Protel99SE電路設(shè)計_5(新版)

1、第二部分 Protel 99 SE電路設(shè)計PCB印制電路板的繪制舉例：PCB圖1單管放大器的繪制R147KR35.1KR215KR4100+C1100uF+C2100uF+C3100uFQ19013VCCINOUT電路板設(shè)計的預(yù)先準備工作n1. 繪制原理圖。n2. 元件封裝的準備。Protel提供的封裝庫中已有的封裝（符合元件要求）直接使用，例如電阻封裝AXIAL0.4，無極性電容封裝RAD0.1，DIP和SIP等。 Protel封裝庫中有的，但封裝不符合實際元件的要求的（尺寸不符合或引腳序號不一致），使用修改法繪制。例如：二極管和三極管等。 Protel封裝庫中沒有的，但符合向?qū)б?guī)定的標準元

2、件，使用向?qū)ХɡL制。例如：小容量電解電容RB.1/.2等。 Protel封裝庫中沒有的，但是不符合向?qū)б?guī)定的非標準元件，手工繪制。例如：各種按鍵，電源插座等。n3. 為原理圖中的元件設(shè)置封裝屬性。 具體為：在已畫好的原理圖中，將封裝的名稱填寫在元器件屬性中的“Footprint”項中，即完成了對元件封裝的設(shè)置。 進行元器件封裝遺漏檢查 【edit】/【export to spread】。 n4. 生成原理圖網(wǎng)絡(luò)表，該網(wǎng)絡(luò)表必須是包含元件封裝的。n1.1.新建新建PCBPCB設(shè)計文件設(shè)計文件 新建PCB設(shè)計文件*.PCB，雙擊文件進入PCB編輯環(huán)境。PCB圖的繪制步驟PCB管理器窗口工作層標簽工

3、具欄PCBPCB編輯界面編輯界面n2.2.設(shè)置工作環(huán)境參數(shù)設(shè)置工作環(huán)境參數(shù) 包括：工作層的設(shè)置（信號層，內(nèi)部電源/接地層和機械層） 在菜單【Design】-【Layer Stack Manager】中設(shè)置信號層和內(nèi)部電源/接地層。 在菜單【Design】-【Mechanical Layers】中設(shè)置機械層。工作層的打開/關(guān)閉。 在菜單【Design】-【Options】中的Layers標簽中,選擇需要的工作層。工作區(qū)參數(shù)的設(shè)置。 在菜單【Design】-【Options】中的Options標簽中，設(shè)置柵格 Grids的尺寸。n 3. 3.規(guī)劃印刷電路板規(guī)劃印刷電路板主要是確定電路板的邊框，包括

4、電路板的尺寸和形狀等。在需要放置定位孔的地方放上適當大小的焊盤。注意點：1.首先，在mechanical機械層繪制PCB板的外邊框。然后，在Keepout Layer禁止布線層繪制禁止布線邊框。該邊框的尺寸應(yīng)等于或略小于機械層的邊框。2.當禁止布線層的邊框和機械層的邊框外形和尺寸相同時，機械層的邊框可以不畫，只需在禁止布線層繪制邊框即可。3.邊框必須是封閉的。4.繪制邊框時，可以根據(jù)需要切換公英制單位。 【View】-【Toggle Units】n 4. 4.加載元件封裝庫加載元件封裝庫n 5.5.加載網(wǎng)絡(luò)表加載網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表中包含有元件以及元件之間的連接關(guān)系。加載了網(wǎng)絡(luò)表之后，原理圖中的元件的

5、封裝將自動的裝載到PCB圖中，元件之間的電氣連接關(guān)系也會用預(yù)拉線的形式反應(yīng)出來。有兩種加載網(wǎng)絡(luò)表的方法：在原理圖環(huán)境中，利用設(shè)計同步器自動加載?！綝esign】-【Update PCB】在PCB環(huán)境中，手工加載網(wǎng)絡(luò)表?！綝esign】-【Load Nets】n 6. 6.修改焊盤的大小修改焊盤的大小將焊盤統(tǒng)一修改為合適的大小。焊盤的尺寸應(yīng)符合以下的規(guī)則：焊盤的孔徑要比實際元件的引腳直徑稍大一些，通常以引腳直徑加上0.2mm作為焊盤孔徑，焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑應(yīng)該為焊盤孔徑加上1.2mm，至少為焊盤孔徑加上1.0mm。常用的焊盤尺寸組合如下表：焊盤孔徑焊盤孔徑0.4mm0.5mm0.6mm

6、0.8mm1.0mm1.2mm1.6mm2.0mm焊盤外徑焊盤外徑1.5mm1.5mm2.0mm2.0mm2.5mm3.0mm3.5mm4.0mm焊盤的尺寸使用全局法修改。n 6. 6.修改焊盤的大小修改焊盤的大小將焊盤統(tǒng)一修改為合適的大小。焊盤的尺寸應(yīng)符合以下的規(guī)則：焊盤的孔徑要比實際元件的引腳直徑稍大一些，通常以引腳直徑加上0.2mm作為焊盤孔徑，焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑應(yīng)該為焊盤孔徑加上1.2mm，至少為焊盤孔徑加上1.0mm。常用的焊盤尺寸組合如下表：焊盤孔徑焊盤孔徑0.4mm0.5mm0.6mm0.8mm1.0mm1.2mm1.6mm2.0mm焊盤外徑焊盤外徑1.5mm1.5mm

7、2.0mm2.0mm2.5mm3.0mm3.5mm4.0mmn 7. 7.添加額外的焊盤添加額外的焊盤要為電源和接地端口，以及輸入和輸出端口這些沒有元件封裝的添加額外的焊盤或封裝形式。n 8. 8.元件布局元件布局元件布局就是把元件封裝合理排布在電路板上。元件布局應(yīng)當從機械結(jié)構(gòu)、散熱、電磁干擾、布線的方便性等方面綜合考慮。元件布局的原則：元件布局的原則：1）元件盡量單面放置。2）按照原理圖中電流的流向和信號的流向布局。3）電源線和地線的處理。 電源線和地線之間要加上去耦電容，且去耦電容的位置要靠近集成電路芯片的電源引腳放置，否則濾波效果會變差。 盡量加寬電源線和地線的寬度。線寬的關(guān)系是：地線電

8、源線信號線。通常信號線寬：10mil（0.3mm），電源線和地線寬為40-100mil(1-2.5mm)。 用大面積的銅層對地敷銅，提高抗電磁干擾能力。濾濾波波電電容容4）數(shù)字電路與模擬電路的共地處理。 如果電路中同時存在數(shù)字電路和模擬電路，必須分開布局,使模擬和數(shù)字電路之間的干擾達到最小。 模擬地和數(shù)字地分開接地，互不相連，最后一點接地。5）分功能模塊進行布局，同一功能模塊中的元件就近集中放置。各功能模塊以核心元器件為中心，其它元件圍繞它來進行布局。分功能模塊進行布局分功能模塊進行布局6）電源插座、接插件和端口等器件應(yīng)放置在板子的邊緣，方便插拔。電位器、可調(diào)電容電感、按鍵開關(guān)等需要用戶操作的

9、器件應(yīng)放置在板上方便調(diào)節(jié)的位置。7）元件放置方向: 元件只能沿水平和垂直兩個方向排列。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。8）單片機芯片的時鐘晶振電路的元件應(yīng)該盡量靠近單片機芯片的時鐘信號引腳,以減小時鐘電路的連線長度。且晶振的兩個引腳之間不要走線。9）位于電路板邊緣的元器件（除電源、串口等接口外），離電路板邊緣一般不小于2mm。 n有兩種布局方法：自動布局和手工布局。一般需要自己手工布局。n布局完成后，調(diào)整元件的標注字符，使字符統(tǒng)一朝向。n使用對齊工具，使元件盡量水平垂直對齊。n布局完成后，可以使用三維效果圖觀看布局效果。 【View】-【Board in 3D】n 9. 9.布線布線Prot

10、el電路板布線有兩種方法：自動布線和手工布線。通常采用先自動布線，再手工調(diào)整的方法。自動布線之前必須先設(shè)置好布線規(guī)則，protel會按照設(shè)置好的規(guī)則來自動布線。1 1）設(shè)置布線規(guī)則）設(shè)置布線規(guī)則布線規(guī)則是設(shè)置布線的各個規(guī)范。例如：布線層面、線寬、安全間距、布線的拓樸結(jié)構(gòu)等規(guī)則。在菜單欄【Design】中選擇【Rules】菜單項，彈出“Design Rules”對話框，在該對話框中設(shè)置各種布線規(guī)則。布線規(guī)則一般需要設(shè)置以下幾點：n安全間距安全間距(Clearance Constraint)(Clearance Constraint) 它規(guī)定了板上不同網(wǎng)絡(luò)的走線、焊盤、過孔等之間必須保持的距離。

11、一般板子可設(shè)為10mil（0.254mm），較空的板子可設(shè)為20mil（0.508mm）。n走線層面和方向（走線層面和方向（Routing LayersRouting Layers）此處可設(shè)置使用的走線層和每層的主要走線方向。單面板只用底層。n走線線寬（走線線寬（Width ConstraintWidth Constraint） 它規(guī)定了手工和自動布線時走線的寬度。整個板范圍的線寬一般取10-60mil（0.2-1.5mm），另添加一些特殊的網(wǎng)絡(luò)線寬設(shè)置，如地線、電源線等。地線一般可選60mil（1.5mm）寬度，各種電源線一般可選40-60mil(1.0-1.5mm)寬度。其中Whole B

12、oard為對整個板的線寬約束，它的優(yōu)先級最低。Net為對某個網(wǎng)絡(luò)的線寬約束，在布線時首先滿足網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)組等的線寬約束條件。2 2）自動布線）自動布線自動布線的功能都在菜單欄【Auto Route】下。自動布線可以完成絕大部分的電路板布線任務(wù)。n1 1、對自動布線功能進行設(shè)置、對自動布線功能進行設(shè)置Auto Route/Setup n2 2、開始自動布線、開始自動布線Auto Route/All3 3）手工調(diào)整）手工調(diào)整將自動布線中不合理的地方進行手工調(diào)整。在空間夠的情況下對地線、電源線等加粗，某幾根繞得太多的線重布一下，優(yōu)化布線。n 10. 10.PCBPCB設(shè)計規(guī)則檢查設(shè)計規(guī)則檢查DRCDR

13、C選擇菜單欄Tools/Design Rule Check，在彈出的對話框中單擊“Run DRC”按鍵，即可啟動DRC檢查。n在PCB圖中，違反規(guī)則的部分將以綠色顯示。n補充：網(wǎng)絡(luò)表的比較補充：網(wǎng)絡(luò)表的比較PCB圖繪制完成后，也可以生成網(wǎng)絡(luò)表，將PCB的網(wǎng)絡(luò)表與原理圖的網(wǎng)絡(luò)表進行比較，可以檢查PCB圖是否和原理圖完全一致。PCB圖生成網(wǎng)絡(luò)表的方法是：【Design】-【Netlist Manger】,彈出的對話框中點擊“Menu”按鍵。生成了PCB網(wǎng)絡(luò)表之后，進入原理圖環(huán)境。在原理圖環(huán)境中，選擇菜單【Reports】-【Netlist Compare】，即可將兩個網(wǎng)絡(luò)表進行比較。高級PCB設(shè)計技術(shù)n1.1.補淚滴補淚滴當與焊盤連接的銅模線較細時，