CAD实验三.doc

太原理工大学现代科技学院实验报告装订线 实验名称 Protel99SE印刷电路板的设计 同组人 专业班级 一、实验目的： 1 了解有关印刷电路板的基础知识和对PCB编辑器的初步认识 2 掌握PCB编辑器的基本操作 3 掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置 4 掌握双面板进行手工布局的整个操作过程，要特别掌握电路板布线框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法 5 掌握手工布局和手工布线的操作步骤 6 掌握由原理图生成网络表 7 理解电路板的物理边界和电气边界的区别及绘制方法，了解由向导生成电路板的过程 8 掌握PCB各种常用报表的功能与生成方法 9 掌握PCB的打印输出的操作过程，掌握分层打印和叠层打印的操作方法 10. 掌握通过手工方式和系统内置的向导，新元件封装的制作方法与操作步骤 11. 掌握对元件封装库进行管理的基本操作 二实验内容 1 在实验1创建的设计数据库下，新建一个PCB图文件，命名为“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”（比如：Lixiaofang_甲乙类放大器.pcb）。 2 分别设置可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格的数值，并在工作窗口练习体会四种栅格的区别。 3 人工设计“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”印刷电路板。 4 使用电路板生成向导，再创建一个“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”印刷电路板。 5 分别生成“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”的电路板信息报表、NC钻孔报表和元件报表。 6 将“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”的顶层、底层和顶层丝印层分层打印出来。 7 在PCB文件Browse PCB浏览器的视窗中拖动虚线框（如图1），看看工作窗口有何变化？缩小虚线框之后，工作窗口中的图有什么变化（缩小或放大）？ 虚线框 图1 Browse PCB浏览器的视图窗口 8 打开一个PCB文件，在工作窗口按住鼠标右键，光标是不是变成手形？移动它，工作窗口有何变化？ 9 打开一个PCB文件，使用Edit | Jump命令，练习跳转到不同的对象。 10. 打开一个PCB文件，在PCB管理器中按上面所讲知识，分别浏览网络和元件；练习对网络元件和焊盘的编辑、选取、放大和跳转等操作。 11. 新建一个元件封装库“XXX-favoratePCB.lib”文件，并绘制如下元件封装 （1） 人工绘制如图2所示的发光二极管封装LED，两个焊盘的间距为180mil，焊盘的编号为1、2，焊盘直径为60mil，通孔直径为30mil。 图2 发光二极管封装LED 图3 贴片元件封装LCC16 （2） 用PCB元件生成向导绘制如图3所示的贴片元件封装LCC16，焊盘采用系统默认值。三实验步骤： 1. 在实验1中的设计数据库的Documents下，新建一个PCB图文件，命名为“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”。 2. 按菜单操作Design | Options，分别设置可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格的数值，并在工作窗口练习体会四种栅格的区别。 3. 人工设计“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”印刷电路板， 具体步骤如下： (1) 打开实验1绘制的“你的姓名全拼_甲乙类放大器.sch”文件 (2) 执行操作Design | Create Netlists，生成网络“你的姓名全拼_甲乙类放大器.net”文件 (3) 在新建的“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”文件中，执行操作Design | Load Netlists（加载网络表），找到“你的姓名全拼_甲乙类放大器.net”文件并加载 (4) 如果加载网络表报错，分析原因，返回“你的姓名全拼_甲乙类放大器.sch”原理图中进行修改。 (5) 重新生成网络表。 (6) 返回“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”文件中，再次加载网络表，如果没有错误，点击“Execute”按钮，至步骤(7)；如果网络表仍然有错，重复步骤(4)、(5)，直至无错，至步骤(7)。 (7) 将PCB文件的工作层调到“KeepOut Layer”，在元件外围画布线框。 (8) 采用群集式方式自动布局，执行菜单操作：Tools | Auto Placement | Auto Placer中的“Cluster Place” (9) 全局自动布线完成元件的布线，执行菜单操作：Auto Route | All | Route All；如有兴趣，可手动布局布线试一下。 (10) 将人工设计的“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”PCB图粘贴到实验报告中。4. 采用向导设计“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”印刷电路板：新建一个边长为1500mil的正方形电路板，在电路板的四角开口，尺寸为100mil100mil，无内部开口，双层板，过孔不电镀，使用针脚式元件，元件管脚间只允许一条导线穿过，最小走线宽度为10mil，走线间距15mil。加载Advpcb.ddb中的PCB Footprint.Lib元件封装库。 如下步骤： (1) 按照向导一步一步创建PCB电路板。 (2) 在创建出来的电路板上，重新加载“你的姓名全拼_甲乙类放大器.net”网络表。 (3) 在“KeepOut Layer”工作层，画布线框，要求包围电路各元件。 (4) 使用统计式方法进行自动布局，执行菜单操作：Tools | Auto Placement | Auto Placer中的“Statistical Place”，并使用手工方法对布局进行调整。 (5) 采用全局自动布线，执行菜单操作：Auto Route | All | Route All。 (6) 将向导设计的“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”PCB图粘贴到实验报告中。 5. 分别生成“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”的电路板信息报表、元件报表和NC钻孔报表，并将上述报表粘贴到实验报告中。（选做） 步骤如下： (1) 执行菜单Reports | Board Information，点击“Report”按钮。 (2) 在设计数据库的Documents下，创建CAM文件，双击“CAMManager1.cam”，在向导中选择Bom文件（元件报表），选择报表格式为“Spreadsheet”，元件排列格式为“List”，其他默认，结束向导。在生成的Bom Output 1上右键单击，选择“Generate CAM Files”，即生成元件报表文件。 (3) 在设计数据库的Documents下，创建CAM文件，双击“CAMManager1.cam”，在向导中选择NC Drill文件（NC钻孔报表），选择单位“Inches”，数据格式为“2:3”，其他默认，结束向导。在生成的NC Drill Output 1上右键单击，选择“Generate CAM Files”，即生成NC钻孔报表文件。 6. 将“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”的顶层、底层和顶层丝印层分层打印出来。（选做）具体步骤如下： (1) 执行菜单操作：File | Print/Preview，生成“Preview你的姓名全拼_甲乙类放大器.ppc”文件， (2) 在“Preview你的姓名全拼_甲乙类放大器.ppc”编辑器中，执行菜单操作：Tools | Create Final，点击“Yes”按钮，分别浏览“你的姓名全拼_甲乙类放大器.pcb”的顶层、底层和顶层丝印层， (3) 将上述工作层的打印版粘贴到实验报告中。 7. 新建一个元件封装库“XXX-favoratePCB.lib”文件，并绘制如下元件封装： 人工绘制如图2所示的发光二极管封装LED，两个焊盘的间距为180mil，焊盘的编号为1、2，焊盘直径为60mil，通孔直径为30mil。具体步骤如下： （1） 新建一个元件封装库“XXX-favoratePCB.lib”文件，将“PCBCOMPONENT_1”改名为“LED”。显示并设置图纸的第二组可视栅格边长为20mil； （2） 将默认工作层切换到“TopOverlay”层，用工具绘制图2所示的各线条，用工具放置焊盘； （3） 按要求调整焊盘间距：两个焊盘的间距为180mil，焊盘的编号为1、2，焊盘直径为60mil，通孔直径为30mil。 用PCB元件生成向导绘制如图3所示的贴片元件封装LCC16，焊盘采用系统默认值。 （1） 在该封装库文件中，执行菜单操作“ToolsNew Component”，弹出元件创建向导；（2） 选择”LCC”封装形式，按照向导过程及默认设置，逐步执行，注意：焊盘数目是16。 四、实验图： 四、思考题 1、绘制印刷电路板图一般包括哪些步骤？在各步中主要完成什么工作？ 答:1、进入电路板图编辑环境，呈现电路版图设计环境； 2、电路板图环境设置，完成画紫色框为自动布局和自动布线做准备； 3、载入网络表，用来检测设计是否有错； 4、自动布局使元件都放到边框内； 5、手动调整布局，进行边框调整，视图调整，元件调整； 6、自动布线； 7、手工调整布线，使布线更合理； 8、机械尺寸调整、来调整板型尺寸和焊盘尺寸； 9、存盘退出，对设计的板进行保存； 10、送电路板厂加工。 2在Protel 99 SE系统中，提供了哪些工作层的