数模混合课程设计PCB制作步骤

1、数模混合课程设计1电路原理图与电路PCB 图绘制要求1.电路原理图绘制要求:利用Protel99se 绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路的原理图,按照我们所提供的元器件确定元件封装,进行ERC 检查无误后生成网络表2.PCB 绘图要求:(1采用单面板制图,板框尺寸为长15cm 、宽10cm 。模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外,其余均和数字电路画在一张PCB 图上,注意模拟地和数字地要分开,应留出稳压电路的输入接口。(2焊盘之间只允许走一根铜膜线。(3信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil 。 (4要求所有元件焊盘孔直径为20mil ,外直径80mil 。 (5安全间距设置为20

2、mil 。(6采用人工布局的方式对元件进行布局,采用自动布线和手动布线相结合的方式布线。2电路原理图模拟电路可调稳压电源电路 可调稳压电源电路原理图元件表. 补充:画原理图时J1、JP1、R1、C1、C2均在Miscellaneous Devices.lib 中查找,而U1、W1则在Simulation Symbols.lib中查找。画PCB时JP1的封装TS100V2X2在2.54mm Connectors.lib中,其余均在pcbfootprints.lib中。注意库里的LM317和电位器RPOT的元件引脚和实际元件引脚不一致,应先将元件库里LM317和电位器RPOT元件的引脚进行修改。数

3、字电路计数器电路 时钟秒计数电路原理图元件表 补充:画原理图时S1、H1、R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4均在Miscellaneous Devices.lib 中查找;而U2则在TIMER.lib中查找,X1、X2可在7segdisp.lib中查找,并修改引脚与参考图一致;U3在NSC CMOS Logic Databook1988(commercial.lib中查找,U4、U5需自建元件库画元件。画PCB时RB.1/.2的封装及S1、X1、X2的封装自画,其余元件封装均在pcbfootprints.lib中。3怎样用Protel画原理图和PCB(参考1.新建文件夹(注意保存路径,然

4、后在文件夹内新建项目,命名为“NEWDISN”,在“Documents”窗口分别新建原理图文件、PCB文件、元件库文件、封装库文件。 2.打开元件库文件,新建元件CD40110,并保存 3.打开原理图文件,在元件库窗口加入Miscellaneous Devices.ddb、Nsc Databooks.ddb、Sim.ddb以及新建项目NEWDISN.ddb。 4. 修改sim.ddb 元件库里7Segdisp.lib 中的元件AMBERCA 如附录1数码显示管所示的引脚定义。 5. 修改sim.ddb 元件库里REGULATOR.lib 中的元件LM317如附录1数码显示管所示的引脚定义。 6

5、. 修改Miscellaneous Devices.lib 元件库里的元件LED 引脚定义,将元件引脚号分别由“A”和“K”改为“1”和“2”。图略7. 修改sim.ddb 元件库里Simulation Symbols.lib 中的元件RPOT 如下图所示的引脚定义。 注意:在元件库里元件的引脚已隐藏,为方便大家观察其引脚定义,现将其引脚显现出来.7. 在原理电路图中元件的属性栏里添加每个元件的封装 比如数码显示管元件,在元件属性栏添加封装名NEW_DIP10,但该封装名在软件自带的封装库里是没有的,因此需要同学们自己创建封装库并画出该数码显示管的封装图。原元件引脚定义修改后引脚定义修改后引脚

6、定义原元件引脚定义 3221修改后引脚定义原元件引脚定义 8.创建自己的封装库元件(以数码显示管SM420501K 为例 按键封装的画法 电路实物制作时所提供的按键为4个引脚(实物是双开关,而画原理图时的元件只有两个引脚(我们只需要一个开关,此时画按键封装时可将其中两个焊盘引脚号做相同定义,另两个焊盘引脚号也做相同定义数码显示管的封装尺寸 按键的封装尺寸 自建封装库元件要点 会画元件封装图是非常有用的,除了那些常用的标称元件,很多元件的封装在封装库中都是找不到的。 在画元件封装时,最好预备一把好的卡尺用来测量电路制作的实物元件的尺寸。 画好元件的PCB 封装后,别忘了在编辑菜单中给元件设置参考

7、点。非常重要! 9. 绘制原理图并打印(请同学们自己在外面打印修改软件自带封装TS100V2X2的焊盘引脚号修改前修改后10.对电路进行ERC 检查11. 生成网络表 0000 12.打开PCB文件,在封装库窗口加入pcbfootprints.lib、2.54mm Connectors.lib以及自建封装库文件NEW_FOOTPRINTS.lib。 13.在PCB文件窗口用直接定义电路板的方法画出机械层和禁止布线层,其中机械层为敷铜板的尺寸15cmX10cm ,禁止布线层的尺寸为14cmX9cm 。 14.在PCB 窗口加载网络表 15. 按照PCB 绘制要求进行设计规则的设置 (注:可根据实

8、际情况调整线宽, 但应注意本次设计所有线的线宽都不能小于40mil。为减少跳线,也可全部线宽设置都设置为40mil 。线宽设置安全间距设置 板层设置将PCB设为单面板 双击任一元件封装的任一焊盘,在弹出的窗口修改X-Size ,Y-Size 为80mil ,Hole-Size 为20mil,“Layer”层改为“Bottom Layer”,再单击“Global”按钮,在弹出窗口的右下脚Change Scope 栏选择“All Primitives“,单击”OK“即可。 16. 手动布局虽然Protel 99SE 能够自动布局,但实际上电路的布局几乎都是手动布局完成的。这是因为软件本身智能化程度

9、不足,无法按照我们的实际需要来完成元件的布局。布局的基本原则是以电路原理图上各功能电路的排列来安排PCB 图的器件布局,功能电路是核心,布局要围绕这个核心进行。 提示:关于布局请参考教材。焊盘直径及孔径设置焊盘及孔径的设置界面手动布局的结果(仅供参考的布局 图中高亮绿色表示导线无法布通,可通过人工 干预修改布线 注意:实在布不通的线将线拉近后留出焊盘孔,焊接元件时一般在电路板的顶层用细铁线直接连通即可。(本次课程设计推荐用焊接元件时剪下的多余元器件引脚来连接。 关于布线的要求:利用手动的方式修改自动布线的结果时,对于无法布通的线留出外连线的接口一般以不超过5个为宜,手动布线是Protel99s

10、e 软件布线中一项很重要的技能,请同学们务必掌握.布线应注意尽量走135度角或直角,应避免锐角出现,另外走线应平滑、简捷。导线宽度应合适,地线应尽可能宽,以减小地线阻抗。19.打印PCB 图在PCB 窗口点File/Print Preview(即打印预览按钮,生成PPC 图像文件布线最后结果(有三个地方未布通 关于印制导线走线与形状 保留所有板层的PPC图像文件 注意:本图像文件同学们用普通纸打印出来供检查 布线情况以及调试时排除故障时对照用。 （特别提醒请自备A4纸在外打印） 去除掉丝印层和禁止布线层的PPC图像文件 16 附件：供对照检查的标准电路图 U1 +12V 3 VIN ADJ L

11、M317 VOUT 2 +5V J1 2 1 CON2 1 C1 0.1U R1 240 C2 1U JP1 1 3 2 4 VCC 1 HEADER 2X2 2 B OT O P T GND TAP W1 5K VCC S1 1 3 12 2 AGND 3 VCC 16 4 34 SW-DPST U3 R4 470 CD4017B Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Cout 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11 12 U4 9 7 5 4 6 V CC X1 SM420501K a b c d e f g Qbo Qco 1 15 14 13 12 3 2 11 10 7 6 4 2 1 9 10 5 a b c d e f g dp CPu CPd R TE LE GND a f e g d b c dp 3 14 13 15 H1 LED GND CLK CLK/EN RESET 2 1 1 GND GND 8 2 GND 8 CD40110 R5 300 VCC GND GND VCC 16 U5 4 8 U2 RESET 2 TRIG VCC DISCHG THOLD 3 + C3 9 R3 47K 7 5 4 V CC R2 47K X2 a b c d e f g Qbo Qco 1