protel99se经典高校教程第九章ppt课件

.,第9章制作印制电路板,9.1PCB绘图工具执行命令View-Toolbars-PlacementTools来实现工具栏的打开与关闭。,.,9.1.1绘制导线,选择绘制导线命令Place-Keepout-Track或用鼠标单击绘图工具栏上的按钮。执行命令后，光标变成十字状。将光标移到所需的位置，单击鼠标，确定导线的起点，然后将光标移到导线的终点，再单击鼠标，即可绘制出一条导线。再放置导线的同时，可以按Tab键打开导线属性对话框。,.,使用鼠标双击已布的导线，或者在进入绘制导线状态时按Tab键，或者选中导线后单击鼠标，从弹出的快捷菜单中选出Properties命令，系统弹出导线属性设置对话框。,.,9.1.2放置焊盘,1.放置焊盘的步骤（1）首先用鼠标单击绘图工具栏中的放置焊盘命令，或是执行Place/Pad(2)执行命令后，光标变成十字状，将光标移到所需的位置，单击鼠标，即可将一个焊盘放在该处（3）将光标移到新的位置，按照上述步骤，在放置其他焊盘。（4）可以在此命令状态下，单击Tab键，进入焊盘属性对话框。,.,9.1.3放置过孔,1.放置过孔步骤（1）用鼠标单击工具栏中的按钮，或执行Place-Via（2）执行命令后，光标变成十字状，将光标移到所需位置，单击鼠标左键，可以将过孔放到该处（3）将光标移到新的位置，按照上述步骤，放置其他过孔.（4）双击鼠标右键，光标变成箭头后，推出该命令.,.,9.1.4补泪滴设置,泪滴焊盘和过孔形状可以定义成为弧线或线性，可以对选中的实体，也可以对所有过孔或焊盘进行设置。可以执行命令Tools-TeardopOptions进行选择，执行该命令后，系统弹出补泪滴属性设置对话框。,.,9.1.5放置字符串,在绘制印制电路板时，常常需要在板上放置字符串，步骤如下：（1）用鼠标单击绘图工具栏中的按钮（2）执行命令后，光标变成十字状，在此命令下，单击Tab，会出现如图所示的字符串标注属性对话框，在此可以设置字符串的内容和大小（3）设置完成后，退出对话框，单击鼠标左键，把字符串放到相应的位置（4）用同样的方法放置其他字符串标注。用户要更换字符串标注的方向只需按空格键即可进行调整。,.,9.1.6放置坐标,此命令是将当前鼠标所处位置的坐标放置在工作平面上，步骤如下：（1）用鼠标单击工具栏中的按钮（2）执行命令后，光标变成十字状，在此命令下，单击Tab键，出现坐标属性设置对话框（3）设置完成后，退出对话框，单击鼠标左键，把坐标放到相应的位置（4）用同样的方法放置其他坐标,.,9.1.7放置尺寸标注步骤,用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，体统出现下图所示的状态移动光标到尺寸的起点，单击鼠标左键，即可确定标注尺寸的起始位置移动光标，中间显示的尺寸随着光标的移动而不断地发生变化，到合适的位置单击鼠标左键加以确认，即可完成尺寸标注用户可以在放置尺寸标注命令状态下，单击Tab键，进入尺寸标注属性对话框,.,9.1.8设置初始原点步骤,用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或者选择执行Edit-Origin-Set命令执行命令后，光标变成十字状，将光标移到所需的位置，单击左键，即可将该点设置为用户定义坐标系的原点若用户想恢复原来的坐标系，执行Edit-Origin-Reset即可,.,9.1.9绘制圆弧或圆,三种绘制圆弧的方法：中心法、边缘法、角度旋转法1.边缘法：通过圆弧上的两点即起点与终点来确定圆弧的大小，过程：（1）首先用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或选择执行Place-Arc（Edge）（2）执行命令后，光标变成十字状。将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点。然后再移到光标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的终点（3）单击鼠标左键确认，即可得到一个圆弧,.,2.中心法：就是通过确定圆弧中心、圆弧的起点和终点来确定一个圆弧,首先使用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或执行Place-Arc（Center）执行命令后，光标变成十字状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的中心将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点，再移到鼠标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的终点单击鼠标左键确认，即可得到一个圆弧,.,3.角度旋转法,首先用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或执行Place-Arc（AnyAngle）执行命令后，光标将变成十字状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点。然后再移动光标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的圆心，最后再单击鼠标左键确定圆弧终点单击鼠标左键加以确认即可,.,4.绘制圆,首先用鼠标单击绘图工具栏按钮，或选择执行Place-FullCircle执行命令后，光标变成十字状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆的圆心，然后再单击鼠标左键确定圆的大小单击鼠标左键加以确认即可,.,9.1.10放置填充,填充一般用于制作PCB插件的接触面或者用于增强系统的抗干扰性而设置的大面积电源或接地。在制作电路板的接触面时，则放置填充的部分在实际制作的电路板上是外露的敷铜区。填充通常放置在PCB的顶层、底层或内部的电源和接地层上。一般操作方法如下：（1）首先使用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或选择执行Place-Keepout-Fill（2）执行命令后，用户只需确定矩形块的左上角和右下角位置即可在放置填充状态下，也可以按Tab键，先编辑好对象，再放置填充,.,9.1.11放置多边形平面,首先使用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或选择执行Place-PolygonPlane执行命令后，系统弹出多边形属性设置对话框设置完对话框后，光标变成十字状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定多边形的起点。然后再移动鼠标到适当位置单击鼠标左键，确定多边形的中间点在终点处单击鼠标右键，程序会自动将终点和起点连接在一起，形成一个封闭的多边形平面,.,.,.,.,9.1.12放置切分多边形,切分多边形跟多边形类似，不过它是用来切分内部电源层或接地层的。设置方法如下：（1）单击绘图工具栏中的按钮，或执行Place-SplitPlane（2）执行命令后，弹出切分设置多边形属性对话框（3）设置完属性后，光标将变成十字状，将光标移到所需的位置，单击鼠标邹建，确定多边形的起点。然后再移动鼠标单击鼠标左键一次，确定多边形的中间点（4）在终点处单击鼠标右键，程序会自动将终点和起点连接在一起，形成一个封闭的切分多边形。注意：要设置切分多边形填充，必须已经设置了内部电源层或接地层，否则该命令不起作用。,.,9.1.13放置空间定义,在对电路图布线获取PCB图形时，可以将元件、元件类或封装分配给一个空间，空间可以定义在顶层或底层，并且可以确定目标保持在其内或其外。当移动空间时，空间内的实体也随之移动。空间定义可以设定无效，也可以被锁定。放置空间定义可以通过执行Place-Room实现，也可以直接单击绘图工具栏中的按钮激活该命令。过程如下：（1）首先使用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，或执行执行Place-Room（2）将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定空间定义的起点。然后在移动鼠标，单击鼠标左键一次，确定空间定义的对角点。放置的空间定义如下图所示。如果继续在其他地方放置空间定义，则RoomDefinition会自动增加序列，用户也可以修改这个名称，这需要在空间定义属性对话框中实现。,.,9.2单面板与多层板制作简介,印制电路板有单面板、双层板、多层板三种。单面板设计是印制电路板设计的起步。双面板的设计一般比单面板复杂，但是由于双面都能布线，设计起来并不比单面板困难，深受广大设计人员的喜爱。现在最普遍的电路设计方式是用双面板设计。双面板的主要特点是可以跨线。当两点之间的连线不能在一面布通时，可以通过过孔到另一面接着布线。一般来说，在密度允许的情况下，双面板的线路一般都能布通。因此双面板能够制作比较复杂的电路双面板布线比单面板简单，又比双层板制作费用低，工艺要求简单我们双面板的设计为基础来讲解印制电路板的设计,.,9.3准备原理图和网络表,要制作印制电路板，需要有原理图和网络表，这是制作印制电路板的前提。由电路原理图生成网络表的命令，Design-CreateNetlist系统将生成一个对应于该电路图的网络表。,.,9.4规划电路板和电气定义,对于要设计的电子产品，需要设计人员首先确定其电路板的尺寸。因此首先的工作就是电路板的规划，也就是说电路板板边的确定，并且确定电路板的电气边界。在执行PCB布局处理前，必须创建一个PCB板的电气定义。一个电气板定义涉及元件的生成和PCB板的跟踪路径轮廓，PCB板的布局将在这个轮廓中进行，规划PCB板的布局有两种方法：一种是手动设计规划电路板和电气定义，另一种方法是利用Protel的向导。,.,9.4.1手动规划电路板,元件布置和路径安排的外层限制一般由KeepOutLayer中放置的轨迹线或圆弧所确定，这也就确定了板的电气轮廓。一般的这个外层轮廓边界就是与板的物理边界相同，设置这个电路板边界时，必须确保轨迹线和元件不会距离边界太近，该轮廓边界由设计规则检查器、自动布局器、自动布线器所用。电路板规划并定义电气边界的一般步骤如下：（1）单击编辑区下方的标签KeepoutLayer，即可将该层设置为KeepOutLayer。该层为禁止布线层，一般用于设置电路板的板边界，将元件限制这个范围内。,.,（2）执行Place-Keepout-Track或单击PlacementTools工具栏中相应的按钮（3）执行命令后，光标会变成十字。将光标移动到适当的位置，单击鼠标左键，即可确定第一条板边的起点。然后拖动鼠标，将光标移到合适位置，单击鼠标左键，即可确定第一条板边的终点。用户在该命令下，按Tab键，可进入LineConstraints属性对话框，此时可以设置板边的线宽和层面。,.,如果用户已经绘制了封闭的PCB板的限制区域，则使用鼠标双击区域的板边，系统将会弹出Track属性对话框，在该对话框中可以很精确地进行定位，并且可以设置工作层和线宽。,.,用同样的方法绘制其他三条板边，并对各边进行精确编辑，使之首尾相接。,单击鼠标右键，退出该命令状态。,.,9.4.2使用向导生成电路板,（1）首先执行File-New，在弹出的对话框中选择Wizards选项卡，如下图所示：,（2）然后选择PrientCircuitBoardWizard（印制板向导），单击Ok，系统弹出下图所示的对话框。,.,（3）单击Next按钮，就可以开始设置印制板的相关参数，此时系统弹出下图所示的选择预定义标准板对话框。,.,如果选择了CustomMadeBoard，则需要自己定义板卡的尺寸、边界和图形标志等参数，而选择其他选项则直接用系统已经定义的参数。如果选择了CustomMadeBoard，单击Next按钮，系统弹出下图所示的对话框，在该对话框设置板卡的属性。,.,单击Next进入下图所示的对话框。,.,单击，进入下图,.,设置信号层的数量和类型，以及电源和地可以放的层等,设置过孔的类型，是设置为通孔、还是盲孔或埋孔,单击Next，进入下图,.,设置将要使用的布线技术，用户可以选择放置表贴元件多还是插孔式元件多，以及元件是否放置在板的两面。,设置最小的导线尺寸、过孔尺寸和导线间的距离。,.,单击Next按钮，最后将弹出完成对话框，此时单击Finish按钮完成生成印制板的过程。,.,9.5网络表与元件的装入,电路板规划好后，接下来的任务就是装入网络表和元件封装。在装入网络表和元件封装之前，必须装入所需的元件封装库。如果没有装入所需的元件封装库，在装入网络表及元件的过程中程序会提示找不到元件封装，从而导致装入过程失败。9.5.1装入元件库，基本步骤如下：（1）执行Design-Add-RemoveLibrary（2）执行命令后，系统弹出添加/删除元件库对话框。在该对话框中，找出原理图中的所有元件所对应的元件封装库。选中这些库，单击Add，即可添加这些元件库。制作PCB时常用的封装库有：Advpcb.ddb、Dctodc.ddb、General.ddb等（3）添加完所有需要的元件封装库，然后单击OK，即可。,.,添加、删除元件库对话框,.,9.5.3网络表与元件的装入,装入元件库后，就可以装入网络表和元件了。网络表和元件的装入过程实际上是将原理图设计的数据装入印制电路板设计系统PCB的过程。PCB设计系统中的数据的所有变化，都可以通过网络宏来完成。通过分析网络文件和PCB系统内部的数据，可以自动生成网络宏。如果用户是第一次装入网络表文件，网络宏是为整个网络表文件生成的。如果用户不是首次装入网络表文件，而是在原有网络表的基础上进行的修改、添加，则网络宏仅是针对修改、添加的那一部分设计而言的。用户可以通过修改、添加或删除网络宏来更改原先的设计。如果确定所需的元件库已经装入程序，那么用户就可以按照下面的步骤将网络表与元件库载入。,.,9.5.2浏览元件库,（1）执行Design-BrowseComponent按钮或直接单击主工具栏上的按钮即可。随后，可以看到浏览元件的对话框，,.,9.5.3网络表与元件的装入,装入元件库后就可以导入网络表了。当载入网络表并执行宏指令后，这些元件及网络将放入工作区，成为内部的图件，从而受内部网络编辑器的管理。另外，在工作区里自行放置的元件，其中并没有网络定义的，也可以利用内部网络编辑器为它们挂上网络。1.执行菜单命令【Design】/【LoadNets】。2.执行后会弹出如下所示对话框。,.,是否让系统删除没有连接的元件,允许用户遇到不同的元件封装时，进行元件封装的更新,.,3.单击Browse查找网络表的位置。如果没有设定封装形式，或者封装形式不匹配，则在装入网络表时，会在列表框中显示某些错误，这样将不能正确加载这些元件。用户的返回原理图，修改元件的封装，然后再重新生成网络表。,.,显示转换网络表的步数,显示转换网络表时执行的操作内容,显示错误和警告信息,AllMacrosvalidated表示没有错误,.,4.最后单击“Execute”，即可实现网络表的装入。结果如下图。,.,9.6元件封装,电阻类及无极性双端元件AXIAL0.3-AXIAL1.0无极性电容RAD0.1-RAD0.4有极性电容RB.2/.4-RB.5/1.0二极管DIODE0.4及DIODE0.7石英晶体振荡器XTAL1晶体管、三极管、放大器TO-xxx(TO-3,TO-5)可变电阻（POT1、POT2）VR1-VR5,.,.,9.7元件的自动布局,在装入网络表和元件封装后，要把元件封装放入工作区，这就需要对元件封装进行布局。Protel99SE提供了强大的元件自动布局的功能，可以通过程序算法自动将元件分开，放置在规划好的电路板电气范围内。元件自动布局的实现方法可以执行菜单命令【Tppls】/【AutoPlacement】/【AutoPlacer】，出现如图下图所示的对话框。,.,对话框中选项的定义如下。【CluserPlacer】：成组布局方式。【StatisticalPlacer】：统计布局方式。【QuickComponentPlacement】：快速元件布局。,快速布局方式，适合100个以内元件,一般适合元件数量超过100,将连接密切的元件归为一组。排列时按组去考虑,使元件重组转向。在排列时是否按元件原始位置布置,电源网络名称,接地网络名称,自动布局时栅格间距,.,【GroupComponents】：该选项的功能是将当前网络中连接密切的元件归为一组。排列时该组的元件将作为整体考虑，默认状态为选中。【RotateComponent】：该选项的功能是根据当前网络连接与排列的需要使元件或元件组旋转方向。若未选中该选项则元件将按原始位置放置。默认状态为选中。【PowerNets】：电源网络名称。这里将网络设定为“VCC”。【GroundNets】：接地网络名称。这里将接地网络设定为“GND”。【GridSize】：设置元件自动布局时格点的间距大小。,.,9.8添加网络连接,当PCB装入了网络表之后，一般还有一些网络需要用户自己添加，例如与总线的连接，与电源的连接等。(1)执行菜单命令Design】/【NetListManager】，系统弹出如下对话框。,.,.,(2)在NetsinClass列表中选择需要连接的网络，例如GND，然后双击该网络名称或者单击下面的Edit按钮，系统将弹出如下对话框，此时可以加连接该网络的元件引脚，如PCC1-1。,.,在NetsinClass列表中单击下面的“Add”按钮，可以向PCB板添加新的网络，系统将弹出和上一样的对话框。可以在NetName中输入新的网络名称，并可以分别添加该网络的连接。在NetsinClass列表中的Remove按钮可以移除已有的网络。(3)在添加了网络连接之后，重新执行ToolsAutoPlacementAutoPlacer命令。重新布局PCB板。,.,9.9手工编辑调整元件的布局,计算机自动布局完成后，总是有的地方不是尽如人意，所以可以再进行一定程度的手工调整布局。,.,9.9.1选取元件,最简单的选取方法是直接用鼠标拖动。系统也提供了专门的选择工具。执行菜单命令【Place】/【Select】下的相应命令：【InsideArea】：选择指定区域内的所有图件。【OutsideArea】：选择指定区域外的所有图件。,.,【All】：选择所有图件。【Net】：选择指定的网络。【ConnectedCopper】：选择信号层上的指定网络。【AllLocked】：选择所有处于锁定状态的图件。【OffGridPads】：选择所有不在格点上的焊盘。【HoleSize】：选择指定孔径的焊盘或过孔。【ToggleSelection】：逐次选择图件。在该命令状态下，可以用光标逐个选中用户需要的多个图件。该命令具有开关特性，即对某个图件重复执行该命令，可以切换图件的选中状态。,.,【PhysicalConnection】：选择指定的物理连接。网络是指具有电气连接关系的所有导线，而连接只是指网络中的某一段导线。【AllonLayer】：选择当前工作层面上的所有图件。【FreeObjects】：选择除了元件以外的所有图件，包括独立的焊盘、过孔、线段、圆弧、字符串及各种填充。,.,9.10自动布线,在印制电路板布局结束后，便进入了电路板的布线过程。先要进行预置布线设计规则设定。9.10.1自动布线设计规则设定1.布线基础知识（1）工作层信号层对于双面板，信号层必须有两个，即顶层和底层，这两个工作层必须设置为打开状态，而信号层的其它层面均可处于关闭状态。丝印层对于双面板，只需打开顶层丝印层。,.,其它层面根据实际需要，还需要打开禁止布线层和多层。它们主要用于放置电路板板边和文字标注等。（2）布线规则安全间距允许值在布线之前，需要定义同一个层面上两个图元之间所允许的最小间距，即安全间距。根据经验结合本例的具体情况，可以设置为10mil。布线拐角模式根据电路板的需要，将电路板上的布线拐角模式设置为45角模式。布线层的确定对于双面板，一般将顶层布线设置为沿着垂直方向，将底层布线设置为水平方向。布线优先级在这里设置为2.布线原则一般来说，确定一条网络的走线方式是以布线的总线为最短作为设计原则。过孔的类型一般设置为通孔。,.,对走线宽度的要求根据电流的大小，将电源和地线的线宽设定为20mil，其它走线可以设置为10mil。,.,2.工作层的设置进行布线前，需要设置工作层，执行菜单命令【Design】/【Option】，出现如下对话框,进行设置。,.,进入【Option】选项卡，结果如图5-8所示。在该选项卡中可对【Grid】（栅格）、【ElectricalGrid】（电气栅格）、【Measurement】（计量单位）等选项进行设定。,.,3.自动布线参数设定,Protel99SE提供了自动布线功能，在进行自动布线前需要对自动布线进行设置。(1)执行菜单命令【Design】/【Rules】将出现下图所示的设计规则（DesignRules）设置对话框。(2)使用鼠标左键单击Routing选项卡，即可进入布线参数的设定。布线规则一般都集中在规则类（RuleCl