学习项目二级放大电路印制电路板设计与制作

学习项目10二级放大器双面印制电路板设计与制作10.1任务要求1．工作任务二级放大器单面印制电路板设计与制作。2．基本要求利用ProtelDXP的基本操作完成二级放大器单面印制电路板设计。制作二级放大器双面印制电路板。3．学习产出原理图、电路自动布线图、电气检查报告、网络表、材料清单、二级放大器双面印制电路板和学习总结。10.2学习目标1．原理图设计完成二级放大器的原理图设计。2．创建元件封装掌握利用向导创建元件封装的方法。3．单面印制电路板设计按照相关行业及国家规范与标准进行二级放大器单面印制电路板设计。4．技术文件生成网络表、输出电气检查报告和材料清单。5．单面印制电路板制作按照相关行业及国家规范与标准利用HW-3232线路板刻制机制作二级放大器单面印制电路板。10.3相关知识10.3.1印制电路板（PCB）设计1．印制电路板设计流程（1）原理图设计按照原理图设计流程先完成原理图的设计，图10-1。（2）启动PCB编辑器执行菜单命令File/New/PCB，即可打开PCB编辑器，如图10-2，执行菜单命令File/SaveAs将文件重命名“两级放大电路.PcbDoc”文件名，图10-3。（3）手动规划电路板前面我们已经生成了一个“两级放大器电路.PcbDoc”PCB文件，可以手动设置图纸的尺寸大小、栅格大小、图纸颜色等。使用环境设置和格点设置PCB板的使用环境设置和格点设置可以在设置对话框中进行。在主菜单栏中，执行命令Design/BoardOptions…,即可打开格点设置对话框，按图10-4设置好各参数，点击OK按钮，关闭该对话框。下面我们为该电路做一块单面电路板，尺寸大小为2000mil×1500mil。①绘制电路板物理边界：点击PCB编辑器页面下部图层转换按钮Mechanical1，将当前图层切换到机械层1，图10-5。单击布线工具栏Placement中的按钮，画一个2040mil×1540mil的封闭矩形。②将当前图层切换到禁止布线层（Keep-OutLayer），单击布线工具栏Placement中的按钮，在刚才画的矩形内部画一个2000mil×1500mil的封闭矩形。画好的图形如土图10-6所示。③确定新的坐标原点。执行菜单命令Edit/Origin/Set，点击电路板左下点为新的坐标原点。图10-1原理图的设计图10-2PCB编辑器图10-3文件重命名图10-4设置各参数图10-5图层切换图10-6绘制电路板（4）生成网络表在原理图中将所有元件的属性（特别是元件封装）填写好，生成网络表。（5）装入网络表及元件这一步工作是整个设计工作中一个非常重要的环节。对于每一个装入的元件必须有相应的封装形式，这是自动布线中所不能缺少的。对封装的说明包含在网络表文件中。因此，只有将网络表和元件装入后，才能开始印制电路板的自动布线工作。这里介绍利用网络表文件装入网络表和元件，其步骤如下：在SCH原理图编辑环境下，本例先打开“两级放大电路.SchDoc”文件。执行主菜单命令DesignUpdatePCB两级放大电路.PcbDoc，系统弹出如图10-7所示的EngineeringChangeOrder对话框。单击ValidateChanges按钮，系统将检查所有的更改是否都有效，如果有效，将在右边Check栏对应位置打勾，如果有错误，Check栏中将显示红色错误标识。一般的错误都是由于组件封装定义不正确，系统找不到给定的封装，或者设计PCB板时没有添加对应的集成库。此时则返回到SCH原理图编辑环境中，对有错误的组件进行更改，直到修改完所有的错误即Check栏中全为正确内容为止，如图10-8。单击ExecuteChanges按钮，系统将执行所有的更改操作，如果执行成功，Status下的Done列表栏将被勾选，执行结果如图10-9所示。单击Close按钮，将关闭该对话框，进人PCB编辑接口，如图10-10，这样就将网络表装入到PCB编辑器中了。图10-7EngineeringChangeOrder对话框图10-8有效变更检查后的EngineeringChangeOrder对话框图10-9更改操作完成图10-10加载网络表和元件后的PCB编辑器(6)元件手工调整布局将图10-10中的元件封装分别用鼠标选中，调整封装方向（连线尽量不交叉），手动调整后的布局如图10-11。图10-11手工调整布局(7)布线宽度设置主菜单中执行菜单命令DesingRules……，系统将弹出如图10-12所示的PCBRulesandConstraintsEditor(PCB设计规则和约束)对话框。在Width上右击鼠标，从弹出的快捷菜单中选择NewRule……选项。系统将自动当前设计规则为准，生成名为Width_1的新设计规则。按图10.12设置好各参数，Width（导线宽度）选项区域设置导线的宽度有三个值可以供设置，分别为Maxwidth（最大宽度）、PreferredWidth（最佳宽度）、Minwidth（最小宽度）三个值。系统对导线宽度的默认值为10mil，单击每个项直接输入数值进行更改。这里采用值40mil设置VCC导线宽度，点击OK按钮，关闭该对话框。图10-12PCB设计规则和约束对话框（8）自动布线如果没有特殊要求，可以实行全局布线。执行菜单命令AutoRoute(自动布线)All(全部)，打开“SitusRoutingStrategies”对话框中的按钮，即完成自动布线，如图10-13、10-14、10-15所示。图10-13自动布线图10-14完成自动布线图10-15自动布线报告（9）对地线进行敷铜单击放置工具栏中的按钮，出现放置敷铜对话框，图10-16。在该对话框中Net选GND，点“OK”确定。光标变为十字形，沿着禁止布线层（Keep-OutLayer）边框画一个封闭的矩形，单击鼠标右键，即可在TopLayer生成接地的多边形敷铜填充。按同样的方法对BottomLayer矩形敷铜，图10-17。完成敷铜后的效果及3D效果如图10.18。图10-16放置敷铜对话框图10-17BottomLayer矩形敷铜图10-18完成敷铜后的效果图10-193D效果10.3.2输出设计规则检查报告设计规则检查报告列出了设计规则的设置与修改内容。执行菜单Tools(工具)DesignRulsCheck(设计规则检查)，弹出如图10-20所示对话框。双击按钮，出现设计规则检查报告（DRC文件），图10-21。图10-20设计规则检查图10-21设计规则检查报告10.3.3制作二级放大器单面印制电路板（1）操作详见附录《HW-3232线路板刻制机使用说明书》。（2）选择测试元件。（3）焊接元件。（4）测试、检查、验收。10.4项目训练：UC3842开关电源双面电路板设计与制作。◆训练目的：巩固原理图设计方法，图样设置合理，正确编辑元件属性，连线正确，放置地线节点，标题栏和信息填写正确。掌握印制电路板设计的流程。能够规划电路板、进行元件封装库的添加、封装的选择和编辑、网络表的装入、手工调整布局和自动布线。能够输出PCB报表文件，制作单面印制电路板，进行元件的安插、焊接、检查和测试。◆设计要求：添加输入/输出接口、添加电源封装、加宽电源和地线为30mil。◆设计图纸如图10.22所示.（一）操作要点如图10-22所示的开关电源电路是以UC3842为核心的一种基本的中、小功率开关电源。图10-22基本开关电源电路1、电路原理图设计1)建立文件夹在D盘建立一个文件夹，名称为：UC3842。2)创建项目文件（1）启动ProtelDXP。（2）执行菜单命令［File］/［New］/［PCBProject］，系统建立一个项目文件，默认文件名为：PCBProject1.PRJPCB。（3）执行菜单命令［File］/［SaveProject］，将新建项目文件换命保存，选择文件路径并输入新建项目文件名UC3842，完成D:\UC3842\UC3842.PRJPCB项目文件的建立。3)创建一个新的原理图文件（1）执行菜单命令［File］/［New］/［Schematic］。（2）然后执行菜单命令［File］/［Save ］，选择路径并输入文件名UC3842，建立一个原理图文件D:\UC3842\UC3842.SCHDOC。4)载入元件库该电路元件列表如表10.1所示。表10.1UC3842开关电源元件列表由表10.1可以看出UC3842开关电源电路涉及的元件除UC3842、变压器的原理图元件以及变压器和保险的元件封装需自己制作外，其余都是系统默认集成元件库MiscallaneousDevices.IntLib和MiscallaneousConnectors.IntLib内的元件。5)参数设置（1）执行菜单命令［Design］/［Options］，打开DocumentsOptions对话框。（2）将图纸尺寸设为A4，横向；将电气栅格属性设为10mil；将捕捉及可视格栅均设为10mil。6)放置元件将集成元件库MiscallaneousDevices.IntLib和 MiscallaneousConnectors.IntLib内已有的元件放置在图中。放置元件时尽可能按相互间关系放置。但对于复杂的电路，元件放置一步到位的可能性不大。一般采用化整为零的方式，以某些关键元件为中心完成部分局域图布线，然后进行拚接、调整。也就是说，元件布置和布线常常是穿插进行的，并经常进行调整。7)制作UC3842和变压器原理图元件执行菜单命令［Design］/［MakeProjectLibrary］，系统建立一个项目专用元件库，将已放置在图面上的元件自动载入该库，文件名为：UC3842.SCHLIB。系统自动转到电路原理图元件编辑器中。（1）制作UC3842① 单击元件编辑器中Add按钮，将新元件名重命名为UC3842。② 利用［Place］/［Rectangle］命令绘制一个80mil（W）X120mil（H）的矩形。③ 执行菜单命令［Place］/［Pin］放置元件管脚。按Tab键编辑管脚属性，完成UC3842元件如图10-23所示。图10-23UC3842原理图元件（2）制作变压器元件①单击元件编辑器中Add按钮，将新元件名重命名为Trans1。②绘制变压器线圈可利用［Place］/［Arc］。这里我们采用另一种更简洁的方法：打开新建元件库UC3842.SCHLIB中的电感Inductor，选取线圈部分进行剪切或复制，再切换到变压器Trans1，进行粘贴，调整。③执行菜单命令［Place］/［Pin］放置元件管脚，完成变压器Trans1如图10.24所示。图10-24变压器Trans1元件④ 编辑2号空脚属性，使之隐藏。（3）分别选择元件UC3842和Trans1，单击元件编辑器中Place按钮,，将这两个元件放置到原理图编辑器。8)布线执行菜单命令［Place］/［Wire］进行布线工作。以某些关键元件为中心完成部分局域图布线，然后进行拚接、调整。布线完成后的原理图如图10.22所示。9)检查、修改利用ProtelDXP提供的各种校验工具，根据设定规则对绘制的原理图进行检查，并做进一步的调整和修改，保证原理图正确无误，为后续的电路板设计做准备。2、PCB设计1)创建PCB文档这个例子我们采用PCB生成向导方式来建立PCB文档。（1）执行菜单命令［File］/［NewfromTemplate］/［PCBBoardWizard］，系统弹出PCB文件生成向导欢迎画面，单击Next按钮继续。（2）在接下来的画面中选择英制为度量单位；选择 Custom 用户自定义电路板方式；选择电路板形状为矩形，电路板尺寸为5000mil（W）X3400mil（H）；信号图层为两层，无电源层；选择只有穿透式过孔；元件为插针式，集成电路相邻焊盘间只允许有一条布线；最小布线宽度及过孔、布线安全距离采用默认设置。（3）单击Finish按钮，系统生成如图10-25所示为使用PCB向导生成的印制电路板边框。图10-25UC3842电路板边框。（4）执行菜单命令［File］/［Save］，将PCB文件名改为L4978.PcbDOC。（5）执行菜单命令［Edit］/［Origin］/［Set］，设置PCB左下点为坐标基准点。2)参数设置执行菜单命令［Design］/［Options］，进行电路板参数设置。将度量单位设为英制、电气格点属性为10mil、捕捉格栅及元件捕捉格栅均设为10mil/10mil、可视格点设为50mil/500mil。3)加载元件封装库本电路大部分元件封装都在系统默认集成元件库MiscallaneousDevices.IntLib和MiscallaneousConnectors.IntLib之内。只有保险和变压器的元件封装需自己制作。元件封装必须保证所对应元件能够正确安装，绘制的外形大小应保证元件的安装空间。（1）执行菜单命令［File］/［New］/［PCBLibrary］，系统进入元件封装编辑器。（2）执行菜单命令［File］/［Save］，将PCBLibrary文件名改为UC3842.PcbLib。（3）参数设置我们要制作的元件封装都是公制的。执行菜单命令［Tools］/［LibraryOptions］，系统弹出如图10-26所示板面选项设置对话框。在对话框内设置度量单位为公制，电气栅格属性为1mm，SnapGrid设为1mm/1mm，ComponentGrid设为1mm/1mm，可视栅格设置为Lines，可视栅格间距为1mm/5mm。图10-26 板面设置对话框（4）制作保险封装我们使用有底座的保险，其封装如图10-27所示。图10-27 保险封装①单击元件封装管理器中Rename，将系统自动生成的PCBCOMPONENT_1重命名为FUSE1A。②执行菜单命令［Edit］/［Jump］/［Reference］，以（0，0）为中心显示页面。③单击PCBLibPlacement工具栏中的 按钮，或执行菜单命令［Place］/［Pad］，光标变为十字形状，中间拖动一个焊盘。④按下Tab键，系统弹出焊盘属性设置对话框。将焊盘序号设为1，形状设为圆形，焊盘通孔直径设为0.8mm，焊盘外径设为2.5mm/2.5mm。⑤将光标移至（0，0）点，单击鼠标，放置第一个焊盘。依次移到（5mm，0）、（17mm，0）、（22mm，0）放置第二、三、四个焊盘。也可以随意放置四个焊盘，然后编辑每个焊盘的坐标属性实现。⑥将图层转换到顶层丝印层（TopOverlay），单击PCBLibPlacement工具栏中的按钮，或执行菜单命令［Place］/［Line］，光标变为十字形状。⑦按下Tab键，系统弹出直线属性设置对话框，将线条宽度设为0.1mm。⑧将光标移至（-2mm，-3mm）放置第一条边的起点，依次移到（24mm，-3mm）、（24mm，3mm）、（-2mm，3mm）确定矩形的其他三个角点，再回到起点完成外框绘制。同样方法绘制中间两条线。⑨到这里，保险的封装就完成了，如图10-27所示。（5）制作变压器封装变压器为10脚封装，每侧各5个管脚。管脚间距5mm，如图10-28所示。图10-28变压器封装①单击元件封装管理器中Add按钮，系统弹出封装向导对话框，单击Cancle取消，系统自动生成元件PCBCOMPONENT_1，并以（0，0）为中心显示页面。单击Rename按钮，将其重命名为Trans1。②单击PCBLibPlacement工具栏中的 按钮，或执行菜单命令［Place］/［Pad］，光标变为十字形状，中间拖动一个焊盘。③按Tab键，系统弹出焊盘属性设置对话框。将焊盘序号设为1，形状设为方形，焊盘通孔直径设为0.8mm，焊盘外径设为2.5mm/2.5mm。④将光标移至（0，0）点，单击鼠标，放置第一个焊盘。按Tab键，修改焊盘形状属性为圆形。⑤移动光标，依次移到（5mm，0）、（10mm，0）、（15mm，0）、（20mm，0）、20mm，25mm）、（15mm，25mm）、（10mm，25mm）（5mm，25mm）、（0，25mm）各点，放置第2-10个焊盘，如图10-29所示。图10-29放置Trans1焊盘⑥将图层转换到顶层丝印层（TopOverlay），单击PCBLibPlacement工具栏中的 按钮，或执行菜单命令［Place］/［Line］，光标变为十字形状。按Tab键，系统弹出直线属性设置对话框，将线条宽度设为0.1mm。⑦将光标移至（-3mm，-2mm）放置第一条边的起点，依次移到（23mm，-2mm）、（23mm，27mm）、（-3mm，27mm）确定矩形的其它三个角点，再回到起点完成外框绘制。⑧单击PCBLibPlacement工具栏中的 按钮，或执行菜单命令［Place］/［String］，放置注释文字。按Tab键修改文字属性，角度设为0度，高度设为1.5，文字为1，单击OK按钮。将光标移到1号脚处，点击鼠标，放置文字1。⑨ 用同样的方法，放置文字5、6、10。⑩ 完成变压器封装如图10.27所示。4)载入网络表和元件①执行菜单命令［Design］/［ImportChangesFrom(L4978.PRJPCB)］，系统弹出如图10-29所示EngineeringChangeOrder对话框。图10-30EngineeringChangeOrder对话框② 单击单击ValidateChanges按钮，系统逐项检查提交的修改，并在状态栏（Status）显示是否正确。③ 检查结果完全正确，单击ExecuteChanges按钮,将网络表和元件载入PCB编辑器中。单击Close按钮,关闭EngineeringChangeOrder对话框，即可看见载入的元件和预拉线，如图10-31所示。图10-31加载网络表和元件后的PCB编辑器5)元件布局① 执行菜单命令［Tools］/［AutoPlacement］/［AutoPlacer］，对元件进行自动布局，自动布局规则选“ClusterPlacer”。自动布局后的PCB如图10-32所示。图10-32元件自动布局结果6)手工调整（1）手工调整布局原则由于开关电源工作在高频率状态，电路本身存在发热功率元件，其元件布局应遵循下列原则：①为避免电磁干扰，元件布局应使输入输出隔离，不能混杂在一起。②按电流和信号流向布置各功能元件。本电路按功能可分为交流输入回路、整流回路、开关变压器及其振荡回路、直流输出回路四个部分。③元件布置应疏密得当，发热功率元件Q1应加装散热器，与其它元件保留适当间隙。（2）位置、方向调整调整元件位置可执行［Edit］/［Move］级联菜单命令。也可以直接用鼠标拖动。改变元件方向可以采用编辑属性方式，更简洁的方式是在移动或拖动元件的过程中，按空格键改变元件的旋转角度。调整后的电路板如图10-33所示。图10-33元件布置图（3）修改元件焊盘属性因为某些元件需流过大电流，而且没有专用的封装，我们只是借用其它元件的封装，需要加大焊盘尺寸及孔径。①编辑JP1、JP2两个接插元件的焊盘，将焊盘外径设为120mil/120mil，孔径设为50mil。②编辑L1、L2和L3三个元件的焊盘，将焊盘外径设为120mil/120mil，孔径设为50mil。（4）增加安装孔为便于电路板的安装，我们在电路板的四个角个布置一个安装孔。①执行菜单命令［Place］/［Pad］，光标变成十字形，并带者一个焊盘。②按Tab键，编辑焊盘属性，焊盘外径设为180mil/180mil，孔径为120mil。③依次在每个角放一个焊盘。双击靠近PCB基准点处焊盘，编辑它的属性，X和Y坐标均设为160mil。并选择Lock选项锁定该焊盘。依次编辑其它三个焊盘，使之坐标分别为（4840mil，160mil）、（4840mil，3240mil）和（0，3240mil）。④将图层切换到禁止布线层，执行菜单命令［Place］/［FullCircle］，增加安装孔周边的禁布线。禁布线距焊盘中心的距离，应不小于安装螺母最大外径。（5）增加功率管散热器安装孔因为功率管Q1发热较为严重，需要给Q1配散热器。通常是专门做一个带散热器的元件封装，这里我们偷个懒，给元件配两个散器安装孔。① 所选散热器安装管脚间距为20mm，管脚直径为0.8mm。按Q键，将系统度量单为切换成公制。双击Q1的1号脚，查得坐标为（105.156mm，28.194mm）。② 执行菜单命令［Place］/［Pad］，光标变成十字形，并带者一个焊盘。③ 按Tab键，编辑焊盘属性，焊盘外径设为3mm/3mm，孔径为1mm，序号为00。④ 单击鼠标放置两个焊盘。⑤ 双击焊盘，将两个焊盘坐标分别设为（110mm，34.384mm）、（110mm，14.384mm），连接网络设为NoNet（安装时与Q1间应加绝缘垫），并锁定焊盘。⑥ 按Q键，将系统度量单为切换成英制（6）元件调整后的电路板如图10-34所示。图10-34 调整后的电路板图7)规则设置（1）执行菜单命令［Design］/［Rules］，打开电路板规则设置按钮，进行电路板规则设置。（2）打开Routing栏 Width选项，将布线宽度设置为 10mil-200mil，推荐宽度设为40mil，适用范围为整个电路板。（3）增加L、N、GND、SGND、PGND、+5接地网络宽度设置，将布线宽度设置为40mil-200mil，推荐宽度设为100mil。H、布线执行菜单命令［AutoRoute］/［All］，启动自动布线操作。自动布线结果如图10.35所示。（如果一次布线的结果不很理想，可重复布线操作，至基本满意位置）图10-35 自动布线结果8)手工调整布线自动布线结束后，我们需要对布线进行手工调整。调整后应使布线更加顺畅，同时需对一些布线进行加粗处理。必要时还须对某些区域进行敷铜处理。调整、修改后的电路板如图10.36所示。图10-36 调整后的电路板9)DRC检查执行菜单命令［Tools］/［DesignRuleCheck］，对电路板进行设计规则检查。并自动生成DRC检查报表UC3842.DRC如下。RuleViolations:0ProcessingRule:ClearanceConstraint(Gap=13mil)(All),(All)RuleViolations:0ProcessingRule: WidthConstraint(Min=10mil) (Max=200mil)(Prefered=60mil)(InNetClass('AllNets'))RuleViolations:0ProcessingRule:HoleSizeConstraint(Min=1mil)(Max=100mil)(All)ViolationPadFree-0(160mil,160mil)Multi-LayerActualHoleSize=120milViolationPadFree-1(4840mil,160mil)Multi-LayerActualHoleSize=120milViolationPadFree-2(4840mil,3240mil)Multi-LayerActualHoleSize=120milViolationPadFree-3(160mil,3240mil)Multi-LayerActualHoleSize=120milRuleViolations:4ProcessingRule:Broken-NetConstraint((All))RuleViolations:0ProcessingRule:Short-CircuitConstraint(Allowed=NotAllowed)(All),(All)RuleViolations:0ProcessingRule:WidthConstraint(Min=10mil)(Max=200mil)(Prefered=160mil)(InNet('+5'))RuleViolations:0ProcessingRule:WidthConstraint(Min=10mil)(Max=200mil)(Prefered=100mil)(InNet('L'))RuleViolations:0ProcessingRule : Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil) (Prefered=100mil)(InNet('GND'))RuleViolations:0ProcessingRule:WidthConstraint(Min=10mil)(Max=200mil)(Prefered=100mil)(InNet('NoNet'))RuleViolations:0ProcessingRule :Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil)(Prefered=100mil)(InNet('PGND'))RuleViolations:0ProcessingRule :WidthConstraint(Min=10mil)(Max=200mil)(Prefered=160mil)(InNet('SGND'))RuleViolations:0ViolationsDetected:4TimeElapsed:00:00:00检查结果显示，电路板四个安装孔尺寸超过规则设置。不用理它，至此，UC3842开关电源双面电路板就设计完成了。其3D效果图如图10-37所示。图10-37UC3842开关电源电路板3D效果图10.5任务实施1．信息收集在分析项目任务书的基础上搜集并阅读ProtelDXP印制电路板设计流程.熟悉ProtelDXP的PCB设计界面与工具栏，能够打开PCB库文件，合理规划电路板。掌握二级放大器双面印制电路板设计。2．总体方案设计总体方案设计就是要从宏观上解决“怎么做”的问题，其主要内容应包括原理图设计、PCB编辑器创建与管理、元件库的添加、元件封装的选择与编辑。数据库的管理、元件库的添加、元件封装的选择与属性编辑、网络表的生成与装入、电路板的规划、手工布局调整、自动布线、添加输入/输出接口、添加电源封装、加宽电源和地线。生成PCB报表文件等。对于本项目来说，要求简单，目标明确。该设计为印制电路板设计，主要完成电子线路的计算机辅助设计的单面印制电路板设计。在确定方案的情况下编制项目实施计划并付诸实施。3．印制电路板设计◆熟悉印制电路板设计流程。◆首先绘制二级放大器原理图，电气检查并进行电路修订。注意应添加2个元件库：MiscellaneousDevices.IntLibMiscellaneousConnectors.IntLib在学习情景1的任务拓展中已讲过，这里不再重复。设置参数装入网络表及元件设置参数装入网络表及元件规划电路板布置元件自动布线手工调整存盘及打印输出结果开始◆生成网络表和材料清单。◆打开PCB编辑器，添加元件封装库：MiscellaneousDevices.IntLibMiscellaneousConnectors.IntLib◆将网络表及元件的装入到PCB编辑器中。◆手工布局调整。◆规划电路板。◆自动布线。◆放置电源◆加宽电源、地线为30mil。4．制作二级放大器单面印制电路板◆操作详见附录《HW-3232线路板刻制机使用说明书》。◆选择测试元件◆焊接元件◆测试、检查、验收图10.45印制电路板设计流程10.6任务拓展10.6.1工作层面的设置（一）知识要点：1、工作层的类型ProtelDXP为多层印制电路板设计提供了32个信号层，16个内层电源／接地层、16个机械层和10个辅助图层。A、信号层（SignalLayers）B、内部电源层（InternalPlane）C、机械层（MechanicalLayers）D、禁止布线层（KeepOutLayer）E、丝印层（Overlay）F、阻焊层和助焊层（MaskLayers）G、其他工作层2、有关工作层的常识1）单面板、双面板和多层板的概念是指电路板中所含导电图层的多少。而电路板的工作层中，只有信号层（Signallayers）和内部电源层（InternalPlanes）属于导电图层。2）设计单面板应打开底层、顶层丝印层、禁止布线层、机械1层和复合层。3）设计双面板应打开顶层、底层、顶层丝印层、禁止布线层、机械1层和复合层。4）设计四层板应打开顶层、底层、两个内部电源层、顶层丝印层、禁止布线层、机械1层和复合层。（二）操作要点1、工作层的设置在实际的PCB设计中，不可能用到所有图层，用户需要自己进行工作层的设置。工作层的设置通常是由BoardLayers对话框（图10-38）和LayerStackManager对话框（图10-39）结合来完成的。图10-38BoardLayersandColors对话框图10-39LayerStackManager对话框1）增加内部电源层或增加中间信号层这项工作需要在图7-10LayerStackManager对话框中进行设置，用于生成多层电路板。2）执行菜单命令［Design］/［BoardLayers…］，显示如图7-9所示的BoardLayers对话框，其中只显示用到的信号层、电源层、机械层、阻焊层和助焊层以及丝印层，并显示各层的颜色设置和图纸的颜色设置。10.6.2.用向导创建封装ProtelDXP元件创建向导提供了12种元件封装样式供用户选择，通过预先定义设计规则，在元件封装管理器中自动生成新的元件封装。10.6.3.规则设置（一）知识要点：执行命令菜单命令［Design］/［Rules］，系统将弹出如图10-40所示的PCBRulesandConstraintsEditor对话框。图10-40布线规则设置对话框ProtelDXP设计规则可分为10大类，包括电气规则、布线规则、表面贴规则、阻焊层与助焊层规则、电源层连接规则、测试点规则、制造规则、高速电路布线规则、元件布置规则以及信号完整性规则。合理进行参数设置是提高布线质量和成功率的关键。常用的设计规则有布线安全间距（Clearance）、布线宽度设计规则（Width）等。布线安全间距（Clearance）属于电气规则（Electrical），用于设置铜膜走线与其它对象间的最小间距。展开Clearance选项，如图10-41所示。图10-41Clearance设置对话框在Clearance设置对话框右边的区域中选择Clearance规则使用的范围（WhereTheFirst和WhereTheSecond），在MinimumClearence栏中输入约束特性，铜膜走线与其他对象间的最小间距。系统默认设置为整个电路板的安全间距为10mil。2、布线宽度（Width）属于布线规则（Routing），用于设置铜膜走线的宽度范围、推荐的走线宽度以及适用的范围。这是在PCB设计中都需要设置的一项规则。添加设计规则的方法是用鼠标右键单击Width选项，出现如图10-42所式的对话框.。图10-42增加规则设置对话框单击NewRule选项，生成一个新的宽度设计约束，如图10-43所示，对其名称、适用范度设置进行修改。图10-43Width设置对话框3、布线工作层（RoutingLayer）用于设置放置铜膜导线的板层。展开RoutingLayer选项，如图10-44所示。系统默认设置为两面板，顶层主要水平布线，底层主要垂直布线。图10-44RoutingLayer设置对话框10.7DXP印制电路板设计。设计规则：线宽12mil，最小安全距离5.8mil，过孔外径55mil、内径23mil，顶层为垂直放置，底层为水平放置。安装孔线宽3mil，孔径110mil。图10-45测频时序控制电10.8学习思考：1.如何加载PCB库文件？2.简述印制电路板的基本结构及各个层面的作用。6.设计三个信号层的印制电路板，如何设置工作层及其颜色？7.请说明放置工具栏中各个按钮的作用分别是什么，它们各自对应的菜单命令以是什么？简述其操作步骤。9．怎样用HW-3232线路板刻制机制作做单面印制电路板10.9技能测试用搜集的资料学习ProtelDXP的PCB基本操作，完成双面印制电路板设计。设计要求：元件和元件封装选择合适、属性设置正确、布局合理、电路板规划正确、能自动布线，并输出PCB报表文件。制作要求：能用HW-3232线路板刻制机制作做单面印制电路板。

学习项目10学习情况评估表序号评估项目评估内容评估标准评估等级1方法能力研习能力10%功能优：能实现全部设计，并完成相应的拓展技能良：能实现全部设计，但完成相应的拓展技能不完善中：能基本实现设计差：不能基本实现设计□优□良□中□差创造能力10%方案优：方案正确、最优、最合理良：方案正确，不是最优最合理中：方案基本正确差：方案不可行□优□良□中□差批判性思考能力10%互评优：互评中有自己独到的见解良：互评中有自己的见解中：互评中不能完全正确评价差：无独立见解□优□良□中□差2专业能力运用咨询科技能力10%主动学习优：积极主动查阅资料，并解决问题良：能积极查阅资料，寻求解决问题的方法中：碰到问题时不能主动寻求解决问题的方法差：碰到问题时观望、等待□优□良□中□差解决问题的能力10%设计与实施优：元件及封装选择正确规范，布线合理，文件完备，制板好良：元件及封装选择基本正确规范，布线合理，文件完备制板较好中：元件及封装选择基本正确但布线有问题，文件不完备制板较好差：元件及封装选择不符合要求，布线有问题，文件不完备，制板不好□优□良□中□差3社会能力自我管理能力10%劳动纪律优：能完全遵守实训室管理制度和作息制度良：能遵守实训室管理制度和无旷工行为中：能遵守实训室管理制度，迟到/早退2次内差：违反实训室管理制度，有1次旷工或迟到/早退3次□优□良□中□差沟通能力10%沟通能力优：工作过程中，能积极与老师、同学交流沟通，效果好良：工作过程中，能与老师、同学交流沟通中：工作过程中，能与同学交流沟通，但害怕与老师交流差：工作过程中，很少与老师或同学交流沟通□优□良□中□差协作能力10%团队协作优：能进行合理的分工，在工作过程中能相互协商、讨论良：能进行的分工，在工作过程中相互协商、帮助不够中：分工不合理，个别人承担较多工作任务，相互协调差差：分工不合理，相互间不协调、讨论□优□良□中□差4总体评估20%教师通过现场抽查、答辩、布置临时作业等多种方式评估，教师根据考核情况确定等级□优□良□中□差总评成绩教师签名备注：各等级权重优=1.0，良=0.85，中=0.7，差=0.5.（.....）成立于2004年，专注于企业管理培训。提供60万企业管理资料下载，详情查看：...../map.htm

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附录资料：不需要的可以自行删除设备管理制度1.1设备日常管理办法为了确保货车检修生产任务保质保量的顺利完成，实现安全生产，并逐步建立健全适应现阶段生产需要的机械动力设备日常管理、使用和维修的制度。1.1.1基础管理：a.新拨的设备安装验收后和自制固定资产设备都属于段固定设备。b.新购置设备的安装调试工作根据实际情况确定，由设备车间实施。c.新设备的调试必须有技术科、车间、作业场有关人员参加，由技术科组织设备生产厂家来人调试时，作业场、车间予以配合。d.新设备调试完成、验收合格后，由技术科将该设备正式交设备给车间使用，并填写设备交接记录，在技术科与车间设备副主任、设备使用部门签字确认；同时设备质检员填写设备试运转交接记录单，并由技术科、车间、维修车间负责人和设备质检员四方面签字或盖章生效。e.设备使用者必须取得《设备操作证》方可操作设备，并按规定正确填写设备使用记录。f.设备使用者对设备的日常保养和自检自修工作，必须严格执行相关规定，杜绝简化作业。h.设备发生故障，由设备使用者通知主管，并通知设备车间有关人员现场维修，同时，设备使用者和维修者进行相关记录。i.新设备发生故障，原则上是：在保修期内，由设备生产厂家负责维修；在保修期外，由设备车间负责维修。如果新设备故障影响现场生产，可由设备车间对故障进行紧急处理，保证生产正常进行。j.新设备保修期满后，由设备车间进行维修工作。k.特种设备、探伤设备等特殊设备的使用、维修、管理工作按段有关文件执行。1.1.2设备使用管理在使用中的设备，根据“谁使用谁养护”的原则，实行“两定”（定人、定机）“三包”（包使用、包保养、包保管）的包机制度。对设备使用包机人的规定a.单机使用的设备，设备操作者即为包机人。b.两人及两人以上使用的设备或机组，选出包机人，由该负责人组织操作者使用、保养设备并对设备负全责。c.班组集体使用的共用设备，由所在班组的工组长担任包机人或车间领导指定包机人，对设备的使用、保养维修负责。d.设备包机人要保持相对稳定，变更设备包机人时，由设备所在地主管批准，属于精密、重点的大型设备，必须经技术部门核准。包机人岗位责任制包机人须认真学习和熟练掌握所使用设备的技术操作规程和维护保养技术，做到“两不、三好、四懂、五会、一消灭”。两不：不带病运行、不违章蛮干；三好：管理好、使用好、修养好；四懂：懂设备构造性能、懂安全生产知识、懂操作规程、懂设备评比鉴定内容和方法；五会：会使用、会养护、会润滑、会日检日修、会排除一般故障；一消灭：消灭设备人身事故。使用设备必须执行下列规定：a.使用者持证上岗，严格执行设备操作规程。b.经常保持设备整洁，按“五定”规范进行润滑，并注意节约油脂。c.管理好工具及附件，按要求内容在设备每日或每班开始使用时对设备进行点检并记录。d.遵守交接班制度，认真填写设备交接班记录和设备使用运转记录。e.保证安全生产，如果发生设备事故，要自觉地保护好事故现场，如实地说清楚事故发生经过，认真分析原因，接受教训，做到不隐瞒，不回避。f.维护设备达到四项要求：即整齐、清洁、润滑、安全。整齐：加工设备的工、卡、量、刃具及附件，加工件按规定地点放置整齐，床面不放置任何物件，防护装置完整不裸露，机具齐全，操纵机构灵敏可靠，性能良好。清洁：每日完工后清扫，周末大清扫，做到设备内外无油污积垢，无碰伤、砸伤、定期清洗附件。润滑：按“五定”，规定加油，润滑器具齐全完整，作用良好，油毯、油线清洁，油标，油窗醒目，油路畅通。安全：按范围进行自检自修，发生故障及时检查排除。h.包机人应参加所包设备的定期检修和技术鉴定，参加红旗设备评比及修理后的试车和验收交接、按时将设备上的计量仪表送计量室检验。交接班制度a.两班以上倒班使用的设备，必须建立交接班制度，按照规定内容和标准严肃认真进行交接，正确填写交接班记录，交接双方必须签字确认。b.交接班记录应如实反映一下内容：设备的技术状态是否良好；设备附件、备件及工具是否安全，有否损坏丢失；点检及自检自修情况；设备本身及周围场地清洁状态；针对设备特点其他需要交接的事项，交接班记录包机人必须妥善保存，不得丢失、污损。包机人的责任a.有权阻止未经批准的人员使用所包设备。b.有权阻止检修人员不按检修工艺要求违章检修设备的行为。c.提出对所包设备检修内容，要求和改进意见。d.发现设备检修中有不合格的零件，直接影响到产品质量或设备的正常使用，或未按分解检查时确定的内容进行施修时，可以拒绝验收。1.2电控制动试风机管理办法1.21.3分车位标记牌使用及管理办法1.3a.标记牌发放情况：每对各有一对分车标记牌。b.当列车停妥，标志插好，值班员广播X道标志插好可以作业，第一对、第二对、第三对、第四对检车员在作业分车位两侧的端梁与角柱连接处贴好分车位标记牌后，开始作业；第五对检车员到达自己的分车位置后，分别在连接处贴好标志牌后，站位准备试风，作业完毕后，各对的右侧检车员取回本对标记牌。1.3a.分车位标记牌，在小组接班时，由各组组长交给在左侧检车员使用及管理。b.下班后，由小组组长点清后进行交接，同时交接双方组长在交接本上签字。c.如果标记牌在使用及交接过程中，发生丢失、损坏，车间追究责任人，同时进行赔偿，每个标记牌为50元。1.4安全互控牌管理办法材料管理领放制度脱轨器的维护和保养制度..4遇非正常1.7设备巡检制度1.7.1定期巡检：由主任a.巡检必须逐机进行检查，检查出不良处所要逐台记录，并由使用人、检查人签字。b.发现问题及时处理，如设备保养不利，对行车、人身、生产造成安全隐患的，要及时对责任者进行处理。c.作业场值班主任随时抽查设备的使用情况、维护情况，特别是在非正常作业情况下，值班主任要对脱轨器、电动大闸等设备进行重点检查，及时了解设备的使用情况。如发现问题要及时进行处理，凡包保到人的设备出现问题要考核到人。d.站修按照周设备检查表进行检查，做到不漏设备，发现问题及时解决，不能解决的问题及时上报。.2a.滑动面是否有拉伤、研伤，结合面间隙是否适当。b.连接传动机构结合是否良好，声音是否正常。c.冷却、润滑、液压系统工作是否正常。d.各部件温升情况。e.各连接螺丝及基础螺丝是否松动。f.变速、操纵机构是否可靠。g.各运动部件是否良好。1.7.2a.电机温升、音响是否正常。b.电压、电流显示是否正常。c.各种开关、接触器接点、制动装置是否良好。d.保险丝是否良好，其容量必须与电机容量一致，严禁以其他金属丝代替保险丝。e.配线、接地线是否牢固。f.各种仪表作用是否正常。1.7.2a.安全防护装置是否牢固可靠。b.压力表等计量仪表检验是否过期。c.使用人是否按操作规程操作，自检自修范围执行如何。1.8消防器材使用管理办法.31.81.9电台管理办法1.91.10工具使用管理办法00职工调出或退休时，在离车间前必须将个人的全部工具交还，01.10.9班组要加强工具管理，要人人爱护工具，搞好工具的维护保养，1.11材料配件使用管理办法1.3修理人员处理车辆故障，将换下来的配料及时放回废料堆处,2红外轴温检测仪管理办法1.121.13砂轮机的使用、维修管理办法3.2砂轮机1.13.a.戴好防护眼镜，手中不准拿棉丝、破布作业；b.不得用砂轮侧面研磨和一个砂轮两人同时作业等。c.砂轮研磨接近夹盘时，不准在用。d.不准用砂轮机研磨大型工件，过小工件不得用力研磨。e.砂轮机开动后，需待砂轮转速稳定后，身体站在侧面，头部闪开，工件放在研磨台上再研磨。f.工件研磨时要轻轻推动，严禁用工件撞击砂轮。g.运转中随时注意砂轮状态，发现有任何缺损或螺丝松动，托架摆动异状时，必要时立即停车。h.使用完了及时关闸。1.14各种手持电动工具的管理5值班室微机使用管理制度.6RD2型货车轴承故障诊断仪管理制度6.3红外线预报微热以上的轴头必须使用此诊断仪，对使用RD2型货车轴承故障诊断仪验轴61.17锅炉房安全管理办法本规定所指锅炉为承压的、以水为介质的固定式蒸汽锅炉以及以水为介质的额定热功率大于或等于0.1mw，额定出水压力大于或等于0.1mpa（表压）固定式热水锅炉。71.17a.锅炉房及储油间（库）内外应有严禁烟火标志牌，消防器材应按《建筑灭火器配置设计规范》设置，消防设备、器材取用要方便并在有效期内。b.燃料供给设备及管道运转正常，无跑、冒、滴、漏现象。c.仪器、仪表电动设备电线接头不得外露。d.锅炉房范围内的控制柜、各种辅机、管道、油罐容器设备等都应接地，接地电阻在5欧姆以下。e.锅炉房内闲杂人员严禁进入。1.18液化石油气炉灶日常使用管理办法8.3炉灶每月定期检修和维护，各部接口要定期检查。减压阀发现问题立即更换；导管发生腐蚀、表皮裂纹破损等要及时更换。自备化石油气钢瓶每次换气需经液化石油气站维修部门进行检测，如出现角阀压盖松动，丝扣上反、1.18.4装有液化石油气的钢瓶，不得存放在休息室及能够产生电弧和火花的房间内，并保证室内通风良好。钢瓶严防高温和日光爆晒。其周围环境温度不大于35度。使用中钢瓶与炉灶之间要保持1.18.5点火时要先开角阀，然后划火柴，从侧面接近炉盘火孔，再开启炉具开关。如一次没有点着，要及时关好炉具开关，等气体扩散后再重新点火。如果发现只有81.181.19土暖气安全使用管理规定1.19a.循环方式为自然循环；b.最大供热量不小于4.5万大卡/小时；c.供热面积小于350平方米。1.19.2a.采取自然循环方式，严禁带泵强迫循环；b.保证本体能够自动泻压盘管式或鼠笼式的安装与锅壳基本相同，但其泻压管的管径不小于炉体的管径。c.炉具进、出口严禁安装阀门，炉具进、出口及泻压管设置活接头，以便检查维修。泻压装置及其他管系要有可靠的防冻措施：土暖气尽量按装在室内。d.口水泻压罐(箱)距炉本体的垂直高度不大于2米e.口水泻压罐(箱)距上部开孔直径不小于38毫米。f.安装土暖气的房间如果与休息室、工作间等有人的房间连通时，必须安装风斗，炉具配件齐全，烟囱不漏烟，管道穿墙处堵塞严密，门关严密，防止发生煤气中毒。1.19a.土暖气由作业场根据具体情况进行管理，根据文件要求，结合作业场具体情况制定管理办法，突出“补水、燃烧、检查、检修”等方面内容。b.土暖气在使用过程中由专人负责，在入冬前要对使用人员进行一次有关暖气安全知识、操作技术方面，的专题教育，使用者要懂得其结构、原理及有关要求，严禁非本岗人员燃烧。c.土暖气在使用过程中如果暂时停止使用时，必须将水排空，运用中的土暖气不得灭火，以防止炉体和管系结冰形成密封，发现管道及炉体内结冰，必须先用缓慢加温的方法，让冰溶化后，方可重新点火使用。d.炉体装有安全器，损坏后不得用异物代替，用使用原规格和型号的安全器。e.使用过程中如果发现有异状或异常情况应立即停止使用，停火后检查管路是否堵塞，炉体腐蚀开焊等，待处理后方可使用。停火期间如果使用其他取暖设备应符合规定的安全措施，方可使用。f.取得合格证的土暖气，不得随意改变其结构。g.取暖完毕后，要对土暖气进行保护，使之处于良好状态。为防止锈蚀尽量避免潮湿放在干燥的地方。h.土暖气每年使用前，必须对炉体出水、回水、漏水管、泻压管是否通畅进行一次彻底检查。1.20计算机管理办法1.20a.计算机使用要把系统列为机要进行管理。b.新建应用软件系统，在投入使用前，必须检测程序是否存在病毒，方可进行使用。c.机房必须配备1211型灭火器，其数量按面积定，每5M2不少于1公斤。机房内不得存放任何易燃、易爆、强磁腐蚀性危险品，值班室环境要做到卫生清洁、设备放置整齐。d.计算机房要实行要害管理，严格执行机房管理制度，加强计算机安全保密制度，外来人员进入机房需经“计算机安全管理领导小组”批准并登记在册，并要有专人全程陪同。e.所有的系统资产要严格执行登记使用制度，并建立完善的台账及设备档案。f.设备使用和信息存取要严格执行安全保密制度，任何人不得越权使用或改变系统资源。存储介质和文件资料由专人负责妥善保管，未经批准，不得随意利用、修改、复制和外借。g.为防止制造传播新的计算机病毒，对新引用的软件和外来数据媒体要采取慎重态度，使用前要进行安全检测，确认无误后，再投入正常运行。1.20a.未经授权人员或未经“计算机安全管理领导小组”许可，不得随意进出值班室和资料室动用设备。b.遵守微机管理制度，听从管理人员指挥，在指定的计算机设备上工作，不得动用与指挥操作无关的设备。c.严格按照计算机操作规程和系统运行要求进行操作。d.不得在计算机上擅自运行自带软件或做与其工作无关的事情。e.不得擅离正在运行显示重要信息的计算机。f.带出机房的存储介质和资料须经主任批准，并由“计算机安全管理领导小组”人员进行检查登记。1.20a.微机操作者，必须经过计算机知识的学习和培训。b.包机办法和要求：微机使用要严格执行：两定（定机、定人）；三包（包使用、包保养、包管理），值班室（HMIS专用机由值班员助理负责、脱轨器专用机由红外线值班员负责、图像监控专用机由值班员负责）资料室（办公用机由资料员负责）TFDS室（生产用机由TFDS组长负责）。1.20.4要求：管好设备包机人负责保管好自己使用的设备，未经领导同意不准他人操作设备；严格按照操作规程，不1.21设备台帐记录填写标准设备台帐、记录填写总的原则是相关内容必须按日期填写，不得滞后也不得超前，填写内容齐全、准确、字迹工整，不得涂改简化，台帐、记录中需要签字确认的内容必须由有关人员签字。1.21.1设备点检、运行记录卡编号、名称按技术部门给定的编号名称