AltiumDesigner原理圖與PCB設(shè)計(jì)課件

項(xiàng)目三設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源PCB單面板電子CAD學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)模式掌握自動(dòng)規(guī)劃電路板的方法及技巧。掌握PCB編輯器工作環(huán)境的設(shè)置。理解封裝在印制電路板設(shè)計(jì)中的重要性。手動(dòng)布線的方式和方法。理解印制電路板設(shè)計(jì)規(guī)則檢查的實(shí)際意義。工作任務(wù)印制電路板基礎(chǔ)知識(shí)。用向?qū)б?guī)劃將項(xiàng)目一穩(wěn)壓電電路設(shè)計(jì)成單面PCB板圖。對(duì)PCB進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。重難點(diǎn)內(nèi)容1、向?qū)ё詣?dòng)規(guī)劃PCB板形狀2、原理圖中元器件封裝類型的檢查及修改3、元器件和網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)入與修改4、手動(dòng)布局、交互式布線1.元件的封裝類型教學(xué)模式元件封裝類型是為了實(shí)際元器件在印制電路板上焊接、安裝、維護(hù)服務(wù)的，必須保證在印制電路板上給該元器件預(yù)留的足夠位置空間，焊盤形狀大小要保證元器件引腳插得進(jìn)去、焊盤與元件引腳一一對(duì)應(yīng)、焊盤間距與元件引腳間距保持一致等。一個(gè)封裝類型對(duì)應(yīng)一個(gè)封裝名稱，包含了元件的外形長寬尺寸、焊盤尺寸、引腳信息(名稱、數(shù)量、長短、間距、電氣特性)等基本信息。相關(guān)知識(shí)教學(xué)模式根據(jù)電路原理圖，按照信號(hào)走向逐個(gè)安排各電路元器件的位置，以電路核心元器件為中心，其它元器件圍繞電路核心元器件進(jìn)行布局。信號(hào)的流向一般從左到右、或從上到下，元器件放置相互平行、或垂直排列，整體要求整齊、美觀、緊湊，模擬部分元件與數(shù)字部分元件盡量分開，高頻信號(hào)與低頻信號(hào)盡量分開，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)盡量分開。2.元件布局3.網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)網(wǎng)絡(luò)即電線，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)是網(wǎng)絡(luò)的名，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)具有實(shí)際的電氣連接意義，電路圖中具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的導(dǎo)線，它們實(shí)際上是連接在一起的，當(dāng)需要連接的線段比較長，或因電路較復(fù)雜使繪制電連接線比較困難時(shí)，應(yīng)盡量使用放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方法來實(shí)現(xiàn)電氣連接教學(xué)模式實(shí)用穩(wěn)壓電源電路板制作技術(shù)指標(biāo)要求如下：(1)單面板，電路板尺寸為3000mil×1900mil，禁止布線區(qū)與板子邊沿的距離為200mil。(2)電路圖中所有元器件均采用插針式封裝。(3)焊盤之間允許走一根銅膜導(dǎo)線，最小間距為30mil。(4)最小銅膜導(dǎo)線寬度為60mil，導(dǎo)線拐角為45°。(5)對(duì)PCB進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。(6)在4角放置4個(gè)安裝孔，孔徑為120mil。項(xiàng)目目標(biāo)教學(xué)模式任務(wù)3.1元件封裝類型(一)瀏覽系統(tǒng)元件封裝庫演示1.打開集成元件庫。執(zhí)行【文件】→【打開】菜單命令，打開路徑AD14.2.3\Library中的集成庫文件MiscellaneousDevices.IntLib，出現(xiàn)對(duì)話框，單擊【抽取源文件】按鈕。2.打開項(xiàng)目工作面板，庫文件MiscellaneousDevices.LibPkg中包含有兩個(gè)文件。雙擊MiscellaneousDevices.PcbLib文件名，系統(tǒng)打開封裝庫環(huán)境。3.單擊左側(cè)的PCBLibrary工作面板，拉動(dòng)滾動(dòng)條，單擊每一個(gè)封裝名稱，瀏覽MiscellaneousDevices.PcbLib中所有封裝類型。教學(xué)模式任務(wù)3.1元件封裝類型(二)檢查電路圖中各元件的封裝形式演示1.執(zhí)行【文件】→【打開工程】菜單命令，打開項(xiàng)目一“實(shí)用穩(wěn)壓電源.PrjPCB”，項(xiàng)目中所繪制的“實(shí)用穩(wěn)壓電源.SchDoc”也一同被打開。2.雙擊電路圖中的第一個(gè)元件“N”，彈出【元件屬性】對(duì)話框，其Footprint欄有“PIN1”封裝類型（不能空白?。。螕粲蚁陆恰綞dit】按鈕，彈出【PCB模型】對(duì)話框，這個(gè)“N”元件有PIN1封裝類型名、能打開看得見封裝形狀、且符合我們要求，所以單擊右下角【確認(rèn)】按鈕保留下這個(gè)封裝類型。3.依次檢查完穩(wěn)壓電源電路中的所有元器件，這個(gè)電路簡單，電路中所有元件均有默認(rèn)人封裝名、每個(gè)封裝要能打得開且看得見、符合要求的。4.在此電路中要特別注意元件R1的元件引腳與其封裝的引腳關(guān)系。在電路原理圖中雙擊節(jié)電阻R1打開其屬性對(duì)話框，點(diǎn)擊按鈕，鉤選中數(shù)量列，確認(rèn)后電路電阻R1的3個(gè)引腳就可顯示出來，而R1的封裝指定的是VR5，二者沒有對(duì)應(yīng)起來，直接使用電路板會(huì)有問題。要修改R1原理圖中的引腳順序，依然要打開R1屬性對(duì)話框，點(diǎn)擊按鈕，調(diào)出元件管腳編輯器，修改元件引腳標(biāo)識(shí),這樣就可保證SCH與PCB中引腳一一對(duì)應(yīng)了。教學(xué)模式任務(wù)3.2自動(dòng)規(guī)劃印刷電路板形狀執(zhí)行【文件】→【打開工程】菜單命令，打開項(xiàng)目一項(xiàng)目文件“實(shí)用穩(wěn)壓電源.PrjPCB”。演示點(diǎn)擊【Files】工作面板，單擊收起一部分工作面板內(nèi)容，單擊【Files】工作面板最下面選項(xiàng)“PCBBoardWizard”，啟動(dòng)PCB板向?qū)Чδ?。演示教學(xué)模式任務(wù)3.2自動(dòng)規(guī)劃印刷電路板形狀選擇電路板配置文件。單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入【選擇電路板配置文件】頁面。AD14提供了很多種工業(yè)制板的規(guī)格，用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。這里選擇Custom選項(xiàng)，自定義電路板的配置文件。選擇電路板單位。單擊的【下一步】按鈕，進(jìn)入【選擇電路板單位】頁面，。系統(tǒng)提供兩種單位：一種是英制，即mil；另一種是公制，即cm。教學(xué)模式任務(wù)3.2自動(dòng)規(guī)劃印刷電路板形狀選擇電路板層。單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入【選擇電路板層】頁面，單面板只有一個(gè)信號(hào)層（就是底層：BottomLayer）。選擇電路板詳情。單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入【選擇電路板詳情】頁面，輸入板子尺寸、元件與板子邊的距離200、選中留下尺寸線。教學(xué)模式任務(wù)3.2自動(dòng)規(guī)劃印刷電路板形狀選擇元器件和布線邏輯。單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入【選擇元件和布線邏輯】頁面，按照前面的制板技術(shù)要求，焊盤之間允許走一根銅膜導(dǎo)線，滿足PCB設(shè)計(jì)技術(shù)條件3的要求。選擇過孔風(fēng)格。單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入【選擇過孔風(fēng)格】頁面，因?yàn)榍懊嬷瓢寮夹g(shù)要求電路中所有元件均采用插針式元件，又是單面板。教學(xué)模式任務(wù)3.2自動(dòng)規(guī)劃印刷電路板形狀選擇導(dǎo)線和過孔尺寸。完成PCB的創(chuàng)建。單擊【下一步】按鈕，單擊圖中【完成】按鈕，從項(xiàng)目工作面板可以看到成功新建了一個(gè)FreeDocuments（自由文檔）PCB文件。將新建PCB文件追加到工程中。用鼠標(biāo)對(duì)準(zhǔn)新建PCB文件名，按住左鍵不松開，將該P(yáng)CB文件拖到“實(shí)用穩(wěn)壓電源.PrjPCB”工程中再松開鼠標(biāo)左鍵，并對(duì)新建PCB文件進(jìn)行“另存為”操作，完成電路板的自動(dòng)規(guī)劃工作。教學(xué)模式任務(wù)3.3設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)設(shè)置圖紙參數(shù)演示對(duì)準(zhǔn)新建PCB板點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單，執(zhí)行【跳轉(zhuǎn)柵格】→【柵格屬性】菜單命令，彈出【柵格屬性】對(duì)話框，將柵格步進(jìn)值X和Y值改為“10mil”,顯示增效器改為“2×柵格設(shè)置”。教學(xué)模式任務(wù)3.3設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)2.設(shè)置板層和顏色演示(1)執(zhí)行【設(shè)計(jì)】→【板層顏色】菜單命令，彈出【視圖配置】對(duì)話框，機(jī)械層只用“機(jī)械1”層，取消兩個(gè)有關(guān)DRC后的“√”，加上“PadHoles”、“ViaHoles”后的“√”，其它不變，如圖3-27所示。(2)

PCB設(shè)計(jì)環(huán)境的板層鼠標(biāo)點(diǎn)擊板層名可改變當(dāng)前板層，用鍵盤上的“+”、“－”鍵也可改變當(dāng)前板層。教學(xué)模式任務(wù)3.3設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)3.設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)演示(1)執(zhí)行【工具】→【優(yōu)先選項(xiàng)】菜單命令，彈出【參數(shù)選擇】對(duì)話框，PCB相關(guān)參數(shù)可以由該對(duì)話框的“PCBEditor”選項(xiàng)來設(shè)置，在PCB設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要將某一元器件固定在PCB板的某一位置上，所以最好將【參數(shù)選擇】對(duì)話框中【General】頁的“保護(hù)鎖定的對(duì)象”復(fù)選框選上。(2)在【參數(shù)選擇】對(duì)話框中，“PCBEditor”選項(xiàng)的【TrueTypeFonts】頁“置換字體”內(nèi)容改為“@仿宋”或其它自己喜歡的字體。4.設(shè)置原點(diǎn)演示教學(xué)模式任務(wù)3.4實(shí)用穩(wěn)壓電源PCB單面板設(shè)計(jì)（一）將原理圖封裝和網(wǎng)絡(luò)關(guān)系載入到PCB中演示1.將“實(shí)用穩(wěn)壓電源.PcbDoc”設(shè)為當(dāng)前文檔。2.執(zhí)行【放置】→【字符串】菜單命令，此時(shí)按“Tab”調(diào)出對(duì)話框，填上自己的名字，選中粗體，點(diǎn)擊【確認(rèn)】鍵，工作光標(biāo)上就會(huì)粘有自己名字的字符串，用“+”“－”鍵將“TopOverlay”設(shè)為當(dāng)前層，在板子右下角處放置自己名字的字符串。3.執(zhí)行【設(shè)計(jì)】→【ImportChangesFrom實(shí)用穩(wěn)壓電源.PRJPCB】菜單命令，彈出【工程更改順序】對(duì)話框。5.單擊【關(guān)閉】按鈕，關(guān)閉【工程更改須序】對(duì)話框。4.單擊【生效更改】按鈕，在【檢查】列下面就會(huì)出現(xiàn)一列(若有，大多性況下請(qǐng)認(rèn)真檢查原理圖中相關(guān)元器件封裝類型Footprint是否有誤)，。再單擊【執(zhí)行更改】按鈕，系統(tǒng)將穩(wěn)壓電源電路中的元件、網(wǎng)絡(luò)全部載入到當(dāng)前PCB文件中，此時(shí)工程變化訂單對(duì)話框中的【完成】列。任務(wù)3.4實(shí)用穩(wěn)壓電源PCB單面板設(shè)計(jì)（二）手動(dòng)布局演示1.鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊紅色的Room空間空白處，按小鍵盤上“Delete”可刪除Room空間。2.按照前面學(xué)過的布局原則，課題“鎖定”L、N、T、D1、P1五個(gè)元件，防止這些大的、輸入、輸出元件位置被誤動(dòng)。3.按布局原則，元器件的飛線要短、順暢，可調(diào)器件放板子邊，核心器件放板子中心，輸入放左輸出放右，所有元器件引腳離PCB板邊緣的距離3mm以上，器件盡量對(duì)齊，滿足布局原則。4.電路圖中所有元器件均采用插針式封裝。教學(xué)模式任務(wù)3.4實(shí)用穩(wěn)壓電源PCB單面板設(shè)計(jì)（三）單面手動(dòng)布線演示1.執(zhí)行【設(shè)計(jì)】→【規(guī)則】菜單命令，展開設(shè)計(jì)規(guī)則中的電氣絕緣值，已設(shè)定為30mil，滿足了設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)3的要求。2.線寬定為60mil，布線轉(zhuǎn)角已設(shè)定為45度，3.布線板層只選中底層BottomLayer上布電線，4.設(shè)置絲印層到焊接掩模間距為2mil。5.執(zhí)行【放置】→【交互式布線】菜單，除GND網(wǎng)絡(luò)外所有網(wǎng)絡(luò)均要布通且均布置在BottomLayer底層上，完成單面板布線要求。6.將壓在焊盤上、其它絲印上的絲?。S色）移開。7.對(duì)PCB進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。執(zhí)行【工具】→【設(shè)計(jì)規(guī)則檢查】菜單命令，執(zhí)行PCB規(guī)則檢查。系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)文件“Designrulecheck-實(shí)用穩(wěn)壓電源.html”，分析并消除錯(cuò)誤。教學(xué)模式任務(wù)3.4實(shí)用穩(wěn)壓電源PCB單面板設(shè)計(jì)（四）PCB板后期處理演示1.放置4個(gè)安裝孔。執(zhí)行【放置】→【過孔】菜單命令，按Tab鍵調(diào)出過孔屬性對(duì)話框，將孔尺寸、直徑改為120mil