PCB板設(shè)計(jì)步驟

1、精選1.5 PCB板的設(shè)計(jì)步驟（1）方案分析 打算電路原理圖如何設(shè)計(jì)，同時(shí)也影響到PCB板如何規(guī)劃。依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行方案比較、選擇，元器件的選擇等，開發(fā)項(xiàng)目中最重要的環(huán)節(jié)。（2）電路仿真 在設(shè)計(jì)電路原理圖之前，有時(shí)會(huì)會(huì)對(duì)某一部分電路設(shè)計(jì)并不格外確定，因此需要通過電路方針來驗(yàn)證。還可以用于確定電路中某些重要器件參數(shù)。（3）設(shè)計(jì)原理圖元件 PROTEL DXP供應(yīng)了豐富的原理圖元件庫，但不行能包括全部元件，必要時(shí)需動(dòng)手設(shè)計(jì)原理圖元件，建立自己的元件庫。（4）繪制原理圖 找到全部需要的原理元件后，開頭原理圖繪制。依據(jù)電路簡單程度打算是否需要使用層次原理圖。完成原理圖后，用ERC（電氣法則檢查）工具查

2、錯(cuò)。找到出錯(cuò)緣由并修改原理圖電路，重新查錯(cuò)到?jīng)]有原則性錯(cuò)誤為止。5）設(shè)計(jì)元件封裝 和原理圖元件一樣，PROTEL DXP也不行能供應(yīng)全部元件的封裝。需要時(shí)自行設(shè)計(jì)并建立新的元件封裝庫。6）設(shè)計(jì)PCB板 確認(rèn)原理圖沒有錯(cuò)誤之后，開頭PCB板的繪制。首先繪出PCB板的輪廓，確定工藝要求（如使用幾層板等）。然后將原理圖傳輸?shù)絇CB板中，在網(wǎng)絡(luò)表、設(shè)計(jì)規(guī)章和原理圖的引導(dǎo)下布局和布線。利用設(shè)計(jì)規(guī)章查錯(cuò)。是電路設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它將打算該產(chǎn)品的有用性能，需要考慮的因素很多，不同的電路有不同要求（7）文檔整理 對(duì)原理圖、PCB圖及器件清單等文件予以保存，以便以后維護(hù)和修改DXP的元器件庫有原理圖元件庫、

3、PCB元件庫和集成元件庫，擴(kuò)展名分別為SchLib、PcbLib、IntLib。但DXP仍舊可以打開并使用Protel以往版本的元件庫文件。在創(chuàng)建一個(gè)新的原理圖文件后，DXP默認(rèn)為該文件裝載兩個(gè)集成元器件庫：Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib。由于這兩個(gè)集成元器件庫中包含有最常用的元器件。留意： Protel DXP 中，默認(rèn)的工作組的文件名后綴為 .PrjGrp ，默認(rèn)的項(xiàng)目文件名后綴為 .PrjPCB 。假如新建的是 FPGA 設(shè)計(jì)項(xiàng)目，建立的項(xiàng)目文件稱后綴為 .PrjFpg 。 也可以將某個(gè)文件夾下的全

4、部元件庫一次性都添加進(jìn)來，方法是：接受類似于Windows的操作，先選中該文件夾下的第一個(gè)元件庫文件后，按住Shift鍵再選中元件庫里的最終一個(gè)文件，這樣就能選中該文件夾下的全部文件，最終點(diǎn)打開按鈕，即可完成添加元件庫操作。3.1 原理圖的設(shè)計(jì)方法和步驟 下面就以下圖 所示的簡潔 555 定時(shí)器電路圖為例，介紹電路原理圖的設(shè)計(jì)方法和步驟。 3.1.1 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目 電路設(shè)計(jì)主要包括原理圖設(shè)計(jì)和 PCB 設(shè)計(jì)。首先創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后在項(xiàng)目中添加原理圖文件和 PCB 文件，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目方法： 單擊設(shè)計(jì)管理窗口底部的 File 按鈕，彈出一個(gè)面板。 New 子面板中單擊 Blank Proje

5、ct （ PCB ）選項(xiàng)，將彈出 Projects 工作面板。 建立了一個(gè)新的項(xiàng)目后，執(zhí)行菜單命令 File/Save Project As ，將新項(xiàng)目重命名為“ myProject1 PrjPCB ”，保存該項(xiàng)目到合適位置 3.1.2 創(chuàng)建一張新的原理圖圖紙執(zhí)行菜單命令 New Schematic 創(chuàng)建一張新的原理圖文件。 可以看到 Sheetl.SchDoc 的原理圖文件，同時(shí)原理圖文件夾自動(dòng)添加到項(xiàng)目中。 執(zhí)行菜單命令 File/Save As ，將新原理圖文件保存在用戶指定的位置。同時(shí)可以轉(zhuǎn)變?cè)韴D文件名為 555 .SchDoc 。此時(shí)看到一張空白電路圖紙，打開原理圖圖紙?jiān)O(shè)置對(duì)話框。

6、 3.3 查找元件 （ 1 ） SCH 設(shè)計(jì)界面的下方有一排按鈕，單擊 Libraries （庫）按鈕，彈出如圖 庫對(duì)話框。 （ 2 ）單擊庫對(duì)話框中的 Search 按鈕，彈出如圖 庫搜尋對(duì)話框，利用此對(duì)話框可以找到元件 555 在哪個(gè)庫中（ 3 ）在 Scope 選項(xiàng)區(qū)域中確認(rèn)設(shè)置為 Libraries on Path ，單擊 Path 右邊的打開圖標(biāo)按鈕，找到安裝的 Protel DXP 庫的文件夾路徑，如 C ： Program Files Altium Library 。同時(shí)確認(rèn) Include subdirectories 復(fù)選項(xiàng)被選定。 （ 4 ）在 Seach Criteria

7、 （搜尋標(biāo)準(zhǔn)）選項(xiàng)區(qū)域中可以使用 Name 、 Description 、 ModelType 、 Model Name 組合來說明要搜尋的元件，例如要搜尋和 555 元件相關(guān)的可以在 Name 文本框中鍵入 *555* 。 5 ）單擊 Search 按鈕開頭搜尋，查找結(jié)果會(huì)顯示在 Result 對(duì)話框中，如圖 所示。 能否找到所需要的元件關(guān)鍵在于輸入的規(guī)章設(shè)置是否正確，一般盡量使用通配符以擴(kuò)大搜尋范圍。 6 ）單擊 Install Library 按鈕， TI Analog Timer Circuit . IntLib 庫就添加到當(dāng)前項(xiàng)目中。在當(dāng)前項(xiàng)目中就可以取用該庫中的全部元件。 在完成了

8、對(duì)一個(gè)元件的查找后，可以依據(jù) 555 電路原理圖的要求，依次找到其他元件所屬元件庫，并進(jìn)行安裝。3.4 添加或刪除元件庫 在庫對(duì)話框中單擊 Libraries 按鈕，彈出如圖 所示對(duì)話框，其中 Ordered List of Installed Libraries 列表框中主要說明當(dāng)前項(xiàng)目中安裝了哪些元件庫。 元件庫在列表中的位置影響了元件的搜尋速度，通常是將常用元件庫放在較高位置，以便對(duì)其先進(jìn)行搜尋。3.1.5 在原理圖中放置元件 3.6 設(shè)置元件屬性 Designator 文本框右邊的 Visible 復(fù)選項(xiàng)是設(shè)置元件標(biāo)識(shí)在原理圖上是否可見，假如選定 Visible 復(fù)選項(xiàng)，則元件標(biāo)識(shí) U

9、1 消滅在原理圖上，假如不選中，則元件序號(hào)被隱蔽。 3.1.7 放置電源和接地符號(hào) 3.1.8 繪制原理圖 Net and Net Label （網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)名稱） 彼此連接在一起的一組元件引腳稱為網(wǎng)絡(luò)（ net ）。 例如 555 電路圖中的 NE555P 的第七腳、第六腳、 R1 、 C1 是連在一起的稱為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)名稱實(shí)際上是一個(gè)電氣連接點(diǎn)，具有相同網(wǎng)絡(luò)名稱的電氣連接表明是連在一起的。網(wǎng)絡(luò)名稱主要用于層次原理圖電路和多重式電路中的各個(gè)模塊之間的連接。也就是說定義網(wǎng)絡(luò)名稱的用途是將兩個(gè)和兩個(gè)以上沒有相互連接的網(wǎng)絡(luò)，命名相同的網(wǎng)絡(luò)名稱，使它們?cè)陔姎夂x上屬于同一網(wǎng)絡(luò)。在印刷電路板布線時(shí)格外

10、重要。在連接線路比較遠(yuǎn)或線路走線簡單時(shí)，使用網(wǎng)絡(luò)名稱代替實(shí)際走線使電路圖簡化。 網(wǎng)絡(luò)名稱屬性對(duì)話框 3.2 設(shè)置項(xiàng)目選項(xiàng) 項(xiàng)目選項(xiàng)包括錯(cuò)誤檢查規(guī)章、連接矩陣、比較設(shè)置、 ECO 啟動(dòng)、輸出路徑和網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)以及用戶指定的任何項(xiàng)目規(guī)章。 Error Reporting （錯(cuò)誤報(bào)告）選項(xiàng)卡 Error Reporting 用于報(bào)告原理圖設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，主要涉及下面幾個(gè)方面： Violations Associated with Buses （總線錯(cuò)誤檢查報(bào)告）、 Violations Associated with Components （元件錯(cuò)誤檢查報(bào)告）、 Violations Associated

11、with Documents （文件錯(cuò)誤檢查報(bào)告）、 Violations Associated with Nets （網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤檢查報(bào)告）、 Violations Associated with Others （其他錯(cuò)誤檢查報(bào)告）、 Violations Associated with Parameters （參數(shù)錯(cuò)誤檢查報(bào)告）。Options （選項(xiàng)）選項(xiàng)卡 Netlist Options 區(qū)域：有兩個(gè)復(fù)選項(xiàng)分別為 Allow ports to Name Nets 和 Allow Sheet Entries to Name Nets 。 Allow ports to Name Nets 表示

12、允許用系統(tǒng)所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)名來代替與輸人輸出端口相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)名。假如所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目只是簡潔的原理圖文檔，不包含層次關(guān)系，可以選擇此項(xiàng)。 Allow Sheet Entries to Name Nets 表示允許用系統(tǒng)所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)名來代替與子圖入口相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)名。該項(xiàng)為系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置選項(xiàng)。3.3 編譯項(xiàng)目當(dāng)項(xiàng)目被編譯時(shí)，在項(xiàng)目選項(xiàng)中設(shè)置的錯(cuò)誤檢查都會(huì)被啟動(dòng)，同時(shí)彈出 Message 窗口顯示錯(cuò)誤信息。假如原理圖繪制正確，將不會(huì)彈出 Message 窗口。 修改原理圖后要重新編譯。 除了通過畫導(dǎo)線來進(jìn)行電氣連接之外，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)（Net Label）也具有電氣連接特性。所謂網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，就是電氣接點(diǎn)，其用途是將兩

13、個(gè)或兩個(gè)以上沒有相互連接的網(wǎng)絡(luò)，通過命名為同一網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方法，使它們?cè)谝饬x上屬于同一網(wǎng)絡(luò)。具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的電源、引腳、導(dǎo)線等在電氣連接上是連接在一起的。在一些簡單應(yīng)用（如層次電路或多重式電路中各個(gè)模塊電路之間的連接）中，直接使用導(dǎo)線連接方式，會(huì)使圖紙顯得雜亂無章，使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)則可以使得圖紙清楚易讀，這對(duì)于利用網(wǎng)絡(luò)表進(jìn)行印刷電路板自動(dòng)布線時(shí)是格外重要的。導(dǎo)線或元件引腳和總線相連是通過總線分支線（Bus Entry）來實(shí)現(xiàn)的。4.3 元件的選擇依據(jù)和布局原則布局大致要考慮以下幾個(gè)原則：（1）按輸入信號(hào)從左向右分布元件，輸出端在最右邊；（2）單電源在上，地線在下，雙電源正極在上，負(fù)極在下；（3）元

14、件編號(hào)按電路功能模塊編號(hào)，在簡潔的電路中也可以按上下左右挨次編號(hào)；（4）元件在圖紙中的擺放要分布均勻，排列整齊；（5）元件的編號(hào)標(biāo)注，參數(shù)及單位要符合行業(yè)規(guī)章。100mils=2.54mm其中1000mils=1Inches銅膜導(dǎo)線（Track）：簡稱導(dǎo)線，是敷銅經(jīng)腐蝕后形成的用于連接各個(gè)焊點(diǎn)的導(dǎo)線。印刷電路板的設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線來完成的。飛線：用來表示連接關(guān)系的線。它只表示焊盤之間有連接關(guān)系，是一種形式上的連接，并不具備實(shí)質(zhì)性的電氣連接關(guān)系。飛線在手工布線時(shí)可起引導(dǎo)作用，從而便利手工布線。飛線是在引入網(wǎng)絡(luò)表后生成的，而飛線所指的焊盤間一旦完成實(shí)質(zhì)性的電氣連接，則飛線自動(dòng)消逝。當(dāng)同一網(wǎng)絡(luò)

15、中，部分電氣連接斷開導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能完全連通時(shí)，系統(tǒng)就又會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生飛線提示電路不通。利用飛線的這一特點(diǎn)，可以依據(jù)電路板中有無飛線來大致推斷電路板是否已完成布線。平安間距：進(jìn)行印刷電路板的設(shè)計(jì)時(shí)，為了避開導(dǎo)線、過孔、焊點(diǎn)及元件的相互干擾，必需使它們之間留出肯定的距離，這個(gè)距離稱之為平安間距（Clearance）。銅膜導(dǎo)線具有實(shí)際的電氣連接意義，并且具有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，它的屬性由設(shè)計(jì)規(guī)章打算；而直線雖然也具有實(shí)際的電氣連接意義，但是它不具有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，且它的屬性也不由設(shè)計(jì)規(guī)章打算，常用放置直線來繪制印制電路板的外形、元器件的輪廓和禁止布線層的邊界等。放置直線的常用方法有： 執(zhí)行菜單命令【Place】/【Lin

16、e】；單擊Placement欄上的放置直線按鈕/使用放置直線的快捷鍵P-L繪制銅膜導(dǎo)線的具體方法有： · 執(zhí)行菜單命令【Place】/【Interactive Routing】；· 單擊放置工具欄中的按鈕。 · 快捷鍵P-t 接受矩形填充可以實(shí)現(xiàn)在印制電路板上，大面積的接地或布置電源，用來提高印制電路板的牢靠性和抗干擾性能。在印制板上大面積的接地，還可以接受另外一種方法，就是放置多變形填充，它比放置矩形填充更機(jī)敏，可以實(shí)現(xiàn)包地、屏蔽等多種印制電路板常用的功能。禁止布線層用于定義放置元件和布線區(qū)域的，即定義電氣邊界。設(shè)計(jì)印制電路板前，肯定要先定義禁止布線層。 Des

17、ign-Board Options電氣柵格（Electrical Grid）的尺寸肯定要小于跳動(dòng)?xùn)鸥瘢⊿nap Grid）的尺寸，但是兩者也不能相差很大，只有這樣，光標(biāo)才能精確地捕獲到所需的電氣連接點(diǎn)。6.5.3 元件的手工布局與調(diào)整元件的布局要考慮以下幾個(gè)方面的問題。（1）元件布局應(yīng)便于用戶的操作使用。（2）盡量依據(jù)電路的功能布局。 3）數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡可能分開。（4）特殊元件的布局要依據(jù)不同元件的特點(diǎn)進(jìn)行合理布局。 5）應(yīng)留出電路板的安裝孔和支架孔以及其他有特殊安裝要求的元件的安裝位置等。 設(shè)置好布線規(guī)章的參數(shù)后，還要對(duì)自動(dòng)布線器進(jìn)行初始化，也即選擇相應(yīng)的布線策略。執(zhí)行菜單命令

18、Auto RouteSetup，彈出Situs自動(dòng)布線器策略設(shè)置對(duì)話框。DXP中自動(dòng)布線器的布線策略由系統(tǒng)本身生成，一般不要去修改設(shè)計(jì)規(guī)章的檢測可以分為兩種結(jié)果：一種是報(bào)表（Report）輸出，可以產(chǎn)生檢測的結(jié)果報(bào)表；另一種是在線檢測（On-Line）工具，也就是在布線的過程中對(duì)布線規(guī)章進(jìn)行檢測，防止錯(cuò)誤產(chǎn)生。 7.4 創(chuàng)建元器件的集成庫文件集成庫的優(yōu)點(diǎn)就是在調(diào)用一個(gè)元器件時(shí)可以同時(shí)查看該元器件的原理圖符號(hào)、PCB圖的封裝形式、仿真模型等。利用溝通小信號(hào)分析可以得到電路的幅頻特性和相頻特性 留意：進(jìn)行溝通小信號(hào)分析之前，需要先計(jì)算直流工作點(diǎn)（選擇Operating Point Analysis即可）