硬件电路的原理图与PCB版图设计.ppt

硬件电路的原理图与 PCB版图设计 硬件电路图设计的基础知识 PCB (Printed Circuit Board)概述 电路原理图绘制的一般要求（1）（2）（ 3） 电路原理图与电路维护图的区别 常用的电路原理图的绘制工具有： Protel 的Schematic OrCAD的Capure PADS的 PowerLogic 印刷电路板图的基础知识 l印刷电路板图概述 lPCB的功能： l提供集成电路等各种元器件的固定、装配的机械 支撑； l实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电 气连接（信号传输）或电绝缘，提供所要求的电 气特性，如特性阻抗等； l为自动装配提供阻焊图形，为元器件插装、检查 、维修提供识别字符和图形。 nPCB的分类 n按照基材类型，可以划分为刚性PCB、柔性PCB和 刚柔结合PCB三种； n按照所含电气连接的铜箔层的多少，可以划分为 单面PCB、双面PCB和多面PCB。 单面PCB板 双面PCB板 多面PCB板 nPCB的结构层次 nPCB是按层次结构组成的，其主要层次是各个 铜箔信号连接层。 n铜箔层定义 n铜箔层分类 n各个层次通过“过孔”相连接。 n元器件层或焊接层上还有焊盘以及表示元器 件的丝印层。 n若干虚拟层：机械层、多义层、禁止布线层 等 n元器件在PCB上的安装技术 n分类： n通孔插装技术THT（Through Hole Technology） n表面安装技术SMT（Surface Mount Technology） n应用： n单列、双列直插器件通常采用THT形式 n贴片器件通常采用SMT形式 PCB设计的相关概念 n贯空和过孔 n丝印层 n表面焊装器件的特殊性SMD n网状填充区和填充区 n焊盘 n各类膜 n飞线 PCB加工工艺及其要求 n常用的PCB加工工艺有以下几种： n单面SMT（单面回流焊接技术） n工艺过程：锡膏涂布元器件贴装回流焊接 手工焊接 n双面SMT（双面回流焊接技术） n工艺过程：锡膏涂布元器件贴装回流焊接 翻版锡膏涂布元器件贴装回流焊接手工 焊接 n单面SMT+THT混装（单面回流焊接+波峰焊 接） n工艺过程：锡膏涂布元器件贴装回流焊接 插件波峰焊接 n双面SMT+THT混装（双面回流焊接+波峰焊 接） n工艺过程：锡膏涂布元器件贴装回流焊接 翻版印胶元器件贴装胶固化翻版插件 波峰焊装 EDA电路设计及其常用软件工具 nEDA电路设计自动化概述 nEDA电路设计软件工具简介 常用的EDA电路原理图的设计软件工 具有：Cadence-OrCAD的Capure、Mentor- PADS的PADS Logic（Power Logic）、 Altium的Protel-Schematic、Ivex的WinDraft 、Microsoft-Visio的Visio、超伦的EDA2002 等。 Protel nProtel概述： Peotel电路设计工具，集电路原理 图设计、电路模拟仿真、PCB版图设计、光绘文 件分解输出、PLD逻辑设计与模拟分析等于一体 ，是一个综合性的开发环境软件工具。 nProtel的模块分类 n共分5个模块：分别是原理图设计、PCB设计 （包含信号完整性分析）、自动布线器、原 理图混合信号仿真和PLD设计。 硬件电路原理图的设计流程 n建立新项目，生成一个.sch文件 n加载已有的元器件库，自制或修改所需的 元器件 n放置元器件、布局、连线、编辑、调整 n进行自动全局标注，手工修改局部标注 n设置并运行电气规则检查（ERC），错误 纠正 n生成指定格式的器件清单和网络表（ Netlist） 电路原理图的设计注意事项 n注意绘制电路原理图的可读性 n规范化使用元器件引脚之间的电气连接线 n有意识的在电路原理图中加入一些测试点 n反复进行ERC操作，彻底消除错误与警告 之处 硬件电路的PCB板图绘制 nPCB板图的设计工作流程 n建立PCB新文档，设置PCB设计环境 n安装常用元器件封装库，自制或提取没有的 元器件封装图 n规划PCB总体结构，装载元器件网络表 (Netlist) n元器件布局，标注设计与摆放 n铜箔布线及其策略 n设置运行设计规则检查，纠正错误 n标注加工要求，输出光绘文档（Gerber File） nPCB板设计完成，交给加工厂，得到PCB 电路板 PCB设计原则与抗干扰措施 nPCB设计的一般原则 n布局 n布线 n焊盘 nPCB及电路抗干扰措施 n电源线设计 n地线设计 n退耦电容配置 n阻挡的使用 总结 n使