项目1-认识电子CAD的功能PPT演示文档

.,电子电路CAD技术,.,根据产品支撑PCB板，认识印制电路板的基本组成要素；给定实际PCB产品，会判别板的类型是单面板、双面板、还是多层板；知道为什么学习电子电路CAD，及本课程学习的核心和最终目标。,项目1 认识电子电路CAD完成的功能,应知目标,.,教学方式,从学生感兴趣的电子产品作为情境，引入到产品支撑体印制板，并给定学生实际成品电路板，利用实物一起识别板子和板的类型，转入到电路板如何设计的，知道电子电路CAD技术的重要作用。以讲授和讨论为主。学时安排（4）,.,项目内容提要,1.电子产品的展示，认识印制电路板 2.识读印刷电路板的板层 3.如何设计电路的PCB图样 4.本课程的核心和最终目标,.,1.电子产品的展示，认识印制电路板,图1-1 密码锁主控制电路样板,1）板子整体颜色,2）标注说明,3）铜模导线,4）元器件引线孔,5）焊盘,首先，从外观来看这块板子,图1-1是密码锁主控制印制电路板，用来安装焊接元件，实现元件间电气连接。,.,接着，认识PCB的功能，明白什么是PCB,PCB即Printed Circuit Board的简写，中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。 由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。,.,PCB的发展历史,印制电路板的发明者是奥地利人保罗爱斯勒（PaulEisler），他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。自20世纪50年代中期起，印刷电路版技术才开始被广泛采用。,.,在印制电路板出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。现在，电路面板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。,PCB的发展历史,.,简单了解板子是怎么制成的？,具体请参阅电子产品工艺相关教材。,.,2.识读印刷电路板的板层,PCB的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层面。 根据元件导电层面的多少，印制电路板可分为单面板、双面板和多面板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达十几层。,.,单面板（Single Layer PCB）,元件面,焊锡面,单面板所用的绝缘基板只有一面是覆铜的，用来制作铜箔导线和焊接元件，称为焊接面，而另一面只印上没有电气特性的图形轮廓、元件型号和参数，称为元件面。,图1-2 密码锁电源和远程控制PCB单面板成品,.,双面板（Double Layer PCB）,图1-3是双面PCB板的顶层和底层图。 顶层（元件面）除了印有元件型号和参数外，还有铜箔导线； 底层（焊接面）和单面板的作用一样，用来布线和焊接元件。,.,多层板（Multi Layer PCB）,随着微电子技术的发展，电路的复杂程度大幅提高，对PCB的电气性能也提出了更高的要求，若采用单面板或双面板，电路板体积会很大，布线难度增大，线路间的电磁干扰也不好处理，但若采用多层板的设计可以解决上述问题，多层PCB元件装配密度高，体积小；电子元器件之间的连线缩短，信号传输速度提高；方便布线。,.,3.如何设计电路的PCB图样,PCB是在基板上，按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板。这里“预定设计”是指，PCB加工制作前已经设计好的具有电气特性的电路PCB板图，那电路PCB板图究竟是怎样设计的呢？,.,3.如何设计电路的PCB图样,目前，在计算机Windows XP平台利用计算机辅助设计(Computer aided design，CAD) 软件，如Protel 、PowerPcb 、Candence Allergo，Altium Designer等，来完成电子电路PCB板图的设计。,.,电子电路CAD设计流程,1）方案分析，绘制电路原理图 2）电路仿真(EWBMultisimorcad)3）PCB板设计4）PCB板制作,.,PCB图样设计软件的选择,目前中小型企业普遍使用PROTEL ，且随着版本设计的人性化，目前许多企业开始纷纷使用 PROTEL DXP“项目级”的设计系统 。本项目教程中用PROTEL DXP2004软件进行电子产品的电路板设计。,.,4.本课程的核心和最终目标,封装和网络表,设计电路原理图,制作元器件,设计PCB电路板,PCB元件封装制作,需求,更新,需求,更新,双向同步更新,引脚、焊盘编号对应,电路仿真模块,SCH设计模块,PCB设计模块,对设计的原理图性能检验，要求元器件具有仿真模型,.,印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。,4.本课程的核心和最终目标,.,值得注意的是：我们是在设计一张实实在在的可以焊接、装配的电路板，不是在电脑上随便画画，一定要从实际元件出发，根据电气性能要求，结合电子元件的基本知识和加工工艺，以严谨的工作态度，按照设计流程进行PCB设计，以排除PCB制板不必要的损失。,.,集成电路类： DIP：是传统的双列直插封装的集成电路；PLCC：是贴片封装的集成电路，由于焊接工 艺要求高，不宜采用；PGA：是传统的栅格阵列封装的集成电路，有专门的PGA库；QUAD：是方形贴片封装的集成电路，焊接较方便；SOP：是小贴片封装的集成电路，和DIP封装对应；SPGA是错列引脚栅格阵列封装的集成电路；BGA：是球形栅格阵列封装的集成电路；各封装类型对照表：1Ball Grid Arrays(BGA) BGA类型2 Capacitors CAP无极性电容类型3 Diodes 二极管类型4 Dual in-line Package(DIP) DIP类型5 Edge Connectors EC边沿连接类型6 Leadless Chip Carier(LCC) LCC类型7 Pin Grid Arrays(PGA) OGA类型8 Quad Packs(QUAD) GUAD类型 9 Resistors 二脚元件类型10 Small Outline Package(SOP) SOP类型11 Staggered Ball Gird Arrayd (SBG) SBG类型12 Staggered Pin Gird Arrayd (SPGA) SPGA类型,.,小 结,1） 从电子产品之母印制电路板