第7章 电路板布线.ppt

1、电路设计与制版Protel 2004,第7章 电路板布线,电路板布局完成之后，接下来就应当进行电路板的布线了。电路板的布线可以采用自动布线和手动布线两种方式。,7.1 布线规则设置,一般来讲，根据电路的工作性能的不同，布线要求也不尽相同，比如电源线和电源接地因为通过的电流较大，布线要求较宽；逻辑电路只是传输信号，因此布线相对可以较细；为了提高电路板的抗干扰性能，导线在拐弯处应采用钝角或者圆角过渡等。因此，在电路板正式布线之前，设计者应当根据电路设计的要求，设置相应的布线谁规则。这些规则的设置，不仅是自动布线的依据，也会给手动布线带来极大的方便。,7.1 布线规则设置,布线设计规则种类繁多，这里

2、只介绍与电路板设计密切相关的设计规则，除非电路板有特殊要求，一般的设计规则都可以采用默认系统的设置。,7.1.1 电气特性设计规则,接下页,7.1.1 电气特性设计规则,7.1.2 布线设计规则,接下页,7.1.2 布线设计规则,7.2 自动布线,在元器件布局结束后，在自动布线前需要设置参数，设置是否合理，将直接影响布线的质量和效率。下面通过实例不同设置来实现自动布线。,7.2 自动布线,1.采用默认布线规则和默认布线策略,Setup1：打开PCB文件，如图7-15所示。,图7-15 未布线的电路图,7.2 自动布线,Setup2：执行菜单命令【Auto Route】/【Setup】，即可进入

3、如图7-16所示的【Situs Routing Strategies】（自动布线策略选择）对话框。,图7-16 自动布线策略选择对话框,7.2 自动布线,Setup3：在如7-16所示的对话框中选中【Default 2 Layer Board】（默认的双 层板布线策略）选项，然后单击 按钮即可选中默认的双层板布线策略。 Setup4:在如7-16所示的对话框中选中【Default 2 Layer Board】（默认的双层 板布线策略）选项，然后单击 按钮即可选中默认的双层板布线策略。自动 布线的结果如图7-17所示。,图7-17 自动布线的结果,Setup5：如果对自动布线结果不满意，可以执行

4、菜单命令【Tools】/【Un-Route】 （撤销布线）/【All】，即可以撤销所有已完成的布线。,7.2 自动布线,2. 设置布线规则进行自动布线,Setup1：打开PCB文件，如图7-15所示。 Setup2:设置自动布线规则。设置一般导线宽度为15mil，然后新建两个导线宽度规则，将电源与接地网络导线的宽度设置为25mil，结果如图7-18所示，途中阴影行即新建的电源与接地导线宽度规则。,图7-18 添加电源与接地网络导线宽度规则,7.2 自动布线,Setup3：执行菜单命令【Auto Route】/【All】，即可进入如图7-19所示的自动布线策略选择对话框 。,图7-19 自动布线

5、策略选择对话框,7.2 自动布线,Setup4：在图7-19所示的对话框中选中【Default 2 Layer Board】选项，单击 按钮，即可执行自动布线命令，结果如图7-20所示。在该图中可以看到，所有电源与接地网络的导线宽度均大于一般导线的宽度。,图7-20 自动布线结果,7.2 自动布线,3. 对接地网络进行自动布线,Setup1：打开PCB文件，如图7-15所示。 Setup2：设置接地网络导线的宽度规则，如图7-21所示。,图7-21 设置接地网络导线的宽度规则,7.2 自动布线,Setup3：对接地网络进行布线。执行菜单命令【Auto Route】/【Net】，即可进入对特定网

6、络进行布线的命令状态。此时光标变为十字形状，如图7-22所示 。,图7-22 对特定网络进行布线,7.2 自动布线,Setup4：移动十字光标到接地网络上，单击鼠标左键即可执行对接地网络的自动布线操作，结果如图7-23所示。在图中可以看到所有接地导线都布好。,图7-23 自动布线结果,7.3 手动布线,手动布线是指电路板的布线采用手工布线的方式完成。手动布线与自动布线不同，需要对电路板上元器件的布局、元器件之间的网络连接进行全局的考虑。一般情况下电路板的手动布线和手动布局是同时进行的，即按照电气特性将电路板上的元器件进行分块，然后分块进行元器件的布局和电路板的布线。 手动布线应当遵循以下原则。

7、,7.3 手动布线,与机械尺寸有关的器件应当先布局，然后布线。 占较大位置的器件也应当优先布局和布线。 确定核心元器件的位置，然后根据核心元器件同外围器件的电气连接关系来优化其位置。 最后是外围元器件的布局和布线。 集成电路与其去耦电容必须尽量靠近。 所有连线应当尽量短和简洁。,7.3.1 拆除连线,自动布线完成后，有些布线不符合制板要求，需要手工调整，这时首先就应该拆除需要调整的布线。下面介绍拆除连线的基本方法如下。,Setup1：打开自动布线好的PCB文件，如图7-24所示。,图7-24 自动布线好的PCB文件,7.3.1 拆除连线,Setup2：执行菜单命令【Tools】/【Un-Rou

8、te】/【Net】，即可进入撤销 特定导线命令状态，此时光标变为十字形状，如图7-25所示 。,图7-25 拆除特定导线,7.3.1 拆除连线,Setup3：在R6与Q2之间的导线上单击鼠标左键，即可拆除该导线，结果如 图7-26所示。在图中可以看到，R6与Q2之间的导线被拆除，变成了飞线 。,图7-26 拆除结果,7.3.2 手动布线,Setup1：打开第7章实例2的PCB文件，如图7-27所示。,下面通过放置导线命令，来完成手动布线。,图7-27 待布线电路图,7.3.2 手动布线,Setup2：执行放置导线命令。单击放置工具栏中的按钮，即可进入放置导 线命令状态，此时光标变为十字形状，如

9、图7-28所示 。,图7-28 执行绘制导线命令,7.3.2 手动布线,图7-29 捕捉到电容C5的引脚,Setup3：切换工作层面。在图7-28中中可以看到，C1与R1之间的导线处于C5与R7之间的导线必须经过的地方，所以这两条导线必须处于不同的工作层面。C1与R1之间的导线在底层上，因此必须将当前工作层面切换到顶层上 。,Setup4：绘制导线。移动光标到C5右侧引脚上，待光标变为如图7-29所示，单击鼠标左键即可确定导线的起点在该引脚上 。,7.3.2 手动布线,Setup5：移动光标至R7的中间引脚，待光标变为图7-29中所示的形态，单击鼠标左键即可确定导线的终点，然后单击鼠标右键退出

10、绘制导线命令，结果如图7-30所示。,图7-30 完成绘制C5与R7之间的导线,7.3.3 通过过孔进行手动布线,Setup1：打开第7章实例2的PCB文件，如图7-30所示。,下面通过过孔命令，来完成手动布线 。,图7-30 PCB图,7.3.3 通过过孔进行手动布线,Setup2：从R2的引脚引出一段导线，结果如图7-31所示 。,图7-31 从R2引出一段导线,7.3.3 通过过孔进行手动布线,Setup3：放置过孔（Via）。在放置工具栏中单击 按钮，即可进入放 置过孔命令状态，此时光标变为如图7-32所示。,图7-32 放置过孔,7.3.3 通过过孔进行手动布线,Setup4：移动光

11、标，将该过孔放置在刚刚绘制的导线的末端，结果如图7- 33所示 。,图7-33 将过孔放置在导线末端,7.3.3 通过过孔进行手动布线,Setup5：绘制该过孔与电容C3之间的导线，结果如图7-34所示 。,图7-34 绘制好的C3与R2之间的导线,7.4 交互式布线,交互式布线就是自动布线和手动布线相结合，在完成电路板布线过程中，先对关键的网络进行预布线，然后将其锁定，接下来对剩余的网络进行自动布线，最后再对自动布线完成的电路连线进行手动调节。这样可以使电路板的布线尽可能完美 。,7.4 交互式布线,Setup1：打开第7章实例3的PCB文件如图7-35所示 。,图7-35 未完全布线的电路

12、图,7.4 交互式布线,Setup2：双击JP1与T1之间导线的某一段，即可打开【Track】（导线属性）对话框，如图7-36所示。选中【Locked】选项即可锁定该段导线。用同样的方法锁定该导线的其余部分 。,图7-36 导线属性对话框,7.4 交互式布线,Setup3：执行菜单命令【Design】/【Rules】，进入电路板设计规则设置对话框，设置自动布线规则。 Setup4：执行菜单命令【Auto Route】/【All】进行自动布线，结果如图7-37所示 。,图7-37 自动布线结果,7.4 交互式布线,Setup5：手动调整部分导线，为方便布线，必要时要适当调整一些元器件的位置，结果如图7-38所示 。,图7-38 手动调整布线,7.5 巩固练习,下面通过LED显示电路的布线，来巩固我们学习的元器件布线的方法和步骤 。,交互布局结果,7.5 巩固练习,手动布线结果,7.5 巩固练习,自动布线结果,7.6 小结,布局完成后可以运用Protel 2004提供的强大的自动布线功能自动布线。在自动布线结束之后，往往还存在一些令人不满意的地方，需要设计人员根据经验手工调整。当然对于那些设计经验丰富的设计人员，从元器件封装的布局到布完线都可以用手工完成。 最普遍的电