增加加元元件件
19、的的單單元元號(hào)號(hào)取取消消全全部部選選擇擇打打開(kāi)開(kāi)文文檔檔激激活活幫幫助助選選擇擇區(qū)區(qū)域域內(nèi)內(nèi)對(duì)對(duì)象象將將整整個(gè)個(gè)文文檔檔顯顯示示在在窗窗口口剪剪切切原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖文件的管理新建原理圖文件File/New 打開(kāi)原理圖文件File/Open關(guān)閉原理圖文件File/Close關(guān)閉所有圖形文件Windows/Close All保存所有圖形文件File/Save All原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)建立網(wǎng)絡(luò)表文件網(wǎng)絡(luò)表的作用和格式產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表的步驟Netlist Creation對(duì)話框中的各欄定義圖例原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)在工作平面上放置元件利用元件庫(kù)管理瀏覽器(Component Library Browser)放置元件
20、利用菜單命令放置元件 下拉菜單命令Place/Part元件的位置調(diào)整元件屬性的編輯1.元件的刪除Edit/Delete,Del , Ctrl+Del元器件的查找元器件的查找元器件的查找元器件的查找原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖文件的管理 新建原理圖文件File/New 打開(kāi)原理圖文件File/Open關(guān)閉原理圖文件File/Close關(guān)閉所有圖形文件Windows/Close All保存所有圖形文件File/Save All原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)建立網(wǎng)絡(luò)表文件網(wǎng)絡(luò)表的作用和格式產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表的步驟Netlist Creation對(duì)話框中的各欄定義Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)添加元件庫(kù) 在放置元
21、件之前,必須先將該元件所在的元件庫(kù)載入內(nèi)存才行。如果一次載入過(guò)多的元件庫(kù),將會(huì)占用較多的系統(tǒng)資源,同時(shí)也會(huì)降低應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。所以,通常只載入必要而常用的元件庫(kù),其它特殊的元件庫(kù)當(dāng)需要時(shí)再載入。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)添加元件 由于電路是由元件(含屬性)及元件間的邊線所組成的,所以現(xiàn)在要將所有可能使用到的元件都放到空白的繪圖頁(yè)上。 通常用下面兩種方法來(lái)選取元件。 (1)通過(guò)輸入元件編號(hào)來(lái)選取元件 (2)從元件列表中選?。脑斜碇羞x取 元件屬性DEVICE.LIB零件庫(kù)常用的零件庫(kù)名稱如下:示例取用零件列表:Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)添加
22、元件 (1)通過(guò)輸入元件編號(hào)來(lái)選取元件 通過(guò)菜單命令Place/Part或直接點(diǎn)擊電路繪制工具欄上的按鈕,打開(kāi)如圖所示的“Place Part”對(duì)話框,然后在該對(duì)話框中輸入元件的名稱及屬性,如圖所示。 輸入元件的編號(hào)及屬性 Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)添加元件 Protel 99se的Place Part對(duì)話框包括以下選項(xiàng)。 (1)Lib Ref在元件庫(kù)中所定義的元件名稱,不會(huì)顯示在繪圖頁(yè)中。 (2)Designator流水序號(hào)。 (3)Part Type顯示在繪圖頁(yè)中的元件名稱,默認(rèn)值與元件庫(kù)中名稱Lib Ref一致。 (4)Footprint包裝形式。應(yīng)輸入該元件在P
23、CB庫(kù)里的名稱。 放置元件的過(guò)程中,按空格鍵可旋轉(zhuǎn)元件,按下X或Y可在X方向或Y方向鏡像,按Tab鍵可打開(kāi)編輯元件對(duì)話框 Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)添加元件2、直接從元件列表中選取 該操作必須通過(guò)設(shè)計(jì)庫(kù)管理器窗口左邊的元件庫(kù)面板來(lái)進(jìn)行。 下面示范如何從元件庫(kù)管理面板中取一個(gè)與門(mén)元件,如圖示。首先在面板上的Library欄中選取Miscellaneous Devices.lib,然后在Components In Library欄中利用滾動(dòng)條找到AND并選定它。接下來(lái)單擊Place按鈕,此時(shí)屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)隨鼠標(biāo)移動(dòng)的AND符號(hào),放置元件的過(guò)程中,按空格鍵可旋轉(zhuǎn)元件,按下X
24、或Y可在X方向或Y方向鏡像,按Tab鍵可打開(kāi)編輯元件對(duì)話框 Protel99SEProtel99SE(元件屬性)編輯元件 Schematic中所有的元件對(duì)象都各自擁有一套相關(guān)的屬性。某些屬性只能在元件庫(kù)編輯中進(jìn)行定義,而另一些屬性則只能在繪圖編輯時(shí)定義。 在將元件放置到繪圖頁(yè)之前,此時(shí)元件符號(hào)可隨鼠標(biāo)移動(dòng),如果按下TAB就可打開(kāi),如圖示的Part對(duì)話框。Protel99SE Protel99SE (元件屬性)在元件庫(kù)中定義的元件名稱,不會(huì)顯示在繪圖頁(yè)中 封裝形式。應(yīng)輸入該元件在 PCB 庫(kù)里的名稱 流水序號(hào) 顯示在繪圖頁(yè)中的元件名稱,默認(rèn) 值與元件庫(kù)中名稱 Lib Ref 一致。 成為繪圖頁(yè)元
25、件時(shí),定義下層繪圖頁(yè)的路徑 定義子元件序號(hào),如與門(mén)電路的第一個(gè) 邏輯門(mén)為 1,第二個(gè)為 2,等 切換選取狀態(tài) 是否顯示元件的隱藏引腳 是否顯示“Part Fields 1-8”、 “Part Fields 9-16”選項(xiàng)卡中的 元件數(shù)據(jù)欄 是否顯示元件數(shù)據(jù)欄名稱 Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)放置電源與接地元件 VCC電源元件與GND接地元件有別于一般的電氣元件。它們必須通過(guò)菜單Place/Power Port或電路圖繪制工具欄上的按鈕不調(diào)用,這編輯窗口中會(huì)有一個(gè)隨鼠標(biāo)指針移動(dòng)的電源符號(hào),按Tab鍵,即出現(xiàn)如圖所示的Power Port對(duì)話框。 Protel99SEProt
26、el99SE原理圖設(shè)計(jì)各種電源與接地符號(hào)放置電源與接地元件 在對(duì)話框中可以編輯電源屬性,在Net欄中修改電源符號(hào)的網(wǎng)絡(luò)名稱,在Style欄中修改電源類型,Orientation修改電源符號(hào)放置的角度。電源與接地符號(hào)在Style下拉列表中有多種類型可供選擇,如圖所示。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)連接線路 所有元件放置完畢后,就可以進(jìn)行電路圖中各對(duì)象間的連線(Wiring)。連線的主要目的是按照電路設(shè)計(jì)的要求建立網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際連通性。要進(jìn)行操作,可單擊電路繪制工具欄上的按鈕或執(zhí)行菜單Place/Wire將編輯狀態(tài)切換到連線模式,此時(shí)鼠標(biāo)指針由空心箭頭變?yōu)榇笙伦?。只需將鼠?biāo)指針指向
27、欲拉連線的元件端點(diǎn),單擊鼠標(biāo)左鍵,就會(huì)出現(xiàn)一條隨鼠標(biāo)指針移動(dòng)的預(yù)拉線,當(dāng)鼠標(biāo)指針移動(dòng)到連線的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)時(shí),單擊鼠標(biāo)左鍵就可定位一次轉(zhuǎn)彎。當(dāng)拖動(dòng)虛線到元件的引腳上并單擊鼠標(biāo)左鍵,可在任何時(shí)候雙擊鼠標(biāo)左鍵,就會(huì)終止該次連線。若想將編輯狀態(tài)切回到待命模式,可單擊鼠標(biāo)右鍵可按下Esc鍵。更快捷的連線方法:在待命模式,按鼠標(biāo)右鍵,出現(xiàn)如圖所示的右鍵菜單,點(diǎn)擊Place Wire菜單項(xiàng)就可以進(jìn)行連線。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)放置接點(diǎn) 在某些情況下Schematic會(huì)自動(dòng)在連線上加上節(jié)點(diǎn)(Junction)。但通常有許多節(jié)點(diǎn)要我們自己動(dòng)手才可以加上的。如默認(rèn)情況下十字交叉的連線是不會(huì)自
28、動(dòng)加上接點(diǎn)的。如圖所示。要放置節(jié)點(diǎn),可單擊電路繪制工具欄上的按鈕或執(zhí)行菜單Place/Junction,這時(shí)鼠標(biāo)指針會(huì)由空心箭頭變成大十字,還有一個(gè)小黑點(diǎn)。將鼠標(biāo)指針指向欲放置節(jié)點(diǎn)的位置,單擊鼠標(biāo)左鍵即可,單擊鼠標(biāo)右鍵可按Esc鍵退出放置節(jié)點(diǎn)狀態(tài)。Protel99SEProtel99SE原理圖設(shè)計(jì)保存文件 電路圖繪制完成后要保存起來(lái),以供日后調(diào)出修改及使用。當(dāng)打開(kāi)一個(gè)舊的電路圖文件并進(jìn)行修改后,執(zhí)行菜單File/Save可自動(dòng)按原文件名將其保存,同時(shí)覆蓋原先的舊文件。在保存文件時(shí)如果不希望覆蓋原來(lái)的文件,可換名保存。具體方法是執(zhí)行File/Save As.Protel99SEProtel99S
29、E原理圖設(shè)計(jì)保存文件 我們?cè)凇癝ave As”對(duì)話框中打開(kāi)“Format”下拉列表框,就可以看到Schematic所能夠處理的各種文件格式:Advanced Schematic Binary (*.sch)Advanced Schematic電路繪圖頁(yè)文件,二進(jìn)制格式Advanced SchematicASCII (*.asc)Advanced Schematic電路繪圖頁(yè)文件,文本格式Orcad Schematic (*.sch)SDT4電路繪圖頁(yè)文件,二進(jìn)制文件格式。Advanced Schematic template ASCII (*.dot)電路圖模板文件,文本格式。Advanced
30、 Schematic template binary (*.dot)電路圖模板文件,二進(jìn)制格式。Advanced Schematic binary files (*.prj)項(xiàng)目中的主繪圖頁(yè)文件。 在默認(rèn)情況下,電路圖文件的擴(kuò)展名為.Sch。 文件保存(導(dǎo)出)輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)右健另存右健另存導(dǎo)導(dǎo)出出文件打開(kāi)(導(dǎo)入)輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)右健導(dǎo)入右健導(dǎo)入原理圖后處理 在原理圖繪制完成以后,必須對(duì)原理圖進(jìn)行一些必要的處理,才能最終制作出印制電路板(PCB),這些處理包括以下兩項(xiàng): q 電氣規(guī)則檢查(ERC Electrical Rules Check)q 檢查元件是否封裝 電氣規(guī)則檢查ERCER
31、C 電氣規(guī)則檢查是對(duì)已經(jīng)繪制完成的電路圖進(jìn)行后續(xù)處理,以確保原理圖繪制軟件能夠精確地描述你所設(shè)計(jì)的電路,從而生成一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)表文件(.NET文件)。通過(guò)電氣規(guī)則檢查,即可以檢查出電氣特性上的矛盾,例如一個(gè)輸出引腳連到另一個(gè)輸出引腳(一般這是不允許的),還可以檢查出繪圖方面的矛盾, 例如放了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)(net labels)卻沒(méi)有指定它連接到何處、元件標(biāo)號(hào)(designator)重復(fù)等。若要執(zhí)行ERC檢查,可在原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境下,選擇菜單ToolsERC以打開(kāi)ERC檢查規(guī)則設(shè)置對(duì)話框,如圖所示: 電氣規(guī)則檢查ERCERC執(zhí)行該命令后,我們會(huì)看到ERC檢查選項(xiàng)設(shè)置對(duì)話窗口,出現(xiàn)電氣規(guī)則檢查ERC
32、ERC電氣規(guī)則檢查ERCERC在ERC檢查選項(xiàng)設(shè)置對(duì)話框中,可以根據(jù)需要對(duì)相關(guān)項(xiàng)目作出設(shè)置。其中的常用項(xiàng)目介紹如下:1.ERC options選項(xiàng)卡(1)Multiple net names on net : 在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)名;(2)Unconnected net labels: 在圖紙上存在有未連接的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào);(3)Unconnected power objects: 圖紙是有未連接的電源對(duì)象;(4)Duplicate sheet numbers: 在一個(gè)工程中有圖紙好重復(fù)的圖紙;(5)Duplicate component designators:圖紙上有兩個(gè)以上的元件有相同的標(biāo)
33、號(hào);(6)Bus label format errors: 圖紙上有總線標(biāo)號(hào)格式錯(cuò)誤;(7)Floating input pins:輸入引腳懸空(8)Suppress warnings: 在報(bào)告文件中不出現(xiàn)警告信息。電氣規(guī)則檢查ERCERC2.Options選項(xiàng)卡(1)Create report file: 生成報(bào)告文件;(2)Adder error markers: 加上錯(cuò)誤標(biāo)志;3.Net identifier scope 選項(xiàng)卡 該選項(xiàng)用于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的有效范圍,有三個(gè)可選項(xiàng),分別用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符作用的不同范圍。運(yùn)行ERC檢查的結(jié)果是:第一、會(huì)產(chǎn)生一個(gè)文本報(bào)告文件(.erc),該文件指出了
34、當(dāng)前工程或當(dāng)前活動(dòng)圖紙上的電氣連接及邏輯錯(cuò)誤或警告。第二、查出錯(cuò)誤以后,會(huì)自動(dòng)在出錯(cuò)的地方加上一個(gè)標(biāo)志(),以便于定位和修改錯(cuò)誤。圖紙上有些點(diǎn)在ERC檢查中會(huì)被加上標(biāo)識(shí),但你確信這些點(diǎn)的連接對(duì)此設(shè)計(jì)是無(wú)關(guān)緊要的,那么你可以在這些點(diǎn)上放置一個(gè)禁止檢查標(biāo)志(Place -Directive-No ERC)。 電氣規(guī)則檢查ERCERC錯(cuò)誤報(bào)告實(shí)例電氣規(guī)則檢查ERCERCERC檢查后圖紙的實(shí)例元件的封裝 通常我們?cè)O(shè)計(jì)完印刷電路板后,將它拿到制作電路板單位支制作電路板。取回的制好的電路板后,我們要將零件焊接上去。如何保證取用零件的管角和印刷電路板的焊點(diǎn)一致呢?這時(shí)要靠元件的封裝了。 元件的封裝指實(shí)際零件
35、焊接到電路板時(shí)所指示的外觀和焊點(diǎn)的位置。 一般分為:q 針腳式零件封裝:要將零件焊點(diǎn)插入焊點(diǎn)導(dǎo)通孔,然后再焊接。故焊點(diǎn)屬性Layer 設(shè)置為Multi Layerq STM(表面粘著式)零件封裝。STM只限于表面層板,其焊點(diǎn)屬性Layer 設(shè)置為單一表面(Top Layer 或Bottom Layer)元件的封裝零件封裝的編號(hào) 元件封裝的編號(hào)一般為: 元件類型焊點(diǎn)距離(焊點(diǎn)數(shù))零件外形尺寸 如:AXIAL0.4 表示此零件封裝為軸狀的,兩焊點(diǎn)之間的距離為400mil(約10mm);DIP16 表示雙排引腳的零件封裝,兩排共16個(gè)引腳;RB.2/.4 表示極性電容類零件封裝,引腳間距離為200m
36、il, 零件直徑為400mil, 這里.2和0.2都表示200mil. 除了DEVICE.LIB零件庫(kù)以外,其它零件庫(kù)都有確定的零件封裝,如74LS174的默認(rèn)為DIP16. DEVICE.LIB零件庫(kù)常用的零件封裝如下:印制電路板概述 印制電路板簡(jiǎn)稱為PCB(Printed Circuit Board),又稱印制版,是電子產(chǎn)品的重要部件之一。電路原理圖完成以后,還必須設(shè)計(jì)印制電路板圖,最后由制板廠家依據(jù)用戶所設(shè)計(jì)的印制電路板圖制作出印制電路板。 5.1.1 印制電路板結(jié)構(gòu) 印制電路板的制作材料主要是絕緣材料、金屬銅及焊錫等。 一般來(lái)說(shuō),可分為單面板、雙面板和多層板。 1單面板 一面敷銅,另一
37、面沒(méi)有敷銅的電路板。單面板只能在敷銅的一面放置元件和布線,適用于簡(jiǎn)單的電路板。 2雙面板 雙面板包括頂層(Top Layer)和底層(Bottom Layer)兩層,兩面敷銅,中間為絕緣層,兩面均可以布線,一般需要由過(guò)孔或焊盤(pán)連通。雙面板可用于比較復(fù)雜的電路,是比較理想的一種印制電路板。 3多層板 多層板一般指3層以上的電路板。它在雙面板的基礎(chǔ)上增加了內(nèi)部電源層、接地層及多個(gè)中間信號(hào)層。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電路的集成度越來(lái)越高,多層板的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但由于多層電路板的層數(shù)增加,給加工工藝帶來(lái)了難度,同時(shí)制作成本也很高。 5.1.2 元件封裝 元件封裝是指實(shí)際元件焊接到電路板時(shí)所指示的外
38、觀和焊盤(pán)位置。 不同的元件可以共用同一個(gè)元件封裝,同種元件也可以有不同的封裝,元件的封裝可以在設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)指定,也可以在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)指定。 1元件封裝的分類 (1)針腳式元件封裝,如圖5.1所示。針腳類元件焊接時(shí)先將元件針腳插入焊盤(pán)導(dǎo)通孔,然后再焊錫。由于針腳式元件封裝的焊盤(pán)導(dǎo)孔貫穿整個(gè)電路板,所以其焊盤(pán)的屬性對(duì)話框中,“Layer”板層屬性必須為“Multi Layer”(多層)。 (2)表面粘著式元件封裝,如圖5.2所示。SMD元件封裝的焊盤(pán)只限于表面板層。 圖5.1 針腳式元件封裝 圖5.2 表面粘著式元件封裝 在其焊盤(pán)的屬性對(duì)話框中,“Layer”板層屬性必須為單一表面,即“Top
39、 Layer”(頂層)或者“Bottom Layer”(底層)。 在PCB板設(shè)計(jì)中,常將元件封裝所確定的元件外形和焊盤(pán)簡(jiǎn)稱為元件。 2元件封裝的編號(hào) 元件封裝的編號(hào)一般為“元件類型+焊盤(pán)距離(焊盤(pán)數(shù))+元件外形尺寸”。 可以根據(jù)元件封裝編號(hào)來(lái)判別元件封裝的編號(hào)規(guī)格。如AXIAL0.4表示此元件封裝為軸狀的,兩焊盤(pán)間距為400mil(約等于10mm);DIP16表示雙排直列引腳的器件封裝,兩排共16個(gè)引腳。 5.1.3 印制電路板圖的基本元素 1元件封裝常見(jiàn)元件的封裝介紹如下:(1)針腳式電阻 封裝系列名為“AXIALxxx”,其中“AXIAL”表示軸狀的包裝方式;AXIAL后的“xxx”(數(shù)字
40、)表示該元件兩個(gè)焊盤(pán)間的距離。后綴數(shù)越大,其形狀越大。如圖5.3所示。 圖5.3 軸狀元件封裝(2)扁平狀電容 常用“RADxxx”作為無(wú)極性電容元件封裝,如圖5.4所示。 圖5.4 扁平元件封裝 (3)筒狀封裝 常用“RBx/x”作為有極性的電解電容器封裝,“RB”后的兩個(gè)數(shù)字,分別表示焊盤(pán)之間距離和圓筒的直徑,單位是in(英寸),如圖5.5所示。 圖5.5 筒狀封裝(4)二極管類元件 常用封裝系列名稱為“DIODExxx”,其中“xxx”表示功率,如圖5.6所示。 圖5.6 二極管類元件封裝 (5)三極管類元件 常用封裝系列名稱為“TOxxx”,其中“xxx”表示三極管類型,如圖5.7所示
41、。 圖5.7 三極管類元件封裝 2銅膜導(dǎo)線 簡(jiǎn)稱導(dǎo)線,用于連接各個(gè)焊盤(pán),是印制電路板最重要的部分。印制電路板設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行的。 另外有一種線為預(yù)拉線,常稱為飛線,飛線是在引入網(wǎng)絡(luò)表后,系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則生成的,用來(lái)指引布線的一種連線。 飛線與導(dǎo)線有本質(zhì)的區(qū)別,飛線只是一種形式上的連線。它只是形式上表示出各個(gè)焊盤(pán)間的連接關(guān)系,沒(méi)有電氣的連接意義。導(dǎo)線則是根據(jù)飛線指示的焊盤(pán)間的連接關(guān)系而布置的,是具有電氣連接意義的連接線路。 3助焊膜和阻焊膜 助焊膜是涂于焊盤(pán)上,提高可焊性能的一層膜,也就是在綠色板子上比焊盤(pán)略大的淺色圓。阻焊膜是為了使制成的板子適應(yīng)波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盤(pán)處的
42、銅箔不能粘焊,因此在焊盤(pán)以外的各部位都要涂覆一層涂料,用于阻止這些部位上錫??梢?jiàn),這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。 4層 Protel的“層”是印制板材料本身實(shí)實(shí)在在的銅箔層。目前,一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印制板不僅上下兩面可供走線,在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔。這些層因加工相對(duì)較難而大多用于設(shè)置走線較為簡(jiǎn)單的電源布線層,并常用大面積填充的辦法來(lái)布線。上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用“過(guò)孔(Via)”來(lái)溝通。 注意:一旦選定了所用印制板的層數(shù),務(wù)必關(guān)閉那些未被使用的層,以免布線出現(xiàn)差錯(cuò)。 5焊盤(pán)和過(guò)孔 焊盤(pán)的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線和元件引腳。 選擇元件的焊盤(pán)類型要綜合考慮該元件
43、的形狀、大小、布置形式、振動(dòng)和受熱情況、受力方向等因素。 過(guò)孔的作用是連接不同板層的導(dǎo)線。過(guò)孔有3 種,即從頂層貫通到底層的穿透式過(guò)孔、從頂層通到內(nèi)層或從內(nèi)層通到底層的盲過(guò)孔以及內(nèi)層間的隱蔽過(guò)孔。 過(guò)孔從上面看上去,有兩個(gè)尺寸,即通孔直徑和過(guò)孔直徑,通孔和過(guò)孔之間的孔壁,由與導(dǎo)線相同的材料構(gòu)成,用于連接不同層的導(dǎo)線。 6絲印層 為方便電路的安裝和維修,需要在印制板的上下兩表面印制上所需要的標(biāo)志圖案和文字代號(hào),例如元件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值、元件外廓形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等等,這就是絲印層(Silkscreen Top/Bottom Overlay)。元件的封裝DEVICE.LIB零件庫(kù)常用的零件封裝如
44、下:檢查元件封裝檢查元件封裝 由于我們最終要制作出印刷電路板(PCB),所以原理圖上的所有元件都必須加以封裝(FootPrint)。我們知道一個(gè)一個(gè)的查看元件的是否封裝在元件數(shù)量較多時(shí)是非常麻煩的,那么如何才能快速的查看元件是不是封裝了呢?我們可以通過(guò)生成一個(gè)報(bào)告文件來(lái)查看是否原理圖上的每一個(gè)元件都已經(jīng)封裝了。這個(gè)報(bào)告文件就是生成器件清單(BOM)產(chǎn)生的。即執(zhí)行RepotsBill Of Material命令,如圖所示 檢查元件封裝如圖所示 在執(zhí)行該命令后,你將看到一個(gè)BOM Wizard,如圖所示,檢查元件封裝如圖所示 檢查元件封裝 我們生成器件清單的目的就是要檢查是否還有一些元件沒(méi)有封裝,
45、我們必須注意清單中的第三列,即:Footprint那一列,如果發(fā)現(xiàn)其中某些元件在對(duì)應(yīng)該列的地方為空白,就標(biāo)明該元件還沒(méi)有封裝,那么你就可以通過(guò)該元件的標(biāo)號(hào)(Designator)回到原理圖編輯器中加以修改,然后再重新生成器件清單,直到每一個(gè)元件都有封裝為止,對(duì)應(yīng)的就是在Footprint列中沒(méi)有空白。 在上述兩步原理圖的后處理都正確的完成以后,就表明已經(jīng)具備了制作PCB的基本條件,可以以此來(lái)生成網(wǎng)絡(luò)表了。網(wǎng)絡(luò)表文件的生成 網(wǎng)絡(luò)表(NetList)是電路原理圖與設(shè)計(jì)印刷電路板之間聯(lián)系的紐帶,是設(shè)計(jì)印刷電路板的靈魂,那么到底什么是網(wǎng)絡(luò)表呢?簡(jiǎn)單地說(shuō),網(wǎng)絡(luò)表就是組成一個(gè)電路的所有元件和連線的描述集合
46、。一般來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)表都是簡(jiǎn)單的ASCII文本文件。在典型的網(wǎng)絡(luò)表文件中包含有元件的描述信息,例如元件標(biāo)號(hào)和它的封裝類型,以及構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)定義的元件的引腳和引腳之間的連接關(guān)系的描述等。 如要生成網(wǎng)絡(luò)表,可選DesignCreate Netlist命令,如圖所示: 網(wǎng)絡(luò)表文件的生成 DesignCreate Netlist命令生成網(wǎng)絡(luò)表,如圖所示: 網(wǎng)絡(luò)表文件的生成 執(zhí)行該命令后,可看到如圖所示的對(duì)話框,在該對(duì)話框中我們可以作出一些設(shè)置,用以控制最終生成的網(wǎng)絡(luò)表的格式、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的作用范圍等。下面我們對(duì)一些常用的選項(xiàng)做一簡(jiǎn)單介紹: (1)Output Format: 用于選擇生成的網(wǎng)絡(luò)表格式,共有38個(gè)可
47、選格式; (2)Net Identifier Scope:用于設(shè)定圖紙上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的有效作用范圍;共有三個(gè)可選項(xiàng),推薦選用第一個(gè),即Net Labels and Ports Global; (3)Sheets to Netlist:用于設(shè)置工程中那張圖紙被包含在網(wǎng)絡(luò)表中,缺省選擇第二項(xiàng)。網(wǎng)絡(luò)表文件的生成 執(zhí)行該命令后執(zhí)行該命令后網(wǎng)絡(luò)表文件的生成 從該網(wǎng)絡(luò)表文件,我們可明顯看出該文件有兩部分構(gòu)成。第一部分是由方括號(hào)括起來(lái)的,每一組方括號(hào)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的部分,它描述了原理圖中的某個(gè)元件的標(biāo)號(hào)(Designator)、封裝(Footprint)及相關(guān)信息;第二部分是由圓括號(hào)括起來(lái)的,每一組圓括號(hào)構(gòu)成一個(gè)
48、獨(dú)立的部分,它描述了原理圖中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接情況,即共有多少個(gè)元件的引腳連到該節(jié)點(diǎn)上。 綜上所述可以生成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)表文件,那么網(wǎng)絡(luò)表文件生成之后,就可以用它來(lái)制作印刷電路板了 Sch元件庫(kù)元件庫(kù)Miscellaneous Devices. ddb(電阻、電電阻、電 容、復(fù)位鍵、晶振容、復(fù)位鍵、晶振)Dallas Microprocessor.ddb單片機(jī)Intel Databools.ddb(EPROM 27C256)Protel DOS Schematic Libraries.ddb(地址鎖存器74LS373)PCB庫(kù)庫(kù)Generallc.LibMiscellaneous.LibPcb.
49、footprints.Lib示例繪制如圖電路圖:印制板的設(shè)計(jì)及制作概述概述印制板的設(shè)計(jì)印制板的制造工藝PCBPCB制作1、方案設(shè)計(jì)2、繪制電路圖3、印刷電路板的設(shè)計(jì)及制作4、試驗(yàn)5、投入批量生產(chǎn)PCBPCB板分類PCB板(Printed Circuit Board)按結(jié)構(gòu)分為: 單面板:僅一面上有導(dǎo)電圖形的印刷板。 雙面板:兩面都有導(dǎo)電圖形的印刷板。 多層板:有三層或三層以上導(dǎo)電圖形和絕緣材料層壓合成的印刷板元件的層面印刷電路板的形成1、減成法(最普遍) 先將基板上敷滿銅箔,然后用化學(xué)或機(jī)械方式除去不需要的部分。 蝕刻法:化學(xué)方法(最主要的制作方法) 雕刻法:機(jī)械方法(單件制作,快速)2、加成
50、法 在絕緣基板上用某種方式敷設(shè)所需的電路圖形。 電渡法和粘貼法印刷電路板的互連一、焊接方式 1導(dǎo)線焊接 2排線焊接 3印刷板之間直接焊接(兩板呈90) 4通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)插針連接(兩板平行,垂直)二、印刷板/插座方式 在印刷板邊緣做出印刷插頭,與專用印刷板插座相配。印刷電路板的互連三、插頭/插座方式 1條形:連接線從兩根到十幾根不等。多用于對(duì)外連接線較少的情況。 如:計(jì)算機(jī)中的電源線、CDROM音頻線 2矩形連接器:從8根到60根不等,插頭采用扁平電纜壓接方式,多用于連接線多且電流不大的地方。 如:計(jì)算機(jī)中的硬盤(pán)、軟驅(qū)、光驅(qū)的信號(hào)線 3D形連接器:用于對(duì)外移動(dòng)設(shè)備的連接(要求有可靠的定位和緊固) 如:
51、計(jì)算機(jī)的串、并口對(duì)外連接等。 4圓形連接器:專用部件 如:計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等印刷電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、設(shè)計(jì)要求 正確、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)二、整機(jī)印刷板布局 1單板結(jié)構(gòu):所有元器件盡可能布局到一塊印刷板上。 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性好,使用方便; 缺點(diǎn):改動(dòng)困難,功能擴(kuò)展差,維護(hù)差。 2多板結(jié)構(gòu)(積木結(jié)構(gòu)) 將整機(jī)電路按原理分為若干部分,分別設(shè)計(jì)為各自功能獨(dú)立的印刷板。(中等復(fù)雜度以上的電子產(chǎn)品使用)以下是一個(gè)特例:印刷電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、整機(jī)印刷板布局 主輔型或母子型 即用一塊集中基本功能的主板(母板)和若干擴(kuò)展、擴(kuò)充功能的輔板(子板)構(gòu)成。 同一系列,甚至是不同廠商的板子均按某一標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議設(shè)計(jì)生產(chǎn),
52、因而有互換性和靈活組合特性。 如計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)中的主板和其它(聲卡,顯卡等)元件的排列方式1、隨機(jī)排列(不規(guī)則排列) 優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)線減少,減少線路板的分布參數(shù),抑制干擾,特別對(duì)高頻電路及音頻電路有利。2、坐標(biāo)排列 按元件軸線方向一致排列3、柵格(網(wǎng)格)排列 每個(gè)元件的孔位都在柵格的交點(diǎn)上(2.54mm)或(1.27mm) 有利于機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)。元件的安裝尺寸1、IC間距: IC間距為0.1inch,(2.54mm) 標(biāo)準(zhǔn)雙列直插封裝(DIP)集成電路引腳間距和列間距均為2.54mm的倍數(shù)。故設(shè)計(jì)時(shí)要使用該單位。2、軟尺寸、硬尺寸 軟尺寸:引線允許折彎(電阻、電容) 硬尺寸:引線不允許折彎(插座、
53、繼電器)工藝流程單面板 敷銅板下料表面去油處理上膠曝光顯影固膜修版腐蝕 去除保護(hù)膜孔加工成形印標(biāo)記涂助焊劑檢驗(yàn)成品雙面板 敷銅板下料孔加工化學(xué)沉銅電鍍銅加厚貼干膜圖形轉(zhuǎn)移(曝光、顯影)二次電鍍銅加厚鍍鉛錫合金去除保護(hù)膜腐蝕 鍍金(插頭部分)成型熱烙印標(biāo)記涂助焊劑檢驗(yàn)成品多層板 內(nèi)層材料處理定位孔加工表面清潔處理制內(nèi)層走線及圖形腐蝕層壓前處理外內(nèi)層材料層壓孔加工孔金屬化制外層圖形鍍耐腐蝕可焊金屬去除感光膠腐蝕插頭鍍金外形加工熱熔涂焊劑成品PCB的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)創(chuàng)建PCBPCB文件設(shè)置電路板層面設(shè)置電路板層面選擇Design設(shè)計(jì)的Layer Stack Manager項(xiàng)設(shè)置電路板層面層次的增加層次的刪
54、除PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PcbPcb電氣安全距離設(shè)置PCB背景網(wǎng)絡(luò)尺寸設(shè)置選擇Design菜單下的Options選擇,出現(xiàn) Document Options對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置背景網(wǎng)絡(luò)尺寸PCB背景網(wǎng)絡(luò)尺寸設(shè)置背景網(wǎng)絡(luò)尺寸設(shè)置PCBPCB封裝庫(kù)的添加PCBPCB封裝庫(kù)的添加大禁止布線層禁止布線層禁止布線層電路板外框的設(shè)置選擇畫(huà)線工具選擇畫(huà)線工具加載網(wǎng)絡(luò)表加載網(wǎng)絡(luò)表PCBPCB板布局原則1.元件排列規(guī)則1).在通常條件下,所有的元
55、件均應(yīng)布置在印制電路的同一面上,只有在頂層元件過(guò)密時(shí),才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。2).在保證電氣性能的前提下,元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。3).某元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差,應(yīng)加大它們的距離,以免因放電、擊穿而引起意外短路。4).帶高電壓的元件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。5).位于板邊緣的元件,離板邊緣至少有2個(gè)板厚的距離6).元件在整個(gè)板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。PCBPCB板布局原則. 2 . 按 照 信 號(hào) 走 向 布 局 原
56、 則1).通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置,以每個(gè)功能電路的核心元件為中心,圍繞它進(jìn)行布局。2).元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通,使信號(hào)盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下,信號(hào)的流向安排為從左到右或從上到下,與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。PCBPCB板布局原則3.防止電磁干擾1).對(duì)輻射電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元件,以及對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元件,應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽,元件放置 的 方 向 應(yīng) 與 相 鄰 的 印 制 導(dǎo) 線 交 叉 。2).盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的器件交錯(cuò)在一起。3).對(duì)于會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件,如變壓器、揚(yáng)聲器、電感
57、等,布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線對(duì)印制導(dǎo)線的切割,相鄰元件磁 場(chǎng) 方 向 應(yīng) 相 互 垂 直 , 減 少 彼 此 之 間 的 耦 合 。4).對(duì)干擾源進(jìn)行屏蔽,屏蔽罩應(yīng)有良好的接地。5).在高頻工作的電路,要考慮元件之間的分布參數(shù)的影響。PCBPCB板布局原則4. 抑制熱干擾1).對(duì)于發(fā)熱元件,應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置,必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇,以降低溫度 , 減 少 對(duì) 鄰 近 元 件 的 影 響 。2).一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件,要布置在容易散熱的地方,并與其它元件隔開(kāi)一定距離。3).熱敏元件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域,以免受到其它發(fā)熱功當(dāng)量元件影響,引起誤動(dòng)作。
58、PCBPCB板布局原則4 . 雙 面 放 置 元 件 時(shí) , 底 層 一 般 不 放 置 發(fā) 熱 元 件 。5.可調(diào)元件的布局 對(duì)于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線圈或微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求,若是機(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng);若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),則應(yīng)放置在印制電路板于調(diào)節(jié)的地方。 自動(dòng)布線自動(dòng)布線提示信息提示信息:1.布通率布通率100%2.生成節(jié)點(diǎn)間的連線生成節(jié)點(diǎn)間的連線66條條3.沒(méi)有布通的線段沒(méi)有布通的線段0條條4.所用時(shí)間所用時(shí)間:0:0:5利用同步器裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件原理圖內(nèi)部網(wǎng)原理圖內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連線方式絡(luò)連線方式在網(wǎng)絡(luò)名稱上附在網(wǎng)絡(luò)名稱上附加原理圖編
59、號(hào)加原理圖編號(hào)在連接的敷銅區(qū)在連接的敷銅區(qū)上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)更新封裝形式更新封裝形式刪除網(wǎng)絡(luò)表上刪除網(wǎng)絡(luò)表上沒(méi)有的元件沒(méi)有的元件根據(jù)原理圖生成根據(jù)原理圖生成PCB設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)計(jì)規(guī)則生成所有原生成所有原理圖的類型理圖的類型由設(shè)計(jì)方案中的所有總由設(shè)計(jì)方案中的所有總線生成網(wǎng)絡(luò)類型線生成網(wǎng)絡(luò)類型利用同步器裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件鼠線 鼠線是在引入網(wǎng)絡(luò)表鼠線是在引入網(wǎng)絡(luò)表后,系統(tǒng)根據(jù)布線規(guī)則后,系統(tǒng)根據(jù)布線規(guī)則自動(dòng)生成的,用來(lái)指引自動(dòng)生成的,用來(lái)指引布線的一種連線。布線的一種連線。鼠線只是形式上的鼠線只是形式上的一種線,沒(méi)有電氣一種線,沒(méi)有電氣意義。它只是表示意義。它只是表示出各個(gè)焊點(diǎn)間的連出各個(gè)焊點(diǎn)間的連接關(guān)
60、系。接關(guān)系。公/ /英制的轉(zhuǎn)換用View菜單下Toggle units命令,可實(shí)現(xiàn)公/英制轉(zhuǎn)換mm(mm(毫米毫米) )和和 mil(mil(英毫米英毫米) )換算關(guān)系:換算關(guān)系:1mil=0.0254mm1mil=0.0254mm距離測(cè)量距離測(cè)量用菜單下的命令用菜單下的命令實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量結(jié)果結(jié)果統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)DRCDRC設(shè)計(jì)規(guī)則檢查設(shè)計(jì)規(guī)則檢查運(yùn)行運(yùn)行DRC設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查規(guī)則檢查DRCDRC設(shè)計(jì)規(guī)則檢查設(shè)計(jì)規(guī)則檢查DRCDRC設(shè)計(jì)規(guī)則檢查設(shè)計(jì)規(guī)則檢查3D3D模擬顯示在這里可以調(diào)節(jié)觀看PCB板的角度此選項(xiàng)可以單獨(dú)查看PCB板的分類此命令可看3D模擬顯示第一講第一講 Protel 99 s
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