Protel-DXP2004快速入门(下)ppt课件

1、原理图绘制-后期处理,电气规则检查： 所谓电气规则检查，是指按照一定的电气规则，检查已经绘制好的电路原理图中是否存在违反电气规则的错误，例如电气特性是否一致、电气参数设置是否合理等。 在对电路原理图进行电气规则检查之前，通常需要先根据情况设置一下电气规则选项。 选择“项目管理”“项目管理选项”，在打开的“PCB项目选项”对话框中的“Error Reporting”和“Connection Matrix”选项卡中进行设置。（初学者采用默认设置即可，不必更改）。 执行电气规则检查（即项目编译），检查结果会显示在“Messages”（信息）面板中。用户可根据检查结果对原理图进行修改，直到检查无误为止

2、,原理图绘制-后期处理,电气规则检查： 选择“项目管理”“Compile *.PrjPCB”菜单，对当前PCB项目中的所有电路原理图文件；或“Compile *.SchDoc” 对当前原理图文件进行电气规则检查。如果发现错误，系统就会根据违规类型按照指定的模式进行报告，并将结果显示在“Messages”面板中,原理图绘制-后期处理,生成网络表： 网络表是电路原理图中所有元件信息和网络连接信息的列表，同时也是连接原理图和PCB图的桥梁，它可以将原理图中的设计信息传递到电路板设计中去。选择“设计”“文档的网络表”“Protel”菜单，系统将基于当前原理图文件生成网络表,原理图绘制-后期处理,生成网

3、络表： 网络表文件主要包含两部分内容：前半部分是元件信息，后半部分是网络连接信息,原理图绘制-后期处理,元件清单报表： 元件清单是整个原理图中所包含的所有元件的详细信息列表。选择“报告”“Bill of Materials” 菜单，弹出“Bill of Materials For Project” 对话框，在“其它列”列表框中选中报表要包含的元件信息，然后单击“输出”按钮,原理图绘制-后期处理,元件清单报表： 在弹出的“Export For”对话框中，为元件清单报表选取要保存到的位置后，在“文件名”编辑框中输入报表的名称，然后单击“保存”按钮，即可生成元件清单报表,PCB的基本概念,印制电路板

4、，亦称印制线路板，简称印制板。“PCB”是其英文“Printed Circuit Board”的缩写。所谓的印制电路板是指在绝缘基板上，有选择地加工安装孔、连接导线和装配焊接元器件的焊盘，以实现元器件间电气连接的组装板。也就是说，印制板是由印制电路加基板构成的。印制板是电子设备中一种极其重要的基础组装部件，对于电子产品犹如住宅对于人类社会一样重要,基本概念,PCB提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑。 实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。 为自动锡焊提供阻焊图形，为元器件的插装、粘装、检查、维修等提供识别字符标记图形,基本概念

5、,覆铜板(或称敷铜板)：由绝缘基板和黏敷在上面的铜箔构成，是制造印制板的原料,基本概念,铜膜导线：简称导线，是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊盘的走线。是印制电路板最重要的部分之一。 焊盘Pad：PCB上用于放置焊锡、将元器件引脚固定的焊点。 安全间距：进行印刷电路板的设计时，为了避免导线、过孔、焊点及元件的相互干扰，必须使它们之间留出一定的距离，这个距离称之为安全间距（Clearance,基本概念,元件封装：指实际元器件焊接到印制电路板时，在电路板上所显示的外形和焊盘位置关系的集合。它包括了实际元器件的外形、尺寸，所占空间位置，管脚的数目及各管脚之间的间距等，是纯粹的空间概念。因此同种元器件

6、可以有不同的封装，不同的元器件可用相同的封装,元件封装,相同规格的电容 不同的封装,元件封装,不同的元件 相同的封装,常用元件封装,常用元件封装,0.4 0.5 0.6,0.3 0.4,AXIAL-0.3,RAD-0.2,常用元件封装,注意描述,CAPPR2.5-5*6.8,常用元件封装,常用元件封装,常用元件封装,DIP di: a pi: abbr. Double In-line Package双列直插式组装,常用元件封装,常用元件封装,常用元件封装,常用元件封装,常用元件封装,常用元件封装,SMT,表面贴装技术Surface Mounted Technology,PCB图设计基础-创建并

7、保存PCB文件,创建PCB文件的方法一,在项目文件名称上右键单击,PCB图设计基础-创建并保存PCB文件,创建PCB文件的方法一,在自动创建的PCB文件名称上右键单击,PCB图设计基础-创建并保存PCB文件,创建PCB文件的方法一,单击”保存”后出现本对话框,修改文件名称,并选择和项目文件相同的保存位置进行保存,PCB图设计基础-创建并保存PCB文件,创建PCB文件的方法二,在未创建或未打开PCB项目文件的情况下新建的PCB文件将是一个自由文件（Free Document）,它不属于任何项目,但可以被追加到某个PCB项目中,PCB图设计基础-创建并保存PCB文件,创建PCB文件的方法三： 利用

8、PCB板向导创建PCB文件（建议自学） 在文件（Files）面板的“根据模板新建”栏中单击“PCB Board Wizard”项，系统弹出“PCB板向导”对话框，在PCB板向导的指引下依次设置电路板的各项参数（如外形、尺寸、板层等），即可生成PCB文件,PCB图设计基础-PCB图设计环境,在创建或打开一个PCB文件的同时，系统会自动进入PCB设计环境。PCB设计环境主要由标题栏、菜单栏、标准工具栏、布线工具栏、工作面板、面板标签、工作区、状态栏和命令提示栏等组成,PCB图设计基础-设置环境参数,1、选择“设计”“PCB板选择项”菜单命令 2、右键快捷菜单“选择项”“PCB板选择项” 在打开的“

9、PCB板选择项”对话框中可以对当前PCB文件的尺寸单位、网格参数和图纸参数等进行设置,此选项用于设置是否显示图纸,用于设置在放置和移动元件的过程中，光标带动元件每次在X和Y方向上移动的最小距离,设置图纸的位置和尺寸,PCB图设计-系统参数优先设定,PCB图设计基础-系统参数优先设定,PCB图设计基础-PCB的工作层面,PCB的工作层面包括印制电路板中真实存在的板层（顶层信号层、底层信号层等），及为了方便印制电路板设计而设置的设计板层（机械层、禁止布线层等）。 有些工作层（如顶层信号层和顶层丝印层）在物理意义上实际是相互重叠的,PCB图设计基础-PCB的工作层面,信号层：信号层主要用于布线（即放

10、置铜箔导线），Protel DXP 2004共提供了32个信号层，包括Top Layer（顶层）、Bottom Layer（底层）和30个Mid-Layer（中间层,单面板，仅在Bottom Layer（底层）有导电图形（焊盘和导线,此面用于放置元件,双面板，顶层和底层都有导电图形。两层上的导电图形通过过孔连通,多层板,元件通常放置在顶面，底面可放置体积小、发热量小的贴片元件,PCB图设计基础-PCB的工作层面,机械层：机械层主要用于放置有关制板的各种指示和文字说明，如印制电路板的物理边界、过孔信息和装配说明等，Protel DXP 2004共提供了16个机械层（Mechanical）。通常仅

11、使用12个机械层。 丝印层：丝印层主要用于放置元件的外形轮廓、序号、引脚标识以及其他注释性文字等，以方便电路板焊接，防止生产过程出错。Protel DXP 2004提供了Top Overlay（顶层丝印层）和Bottom Overlay（底层丝印层）。 禁止布线层：Keep-Out Layer（禁止布线层），用于定义放置元件和布线的区域范围，也就是电路板的电气边界。 多层：Multi-Layer（多层），主要用于放置电路板上的所有焊盘和过孔,PCB图设计基础-设置PCB板层,设置板层结构： 创建PCB文件进入PCB设计环境,由板层标签可知，系统默认采用的是双面板结构。 若使用单面板或多层板进行

12、PCB 板设计时，就需要调整PCB的板层结构。 选择“设计”“层堆栈管理器”菜单命令，或“右键快捷菜单” “选择项”“层堆栈管理器”，打开“图层堆栈管理器”对话框,PCB图设计基础-设置PCB板层,板层显示和颜色设置： 将需要用到的工作层面显示出来。 可根据习惯和喜好修改板层颜色。 选择“设计”“PCB板层次颜色”菜单命令，或“右键快捷菜单”“选择项”“PCB板层次颜色”，打开“板层和颜色”对话框,PCB图设计基础-设置PCB板层,每个工作层面右侧都有一个“表示”复选框，选中此复选框，即可打开该工作层面，否则该工作层面将处于关闭状态,可选择两种不同的颜色设置,PCB图设计基础- 工作区、图纸、

13、PCB板图,图纸（默认不显示）10000mil8000mil,PCB板图6000mil4000mil,工作区（无限大,坐标原点,PCB图设计基础- 工作区、图纸、PCB板图,Workspace,Sheet Area,Board Area,PCB图设计基础- 工作区、图纸、PCB板图,关于原点 1、工作区是一个二维直角坐标系，系统默认的坐标原点在工作区的左下角处。状态栏中显示的坐标值就是从光标位置到坐标原点的距离。 2、建议通过优先设定将原点标记设定为显示状态,PCB图设计基础- 工作区、图纸、PCB板图,关于原点 3、可通过“编辑”“原点”“设定”菜单，或“实用工具栏”中的“设定原点”按钮，对

14、坐标原点进行重新设定（在工作区合适位置单击即可）。灵活设置原点位置会给PCB设计带来便利,PCB图设计基础- PCB板图,定义PCB边界 PCB的边界一般包括物理边界和电气边界。它们都是由导线构成的封闭的区域。 物理边界代表印制电路板的实际形状和尺寸。 电气边界印制电路板的布线范围,Mechanical1,KeepOutLayer,PCB图设计基础- PCB板图,定义PCB物理边界 “设计”“PCB板形状”菜单命令，将弹出一系列和编辑PCB物理边界相关的命令,PCB图设计基础- PCB板图,重定义PCB板形状 “设计”“PCB板形状”“重定义PCB板形状”菜单命令，进入PCB板外形编辑模式。

15、光标变为十字形状，原黑色PCB板图区变为绿色。 移动十字光标并在新形状要求的相应位置依次单击，绘制一个封闭的图形。系统将自动退出编辑PCB板形状模式，工作区显示新定义的PCB板图区域,PCB图设计基础- PCB板图,重定义PCB板形状操作注意事项 灵活设定原点位置， 灵活选择捕获网格（G键）， 密切关注状态栏中显示的光标坐标位置， 根据实际需要选用公制或英制单位（Q键）， 合理设置可视网格。 在重定义 电路板的形状后，通常还需要用直线工具（“放置”“直线”）在机械层1（Mechanical 1）上沿着PCB板形状边界绘制一个封闭边框。（既电路板的物理边界,PCB图设计基础- PCB板图,重定义

16、PCB板形状操作练习,PCB图设计基础- PCB板图,定义PCB板形状操作练习,PCB图设计基础- PCB板图,移动PCB板顶 “设计”“PCB板形状”“移动PCB板顶”菜单命令，可对当前PCB板外形进行修改。 光标变为十字形状，原黑色PCB板图区变为绿色。 移动十字光标到一个顶点（或边线中点）单击并移动光标，在合适位置单击，即可将所选顶点（或边线中点）固定在当前位置，用同样的方法移动其他顶点。满意后，单击鼠标右键退出,PCB图设计基础- PCB板图,定义PCB电气边界 电气边界限定印制电路板上可以放置元件和布线的范围。 电气边界形状一般与物理边界相同，但尺寸略小于物理边界（例如通过向导创建P

17、CB文件时，系统默认的距离为50mil、1.27mm）。 单击“工作层面切换标签”中的“Keep-Out Layer”标签，将禁止布线层切换为当前工作层面。 1、选择“放置”“直线”菜单命令2、实用工具栏中的“实用工具”按钮“放置直线” 将十字光标移动至合适位置依次单击，确定各边线起点和终点，使其形成封闭图形,PCB图设计基础-移动与缩放图形,移动PCB图 利用鼠标滚轮：上下滚动鼠标滚轮，可以上下移动PCB图；按住【Shift】键的同时，上下滚动鼠标滚轮，可以左右移动PCB图。 利用鼠标右键：在工作区中按住鼠标右键进行拖动，可以使PCB图跟随光标的方向进行移动。 利用摇镜头命令：按【Home】

18、键或者选择“查看”“摇镜头”菜单，可以将原来光标位置处的PCB图形移动到工作区的中心位置进行显示。 利用滚动条：用鼠标拖动工作区底部和右侧边缘的滚动条，分别可以左右和上下移动PCB图,PCB图设计基础-移动与缩放图形,缩放PCB图 “查看”下拉菜单和标准工具栏中提供了一些图形缩放命令。 整个文件：（快捷键【 Ctrl 】 + 【 Page Down 】 ）用于最大化显示所有图形对象。 整张图纸：用于最大化显示整张图纸。 整个PCB板：用于最大化显示整个PCB板图。 指定区域：在工作区中通过指定两点确定一个矩形放大区域，系统会最大化显示该选定区域。 指定点周围区域：在工作区中通过指定中心点和一个

19、顶点确定一个矩形区域，系统会最大化显示该矩形选定区域,PCB图设计基础-移动与缩放图形,缩放PCB图 选定对象：用于最大化显示当前选中的对象。 过滤对象：用于最大化显示过滤器所筛选出来的被高亮显示的图形对象。 放大：用于对PCB图进行放大。每执行一次命令或者按一次【Page Up】键，PCB图就被放大一次。 缩小：用于对PCB图进行缩小。每执行一次命令或者按一次【Page Down】键，PCB图就被缩小一次。 缩放：用于查看上一次缩放显示的画面，再次执行该命令，可以恢复到本次操作前显示的画面。 全屏显示：用于全屏显示工作区中的图形。 放大缩小： 【 Ctrl 】 +鼠标滚轮，可连续放大缩小PC

20、B图,PCB图设计基础-选择与取消对象,选择对象 单击选择对象：在工作区中直接单击某个对象，即可将其选中。按住【Shift】键的同时，在不同对象上单击，可以选中多个。 框选多个对象：在工作区中按住鼠标左键进行拖动，画出一个矩形框，然后在合适位置松开鼠标左键，则矩形框内的对象都将被选中。 用菜单命令选择对象：“编辑”“选择”菜单中提供了一系列选择命令，用于一些具有特殊要求的选择操作,PCB图设计基础-选择与取消对象,取消对象 在工作区的空白处单击：取消所有已选择的对象。 单击标准工具栏中的“取消全部对象选择”按钮：取消所有已选择的对象。 单击工作区右下方的“清除”按钮：取消所有已选择的对象。 选

21、择“编辑”“取消选择”菜单中的命令：取消部分或所有已选择的对象,PCB图设计基础-移动与对齐对象,在手动布局及手动布线操作中，经常用到移动、对齐和组合操作。 单击并按住鼠标左键，移动鼠标即可移动对象。 右键快捷菜单，“排列”各种排列命令。 实用工具栏“调准工具”“根据元件创建联合”，可将部分元件进行组合,PCB图设计-加载元件封装库,DXP2004中，多数元件封装是集成在集成库（.IntLib）中的，系统同时兼容99SE版本的元件封装库（.PcbLib）。 系统中没有的元件封装需要在元件封装库中自行设计并加载到系统中,单击此“过滤”按钮，在下拉列表中单选中“封装”，元件库面板将仅显示元件封装信

22、息,PCB图设计-加载网络表,加载网络表，就是将原理图中的设计数据导入PCB文件中，也就是将原理图相对应的所有元件封装和网络连接添加到PCB的工作区中，为布局和布线做准备。 1、在原理图设计环境下，选择“设计”“Update PCB Document *.PcbDoc”菜单命令。（此方法可以直接实现网络表载入，而无需生成网络表文件）2、在PCB设计环境中，选择“设计”“Import Changes From *.PrjPCB”菜单命令,PCB图设计-加载网络表,执行加载网络表后，出现“工程变化订单（ECO）”对话框,要添加的元件,要添加的网络,PCB图设计-加载网络表,单击“使变化有效”，系统

23、将自动检查各项更新是否有效，并在“状态”列中显示结果,检查结果如果出现了错误标识，则需要返回原理图设计环境查找错误并进行修改，直到所有更新都正确为止,PCB图设计-加载网络表,单击“执行变化”，系统将执行更新操作，更新结果将显示在“状态”栏的“完成”列中,PCB图设计-加载网络表,PCB板图区,图纸区,工作区,飞线，也称预拉线，是系统根据电气连接关系生成的用来引导布局和布线的连线，非导线,元件封装,Room空间，每张原理图对应一个Room空间，每个Room空间里的元件可以统一设置属性、可以随Room空间一起移动。通常可以将其删除,PCB图设计-元件布局,元件布局就是根据各种原则将元器件分开，并

24、合理地放置在规划好的电气边界内。 元件布局的重要性 将对产品生产的安装、调试与检修产生影响 将影响到下一步布线工作的难易程度 将对产品的质量（可靠性、技术指标）产生重要影响,PCB图设计-元件布局,元件布可采用自动布局和手动布局相结合的方式 自动布局方式 单击选中Room空间，然后按【Delete】键将其删除。 选择“工具”“放置元件”“自动布局”菜单命令，弹出“自动布局”对话框。选择布局策略并按“确定”按钮,PCB图设计-元件布局,在自动布局前，可先自动布局的约束参数进行合理的设置，使布局结果更加合理 执行“Design”（设计）”Rules”（规则），打开“PCB Rules and Co

25、nstraints”（印制电路板规则和约束编辑器）对话框，单击“Placement”（布局），对其中的子规则进行参数设置,自动布局通常难以达到设计者的要求，仅作为手动布局的补充，以减少手动布局的工作量而已,PCB图设计-元件布局,手动布局方式 自动布局通常仅用于将元件分开并放置在规划好的电气边界内，通常不能满足实际设计要求。 手动布局就是在兼顾装配要求、电磁兼容性、散热要求、布线的方便些等，通过手动调整元件的位置和方向，使元件布局符合实际设计要求。 移动元件（在需要移动的元件上单击并按住鼠标左键进行移动；“编辑”“移动”“移动”菜单命令） 旋转元件（在元件上单击并按住鼠标左键不放，然后按空格键

26、。不要轻易翻转元件） 排列元件（“编辑”“排列”菜单命令） 手动布局元件时，应使任意两元件间的间距不小于由设计规则设置的“Component Clearance”（系统默认为10mil），否则将显示为违反约束,PCB图设计-元件布局,调整元件标注和属性 手动布局时，元件的标注（如标识符、参数等）会变得杂乱无章。 为了加强PCB版图的易读性和美观性，需要对元件标注的位置和方向进行调整。（方法与调整元件对象类似） 调整元件标注时，应灵活设置捕获网格大小，使标注尽量整齐美观、大小适中、易于查找和阅读,PCB图设计-元件布局,元件排列基本规则 在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一层面上，只

27、有在顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在底层。 在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。 当元器件或导线之间存在较高的电位差时，应加大它们的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路。 带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 位于板边缘的元件，离板边缘至少有2个板厚的距离。 元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致,PCB图设计-元件布局,信号流程原则 通常按照信号的流程逐个安排各功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心元件为中心，围

28、绕它进行布局。 元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方,PCB图设计-元件布局,电磁兼容（EMC）原则 对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元件放置的方向应与相邻的印制导线垂直交叉。 尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起,PCB图设计-元件布局,电磁兼容（EMC）原则 对于会产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件磁场方向应相互垂直，减少彼此之

29、间的耦合。 对干扰源进行屏蔽时，屏蔽罩应有良好的接地。 在高频工作的电路，要考虑元件之间的分布参数的影响,PCB图设计-元件布局,抑制热干扰原则 对于发热元件，应优先安排在利于散热的位置，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元件的影响。 一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件，要布置在容易散热的地方，并与其它元件隔开一定距离。 热敏传感器应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其它发热功当量元件影响，引起误动作,PCB图设计-元件布局,可调元器件的布局 对于电位器、可变电容器、可调电感线圈或微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机外调节的，其位置要与调节旋钮

30、在机箱面板上的位置严格对应；若是机内调节，则应放置在印制电路板便于调节的地方,PCB图设计-元件布局,PCB图设计-电路板布线,电路板布线是指在完成元件布局后，用具有导电特性的导线将元件焊盘、过孔等连接到一起的过程。 布线可分为自动布线和手动布线两种方式。 自动布线是由系统根据一定的布线规则自动完成。 手动布线是预先布设重要的导线或手动调整一些不符合要求的的布线。是对自动布线的有效补充,PCB图设计-电路板布线,设置布线规则 选择“设计”“规则”菜单命令，打开“PCB规则和约束编辑器”对话框,对话框中提供了十大类设计规则,PCB图设计-电路板布线,设置电气规则（Electrical,安全间距（

31、Clearance）是在保证电路板正常工作的前提下，导线、焊盘和过孔间所允许的最小距离。 其他电气规则通常保持系统默认即可,PCB图设计-电路板布线,设置布线规则（Routing,初级设计中设置“Width”、“Routing Layer”即可，其他可保持系统默认设置,PCB图设计-电路板布线,设置布线规则（Routing,导线宽度（Width）用于设置布线时允许采用的导线宽度，通常由电路工作时通过导线的电流大小、布线复杂程度、生成加工能力等因素决定,设置时须保证：最小宽度优选尺寸最大宽度,PCB图设计-电路板布线,设置布线规则（Routing,布线层面（Routing Layers）用于设置

32、自动布线时允许布线的层面，系统默认为两面布线。当使用单面板进行设计时，取消“Top Layer”后的复选框即可,PCB图设计-电路板布线,自动布线,选择合适的布线策略后，单击,可选择不同的布线范围,PCB图设计-电路板布线,取消布线 如果对已完成的自动布线结果不满意，可利用系统提供的一系列取消布线命令将不理想的布线删除（既恢复为飞线），以便重新布线,PCB图设计-电路板布线,手动布线 自动布线通常会出现走线过长、绕线过多或不美观等结果，需要手动对不合理的布线进行调整。 对于元件比较少的PCB，可以完全采用手动方式布线。 在自动布线前，某些重要的局部网络也需要进行手动布线，锁定这些预布线后，再进

33、行自动布线,PCB图设计-电路板布线,手动布线 通过工作层面切换标签将要放置导线的工作层面切换为当前层面。 单击布线工具栏中的“交互式布线”按钮 选择“放置”“交互式布线”菜单命令 光标将变为十字形，先在合适的焊盘上单击，确定导线的起点，然后移动光标，在其他合适焊盘上单击，确定导线的终点，最后单击鼠标右键完成一段导线的绘制。 新导线放置完成后，原自动布设的导线将被自动删除。 合理选择捕获网格,PCB图设计-电路板布线,修改导线宽度 在自动布线或手动布线完成后，可根据实际需要修改导线的宽度（如：加宽电源网络导线等）。 修改的导线的宽度须在设计规则中设置的导线宽度范围内（Width）。 在导线上双击，在“导线”对话框中进行修改,PCB设计-全局修改焊盘属性,选择要修改的焊盘,单击选择想要修改的焊盘（焊盘外围会变成白色