第2章Protel99SE原理图设计基础

1、第二章原理图设计基础2，1设计过程印刷电路板设计过程分为八个步骤：设计准备、网表输入、规则设置、元件布局、布线、检查、复核和输出。1.在印刷电路板设计准备之前，应考虑布线和生产工艺的可行性。布线时，有必要在两个引脚之间布线。焊盘和孔的尺寸应考虑布线和安装的可靠性。对于特殊非标准部件的尺寸，有必要查阅数据或测量实物。建立网络表并检查各种描述性数据。在这个过程中经常会有很多错误，应该根据信息反馈进行纠正，直到完全正确。2.网表输入：选择发送列表，可随时保持原理图与印刷电路板图一致，并将误差降至最低。3.规则设置：印刷电路板设计规则应设置好，包括层定义、过孔设置等。以确保原理图和印刷电路板图的规则一

2、致。4.组件布局：在网表输入后，组件先重叠、分离，然后按照一定的规则放置，即组件布局。注：布局的首要原则是保证布线的布线率；将数字设备与模拟器设备分开，并尽可能远离它们。去耦电容尽可能靠近Vcc设备的；放置设备时，考虑未来的焊接，不要太密集。5.布线：通常的做法是手动、自动和手动。一些重要的网络，如高频时钟和主电源，需要手动布线。这些网络通常对布线距离、线宽、线间距和屏蔽有特殊要求。然后自动路由。如果路由率为100%，您可以手动调整路由。如果路由速率错误，则意味着布局或手动路由需要调整。自动接线很难正常进行，手动调整是必不可少的。注意：电源线和接地线应尽可能粗，手动接线时应打开DRC。6.检查

3、：检查的项目包括通关、连通性等。7.复查：内容包括设计规则、层定义、线宽、间距、焊盘和过孔。审查布局的合理性、电源和接地网络的布线、高速时钟网络的布线和屏蔽以及去耦电容的放置和连接也很重要。设计输出：印刷电路板设计可以输出到打印机或照片文件。要输出的层包括布线层(顶层和底层)、丝网印刷层(顶层和底层)、阻焊层(顶层和底层)，并且还生成钻孔文件(NCDrill)。3.2印刷电路板布局结果直接影响布线效果，合理的布局是印刷电路板设计成功的第一步。1.考虑整体美，第一，注重内在品质，第二，注重整体美。组件布局应均衡、密集、有序，不应头重脚轻。2.检查布局：a .尺寸是否与图纸尺寸一致，是否有定位标记

4、。b、经常需要更换的部件可以很容易地更换，插入设备的插板很方便。热敏元件和加热元件之间是否有适当的距离。d、调节可调部件方便。e、需要散热时，安装散热器，气流通畅。f、信号流程是否顺畅，互连是否最短；g、是否有插头、插座等。与机械设计相矛盾；h、是否考虑了信号的干扰；3、元器件布局规则：a、元器件布局的有效范围：传输侧应留在印刷电路板的X、Y方向，每侧3.5兆字节，元器件的排列原则上随元器件类型的变化而变化，即安装、焊接和测试时，相似的元器件排列在同一方向上。4.焊盘图形设计：焊盘设计通常基于所用元件的形状，不允许用大的代替小的或小的。如有必要，应修改衬垫的形状。2.3部件的选择和考虑一般而言

5、，至少必须考虑以下方面：a、电气性能b、占用效率(三维)c、成本和供应d、部件的可靠性和使用环境条件e、与设计规范的一致性f、适当的工艺和均衡2.4热处理设计中要考虑两个热处理问题：一个是元器件的界面温度，另一个是焊点的界面温度，以保证产品的长寿命。有效的散热和热平衡设计已经成为重要的任务。散热方法通常是热传导、对流和辐射。散热原理：a .在气流方向上，热敏元件应分布在“上游”位置。加热较高的部件被分散，因此单位面积的热量较小。c、保持热源尽可能靠近冷却面(如用于传导热量的板边缘等。)；d、在强制空气对流的情况下，较高的成分应分布在热源的下游；下游高部件应与热源保持一定距离；长而高的元件应平行

6、于气流方向。2、5垫设计垫的设计对产品的可制造性和寿命有很大影响。良好的焊盘设计应满足易于组装、易于检查和测试以及组装后焊点使用寿命长的条件。决定焊盘尺寸的因素有五个：元件形状和尺寸、衬底类型和质量、装配设备能力、采用的工艺类型和能力以及所需的质量水平或标准。焊盘设计前的准备：a、收集器件封装和热特性的数据。b、完成基板的规格。衬底尺寸、温度稳定性、加工工艺等。C、制定工厂工艺和设备能力规范D，对制造工艺问题有充分的了解和知识E，制定工厂或产品质量标准，2、6在线路板布线设计中，布线是完成产品设计的重要一步，具有最高的清晰度、最精细的技能和最大的工作量。1.电源和地线考虑不周造成的干扰会降低产

7、品的性能，甚至影响产品的成功率。去噪方法是在电源和地之间增加去耦电容。尽可能加宽电源和接地线的宽度，接地线最好比电源线宽。它们的关系是：地线宽度、电源线宽度、信号线宽度。对于数字电路的印刷电路板，宽接地线可以用来形成回路和接地网络(模拟电路接地不能以这种方式使用)。使用一个大的铜层作为接地线，用印刷电路板上的接地线作为接地线连接所有无用的地方。2.在连接数字电路和模拟电路时，应考虑数字电路和模拟电路之间的相互干扰，尤其是地线的噪声干扰。数字电路频率高，模拟电路灵敏度高。信号的高频信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件。电路中的数字地和模拟地是分开的，但是在印刷电路板和外界的接口上只有一个连接点。第

8、3章电路原理图的设计基础，3.2绘图设置1创建或打开原理图文件，并在右视图窗口中打开文档文件夹。在窗口的空白处单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择新建，选择示意图文档图标，2进入文档选项对话框，打开示意图文件，执行菜单命令设计|选项3工作表选项选项卡，绘图单位为mil。1米=1/1000英寸=0.0254毫米，设置绘图尺寸，自定义绘图尺寸，绘图方向，绘图标题栏，绘图框架和参考框架，绘图框架颜色，绘图背景颜色，绘图网格设置，电气网格设置，绘图方向：横向：水平放置；纵向：垂直放置。绘图标题栏：标准：标准模式，ANSI:美国国家标准协会模式。标准图形，纸张边框和参考边框网格区域：纸张网格设置对齐方式：锁定网格，即光标位移的步长。可见：可见网格，屏幕上实际显示的网格距离。锁