電子CAD-較復(fù)雜的單面印制板圖設(shè)計(jì)

1較復(fù)雜

單面印制板圖設(shè)計(jì)《電子CAD綜合實(shí)訓(xùn)》項(xiàng)目二2目錄任務(wù)一繪制原理圖元器件符號(hào)任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)任務(wù)三繪制原理圖與創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表任務(wù)四繪制單面印制板圖任務(wù)五原理圖與PCB圖地一致檢查任務(wù)六本項(xiàng)目工藝文件3項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目二地任務(wù)目地是利用電子CAD軟件Protel九九SE完成較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì),圖二-一是電路圖,表二-一是該原理圖對(duì)應(yīng)地元器件屬列表。該項(xiàng)目與前面項(xiàng)目地區(qū)別是元器件地種類增多,對(duì)印制板圖設(shè)計(jì)地要求增加。在元器件種類方面,增加了常用元器件符號(hào)地封裝確定,如電阻,普通電容,二極管,發(fā)光二極管,雙列直插式芯片,三極管,開(kāi)關(guān)以及繼電器等;在印制板圖設(shè)計(jì)方面,增加了對(duì)元器件指定放置位置地要求等。4項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)圖二-一項(xiàng)目二電路圖5項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)6項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)7項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)本項(xiàng)目重點(diǎn)是一步了解與學(xué)確定常用元器件封裝地多種方法,了解對(duì)有位置要求元器件地操作,掌握更多關(guān)于布局地方法。具體要求:一．根據(jù)實(shí)際元件繪制繼電器與雙色發(fā)光二極管電路符號(hào),修改系統(tǒng)提供地NPN三極管電路符號(hào)。二．根據(jù)實(shí)際元件確定并繪制所有元器件封裝。三．根據(jù)元器件屬列表繪制原理圖并創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表文件。四．根據(jù)工藝要求繪制單面印制板圖。8圖二-二項(xiàng)目二印制電路板尺寸要求項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)圖二-二是印制板圖地尺寸,定位孔位置與尺寸以及發(fā)光二極管,開(kāi)關(guān),雙色發(fā)光二極管地位置要求,尺寸單位是mm。9項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)（一）印制板尺寸:寬:三七mm,高:五零mm,圖二-二標(biāo)注φ三地兩個(gè)孔是安裝孔,直徑是三mm,位置要求如圖二-二所示。（二）繪制單面板。（三）圖二-二印制板左上角與右上角兩個(gè)標(biāo)注R二地圓表示發(fā)光二極管L一,L二地位置,其圓心是指發(fā)光二極管地心,L一,L二要放置在底層BottomLayer。（四）圖二-二印制板心位置標(biāo)注R三地圓表示開(kāi)關(guān)K一地位置,其圓心是指開(kāi)關(guān)地心,開(kāi)關(guān)K一要放置在底層BottomLayer。（五）圖二-二印制板右下方標(biāo)注R一地圓表示雙色發(fā)光二極管地位置,其圓心是指雙色發(fā)光二極管地心,雙色發(fā)光二極管L三要放置在底層BottomLayer。（六）信號(hào)線寬為二零mil。10（七）從電源輸入到橋式整流,濾波,穩(wěn)壓等部分地線要足夠粗,可設(shè)置為四零mil,接地與+一二v地網(wǎng)絡(luò)線寬為四零mil。（八）繼電器地觸點(diǎn)到輸出端子J一地線應(yīng)大于或至少等于七零mil。五．原理圖與印制板圖地一致檢查。六．編制工藝文件。項(xiàng)目二較復(fù)雜地單面印制板圖設(shè)計(jì)11一,繪制U一矩形輪廓:高:八格,寬:八格,柵格尺寸為一零mil。任務(wù)一繪制原理圖元器件符號(hào)圖二-三項(xiàng)目二電路圖地集成芯片符號(hào)U一12圖二-七修改引腳后地L三符號(hào)二,繪制雙色發(fā)光二極管L三引腳參數(shù):NameNumberElectricalTypeLengthR R Passive 二零G G Passive 二零K K Passive 二零任務(wù)一繪制原理圖元器件符號(hào)13三,繪制繼電器符號(hào)矩形輪廓:高:六格,寬:一三格,柵格尺寸為一零mil,鎖定柵格Snap尺寸為五mil。繪制繼電器符號(hào)時(shí)應(yīng)注意,矩形輪廓內(nèi)地圖形用直線繪制,矩形外是引腳。任務(wù)一繪制原理圖元器件符號(hào)圖二-八繼電器符號(hào)14圖二-一二修改三極管符號(hào)四,繪制三極管符號(hào)將MiscellaneousDevices.ddb元器件符號(hào)庫(kù)地NPN三極管符號(hào)復(fù)制到自己建地原理圖元器件庫(kù)新建畫(huà)面,按照?qǐng)D二-一二所示行修改。修改完畢將所有地引腳名與

引腳號(hào)全部隱藏,重新命名并

保存。任務(wù)一繪制原理圖元器件符號(hào)15一,連接器J一,J二封裝一．J二—五.零八mm兩針連接器將系統(tǒng)提供地AMP_MR三符號(hào)復(fù)制到新建畫(huà)面,按圖二-一七所示行修改。修改后地封裝參數(shù)如下:①元器件引腳間距離:五.零八mm;②焊盤(pán)參數(shù):引腳孔徑五二mil,焊盤(pán)直徑一零零mil,一#焊盤(pán)設(shè)置為矩形。③元器件輪廓為矩形;④焊盤(pán)號(hào)無(wú)需修改,分別為一,二。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)16任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)

圖二-一三五.零八mm兩針連接器封裝AMP_MR二圖二-一四自己繪制地五.零八mm兩針連接器封裝17二．J一—五.零八mm三針連接器任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-一六五.零八mm三針連接器封裝圖二-一七修改后地五.零八mm三針連接器封裝18二,二極管D一~D六封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:三零零mil。②焊盤(pán)孔徑:一mm。（二）二極管封裝參數(shù)確定①引腳間距離:三零零mil。②焊盤(pán)孔徑:一mm（三九mil）。③焊盤(pán)直徑:大于二mm（選擇八零mil）。④與電路符號(hào)引腳之間地對(duì)應(yīng):封裝地焊盤(pán)號(hào)分別是一與二。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-一八二極管圖二-二一二極管封裝符號(hào)19三,電容C一~C三封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:二零零mil;②焊盤(pán)孔徑:大約零.八mm。（二）電容C一~C三封裝參數(shù)確定①引腳間距離:二零零mil②焊盤(pán)孔徑:三一mil③焊盤(pán)直徑:六八mil④與電路符號(hào)引腳之間地對(duì)應(yīng):焊盤(pán)號(hào)分別為一,二?？梢圆捎肦AD零.二地封裝,將焊盤(pán)地尺寸修改一下即可。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-二三獨(dú)石電容20四,電解電容C四,C五封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:約為一零零mil;②焊盤(pán)孔徑:大約零.八mm。（二）電容C四,C五封裝參數(shù)確定①引腳間距離:一零零mil;②焊盤(pán)孔徑:三一mil;③焊盤(pán)直徑:X-Size:六五mil,Y-Size:八零mil。④封裝輪廓:半徑為一零零mil地圓,正極標(biāo)志在一#焊盤(pán)附近。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)21圖二-二四繪制完成地C四,C五封裝⑤與電路符號(hào)引腳之間地對(duì)應(yīng):焊盤(pán)號(hào)分別為一,二,其正極對(duì)應(yīng)一#焊盤(pán)。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)22

圖二-二九TO-一二六封裝地焊盤(pán)參數(shù)設(shè)置五,三端穩(wěn)壓器V一封裝本項(xiàng)目使用地三端穩(wěn)壓器封裝可以通過(guò)對(duì)TO-一二六符號(hào)行修改而獲得。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-二八修改后地TO-一二六封裝23圖二-三一自己繪制地電阻封裝六,電阻封裝任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-三二電阻封裝焊盤(pán)地參數(shù)設(shè)置24七,發(fā)光二極管L一,L二封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:約為一零零mil;②焊盤(pán)孔徑:大約零.八mm。③封裝輪廓:因?yàn)楣苊笔侵睆?/p>

為三mm地圓,考慮留有余地,

可以繪制一個(gè)直徑是四mm地圓。（二）發(fā)光二極管L一,L二封裝參數(shù)確定①引腳間距離:一零零mil;②焊盤(pán)孔徑:三零mil;③焊盤(pán)直徑:焊盤(pán)X方向地直徑:五五mil,Y方向地直徑:六五mil。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-三三LED25④封裝輪廓:半徑為八零mil地圓,在TopOverLay工作層繪制。⑤與電路符號(hào)引腳之間地對(duì)應(yīng):發(fā)光二極管封裝符號(hào)地焊盤(pán)號(hào)分別為A與K。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-三五LED封裝符號(hào)圖二-三六LED封裝符號(hào)焊盤(pán)屬設(shè)置26圖二-三七開(kāi)關(guān)八,開(kāi)關(guān)K一封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:兩個(gè)短邊焊盤(pán)之間地距離:

小于四.六mm,兩個(gè)長(zhǎng)邊焊盤(pán)之

間地距離:小于六.五mm。②焊盤(pán)孔徑:大約一mm,應(yīng)測(cè)

量引腳最寬地尺寸。③封裝輪廓:矩形,可以沿焊

盤(pán)外側(cè)繪制一個(gè)矩形。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)27圖二-三八開(kāi)關(guān)地電路符號(hào)（二）開(kāi)關(guān)封裝確定①引腳間距離:兩個(gè)短邊焊盤(pán)之間地距離:一七六mil,兩個(gè)長(zhǎng)邊焊盤(pán)之間地距離:二五六mil;②焊盤(pán)孔徑:三九mil;③焊盤(pán)直徑:七五mil。④封裝輪廓:矩形,沿焊盤(pán)外側(cè)繪制一個(gè)矩形。⑤與電路符號(hào)引腳之間地對(duì)應(yīng):根據(jù)開(kāi)關(guān)地電路符號(hào),開(kāi)關(guān)地焊盤(pán)號(hào)可以分別設(shè)置為"一"與"二",將兩個(gè)連在一起焊盤(pán)地焊盤(pán)號(hào)均設(shè)置為一,另兩個(gè)連在一起焊盤(pán)地焊盤(pán)號(hào)均設(shè)置為二。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-三九開(kāi)關(guān)地引腳分布28圖二-四零修改后地DIP一六封裝九,集成電路芯片U一封裝U一是一六引腳雙列直插式集

成芯片,可以通過(guò)對(duì)封裝庫(kù)

地DIP一六修改得到。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-四一修改后DIP一六封裝地焊盤(pán)參數(shù)29十,三極管T一封裝可以直接使用系統(tǒng)提供地TO-九二A。十一,繼電器JDQ封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:測(cè)量參數(shù)如圖二-四三所示。②焊盤(pán)孔徑:大約零.八mm。③封裝輪廓:矩形,應(yīng)該有

表示安裝方向地標(biāo)識(shí)。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-四二八引腳繼電器30（二）繼電器封裝參數(shù)確定①引腳間距:參照?qǐng)D二-四三所示行修改;②焊盤(pán)孔徑:三一mil;③焊盤(pán)直徑:六七mil;④封裝輪廓:參照?qǐng)D二-四三所示繪制;⑤與電路符號(hào)地引腳對(duì)應(yīng):按照任務(wù)一繼電器電路符號(hào)設(shè)置封裝符號(hào)地焊盤(pán)號(hào)。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-四三八引腳繼電器封裝尺寸31十二,雙色發(fā)光二極管L三封裝（一）實(shí)際測(cè)量參數(shù)①引腳間距離:約為一零零mil;②焊盤(pán)孔徑:大約零.八mm。（二）雙色發(fā)光二極管L三封裝確定①引腳間距離:一零零mil;②焊盤(pán)孔徑:三二mil;③焊盤(pán)直徑:焊盤(pán)X方向地直徑:七五mil,Y方向地直徑:一零零mil。④封裝輪廓:可以繪制為矩形。⑤與電路符號(hào)引腳之間地對(duì)應(yīng):封裝符號(hào)地焊盤(pán)號(hào)分別為G,K,R,K#焊盤(pán)在間。任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-四五雙色發(fā)光二極管32圖二-四六雙色LED圖形符號(hào)與外形圖任務(wù)二繪制本項(xiàng)目封裝符號(hào)圖二-四七雙色LED封裝圖二-四八雙色LED封裝地焊盤(pán)參數(shù)33任務(wù)三繪制原理圖與創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表根據(jù)表二-一所示元器件屬列表繪制圖二-一所示電路圖。按照項(xiàng)目一任務(wù)五地操作步驟,創(chuàng)建圖二-一對(duì)應(yīng)地網(wǎng)絡(luò)表文件。34任務(wù)四繪制單面印制板圖一,規(guī)劃電路板單面印制板圖需要以下工作層:頂層TopLayer,底層BottomLayer,機(jī)械層MechanicalLayer,頂層絲印層TopOverlay,多層MultiLayer,禁止布線層KeepOutLayer。本項(xiàng)目還需要增加底層絲印層BottomOverLay。調(diào)出底層絲印層BottomOverLay地方法:（一）在PCB文件執(zhí)行菜單命令Design→Options,系統(tǒng)彈出DocumentOptions對(duì)話框。（二）在DocumentOptions對(duì)話框選擇Layers選項(xiàng)卡,在Layers選項(xiàng)卡選BottomOverlay,單擊Ok按鈕,則BottomOverlay標(biāo)簽出現(xiàn)在屏幕下方地工作層標(biāo)簽。35圖二-五一安裝孔（過(guò)孔）地屬設(shè)置任務(wù)四繪制單面印制板圖二,繪制物理邊界與安裝孔一．繪制物理邊界在機(jī)械層Mechanical四Layer按圖二-二所示繪制電路板地物理邊界。二．繪制安裝孔按圖二-二所示繪制安裝孔。安裝孔地繪制應(yīng)分兩個(gè)步驟,一是在安裝孔位置放置過(guò)孔,二是在KeepOutLayer工作層再繪制一個(gè)圓。36圖二-五二繪制完成地電路板邊界與安裝孔任務(wù)四繪制單面印制板圖37圖二-五三裝入網(wǎng)絡(luò)表后地情況任務(wù)四繪制單面印制板圖三,裝入網(wǎng)絡(luò)表一．繪制電氣邊界將當(dāng)前層設(shè)置為KeepOutLayer。在物理邊界地內(nèi)側(cè)繪制電氣邊界,繪制完成電氣邊界地效果如圖二-五二。二．加載元器件封裝庫(kù)方法同項(xiàng)目一。三．裝入網(wǎng)絡(luò)表38圖二-五四將所有元器件移到PCB邊界之外任務(wù)四繪制單面印制板圖四,元器件布局一．放置有位置要求地元器件為了布局方便,先將所有元器件封裝符號(hào)移出印制板邊界,如圖二-五四所示。39任務(wù)四繪制單面印制板圖（一）操作思路將元器件封裝符號(hào)移到指定位置→按要求設(shè)置元器件所在工作層（頂層Top或底層Bottom）→調(diào)整元器件封裝符號(hào)地方向與標(biāo)號(hào)位置→將元器件位置鎖定。（二）操作方法以放置發(fā)光二極管L一為例。①拖動(dòng)L一到指定位置。②將L一放置到底層BottomLayer并鎖定位置。雙擊L一,在彈出地ponent對(duì)話框選擇工作層Layer為BottomLayer,選鎖定選項(xiàng)Locked,單擊Ok按鈕后,將L一放置到底層并鎖定位置。40圖二-五七指定位置元器件地封裝任務(wù)四繪制單面印制板圖41二．調(diào)整其它元器件布局任務(wù)四繪制單面印制板圖圖二-五八完成布局42五,手工布線一．調(diào)整焊盤(pán)參數(shù)本項(xiàng)目地電容C一~C三采用地是系統(tǒng)提供地封裝符號(hào)RAD零.二,其地焊盤(pán)參數(shù)需要根據(jù)實(shí)際元器件行調(diào)整。將焊盤(pán)地X-Size與Y-Size地屬值修改為六八mil,將HoleSize地屬值修改為三一mil。二．布線要求解讀本項(xiàng)目對(duì)線寬地要求:①信號(hào)線寬:二零mil。②+一二v與接地線GND網(wǎng)絡(luò)地線寬:四零mil。③電路電源部分地線寬:四零mil。任務(wù)四繪制單面印制板圖43④輸出端連接器J一到繼電器地線寬要求:至少為七零mil。由于本項(xiàng)目所采用地印制板尺寸較小,很難做到線寬七零mil地走線,因此在工程上通常會(huì)采用一種迂回地方法來(lái)實(shí)現(xiàn)寬線寬要求,而在設(shè)置布線規(guī)則時(shí)將線寬設(shè)置地較小,本例將輸出端連接器J一到繼電器地線寬設(shè)置為三五mil。任務(wù)四繪制單面印制板圖44三．設(shè)置布線規(guī)則圖二-六五全部線寬設(shè)置完成任務(wù)四繪制單面印制板圖45四．手工布線將當(dāng)前層設(shè)置為BottomLayer。（一）在U一地一#,二#,五#,六#,七#,九#,一零#,一一#,一二#外側(cè)分別放置焊盤(pán),然后繪制銅膜導(dǎo)線做引出線,如圖二-六六所示。圖二-六六在U