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ProtelDXP-2004电路原理图与电路板设计教程1、PCB板概述2、PCB图的设计过程3、PCB编辑器环境4、PCB组件命令的启动方法5、放置元件封装6、元件封装的基本操作7、PCB绘图工具8、PCB
图的快速设计第八章印制电路板设计基础JumpToJumpToJumpToJumpToJumpToJumpToJumpToJumpToPCB是英文PrintedCircuitBoard的缩写,即印制电路板,就是用来连接各种实际元件的一块板图。1、PCB板概述PCB-印
制电路板是所有设计步骤的最终环节,是实现电路设计意图的最终体现,是生产环节的直接依据。1、PCB板概述1.1PCB板结构一般来说PCB有单面板、双面板和多层板3种思考:(1)上面这块示例的板子是多少层的?5层说:123457层说:1234567(2)到底什么才是层?1、PCB板概述层:通常我们说的
多层板中的层,指的是含有导线、电源线所在的平面。还没有焊接元件的裸板焊接加工中的PCB板已经加工完成的PCB板1.2元件封装元件封装:是指元件焊接到电路板时所指的——外观和焊盘位置。纯粹的元件封装仅仅是空间的概念。不同的元件可以共用同一个封装;另一方面,同种元件也可以有不同的封装。1.2
元件封装在取用焊接元件时,不仅要知道元件名称,还要知道元件的封装。元件的封装可以在原理图设计时指定,也可以在引进网络表时指定。1)针脚式元件封装2)表面粘贴式元件封装(SMT式)1.2.1元件封装的分
类1)针脚式元件封装举例DIP(DualIn-linePackage)封装——双列直插封装。特点:适合PCB的穿孔安装易于PCB布线操作方便2)表面粘贴式元件封装举例SOP(SmallOn-linePackage)封装——小尺寸封装。特点:适合PCB
的贴片安装体积较小适合于现代化、大规模生产1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘
间距(焊盘数)+元件外形尺寸此元件封装为轴装,焊盘间距为400mil,如下图:1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸双排引脚的元件封装,共16个引脚,如下图。1.2.2元件封装
的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸极性电容类元件封装,引脚间距为300mil;元件直径为600mil。这里0.3表示300mil。1.2
.3常用元件的封装1.电容类封装电容可分为无极性电容和有极性电容,其对应的封装形式也有两种,无极性电容的封装其名称为RAD-XX,极性电容的封装名称为:RB7.6-15等。2.电阻类封装电阻类常用的封装形式为轴状形式,其名称为AXIAL-XX,数字表示两个焊盘间的距离。3.晶体管类封装该类封
装比较多,如BCY-W3,BCY-W3/H8,CAN-3/D5.94.二极管类封装二极管常用的封装名称为DIODE-XX,数字表示二极管管脚间的距离。5.集成电路封装集成电路封装有针脚类元件的封装DIP-XX,表贴式元件的
封装SO-GXX,单列直插式封装SIL-XX。6.电位器封装电位器常用的封装名称为VRX,如VR4,VR5。1、PCB概述1.3铜膜导线1.4助焊膜和阻焊膜1.5焊盘与过孔铜膜导线:也称铜膜走线,简称导线,用于连接各个焊盘,是印制电路板最重要的部分。1
.3铜膜导线返回飞线:与导线有关的另外一种线,即预拉线,飞线是在引入网络表后,系统根据规则生成的,用来指引布线的一种连线。1.3铜膜导线飞线与导线的本质区别:1》飞线只是一种形式上的连接。在形式上表示出各个焊盘的连接关系,没有电气的连接意义;2》导线则是根据飞线指示的焊
盘间的连接关系而布置的,具有电气连接意义。返回1.4助焊膜和阻焊膜各类膜(Mask)是PCB制作工艺种必不可少的,也是元件焊装的必要条件。助焊膜是涂于焊盘上,提高可焊性的一层膜,也就是覆盖于PCB板焊盘上的银白色锡层。阻焊膜的情况正好相反,为了是制成的板子适
应生产,要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡,因此焊盘以外的各部位都涂覆一层涂料,用于阻止这些部位上锡。这两种膜是一种互补的关系。1.5焊盘与过孔返回1)焊盘(Pad)的作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。焊盘的形状
、大小、布置形式等因素都是我们应该要考虑的内容。1.5焊盘与过孔返回2)过孔(Via)为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的交汇处钻一个公共孔,这就是过孔。2、PCB图的设计过程3、PCB编辑器环境进入PCB设计系统,
实际上就是启动DXP的PCB的设计编辑器。3.1PCB设计窗口的启动步骤1)进入DXP,创建PCB设计文件,或打开已有的PCB设计文件。2)对新建PCB文件命名,然后保存。3)在Projects面板双击文件图标或名字,系统将进入PCB设计环境。3.2PCB设计窗口PCB标准
工具条项目工具条元件排列对齐工具条放置工具条尺寸标注工具条3.3加载元件封装库1)启动加载元件封装库的对话框我们可以执行菜单命令Design|AddorRemoveLibrary。更多的我们通过元件库工作面板来进行元件库操作。2)点击“增加或删除库”按钮,在如下对话框中进行操作。3.4查找
元件的封装4、PCB组件命令的启动方法PCB绘图模式下,放置各种元件、导线的方法一般有3种方式,即主菜单式、放置工具条(Placemenet)式、快捷键式。1、主菜单式2、放置工具条式3、快捷键式调用工具条的方法每一个
元件或是:在任意工具条导线都有其相上右键鼠标,在弹应的快捷键,出的菜单中将需要具体辨认的方的工具前面打上勾,法,前面讲过即可调出该工具条。这里见一个例子。5、放置元件封装PCB绘图模式下,放置各种元件封装的方法与原理图中放置元件的方法基本上相
同。5.1启动元件放置命令1)执行命令Place|Component(原理图中是Part)2)按下快捷键P+C(原理图中是P+P)3)放置工具条上的按钮。在如右对话框中选择元件放置类型:封装和元件原理图库中的元
件名称PCB封装类型元器件封装的编号元器件名称5.1启动元件放置命令如果在上面的对话框中,不明确元件原理图库的名字或者封装的话,可以点击Browse按钮来查找。查找元件封装元件封装预览符合条件封装列表元器件过
滤区5.1启动元件放置命令如果对元件的PCB封装类型不熟悉,可以通过原理图中的库及其集成的PCB封装来查找。此时,需要选择放置类型中的“按元件查找”。选择此方式以后相应的元件名称栏变亮,可以进行操作了。点击右侧的Browse按钮可以调出元件查找对话框。这里不详细讲解了。5.2元件封装的放置
1)选取好元件封装后,单击上面对话框中的按钮,进入放置状态。2)此时鼠标变成十字光标,并带着元件封装一起移动。3)在合适的位置放置下元件。4)此时鼠标仍然为光标状,可以继续放置。5)此类型元件封装放置完毕后,点击右键回到元件查找对话框,查找放置其它元件。6)所有类型元件封装都
放置完毕后,点击右键两次结束5.3设置元件封装属性在放置元件的过程中,按下Tab键。双击已经放置好的元件。在元件封装上右键,然后选择选项。三种方法都可以调出元件封装属性对话框,如下。5.3设置元件封装属性1)ComponentProperties组选项元件封装名称元件封装所在的层元件封装的旋转
角度元件封装的X、Y轴坐标元件封装结构锁定封装位置锁定5.3设置元件封装属性2)Designator组选项元件封装序号元件封装序号高度元件封装序号宽度元件封装序号文字所在层元件封装序号X、Y轴坐标元件封装序号字体元件封装序号位置元件封装序号隐藏元件封装序号镜像翻转5.3设置元件封装属性3)Com
ment组选项此组中的选项与Designator组选项完全一样,只是此处是对元件的名称进行设置(Designator中对序号设置)。4)SourceReferenceLinks组选项此组中的各项用于说明元件封装的参考信息。例如:原理图库中的名字所属的原理图库PCB封装库的名字6、元件封装的基本
操作6.1元件封装的移动、旋转和板层的切换1元件封装的移动基本操作是用鼠标来拖动元件封装,方法与原理图中元件的移动类似。也可以用菜单的命令来移动元件。2元件封装的旋转在拖动过程当中,即元件被提取起来的时候,按Space键、X键和Y键实现同一个层上的旋转。6.1元件封装的移动、旋转
和板层的切换2元件封装的旋转(续)在菜单命令中有两个和旋转有关的命令:RotateSelection:旋转选定的组件,这里可以指定任意的角度来旋转。采用此种方式旋转元件时注意:(1)首先选中需要旋转的元件封装;(2)执行菜单命令Ed
it|Move|RotateSelection;(3)指定封装旋转的中心,封装将以设定角度旋转FlipSelection:将选定组件水平翻转。3元件封装的的板层切换在元件封装被提起的状态下按L键,可以切换板层。6.2元件封装的复制、粘贴在Edit菜单项中,集中
了Cut、Copy、Paste、PasteSpecial、Clear等操作命令。这其中,Cut(剪切)、Copy(复制)、Paste(粘贴)都是我们常用的命令,在DXP中除了需要多指定一个参考点以外,其他操作都和Windows标准操作相同。Cut:快捷键Ctrl+XCopy:快捷键C
trl+CPaste:快捷键Ctrl+V这里书上介绍了一些其他的快捷键,反而不如常用的快捷键好记,及方便使用。6.2元件封装的复制、粘贴PasteSpecial:是一种选择性粘贴。只有当剪贴板中有被复
制或者剪切的对象时,此选项才可用。点击以后,会弹出如下对话框:在设置好以后,如果只粘贴一次,直接点击Paste按钮,如果粘贴多次,可以选择PasteArray按钮。所有组件都将粘贴到当前层中。粘贴后的组件保持原来的
网络名。粘贴后的组件保持原来元件序号。粘贴后的组件保持封装不变。6.2元件封装的复制、粘贴选择PasteArray按钮后,系统弹出如下对话框:在此对话框中设置完成,点击OK按钮以后,还需要在图纸上指定粘贴的起始位置,对于线性阵列,只需要
指定矩形的左上顶点即可;对于环形阵列,需要指定圆心和起始圆周的位置。粘贴总数序号增量环形阵列线性阵列阵列间距阵列间角6.3元件封装的修改1、元件封装外形的更改有些时候,在画图过程中遇到有些封装,在库中找不到完全
相同的,却有非常类似的,这个时候我们可以直接修改,而不必去新建一个。具体修改的步骤:1)选中待修改封装,打开属性对话框,去掉LockPrims前面的勾选状态。2)按照要求调整相应的焊盘,及外观。3)修改完成后,将LockPrims重新勾选即可。注意:这里的说的修改,和制作PCB封装库不同,
只能在现有封装的基础上修改封装的位置等基本因素,不能添加任何元素进来。7、PCB绘图工具7.1放置导线1)启动放置导线命令的4种方法:执行菜单命令Place|InteractiveRoutine。快捷键P+T。放置工具条上的按钮。
在设计窗口任意空白图纸处,单击鼠标右键,在弹出的菜单中,选择相应的选项。7.1放置导线2)绘制导线过程中,导线有3种不同的状态,依次如下图示例:已经确定所有因素的导线。已确定位置和方向,但是还没有确定长度的导线。只确定了方向,还没有确定位置和长度的导线。7.1放置导线3)绘制
导线过程中,导线有多种不同的转角模式,依次如下图示例:不同转角模式间的切换,使用Shift+Space来实现。45’转角45’圆弧转角90’转角90’圆弧转角任意角度转角7.1放置导线4)设置光标移动间距:DXP系
统中,光标是以跳跃的方式移动的,每次跳动的最小间距可以设置。在图纸上点击右键选择SnapGrid选项,或者按G键,系统弹出如下列表,可以进行选择。或选择弹出对话框来直接指定移动间距。7.1放置导线5)板层切换方法:在
绘图期间,可以通过图纸下方的标签栏来切换板层。或按“*”键来切换板层,切换后系统会自动添加一个过孔。对于不同的板层,为了能够明显的区别其各自的导线,DXP系统采用不用的颜色来区分。顶层底层轮廓或机械层丝印层混合层7.1
放置导线6)设置导线属性:线宽所在层所属网络锁定导线绘制过程中,单位之间的转换,可以执行菜单命令:View|ToggleUnits或快捷键Q来实现。7.1放置导线7)修改、删除导线(1)导线的移动:导线的移动方式与
原理图环境下的移动方式相同,分为两种,一种是改变线段的位置,一种是改变线段的长度。(2)删除导线:直接选中药删除的导线,然后按Delete键即可。7.2放置圆弧导线DXP提供的圆弧导线绘制方法有两种:Arc(Center)和Arc(Edge),分别是以圆心为基
准和以边界为基准来绘制圆弧导线的。1)启动放置圆弧导线命令:(1)Arc(Center)单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Arc(Center),或快捷键P+A,可以启动放置以圆心为基准的圆弧导线命令。绘制过程中需要依次指定4个
点。1指定圆心2指定半径3指定起点4指定终点7.2放置圆弧导线1)启动放置圆弧导线命令:(2)Arc(Edge)单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Arc(Edge),或快捷键P+E,可以启动放置以边界为基准的圆弧导线命令。绘制过程中需要依次指定2个点。1指定起点2指定终点7.2放置圆弧导线2
)设置圆弧导线属性圆弧导线属性对话框如下:此对话框的设置与前面讲的导线属性设置方法类似,只是这里多出了关于起始及终止角度的设置。7.2放置圆弧导线3)修改圆弧导线两种圆弧导线的画法不同,但是修改方法却一样,都可以分为3个方面的
修改:(1)圆弧位置的修改——圆弧的拖动在圆弧上单击鼠标以后,拖动圆心,如果没有找到,按End键刷新视图;或者直接在圆弧上非控制点的位置拖动圆弧。(2)圆弧半径的修改单击圆弧以后,找到圆弧中点位置的控制点,拖动此点可以改变圆弧半径大小。(3)圆弧角度的修改拖动圆弧两端的控
制点来改变圆弧所包含的夹角大小。圆心半径控制点圆弧起点圆弧终点7.3放置焊盘(焊点)1)启动放置焊点命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Pad,或快捷键P+P,可以启动放置焊点命令。2)焊点属性设置通孔尺寸焊盘尺寸
焊盘外形圆形方形八边形7.3放置焊盘(焊点)2)焊点属性设置焊盘序号所属层所属网络是否在通孔壁上镀锡是否锁定此焊盘7.4放置过孔(导孔)1)启动放置过孔命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Via,或快捷键P+V,可以启动放置过孔命令。2)放置过孔过孔可以单独手工来添加,但最好
在布线时,按“*”号键,让系统自动来添加,这样添加的过孔能够准确连接上下层间的导线。7.4放置过孔(导孔)3)过孔属性设置通孔尺寸过孔直径起始层所属网络是否锁定此焊盘终止层7.5放置矩形填充1)启动放置矩形填充命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Fill,或快捷键P+F
,可以启动放置矩形填充命令。2)放置矩形填充基本放置方法同原理图中的方块图。矩形填充一般用于放置贴片元件的焊盘。3)设置矩形填充属性设置矩形填充大小及位置设置矩形填充所属层设置矩形填充所属网络7.5放置矩形填充4)修改矩形填充矩形填充的修改通过拖动控制句柄完成。(1)移动:单击中心控
制点,然后拖动。(2)旋转:选中旋转控制点,然后拖动。或者修改属性对话框中的Rotation项。(3)改变大小:拖动矩形四周的控制点。(4)删除:选中矩形填充以后,直接按Delete键。7.6放置敷铜敷铜:就是将电路板中空白的地方铺满铜膜,主要目的
是提高电路板的抗干扰能力,通常将铜膜接地。1)启动放置敷铜命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|PolygonPlane,或快捷键P+G,可以启动放置敷铜命令。2)设置敷铜属性要想合理的为电路板进行敷铜操
作,在放置敷铜前需要设置敷铜属性。因此,调用敷铜命令后,系统首先弹出敷铜属性对话框,而不是直接变成光标放置状态。7.6放置敷铜2)设置敷铜属性设置敷铜所属网络与所选网络合并删除死铜敷铜栅格大小铜线宽度敷铜所属层铜线最小长度5种模式圆弧环绕八角形环绕7.6放置敷铜3)放置敷铜(1)调用敷
铜命令,鼠标变成光标。(2)依次确定准备敷铜区域的最外围轮廓点。(3)确定的最后一点和起点如果连接起来正好是区域的一条边界,则直接单击右键,完成敷铜。4)修改敷铜(1)移动:点击敷铜区域后,区域四周出现控制点,拖动这些控制点可以改变敷铜区域。(2)属性修改:双击敷铜,弹出属性对话
框。注意:在修改已经铺设好的敷铜时,系统会提问:Rebuild1polygon?如果要使得修改生效,选择Yes,反之。7.6放置敷铜5)切换板层与改变导线板层方法相同。在拾取敷铜状态下,按L键,然后确定对敷铜的改动,即可。6)删除敷铜与其它图元删除方法相同。选中要删除的敷铜,
然后按Delete键,即可。7.7放置泪滴泪滴:特指导线与焊盘或者过孔间的过渡区域。主要作用是建立一个面积较大的缓冲区域,避免导线与焊盘或者过孔的连接断裂。1)启动放置泪滴命令:菜单命令Tools|TearDrop
,或快捷键T+E,可以自动为各焊盘或过孔处的导线连接放置泪滴。2)放置和删除泪滴通过设置泪滴属性,也可以有选择的放置或者删除泪滴。7.8放置屏蔽导线除了用敷铜的办法加强电路抗干扰性能以外,我们还可以为导线添加一个保护罩---屏蔽导线。屏蔽导线一般在放置敷铜前放置,这些屏蔽导线就是敷铜的内
部轮廓。1)选择屏蔽网络:执行菜单命令Edit|Select|Net,鼠标变成光标,选择需要保护的网络。2)启动放置屏蔽导线命令执行菜单命令Tools|OutlineSelectedObject,为选中导线或网络添加屏蔽导线。此功能谨慎使用。7.9放置字符串1)启
动放置字符串命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|String,或快捷键P+S,可以启动放置字符串命令。2)放置字符串在PCB的绘制中,字符串使用的最多的地方时丝印层的说明文字。因此放置前需要切换到丝印层(TopO
verlay或BottomOverlay)。具体放置方法和原理图中文字的放置方法相同。7.9放置字符串3)设置字符串属性文字内容:可以自己输入文字,也可以使用系统指定的字符串变量。不过需要相应的设置。字符串所在层字符串的字体7.10放置尺寸标注1)启动放置标注
命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Dimension|Dimension,或快捷键P+D+D,可以启动放置标注命令。2)放置标注尺寸标注一般放置在机械层,为生产加工作辅助说明。指定方法是:分别指定标注对象的起点、终点,系统自动计算起点到终点的距离标注在中间。按Q键然后刷新显示,可以看到
单位的变换。尺寸标注也可以执行属性设置,修改,移动,旋转,删除等操作。方法与前面讲解的方法相似。7.11放置坐标1)启动放置坐标命令:单击工具栏按钮,或菜单命令Place|Coordinate,或快捷键P+O,可以启动放置标注命
令。2)放置坐标:如右图。图中显示出的坐标,是数字左下方十字交叉点所在位置的坐标。其放置方法与原理图中,放置网络标号类似。7.12放置相对原点执行菜单命令Edit|Origin|Set,可以为图纸指定一个新的原点。指定新原点后前
面的标注与坐标都会随之更新。执行菜单命令Edit|Origin|Reset,恢复系统原点。7.13上机综合练习上页练习7,8参考如下图:8PCB图的快速设计掌握了基本的PCB图形元素的绘制方法以后,我们可以
利用DXP系统提供的默认PCB系统环境,来开始绘制简单的PCB图形了。8.1PCB图的规划8.2PCB工作层面与电路板属性的设置8.3从原理图生成PCB图8.4元件封装的布局与对齐8.5手动布线8.1PCB图的规划(1)PCB图的规划就是要指定PCB板的大小,层的结构等方面的内容,使设计者形成一
个对将要绘制的PCB板的初步构想。这里,我们只讲解如何在系统默认的PCB板块内绘制电路板的外形边框,即手动绘制PCB板。1)新建一个PCB文件,并且在板层标签中选中Keep-OutLayer,使之成为当前工作层。2)设置相对原点。3)绘制电路板边框,这个边框就是
加工时的切割边界。在当前层放置导线,使之围成一个区域,这个区域就是电路板的实际大小尺寸。8.1.1上机练习(1)练习2参考如右图:8.1.2利用向导创建PCBPCB板框的规划除了可以手动直接创建外,还可以利用PCB的向导来创建。下面看具体步骤:1》点击File面板中Newfro
mtemplate菜单下的PCBBoardWizard,如右图所示:此时系统进入向导界面,如下图所示。2》然后单击Next,在弹出的对话框中依次设置各项即可。3)自定义PCB板细节设置页面。电路板形状电路板尺寸铜膜导线宽度标注线宽度导线与板边
界的距离其他需要设置的内容:设置标题块和比例设置明细栏设置标注线设置外切角设置内切角8.1.2利用向导创建PCB(续)4)如果选择自己设置内外切角,点击Next后,会进入下面两个页面。第一外切角的水平方向长度第一外切角的垂
直方向长度8.1.2利用向导创建PCB(续)5)设置完外切角后,点击Next按钮,进入内切角设置页面。内切块左下顶点的坐标内切块的长与宽8.1.2利用向导创建PCB(续)6)设置电路板的层。7)选择导孔形式。信号层数量电源层数量只有通孔含有盲孔8.1.2利用向导创建PCB
(续)8)选择元件封装类型板中以表面贴片式封装元件为主板中以针脚式封装元件为主是否进行双面放置元件8.1.2利用向导创建PCB(续)9)设置导线、导孔和安全距离的最小值。最小导线宽度最小过孔外径最小过孔内径最小导线间距8.
1.2利用向导创建PCB(续)10)结束页面。全部设置完成以后点击Finish按钮完成PCB板的创建工作。8.1.2利用向导创建PCB板框上机练习练习1参考图如下页:8.2PCB工作层面与电路板属性的设置8.2.1工作层面属性对话框的设置启动方式:D
esign|BoardLayers…或快捷键D+Y信号层内部电源层机械层禁止布线层复合层阻焊层及助焊层丝印层系统颜色区域8.2PCB工作层面的类型1.信号层信号层主要是用来放置元件和布线的工作层。通常,顶层和底层为敷铜布线层面
,它们都可用于放置元件和布线;中间布线层,用于多层板可布信号线等。2.内部电源/接地层PCB编辑器提供了16个。内部电源/接地层用于布置电源线和地线。3.机械层PCB编辑器提供了16个机械层。机械层用于放置与电路板的机械特性有关的标注尺寸信息和定位孔。4.防护层PCB
编辑器提供了两种防护层:一种是阻焊层,一种是锡膏防护层。防护层主要用于防护电路板某些部分不镀上锡。5.丝印层PCB编辑器提供了顶层和底层两个丝印层。丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、元件标号和说明文字等。6.其他工作层面禁止布线层用于绘制印制板
的边框;多层用于观察焊盘或过孔每一层都可见的电气符号。7.颜色体系8.2.2电路板属性对话框的设置启动方式:Design|Options…或快捷键D+O单位选择电气节点捕捉图纸大小设置原始图纸链接捕捉节点设置栅格类型及栅格间距显示图纸元件栅格设置8.3从原理图生成PCB图(1)1)建立一个新的PC
B文件,并为之重命名为相应项目的名字。2)打开需要生成PCB图的原理图,编译该项目(Project|CompilePCBProject)。3)执行菜单命令Design|UpdatePCB*.PcbDoc此时系统弹出对话框如下:8.3从原理图生成PCB图(2)在点击ExecuteChan
ges按钮以后,右侧的各项必须能够通过检查,才能保证原理图与PCB图一致。出错原因修改总结1》元器件的封装没有装入PCB编辑器中2》在原理图中添加的元器件的封装名称与元器件封装库中的封装不匹配;3》原理图中没有添加元器件的封装4》原理图中元器件的序号有
重复。全部调入PCB版后如下图所示:8.3从原理图生成PCB图(3)在通过上述的步骤以后,且顺利通过了转换检查以后,系统将原理图中各元件对应的封装,及其他们之间的网络连接以飞线的形式,一起导入到所选择
的PCB图中。4)如果原理图在上述步骤之后又进行了改动,可以重复上述步骤,也可以在PCB环境中执行菜单命令,Design|ImportChangeFrom(Sch文件名)。8.3上机练习(1)(2)(3)(4)8.4元件封装的布局与对齐(
1)1.元件封装的布局1)自动布局执行菜单命令Tools|AutoPlacements|AutoPlacer来进行自动布局。在弹出的对话框中选择布局规则后,点击OK开始自动布局。面积最小方式飞线最短方式群组布局允许旋转元件自动更新原理图电源网络名称地线网络名称自动布局注意点
:布局前板框必须在禁止布线层,否则根本没法进行自动布局。如下图:选择群组布局方式,执行后的结果如下:8.4自动布局上机练习1》2》3》4》8.4元件封装的布局与对齐(2)导入时,PCB板中的元件布局通常不
能满足实际需要,设计者会对其重新布局。这个工作可以自动完成,也可以手动完成。2)手动布局如果有很多重叠的元件,可执行菜单命令Tools|AutoPlacements|SetShoveDepth来设置推移元件的间距,然后执行同级
菜单下的Shove选项,系统可以将选中以外的其他重叠元件推移开。各元件分开以后,通过移动、旋转等方式,将元件均匀的分布到事先规划好的PCB板中。布局的时候需要考虑布线的因素,即使飞线尽可能多的相互平行
,而尽可能少的交叉。8.4手动布局上机练习1》2》3》4》4》从SCH到PCB4》手动布局图整体布局的原则一流向原则按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向,输入在左边。输出在右边;或者以每个功能电路
的核心元件为中心,围绕它来进行布局。二最近相邻原则布局最重要的原则之一就是保证布线的布通率,移动元件时要注意网线的连接,把又网线关系的器件放在一起,而且能大致达成互连最短,要注意如果两个器件又多个网线的连接时要通过旋转来使网线的交叉最少。8.4三均匀原则放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集,元件
分布要尽可能均匀,例如大的器件在流焊时热量比较大,过于集中容易使局部温度低而造成虚焊。四抗干扰原则此点所涉及的知识点较丰富,如数字器件和模拟器件要分开,尽量远离;尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的
电磁干扰,易受干扰的元器件不能相互得太近,输入和输出元件应尽量远离等等。五热效应原则六发热元器件应尽可能远离其他元器件,一般放置在边角,发热元件与印制电路板的距离一般不小于2mm。对温度敏感的元器件要远离发热元器件。
六安全原则七例如带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方,某些元件与导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路造成火灾。8.5自动布线(1)导线宽度设置规则适用对象首选线宽最小线宽最大线宽在设计的时候一般将电源线和地线加宽。一般为每一个幅值
的电源线都专门设置一条规则。一、规则的设置8.5自动布线设计规则(续)飞线拓扑规则规则适用对象规则内容拓扑规则示例——最短路径飞线拓扑规则:指的是连接各网点的飞线,以一个怎样的原则来形成网络结构。DXP系统提供7种生成飞线的拓扑规则8.5自动布线的设计规则(续)7种拓
扑规则示例水平垂直简单菊状中间往外式菊状平衡式菊状放射状8.5自动布线的设计规则(续)布线优先规则规则适用对象布线优先级该图中的意思就是:属于A4这个网络的导线处于第25的优先级别上,此级别高于26~100,低于1~25。8.5自动布
线的设计规则(续)布线板层规则规则适用对象各板层内的走线方式几种走线方式依次为:该层不走线水平走线垂直走线任意走线1点~5点方向走线上45度方向走线下45度方向走线扇出方式走线8.5自动布线的设计规则(续)导孔形式规则过孔外径尺寸通孔内径尺寸8.5自动布线的设计规则(续)安
全间距规则的设置:该类设计规则限制图件间距的最小值,使图件之间不会因为过近而产生相互干扰。所谓安全间距,也就是具有导电性质的图件之间的最小间距,通常包括导线与导线、导线与过孔、过孔与过孔、导线与焊盘、焊盘与焊盘
、焊盘与过孔等之间的最小间距。在规则里面,我们可通过在左栏中Clearance选项下,单击鼠标右键,添加“+12V”、“-12V”和“GND”三种电源线与其他对象的最小间距为20mil的新的规则。并改变了这组规则的
优先顺序。二、进行自动布线自动布线的命令主要集中在菜单项AutoRoute中。1)全部布线直接点击RouteAll按钮即可。8.5自动布线(续)全局布线对指定网络布线对指定两个焊点布线对指定元件布线对指定区域布线
8.5自动布线(续)2)对指定网络布线执行菜单命令AutoRoute|Net鼠标变成光标状,用户选取需要布线网络。依次选取所有需要布线网络后,点击右键,结束网络布线状态。注意:在选择时,应该用光标点击网络飞线,或者飞线上的元件。用光标点击元件往往弹出如
下选择菜单。这里应该选择“Pad..”项。8.5自动布线(续)3)对指定两个焊盘布线执行菜单命令AutoRoute|Connection鼠标变成光标状,用户选取需要布线焊盘。依次选取所有需要布线焊盘后,点击右键,结束指定焊盘布线状态。注意:在选择时
,应该用光标点击元件上的焊盘。用光标点击焊盘往往弹出如下选择菜单。这里应该选择“Connection..”项。8.5自动布线(续)4)对指定元件布线执行菜单命令AutoRoute|Component鼠标变成光标状,用户
选取需要布线元件。依次选取所有需要布线元件后,点击右键,结束指定元件布线状态。注意:在选择时,用光标点击需要布线元件封装内的任何位置都可以。5)对指定区域布线基本方法类似,这里不讲解了。8.5自动布线的拆除执
行菜单命令Tools|Un-Route,可以拆除已有的布线。这几个选项的含义与AutoRoute中的含义相同,只是作用刚好相反而已。拆除以后的布线会恢复预拉线——飞线状态,以便再次布线。8.5自动布线上机练习(1)线长:双面板布线时,两面导线应该互相垂直。同面导线避免长距离平行
。转弯处,角度不要过大,一般为135度。线宽:一般数字电路中的一般信号线宽度最小为8-10mil,电源和GND线应该不小于12mil。条件允许时应尽可能使用较粗的导线。线间距离:一般情况下应该保持至少
10mil以上的线间距离。输入、输出导线间距离应该更宽,最好布置地线隔离。敷铜:敷铜一定要接入GND网络,为避免长时间散热,导致铜膜变形。在发热量较大的PCB板中,一般采用栅格状敷铜。8.5自动布线一般原则(1)焊盘通孔直径一般取(引脚直径+0.1~0.2)mm,过大容易造成虚焊,太小则引
脚无法安装。去耦合电容的作用:一,可以提供和吸收集成电路开关门的瞬间充放电电能,起到缓冲作用;二,将该电容附近器件产生的高频噪声滤除。电压输入端跨接10~100uF电解电容。集成芯片前增加一个0.01~0.1uF的独石电容。ROM、RAM等类型元件
旁放置跨接电源和地的去耦电容。去耦电容跨接的电源和地线应尽量靠近相应元件电源和地线。8.5自动布线一般原则(2)8.5自动布线上机练习(2)8.6手动布线手动布线的方法前面在讲解放置铜膜导线的时候已经讲解过。这里介绍一些基本技巧。1、大的原则是——导线跟着飞线走,道路可以曲折,但是必须
到达目的地。2、布线时,按小键盘上的“*”键可以切换板层。3、交互式布线:在Tools|Preferences调出的对话框中可以设置交互方式。分别有:IgnoreObstacle:忽略障碍。AvoidObstacle:避免障碍。PushObstacle:清楚障碍。一般情况下,我们选择第二
种交互方式。也就是说:属于不同网络的导线绝对不能相交。8.6手动布线(续)4、重复布线当我们对同一个网络重复布线的时候,我们可以利用系统规则直接再次布线。布线完成后,系统自动将前面布线重复的地方删除。要想实现这个功能,必须选中右图中标记出的选项
。8.6手动布线上机练习练习2参考PCB图如下所示:练习4参考PCB图如下所示:练习7参考PCB图如下所示:练习8的参考PCB图如下: