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文档简介

PROTEL99SE,电路设计与制版技术,一、本课程设计的任务和目的,1.学习Protel软件的使用。 2.用Protel软件绘制印刷电路板版图。 3.总结设计过程,写出报告。,PROTEL的功能及作用,自制元件与封装,绘制电路原理图,绘制PCB板图,1.EDA训练的目的 2.EDA训练内容,3.EDA训练总结与体会。 4.参考资料。,报告要求,第一讲 Protel 99 SE 介 绍,5,Protel是Protel Technology公司开发的功能强大的电路CAD系列软件,基本上可以分为5个组件: 原理图设计组件 PCB设计组件 自动布线组件 可编程逻辑器件组件 电路仿真组件,6,Protel文件类型: .ddb 设计数据库文件 .lib 元件库文件 .sch 原理图文件 .pcb 印制电路板文件 .net 网络表文件 .pld 可编程逻辑器件描述文件 .rep 报告文件 .prj 项目文件 .bk 自动备份文件,7,电路板设计基本流程: 电路原理图设计 产生网络表 印刷电路板PCB设计 报表输出,8,原理图设计基本流程: 设置图纸 装载元件库 元件布局 电路布线 元件封装与序号 报表输出 存盘与打印,印刷电路板设计基本流程: 规划电路板和环境参数 引入网络表 元件布局和调整 布线规则设置 自动布线和手工调整 报表输出 存盘与打印,在桌面上或开始菜单中找到并用鼠标双击Protel 99 se应用程序打开Protel 99 se的主窗口。 执行菜单命令File中的New选项;或直接在窗口左边的一列文件类型选项中选择。,开始使用Protel 99 se,10,Protel环境设置,新建一个. ddb文件,11,此项默认即可,自定义.ddb文件名,修改ddb文件路径,12,设置访问密码,最后确定,13,设计组:设定设计小组成员 回收站:存放临时性删除文档 设计管理器:文件管理编辑和访问权限,14,新建.sch文件,15,新建.sch文件,最后确定,16,修改文件名,17,添加/删除零件库,设计管理器,菜单栏,工具栏,绘图工具栏,状态栏,命令栏,编辑区,帮助按钮,元件管理器,18,设置sch操作环境,19,图纸大小设置,图纸颜色,图纸边框颜色,图纸立式还卧式,20,图纸方向选择,标题区形式选择,是否显示边框坐标,是否显示边框,边框颜色选择,图纸底色选择,是否显示样板,图纸的纵向或横向、边框和底色选择,是否自定义尺寸,图纸宽度,图纸高度,轴坐标,轴坐标,边框宽度,标准尺寸选择,图纸大小选择,主菜单 主工具栏 电路编辑区 元件库管理面板 状态栏,电气原理图编辑器界面操作,电气原理图编辑器主菜单,元件库转换开关,电路绘制工具,一般绘图工具,选取状态转换,主工具栏,边框,绘图区,标题区,电路编辑区,元件清单,元件数据,工作元件库,返回,查找元件,放置元件,元件库管理面板,功能:用于显示光标位置、简要的菜单命令说明或当前工作状态。 打开/关闭方式:通过菜单命令View/Status Bar 和 Command Status,状态栏,选择库和放置元器件 各种工具箱的使用 与电路设计及绘制有关的其它常用操作,电路设计与绘制常用操作,30,添加/删除零件库,31,添加,去掉已添加库,确定,32,添加自定义元件库,33,原理图布局,对于元件名信息不全的元器件,建议用通配符*和?,快速查找元件,不清楚元件在哪个库中,则用元件查询查找元件,添加/移去工作元件库采用命令: Add/Remove 在当前库中搜索元器件采用命令: Find 将选中的元器件放置到设计区采用命令: Place,元器件库的选择与元器件放置,电路绘制工具箱的使用 一般绘图工具箱的使用 电源工具箱的使用 器件工具箱的使用,各种工具箱的使用,执行菜单命令:View/Toolbars/Wiring Tools,电路绘制工具箱,执行菜单命令: View/Toolbars/Drawing Tools,一般绘图工具箱,执行菜单命令: Vrew/Toolbars/Power Objects,电源工具箱,执行菜单命令:View/Toolbars/Digital Objects,器件工具箱,设置或更改元件属性可以双击该元件或通过菜单命令Edit/Change打开Part对话框,再将鼠标指针指向其某一选项,并单击鼠标左键,即可打开选项卡进行设置。 Part对话框的Attributes选项卡。 Part对话框的Graphical Attrs 选项卡。,元件属性的设置,包括个选项卡,其中常用的为 ttributes 和 GraphicalAttrs选项,Part对话框,库中定义元件名称,元件编号,路径定义,子元件序号定义,封装形式,显示元件名称,Attributes选项卡,元件模型,轴坐标,轴坐标,引脚颜色,线条颜色,填充颜色,元件放置旋转角度,返回,Graphical Attrs选项卡。,自动平移功能切换,鼠标指针显示形状,格点显示形状,选取对象颜色,格点颜色,Tools/Preferences 命令,45,原理图布局,放置芯片AT89C52、TLC542、TL431、LM148、6N137数码管DPY、PNP三极管元件、晶振CRYSTAL、电阻RES2、电容CAP、电解电容ELECTROL、接口CON6 元件布局原则:功能模块化、元件就近,46,输入元件的首英文字母可快速查找元件,提取元件,选择元件库,双击元件可提取,提取元件按Tab键修改属性后再单击放置,原理图布局,不清楚元件在哪个库中,则用元件查询查找元件,47,零件库名称,元件封装,元件序号,元件型号,注意: 封装和序号是元件的关键属性,必须设置;并且序号在整个工程中是唯一的,不能重复。,确定,原理图布局,48,1.3 原理图布局,信号调理电路元件设置,49,A/D转换电路元件设置,50,MCU电路元件设置,51,数码管显示电路元件设置,52,小结,要求: 1. 熟练掌握元件的基本操作:点取、选取、移动、删除、复制、粘贴等。 2. 学会快速查找元件 3. 学会修改元件属性 4. 学会合理整体的进行原理图布局,53,原理图绘制,导线,网络标号,电源,注意: 导线与直线的区别 布局与连线是一个反复的过程,54,常用的原理图编辑器快捷键: P/W:画连线 P/B:画总线 P/U:画总线分支线 P/O:画电源 P/N:画网络标号 P/J:画电路接点 Ctrl+Delete:删除选中电路 E/D:删除单一元件或导线,原理图绘制,原理图三要素: 电源 负载 电气连接关系,55,原理图绘制,圆点代表电气连接,复原与取消只能在所有改动没有存盘的条件下进行,双击右键退出连线,左击确定起始点,左击确定终点后右击结束,56,原理图绘制,57,原理图绘制,58,原理图绘制,接点表电气连接交叉无电气连接,网络标号属性设置,59,原理图绘制,网络标号表电气连接,60,原理图绘制,网络标号和导线连接异同点: 一个网络标号表示一个电气结点,相同的网络标号引脚上就建立了电气连接关系。 网络标号作用和导线的作用一样,表示电气连接,导线表达形式更直观但布线繁多易发生短路或连线错误;网络标号可代替两个元件的连线,净化图面。,61,原理图绘制,Ctrl+x可使元件反向,62,原理图绘制,电气法测试规则设置窗,63,总线,总线分支,其它原理图绘制技巧总线,64,总线是电路中一组具有相关性的信号线,不具有实际的电气连接意义,其它原理图绘制技巧总线,65,点击Global进行整体修改,双击元件编辑属性,旧文本新文本,匹配属性选择,其它原理图绘制技巧全局编辑,66,显示sch中所有有效元件,其它原理图绘制技巧,67,元件自动编号,自动编号前应先将原理图中的所有元件编号重置为?,其它原理图绘制技巧,68,其它原理图绘制技巧封装查漏,本电路元件封装: 电阻R1R17:0805 无极性电容C1C4:RAD0.1 电解电容E1E3:RB.2/.4 三极管:TO-92A 单排多针插座:SIP6 双列直插元件:DIP40、DIP20、DIP14、DIP4 TL431:TO-92A 晶振:OSC(自定义) 数码管:DPY(自定义),69,表格编辑器,注意选项,其它原理图绘制技巧封装查漏,70,其它原理图绘制技巧封装查漏,直接修改后按File/Update即可完成对元件属性的修改,71,生成网络表,网络表是sch和pcb的接口,其它原理图绘制技巧生成网络表,72,注意选项设置,其它原理图绘制技巧同步器,73,小结,本小结要求: 1. 熟练掌握常用的原理图编辑器快捷键 2. 熟练掌握导线的放置与调整 3. 学会使用网络标号 4. 了解其它原理图绘制的技巧 5. 学会元件封装形式遗漏检查 6. 掌握网络表的生成和同步器的使用 7. 了解电气法则测试,打开绘图工具箱方法: 1单击主工具栏上的绘图工具箱开 闭按钮 通过菜单命令: View/Toolbar/Drawing Toolbar,图 形 设 计,75,元件的自动编号,在绘制原理图的过程中,如果没有对元件的序号进行设置,系统将采用默认设置为元件添加序号,通常在元件编号中会带有“?”号,如电阻为“R?”,电容为“C?”。若元件没有默认序号,则会使用前面一元件的序号作为当前元件的序号。在前面的章节中介绍了如何逐一对元件的序号进行修改,对于比较简单的原理图来说是可以采用的,但当电路比较复杂,元件数目很多时,逐个修改元件的编号就显得过于繁琐,而且可能会出现某些元件的序号重复,或某类元件的序号不连续等问题。针对这一点,Protel 99 SE为用户提供了元件的自动编号功能,使用这一功能可以在放置完全部的元件后统一对元件进行编号,从而节省了绘图时间,又可以使元件的序号完整正确。下面就对这一功能进行介绍。,所有元件重新命名,?元件重新命名,恢复到原始状态,自动标注元器件,77,对元件进行自动编号,以图6.48所示的电阻阵列的自动编号为例,选择ToolsAnnotate菜单命令,如图6.49所示,即可对原理图中的元件进行自动编号,此时会打开如图6.50所示的自动编号设置对话框。 通过对该对话框的选项进行设置,可以实现多种形式的自动编号。各选项的具体含义如下。 1Options选项卡 (1)Annotate Options选项组 (2)Group Parts Together If Match By选项组 (3)Re-annotate Method选项组 2Advanced Options选项卡,78,熟练使用自动编号,例如需要对如图6.63所示的电路模块中的元件编号进行修改,希望使电阻、电容元件的编号以功能元件U4为基准进行编号,即将其编号修改为“R4*”、“C4*”的形式,这样当看到编号以“4”开头的元件时即能够很快地知道它是在U4周围的元件,从而极大地方便了对元件的管理。具体操作方法如下。 (1)通过框选或其他选取方式选取图6.63中的元件。 (2)用鼠标左键双击一个电容元件,打开其属性对话框。 (3)单击右下角的Global按钮,打开全局编辑对话框。,79,熟练使用自动编号,(4) 在Attributes To Match By(匹配属性)选项组的Lib Ref文本框中输入“CAP”,同时将Selection选项选为Same,表示对所有选中的Lib Ref为CAP的电容元件进行修改,然后在Copy Attributes(复制属性)选项组中将Designator改为“C40?”,表示电容元件的编号都以“40”开头,后面的数字通过自动编号功能进行设置。设置后的全局编辑对话框如图6.64所示。 (5) 单击OK按钮,弹出如图6.65所示的确认对话框,单击Yes按钮确认进行修改。 (6) 对电阻元件也可以做类似的调整,调整后的电路如图6.66所示。,80,熟练使用自动编号,(7) 然后执行自动编号命令,在弹出的对话框中对Options选项卡作如图6.67所示的设置,在这里可不对Advanced Options选项卡进行设置。 (8) 单击OK按钮,进行自动编号,结果如图6.68所示。 以上介绍的是在已进行过编号的电路原理图的基础上进行修改的方法,此外在设计时还可以直接通过自动编号功能实现上述的分组编号。,81,熟练使用自动编号,例如需要在如图6.69所示的电路中实现分组编号,则可以采用如下的操作步骤。 (1)执行自动编号命令,在Options选项卡中的Annotate Options下拉列表中选择Reset Designators,如图6.70所示,单击OK按钮重置元件的编号。 (2)选择EditSelectionOutside Area命令或直接在英文输入法状态下按键盘S键,弹出Selection菜单后选择Outside Area命令或按O键执行,框住需要进行编号的电路模块,此时该模块以外的电路和元件都会被选取,如图6.71所示。,82,熟练使用自动编号,(3) 再次选择自动编号命令,对Options选项卡进行如图6.72所示的设置,注意选中Ignore selected parts选项。 (4) 打开Advanced Options选项卡,选中当前文件前面的复选框,并将编号范围修改为401499,如图6.73所示。,83,熟练使用自动编号,(5) 单击OK按钮进行自动编号,结果如图6.74所示。 (6) 对图中的一些元件的编号进行手工修改,如将功能元件的编号改为U4等,即可得到与图6.68相同的编号效果。 通过类似的操作对其他模块也分别进行编号,即可实现对整个系统的分组编号。,84,原理图的电气检查,电气规则检查(Electrical Rule Check,ERC),用来检查电路原理图中电气连接的完整性。电气规则检查可以按照用户指定的逻辑特性进行,可以输出相关的物理逻辑冲突报告,例如悬空的管脚、没有连接的网络标号以及没有连接的电源等。在生成测试报告的同时,程序还会将ERC结果以符合的形式直接标注在电路原理图上。对设计一个复杂的电路原理图来说,电气规则检查代替了手工检查的繁重劳动,有着手工检查无法达到的精确性以及快速性,是设计原理图的好帮手。,85,设置ERC规则,通过选择ToolsERC菜单命令,或使用快捷键T打开工具快捷菜单,如图6.75所示,然后选择ERC命令或按键盘E,即可打开如图6.76所示的ERC规则设置对话框。可以看到ERC规则设置对话框中有Setup(设置)和Rule Matrix(规则矩阵)两个选项卡,下面分别对其进行叙述。 1Setup选项卡 (1)ERC Options选项组 (2)Options选项组 (3)Net Identifier Scope选项组 2Rule Matrix选项卡 (1)Legend(图例) (2)规则矩阵,Multiple net names on net 同一个网络有多个标识,Unconnected net labels 未连接的网络标号,Unconnected power objects 未连接的电源端口,Duplicate sheet numbers 图纸编号重复,Duplicate component designators 元件标识重复,Bus label format errors 总线标号格式错误,Floating input Pins 输入引脚断路,Suppress warnings不输出警告,电气规则检查项,87,运行ERC,如要对图6.80所示的电路图进行电气规则检查,具体操作步骤如下。 (1)选择ToolsERC菜单命令,打开ERC设置对话框。 (2)对Setup选项卡进行设置,如图6.81所示,选择生成ERC报表,并在原理图上显示错误标识,选择电气检查范围(Sheets to Netlist)为当前原理图(Active sheet),网络识别范围(Net Identifier Scope)为连接端口(Sheet Symbol/Port Connections)。,88,运行ERC,(3) 打开Rule Matrix选项卡,设置其为默认参数,如图6.82所示。 (4) 单击OK按钮,运行ERC。 由于选中Create report file选项,系统运行完ERC后会自动生成一个ERC报表文件,以.ERC为扩展名,如图6.83所示。在报表文件中注明了原来图的名称、电气检查时间以及检查结果的详细信息。,89,设置忽略ERC测试点,在布线工具栏上有一个图标,对应于选择PlaceDirectivesNo ERC命令,即是用来放置忽略ERC测试点的。具体操作过程如下。 (1)用鼠标左键单击图标,或执行相应的菜单命令。 (2)此时光标变为十字形,通过单击鼠标左键在相应引脚末端放置忽略ERC测试点,注意使其捕捉到引脚,此时光标会成为一个黑点,如图6.85所示。 (3)单击鼠标右键退出放置状态或按键盘上的Esc键。 在放置过程中按键盘Tab键或在放置后用鼠标左键双击忽略ERC测试点标志,可以打开如图6.86所示的属性对话框进行设置。,90,生成报表文件,在绘制原理图的过程中,除了要完成对原理图的绘制外,产生各种报表也是十分重要的。为了方便PCB的设计,往往要生成电路的网络表文件;为了便于进行元件的采购和预算,可以生成元件清单报表文件;此外为了对电路结构有更好的了解,同时方便验证电路设计的正确性,还可以生成元件交叉参考表、层次表等。因此生成各种报表文件对于编辑原理图十分重要。,91,生成网络表,网络表是sch和pcb的接口,生成网络表,92,生成网络表,通过选择DesignCreate Netlist菜单命令,或使用快捷键D打开设计快捷菜单后选择Create Netlist命令(或按键盘N键执行),如图6.88所示,即可打开创建网络表文件设置对话框,如图6.89所示。对话框的具体内容如下。 1Preferences选项卡 2Trace Options选项卡,93,生成网络表,下面以如图6.93所示的电路为例介绍一下生成网络表的具体过程。 操作步骤如下。 (1)选择DesignCreate Netlist菜单命令,或使用快捷键D,在打开快捷菜单后选择Create Netlist命令或按键盘N键,打开设置对话框。 (2)对Preferences选项卡作如图6.94所示的设置,选择输出格式为Protel,网络识别范围为Sheet Symbol/Port Connections,生成网络表的范围为当前项目。 (3)对Trace Options选项卡不做修改,即不生成Trace文件。 (4)单击OK按钮,进行网络表生成。 生成的网络表文件以.NET作为扩展名,结果如图6.95所示。,94,网络表文件格式,网络表文件由两种格式的单元构成。 一种是包含在方括号“”和“”中的,这部分内容记录了原理图中每个元件的基本信息,包括元件的编号、封装形式、元件类型或大小等内容,每一对方括号包含了一个元件的信息,其数目与元件个数相等。 另一种是包含在圆括号“(”和“)”中的,这部分内容则描述了原理图中各个元件的连接关系,每一对圆括号中包含了彼此之间相连的各个电气节点的名称,并会根据元件引脚的信息自动赋予这一组电气节点一个名称,作为一个电气网络。所有与该网络具有电气连接关系的电气节点都会包含在该网络中,不会多也不会少。,95,网络表文件格式,两者的格式如下: 元件描述开始标志 C101 元件编号 RB.3/.6 元件封装形式 1000u 元件其他信息 元件描述结束标志 ( 网络描述开始标志 VCC 网络名称 C103-1 与该网络具有电气连接关系的元件引脚信息,前面为元件编号,后面为网络相连 C104-1 的引脚序号,如C103-1表示元件C103的1脚与该网络相连 Q101-1 R102-2 U1-3 ) 网络描述结束标志,点击菜单命令:Reports/Bill of Materials,元器件列表的生成,97,生成元件表,下面仍以图6.93所示的电路为例介绍一下具体的操作过程。 (1)选择ReportBill of Material菜单命令,启动元件清单生成向导,如图6.96所示。这里会提示用户选择生成元件清单的范围是整个项目(Project)还是当前原理图(Sheet),这里选择当前页。 (2)用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.97所示的界面。在这个界面中选择要生成的元件清单中所包含的内容,可以看到该界面中有3个选项组。,98,生成元件表,(3) 用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.98所示的界面。在这里可以输入要生成的元件清单的表头信息,可以看到有Part Type(元件类型)、Designator(元件编号)、Footprint(元件封装信息)和Description(元件描述)四个文本框,默认为相对应的标签内容,这里可不做修改。 (4) 用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.99所示的界面。,99,生成元件表,(5) 用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.100所示的界面。至此即完成了对元件清单生成向导的设置。在设置过程中如果需要修改前面的设置,则可以通过鼠标左键单击Back按钮回到相应的界面进行重新设置,如果要放弃生成元件清单文件,则可以通过鼠标左键单击Cancel按钮取消向导设置。 (6) 确认参数设置后用鼠标左键单击Finish按钮完成,进行元件清单文件的生成。,100,生成元件属性清单,下面仍以图6.93所示的电路为例介绍其具体的操作过程。 (1)选择EditExport to Spread菜单命令,打开如图6.103所示的导出编辑对象属性清单向导界面。 (2)用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.104所示的界面,在这一界面中选择要导出的对象类型。Primitives列出了原理图中各对象的基本分类,Number Found则列出了每种分类中的对象数目。通过单击每一项前面的复选框可以选择该类或取消该类的选择,通过All On和All Off按钮能够选中所有分类以及取消所有类型的选择。这里仅选择Part(元件)类型。,101,生成元件属性清单,(3) 用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.105所示的界面。在这一界面中选择要导出的对象的具体属性。在这里选择常用的Description(描述)、Designator(编号)、FootPrint(封装形式)以及Part Type(元件类型)。 (4) 用鼠标左键单击Next按钮,进入如图6.106所示的界面。至此即完成了导出对象的设置。 (5) 用鼠标左键单击Finish按钮,完成设置,进行数据导出。在此之前若需要修改参数设置,可以通过单击Back按钮回到相应的页面进行设置,通过单击Cancel按钮可以取消元件属性清单的导出。,Advanced PCB 99 界面 构成 PCB 图素 元件封装 制作PCB板过程演示,第二讲 Advanced PCB 99 入门,Advanced PCB 99 界面,导线,圆弧,焊盘,过孔,尺寸标注,坐标,字符串,原点设置,多边形覆铜,内电层分割,元件,填充,粘贴,构成 PCB 图素,105,印刷电路板基础,1.印刷电路板结构分类 单面板、双面板、多层板 2. 元件封装分类 针脚式、贴片式 3.常用元件封装 针脚式电阻元件类:AXIAL0.4AXIAL0.7(kmil) 针脚式电容元件类: RAD0.2RAD0.5.(kmil) 贴片电阻、电容元件类: 0805、0402、1210 极性电容元件类:RB.2/.4RB.5/1.(kmil) 可变电阻元件类:VR1VR 二极管:DIODE0.4(小功率) DIODE0.7(大功率) 三极管:TO-92A,TO-18,TO-220H 单排多针插座:SIP2SIP20,电阻:AXIAL0.3 AXIAL1.0 电容:RAD0.1 RAD0.4 RB.2/.4 RB.5/1.0 二极管:DIODE0.4 DIODE0.7 三极管:TO-3 TO-220 串并口:DB9/F DB37RA/M 熔丝(FUSE):FUSE 电位器:VR1 VR5,LibraryPcb Generic Footprints Advpcb.ddb,元件封装,集成块:,DIP系列: DIP-4 DIP-64 CFP系列: CFP-14 CFP-56,整流桥:D-37 D-37R D-38 D-44 D-46,LibraryPcbGeneric FootprintsGeneral IC.ddb,LibraryPcbGeneric FootprintsInternational Rectifiers.ddb,元件封装2,一)准备工作,二)制作PCB板,绘制好原理电路图。 对电路图进行ERC检查。 进行封装形式检查。 生成网表文件。,定制好PCB板尺寸,划定布线区域。 调入封装库元件。 调入网表文件。 自动布局。 自动布线。 对电路图进行DRC检查。,制作PCB板过程,调入封装库,手工调整,调入网表,放置元件,使用设计规则,自动布线,定义PCB板,第七讲 PCB 设计的流程,110,新建PCB文件并重命名,111,装载网络表,112,引入.net网络表文件,113,网络表错误信息,可按右键生成详细的报告文件,114,网络表中常见的错误: Footprint not found in library/ Footprint not Available 元件封装遗漏 Node not found 引脚遗漏 Component not found 没有找到元件 Component already exists 添加已经存在的元件 Net already exists 添加已经存在的网络标识 Alternative footprint used instead 缺少元件封装,但系统自动引用,2.2 装入网络表,115,元件封装遗漏原因: 1.在PCB编辑器中没有添加含有所需封装元件的元件库。 2.在电路图中没有指定封装形式。 3.在已有的PCB元件库中,找不到所需的封装。 引脚遗漏原因: 原理图元件与指定的封装二者之间的引脚编号存在差异,116,加载整流桥封装库,117,修改封装,118,无错误可生成PCB文件,所有错误修改后重新生成网络表文件,重新引入。,119,调整PCB大小,预拉线表示电气连接关系,120,点击Global进行整体修改,双击元件编辑属性,注意Hide选项设置,修改元件名,元件布局,121,元件布局,手工布局的基本原则 : A. 遵循先难后易、先大后小的原则。 B. 布局可以参考硬件工程师提供的原理图和大致的布局,根据信号流向规律放置主要原器件。 C. 总的连线尽可能的短,关键信号线最短。 D. 强信号与弱信号、模拟信号与数字信号要完全分开。 E. 高频元件间隔要充分。 F. 发热元件应有足够的空间以利于散热,热敏元件应远离发热元件。,122,2.3 元件布局,手工布局的基本原则 : G. 集成电路的去耦电容应尽量靠近芯片的电源脚,高频最靠近为原则。使之与电源和地之间形成回路最短。旁路电容应均匀分布在集成电路周围。 H. 元件布局时候,使用同一种电源的元件应考虑尽量放在一起,以便于将来的电源分割。 I. 双列直插元件相互的距离要大于2毫米,阻容等贴片小元件元件相互距离大于0.7毫米。 J.所有字符不可以上盘,要保证装配以后还可以清晰看到字符信息。所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝引大小要统一。 K.按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准来优化布局。 L.其它略,123,2.3 元件布局,布线规则,电气有效体间安全间距,双击修改属性,124,设置导线宽度,2.3 元件布局,125,线段拐角方式设置,90度机械强度最低,圆弧机械强度最高,2.3 元件布局,126,2.3 元件布局,孔径大小限定,127,2.3 元件布局,查找元件,根据原理图中信号流向布局,128,2.3 元件布局,变绿非法,129,常用的布线快捷键: P/S:放置字符串 P/T:放置导线 P/P:放置焊盘 P/G:放置多边形覆铜 P/C:放置元件 E/D:删除导线 S/P:选中同一网络标号导线 Ctrl+Delete:删除选中元件或导线,Space:翻转90度 Page up:放大 Page down:缩小 END:刷新 M/R:测量距离 L:打开Layers标签 Q:公制/英制尺寸单位切换 *:切换工作层,PCB设计布线,130,PCB设计布线,1.布线优先次序 A. 先信号后电源原则:先将数据信号线布通,后布电源线,最后地线。 B. 核心优先原则:例如CPU、RAM等核心部分应优先布线,类似信号传输线应提供专层、电源、地回路。其他次要信号要顾全整体,不可以和关键信号想抵触。 C. 关键信号线优先:电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。 2.走线方向控制规则 相邻层的走线方向成正交结构,避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;同层数据线、电源线、地线走向一致,在布线工作最后,用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满,以增强抗干扰能力。,131,PCB设计布线,3.走线长度控制规则 即短线规则,在设计时应该尽量让布线长度尽量短,以减少走线长度带来的干扰问题,特别是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地方。 4. 倒角规则 PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生不必要的辐射,同时工艺性能也不好。所有线与线的夹角应135。 5.地线回路规则 环路最小规则,即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。 6.窜扰控制 窜扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。,132,PCB设计布线,7.屏蔽保护 对一些特别重要,频率特别高的信号,应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计,即将所布的线上下左右用地线隔离。 8. 混合信号分区规则 将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分,对于输入输出的模拟信号,与单片机之间最好通过光耦进行隔离。 9.导线尽量粗 地线很细,则地线电阻会较大,造成接地电位随电流的变化而变化,致使信号电平不稳定、电路抗干扰能力下降。在布线空间允许的情况下,保证主要地线的宽度在23mm以上,元件引脚上地线在1.5mm左右。数据线应尽可能的宽,至少不小于0.3mm,如果采用0.5mm则更理想。 10.尽量减少过孔数 一个过孔会带来10pF的电容效应,对于高频电路,将会引入太多的干扰,故布线时应尽可能的减少过孔的数量。,133,PCB设计布线,11.接地点的选择 当电路板上的信号频率高于10MHz时,由于布线的电感效应明显,地线阻抗变得很大,应采用多点接地,尽量降低地线阻抗。 12.预防噪音的方法: 每个电路板连接一个100uF的电解电容,小板只需接10uF CPU和存储块与一个 1uF+0.1uF的薄瓷电容连接 每个IC连接

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