第一篇:PCB電路板設(shè)計總結(jié)
總結(jié)
經(jīng)過五天的PCB電路板訓(xùn)練,通過對軟件的使用,以及實際電路板的設(shè)計,對電路板有了更深的認識,知道了電路板的相關(guān)知識和實際工作原理。同時也感受到了電路板的強大能力,怪不得現(xiàn)在的電路都是采用集成的電路板電路,因為它實在是有太多的好處,節(jié)約空間,方便接線,能大大縮小電路的體積。方便人類小型電器的發(fā)明。但是電路板也有一定缺陷,就是太小了,散熱不是特別好,這就使得器件的性能不能像想象中那么好。
通過使用,不得不說cadence軟件確實很好用,功能太強大,而且也很方便使用,接線,布線,繪制電路板等,很方便使用,不過有一點就是,器件接線的時候不能直接把器件接到導(dǎo)線上,這點不夠人性化。雖然說,軟件學(xué)了五天時間,不過對軟件使用還不是能完全掌握,只能掌握一些基本操作,對更深層的有些就不是很了解了。但是時間有限,只有一個星期實訓(xùn)PCB電路板,老師能教給我們的也只有這么多了,剩下的只有靠我們自己回去自己學(xué)習(xí)了,作為電子工程系的一名學(xué)生,深知掌握這些裝也軟件的重要性,因為以后我們從事 的技術(shù)工作需要這些軟件工具。
第一天搭接電路,還比較簡單,只是有點麻煩,電路搭接好后就要開始封裝各個元器件的封裝,這就需要很大的耐心,一個一個元器件的進行封裝,還不能弄錯,不然后面就生成不了報表,生成不了報表,后面進行電路板設(shè)計的時候就會導(dǎo)入錯誤,以致不能進行電路板設(shè)計。后面用 PCB Editer 進行設(shè)計電路板設(shè)計要導(dǎo)入報表,然后才能開始布局和布線,由于導(dǎo)入的庫文件里面沒有sop8和sop28兩個焊盤的封裝,因此在進行設(shè)計電路板之前,要先設(shè)計那兩個器件的焊盤的封裝,然后導(dǎo)入庫函數(shù),才能導(dǎo)入報表的時候不會報錯。不過導(dǎo)入的時候也遇到了一些問題,會提示二極管的管腳不匹配,譬如多一個2腳,少一個3角,然后就覺得很神奇,二極管就只有兩個管腳怎么會有3腳了。后面通過老師的講解,才明白,原來設(shè)計電路板的時候只認封裝,不認元器件,是根據(jù)封裝導(dǎo)入元器件,因此在設(shè)計封裝的時候,管腳是怎么設(shè)計,在原理圖里面就要把元器件的管腳改成和封裝一樣,后面把原理圖的管腳改成和導(dǎo)入庫函數(shù)里面的封裝一樣,提示就沒有了,不過后面又遇到一些小問題,譬如說,下劃線寫成橫線了,然后就有報錯,找不到元器件的封裝。這給我警示,在原理圖的時候,要仔細認真的把管腳封裝寫對,最然會很麻煩。后面導(dǎo)入報表,開始設(shè)計電路板,先開始是布局,大致步好后,然后就開始用軟件自帶的自動布線,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有很多蝴蝶結(jié),為什么要自動布線,因為最開始我認為如果自動布線可以的話,那手動布線肯定也可以,結(jié)果后面一直自動布線不成功。后面老師講解,才知道,不一定要自動布線成功才能手動布線,浪費了好多時間,以至于后面都要重新排,因為最開始沒有把原理圖的元器件分塊布局,完全是憑感覺亂布局的,后面就是一大片密密麻麻的線,而且很多元器件接點的線都有點長。后面按塊先布局,然后再整體布局,然后再微小變動,這樣,線明顯變少了,而且元器件的接點的線都很少很長了,這樣就方便后面的布線了。所以說,布局那是相當?shù)闹匾。瓤紤]局部,然后再考慮整體。布局步好后,布線就很快了,也沒有花多少時間布局,步好后,看了下,還是感覺蠻好的,再沒有布電源和地線的情況下,總共打了21個孔,總之,布線的圖看起還是蠻自豪的,花了幾天的時間,設(shè)計出了人生的第一塊的電路板,雖然設(shè)計的不是很好,但是第一次也足夠了。后面再布電源線和地線,記過后面就有63個孔,能感覺到,電路板中間設(shè)計電源層和地層,真是一個相當合理的設(shè)計,只需要一個打孔到該層就可以了,不用在電路板上面繞好多好多的線,同時也方便了其他沒有接電源線和地線的元器件的布線,因為沒有這些接電源線和地線,就節(jié)約出了很多的空間,可以用來給其他元器件布線。
設(shè)計了五天,終于是在最后一天,把所有的設(shè)計好了,真是不容易啊。老師也不容易,有什么不懂的地方,老師都是很耐心的給我們講解,在這里謝謝老師。老師辛苦了。
這次實訓(xùn),也收獲了很多,最重要的是對電路板有了很好的認識,因為以前都不怎么知道電路板,平時上課的時候也沒有老師講過。通過這次設(shè)計電路板以及老師的講解,才對電路板有了很好的認識,因為電路板這個東西,對我們是很有用的,因為以后我們就是和這個東西打交道。其次是知道了怎么去設(shè)計電路板,雖然只是理論上的,還不是實際上的,也感覺到其實設(shè)計電路板也不像想象中那么困難,只要最開始設(shè)計好原理圖,后面的一切就交給計算機去設(shè)計。不過從這個實訓(xùn)中也體會到,仔細認真,對我們理工科學(xué)生是相當重要,因為在封裝的時候任何一個小錯誤,都會造成后面設(shè)計電路板不成功。還有就是不能太急躁,最開始想很快做完,結(jié)果做的后面都要重做,設(shè)計這個東西,也要循環(huán)漸進。
盧駿
2011年7月1日星期五
第二篇:Protel(PCB)電路板設(shè)計訓(xùn)練報告
華北科技學(xué)院實習(xí)訓(xùn)練報告
目錄
PROTEL99SE 概述..........................................................................................................2 Protel99SE的主要特色....................................................................................................2 一.實訓(xùn)的任務(wù)...............................................................................................................3 二.實訓(xùn)要求...................................................................................................................3 三.實訓(xùn)內(nèi)容...................................................................................................................4 1.設(shè)計電路原理圖..................................................................................................4(1)啟動原理圖設(shè)計服務(wù)器.............................................................................4(2)設(shè)置原理圖設(shè)計環(huán)境...................................................................................5(3)裝入所需的元件庫.......................................................................................6(4)放置元件.......................................................................................................7(5)原理圖布線...................................................................................................8(6)編輯和調(diào)整...................................................................................................9(7)原理圖元件庫元件設(shè)計.............................................................................10(8)檢查原理圖.................................................................................................10(9)生成網(wǎng)絡(luò)表................................................................................................11 2.印刷電路板PCB的設(shè)計.....................................................................................15(1)啟動印刷電路板設(shè)計服務(wù)器.....................................................................16(2)規(guī)劃電路板.................................................................................................16(4)裝入元件封裝庫.........................................................................................17(5)裝入網(wǎng)絡(luò)表.................................................................................................18(6)元器件布局.................................................................................................19(7)布線.............................................................................................................20(8)PCB元件庫元件設(shè)計................................................................................22 四.設(shè)計中的問題及解決方法.......................................................................................22 五.實習(xí)總結(jié)和體會......................................................................................................23 六.參考文獻...............................................................................................................255
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PROTEL99SE 概述
Protel 99SE是Protel公司近10年來致力于Windows平臺開發(fā)的最新晶,能實現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù),以及這之間的所有分析、驗證和設(shè)計數(shù)據(jù)管理。它是各類電路CAD(計算機輔助設(shè)計)軟件的杰出代表,也被眾多電路設(shè)計者所青睞。
Protel 99 SE主要由原理圖設(shè)計系統(tǒng)、印制電路板設(shè)計系統(tǒng)兩大部分組成:原理圖設(shè)計系統(tǒng)是一個易于使用的具有大量元件庫的原理圖編輯器,主要用于原理圖的設(shè)計。它可以為印制電路板設(shè)計提供網(wǎng)絡(luò)表。該編輯器除了具有強大的原理圖編輯功能以外,其分層組織設(shè)計功能、設(shè)計同步器、豐富的電氣設(shè)計檢驗功能及強大而完善的打印輸出功能,使用戶可以輕松完成所需的設(shè)計任務(wù)。印制電路板設(shè)計系統(tǒng)(PCB99)是一個功能強大的印制電路板設(shè)計編輯器,具有非常專業(yè)的交互式布線及元件布局的特點,用于印制電路板(PCB)的設(shè)計并最終產(chǎn)生PCB文件,直接關(guān)系到印制電路板的生產(chǎn)。Protel 99 SE的印制電路板設(shè)計系統(tǒng)可以進行多達32層信號層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計,交互式的元件布置工具極大地減少了印制板設(shè)計的時間。同時它還包含一個具有專業(yè)水準的PCB信號完整性分析工具、功能強大的打印管理系統(tǒng)、一個先進的PCB三維視圖預(yù)覽工具。
Protel99SE的主要特色:
1.Protel99SE系統(tǒng)針對Windows NT4/9X作了純32位代碼優(yōu)化,使得Protel99SE設(shè)計系統(tǒng)運行穩(wěn)定而且高效。
2.SmartTool(智能工具)技術(shù)將所有的設(shè)計工具集成在單一的設(shè)計環(huán)境中;SmartDoc(智能文檔)技術(shù)將所有的設(shè)計數(shù)據(jù)文件儲存在單一的設(shè)計數(shù)據(jù)庫中,用設(shè)計管理器來統(tǒng)一管理;SmartTeam(智能工作組)2
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技術(shù)能讓多個設(shè)計者通過網(wǎng)絡(luò)安全地對同一設(shè)計進行單獨設(shè)計,再通過工作組管理功能將各個部分集成到設(shè)計管理器中。
3. 對印刷電路板設(shè)計時的自動布局采用兩種不同的布局方式,即組群式和基于統(tǒng)計方式;新增加了自動布局規(guī)則設(shè)計功能;增強的交互式布局和布線模式。
4.電路板信號完整性規(guī)則設(shè)計和檢查功能可以檢測出潛在的阻抗匹配、信號傳播延時和信號過載等問題; 廣泛的集成向?qū)Чδ芤龑?dǎo)設(shè)計人員完成復(fù)雜的工作。
5.原理圖到印刷電路板的更新功能加強了Sch和PCB之間的聯(lián)系; 可以用標準或者用戶自定義模板來生成新的原理圖文件;集成的原理圖設(shè)計系統(tǒng)收集了超過60000個元器件。一.實訓(xùn)的任務(wù)
1.了解電路印制板的制作過程; 2.學(xué)習(xí)Protel軟件;
3.運用Protel軟件繪制脈搏測試儀的原理圖; 4.運用Protel軟件繪制脈搏測試儀的印制板圖。二.實訓(xùn)要求
1.掌握Protel軟件的使用方法。
2.掌握Protel(PCB)電路板設(shè)計的方法和步驟。3.撰寫實訓(xùn)報告,報告應(yīng)包含以下內(nèi)容: 1)電路印制板的制作流程; 2)protel軟件的特點;
3)脈搏測試儀原理圖的制作過程; 4)脈搏測試儀印制板的制作過程; 5)實訓(xùn)過程中遇到的問題及解決措施;
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6)心得體會; 7)參考文獻。三.實訓(xùn)內(nèi)容 1.設(shè)計電路原理圖
圖1脈搏測試儀電路原理圖
電路原理圖的設(shè)計是整個電路設(shè)計的基礎(chǔ),因此電路原理圖要設(shè)計好,以影響后面的設(shè)計工作。原理圖設(shè)計最基本的要求是正確性,其次是布局合理,后是在正確性和布局合理的前提下力求美觀。根據(jù)以上所述,電路原理圖的設(shè)計步驟如下:
(1)啟動原理圖設(shè)計服務(wù)器:
首先,打開軟件并新建文件出現(xiàn)如下對話框:打開PROTEL單擊菜單File(文件)中New Desi新建命令,在Browse選項中選取需要存儲的文件夾,新建數(shù)據(jù)庫文件*.ddb,然后單擊OK即可建立自己的設(shè)計數(shù)據(jù)庫。在此可以更改新建文件的保存地址以及文件名稱。執(zhí)行菜單File/New命令,從框中選擇原理圖服務(wù)(Schematic Document)圖標,雙擊該圖標,建立原理圖設(shè)計文檔。雙擊文檔圖標,進入原理圖設(shè)計服務(wù)器界面。
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圖2
圖3(2)設(shè)置原理圖設(shè)計環(huán)境
執(zhí)行菜單Design/Options和Tool/Preferences,設(shè)置圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格等。
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圖4
圖6(3)裝入所需的元件庫
在設(shè)計管理器中選擇Browse SCH頁面,在Browse區(qū)域中的下拉框中選擇Library,然后單擊ADD/Remove按鈕,在彈出的窗口中尋找Protel 99 SE子目錄,在該目錄中選擇Library\SCH路徑,在元件庫列表中選 6
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擇所需的元件庫,比如Miscellaneous devicesddb,TI Databook庫等,單擊ADD按鈕,即可把元件庫增加到元件庫管理器中。(4)放置元件
根據(jù)實際電路的需要,到元件庫中找出所需的元件,然后用元件管理器的Place按鈕將元件放置在工作平面上,再根據(jù)元件之間的走線把元件調(diào)整好。還有個尋找元件的功能在 Tools >> find component 中鍵入你需要的元件的全名或者部分名后加上*,軟件將會在所有庫中查找元件。找到后點擊 Place 就可以放置到原理圖中。
圖7
部分常用分立元件庫元件名稱及中英對照
AND 與門、ANTENNA 天線、BATTERY 直流電源、BELL 鈴,鐘
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BVC 同軸電纜接插件、BRIDEG 1 整流橋(二極管)、BRIDEG 2 整流橋(集成塊)、BUFFER 緩沖器、BUZZER 蜂鳴器、CAP 電容、CAPACITOR 電容
CAPACITOR POL 有極性電容、CAPVAR 可調(diào)電容、CIRCUIT BREAKER 熔斷絲
COAX 同軸電纜、CON 插口、CRYSTAL 晶體整蕩器、DB 并行插口 DIODE 二極管、DIODE SCHOTTKY 穩(wěn)壓二極管、DIODE VARACTOR 變?nèi)荻O管
DPY_3-SEG 3段LED、DPY_7-SEG 7段LED、ELECTRO 電解電容 FUSE 熔斷器、INDUCTOR 電感、INDUCTOR IRON 帶鐵芯電感、INDUCTOR3 可調(diào)電感
JFET N N溝道場效應(yīng)管、JFET P P溝道場效應(yīng)管、LAMP 燈泡 LED 發(fā)光二極管、MOTOR AC 交流電機、MOTOR SERVO 伺服電機、NAND 與非門
NOR 或非門、NOT 非門、NPN 三極管、NPN-PHOTO 感光三極管、OPAMP 運放
OR 或門、PHOTO 感光二極管、PNP 三極管、NPN DAR NPN三極管
PNP DAR PNP三極管、POT 滑線變阻器、RES1.2 電阻
(5)原理圖布線
利用Protel 99 SE提供的各種工具、指令進行布線,將工作平面上的器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號連接起來,構(gòu)成一個完整的電路原理圖。
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(6)編輯和調(diào)整
利用Protel 99 SE 所提供的各種強大的功能對原理圖進一步調(diào)整和修改,以保證原理圖的美觀和正確。同時對元件的編號、封裝進行定義和設(shè)定等。
常用的元件封裝有:
電阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7,其中0.4-0.7指電阻的長度,一般用AXIAL0.4 瓷片電容:RAD0.1-RAD0.3。其中0.1-0.3指電容大小,一般用RAD0.1 電解電容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指電容大小。一般<100uF用RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>470uF用RB.3/.6 二極管: DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二極管長短,一般用DIODE0.4 發(fā)光二極管:RB.1/.2 單排多針插——SIP,雙列直插元件——DIP。
集成塊:DIP8-DIP40。其中8-40指芯片引腳數(shù),8腳的就是DIP8。
三極管:常見的封裝屬性為TO-18(普通三極管),TO-22(大功率三極管),TO-3(大功率達林頓管)。電源穩(wěn)壓塊有78和79系列。78系列如7805,7812,7820等;79系列有7905,7912,7920等。常見的封裝屬性有TO126H和TO126V。
電源穩(wěn)壓塊有78和79系列。78系列如7805,7812,7820等;79系列有7905,7912,7920等。常見的封裝屬性有TO126H和TO126V。
有時由于軟件的原因,常常會碰到封裝錯誤,這是原理圖中的封裝在PCB中沒有找到的原因,所以碰到不確定的元件需要封裝可以到pcb文件中元件庫中去看一下,這時可以找到你想要的元件的對應(yīng)名稱也就是封裝的名稱。
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(7)原理圖元件庫元件設(shè)計
除了在軟件自帶的元件庫中添加元件還可以自己設(shè)計元件并加載到庫中: 在 File>>New 中選擇 Schematic library 一項,便可以打開元件的繪制工作窗口,應(yīng)用schlibdrawing tools 里面的工具就可以自己畫出需要的元件。最好對元件重命名,方便記憶,在 tools>>rename component 可以打開重命名對話框。繪制好元件后單擊工作區(qū)左邊的Place可以將元件放置到原理圖中,但我們提倡把自己畫的元件通過加載庫的形式來添加元件,在下圖的Browse Sch 選項卡中點擊add/remove 按鈕。再找到自己建立的庫的路徑就可以添加到軟件中。
(8)檢查原理圖
使用Protel 99 SE 的電氣規(guī)則,即執(zhí)行菜單命令Tool/REC對畫好的電路原理圖進行電氣規(guī)則檢查。若有錯誤,根據(jù)錯誤情況進行改正。
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圖8 檢查錯誤
圖9 檢查結(jié)果
(9)生成網(wǎng)絡(luò)表
網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計和印刷電路板設(shè)計之間的橋梁,執(zhí)行菜單命令Design/Create Netlist可以生成具有元件名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)表。
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圖10 網(wǎng)絡(luò)生成表
注原理圖常見錯誤:
(1)ERC報告管腳沒有接入信號:
a.創(chuàng)建封裝時給管腳定義了I/O屬性;
b.創(chuàng)建元件或放置元件時修改了不一致的grid屬性,管腳與線沒有連上;
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c.創(chuàng)建元件時pin方向反向,必須非pin name端連線。
(2)元件跑到圖紙界外:沒有在元件庫圖表紙中心創(chuàng)建元件。
(3)創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡(luò)表只能部分調(diào)入pcb:生成netlist時沒有選擇為global。
(4)當使用自己創(chuàng)建的多部分組成的元件時,千萬不要使用annotate.特別地,對于浮空的輸入引腳錯誤,往往是有原理圖開路引起的。雖然錯誤標記顯示在輸入引腳處,實際上開路可能出現(xiàn)在輸出引腳和浮空引腳之間的任何位置。封裝錯誤集中體現(xiàn)在在原理圖中的封裝不能在PCB的庫文件中找到,因此改正錯誤通常有兩種方法:法一;將原理圖中的封裝更改成能在PCB 的庫文件中找到封裝。法二:可以在PCB 的庫文件添加封裝,便使得原理圖的封裝合理。
注常用快捷鍵:
按Shift點器件,選擇 Ctrl+insert 復(fù)制 pcbShift+insert 粘貼 Shift+delete 刪除已選部分 +-切換lay 空格旋轉(zhuǎn) X x方向鏡像 Y y方向鏡像 V、U單位切換
protel 99 快捷鍵2006/10/26 13:35Page Up 以鼠標為中心放大 Page Down 以鼠標為中心縮小。Home 將鼠標所指的位置居中
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Page Up以鼠標為中心放大 End 刷新(重畫)v+f——縮放視圖,以顯示所有電路部件 Home——以光標位置為中心,刷新屏幕
Esc——終止當前正在進行的操作,返回待命狀態(tài) Backspace——放置導(dǎo)線或多邊形時,刪除最末一個頂點 Delete——放置導(dǎo)線或多邊形時,刪除最末一個頂點
圖11脈搏測試儀protle電路原理圖
2.印刷電路板PCB的設(shè)計
電路設(shè)計的最終目的是為了設(shè)計出電子產(chǎn)品,而電子產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)是通過印刷電路板來實現(xiàn)的。Protel 99 SE為設(shè)計者提供了一個完整的電路板設(shè)計環(huán)境,使電路設(shè)計更加方便有效。應(yīng)用Protel 99 SE設(shè)計印刷電路板過程如下:
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(1)啟動印刷電路板設(shè)計服務(wù)器
執(zhí)行菜單File/New命令,從框中選擇PCB設(shè)計服務(wù)器(PCB Document)圖標,雙擊該圖標,建立PCB設(shè)計文檔。雙擊文檔圖標,進入PCB設(shè)計服務(wù)器界面。
圖12
層的認識:先來介紹下PCB中的幾個層的作用:top layer是頂層,bottom layer是底層,mechanical是機械層畫實際加工的物理邊界,keep out layer是畫電氣邊界的層面,最常用的就是這幾個層面了,top over layer文字注釋可以添加在這一層上。(2)規(guī)劃電路板
根據(jù)要設(shè)計的電路確定電路板的尺寸。選取Keep Out Layer復(fù)選框,執(zhí)行菜單命令Place/Keepout/Track,繪制電路板的邊框。執(zhí)行菜單Design/Options,在“Signal Lager”中選擇Bottom Lager,把電路板定義為單面板。(3)設(shè)置參數(shù)
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參數(shù)設(shè)置是電路板設(shè)計的非常重要的步驟,執(zhí)行菜單命令Design/Rules,左鍵單擊Routing按鈕,根據(jù)設(shè)計要求,在規(guī)則類(Rules Classes)中設(shè)置參數(shù)。
選擇Routing Layer,對布線工作層進行設(shè)置:左鍵單擊Properties,在“布線工作層面設(shè)置”對話框的“Pule Attributes”選項中設(shè)置Tod Layer為“Not Used”、設(shè)置 Bottom Layer為“Any”。
選擇Width Constraint,對地線線寬進行設(shè)置:左鍵單擊Add按鈕,進入線寬規(guī)則設(shè)置界面,首先在Rule Scope區(qū)域的Filter Kind選擇框中選擇Net,然后在Net下拉框中選擇GND,再在Rule Attributes區(qū)域?qū)inimum width、Maximum width和Preferred三個輸入框的線寬設(shè)置為1.27 mm;
電源線寬的設(shè)置:在Net下拉框中選擇VCC,其他與地線線寬設(shè)置相同;
整板線寬設(shè)置:在Filter Kind選擇框中選擇Whole Board,然后將Minimum width,Maximum width和Preferred三個輸入框的線寬設(shè)置為0.635 mm。(4)裝入元件封裝庫
執(zhí)行菜單命令Design/Add/Remove Library,在“添加/刪除元件庫” 對話框中選取所有元件所對應(yīng)的元件封裝庫,例如:PCB Footprint,Transistor,General IC,International Rectifiers等。
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圖元件清單
(5)裝入網(wǎng)絡(luò)表
執(zhí)行菜單Design/Load Nets命令,然后在彈出的窗口中單擊Browse按鈕,再在彈出的窗口中選擇電路原理圖設(shè)計生成的網(wǎng)絡(luò)表文件(擴展名為Net),如果沒有錯誤,單擊Execute。若出現(xiàn)錯誤提示,必須更改錯誤。
圖13 注PCB中常見錯誤:
網(wǎng)絡(luò)載入時報告NODE沒有找到:
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a.原理圖中的元件使用了pcb庫中沒有的封裝; b.原理圖中的元件使用了pcb庫中名稱不一致的封裝; c.原理圖中的元件使用了pcb庫中pin number不一致的封裝。如三極管:sch中pin number 為ebc 而pcb中為1,2,3。
打印時總是不能打印到一頁紙上: a.創(chuàng)建pcb庫時沒有在原點;
b.多次移動和旋轉(zhuǎn)了元件,pcb板界外有隱藏的字符。選擇顯示所有隱藏的字符,縮小pcb 然后移動字符到邊界內(nèi)。
DRC報告網(wǎng)絡(luò)被分成幾個部分:
表示這個網(wǎng)絡(luò)沒有連通,看報告文件,使用選擇CONNECTED COPPER查找。
多幾次導(dǎo)出文件,做成新的DDB文件,減少文件尺寸和PROTEL僵死的機會。如果作較復(fù)雜得設(shè)計,盡量不要使用自動布線。(6)元器件布局
在確定沒有錯誤之后便可以導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò),所有封裝好的元件即添加到了PCB 面板上。然后要做的工作是元件的布局,Protel 99 SE既可以進行自動布局也可以進行手工布局,執(zhí)行菜單命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自動布局。布局是布線關(guān)鍵性的一步,為了使布局更加合理,最好采用手工布局方式。
元件的布局要考慮以下幾個方面的問題: a.元件布局應(yīng)便于用戶的操作使用。
b.盡量按照電路的功能布局。
c.數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡可能分開。
d.特殊元件的布局要根據(jù)不同元件的特點進行合理布局。
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e.應(yīng)留出電路板的安裝孔和支架孔以及其他有特殊安裝要求的元件的安裝位置等。
圖14
(7)布線
在PCB設(shè)計中,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟,可以說前面的準備工作都是為它而做的,在整個PCB中,以布線的設(shè)計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種:自動布線及交互式布線,在自動布線之前,可以用交互式預(yù)先對要求比較嚴格的線進行布線,輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應(yīng)加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產(chǎn)生寄生耦合。
Protel 99 SE采用世界最先進的無網(wǎng)格、基于形狀的對角線自動布線技術(shù)。執(zhí)行菜單命令A(yù)uto Routing/All,并在彈出的窗口中單擊Route
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all按鈕,程序即對印刷電路板進行自動布線。只要設(shè)置有關(guān)參數(shù),元件布局合理,自動布線的成功率幾乎是100%。手工調(diào)整自動布線結(jié)束后,可能存在一些令人不滿意的地方,可以手工調(diào)整,把電路板設(shè)計得盡善盡美。
圖15自動布線生成的PBC板
注意事項:
a.電源線和地線盡量加粗 b.去耦電容盡量與VCC直接連接
c.設(shè)置Specctra的DO文件時,首先添加Protect all wires命令,保護手工布的線不被自動布線器重布
d.如果有混合電源層,應(yīng)該將該層定義為Split/mixed Plane,在布線之前將其分割,布完線之后,使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅
e.將所有的器件管腳設(shè)置為熱焊盤方式,做法是將Filter設(shè)為Pins,選中所有的管腳,修改屬性,在Thermal選項前打勾
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f.手動布線時把DRC選項打開,使用動態(tài)布線(Dynamic Route)(8)PCB元件庫元件設(shè)計
由于硬件廠家發(fā)展速度非常快,元器件的不斷更新,我們經(jīng)常需要從庫里增加器件封裝,或增加封裝庫。電路板都是買到了元件之后首先測量元件的大小形狀,然后再自己畫出pcb的元件,這樣做出來的電路板就非常的精確,元件庫中的元件一般都和真實的元件有出入。在很多公司的實際操作中,他們都建立了自己公司的庫文件,所以學(xué)會制作pcb元件是很重要的。
四.設(shè)計中的問題及解決方法
雖然Protel 99 SE功能強大,人機界面友好,但在設(shè)計過程中往往遇到一些問題。1.生成的印刷電路板圖與電路原理圖不相符,有一些元件沒有連上。這種情況時有發(fā)生,問題出在原理圖上,原理圖看上去是連上了,但畫圖不符合規(guī)范,導(dǎo)致未連接上。不規(guī)范的連線有:
①連線超過元器件的斷點; ②連線的兩部分有重復(fù)。
解決方法是在畫原理圖連線時,應(yīng)盡量做到: ①在元件端點處連線; ②元器件連線盡量一線連通。
2.在印刷電路板設(shè)計中裝入網(wǎng)絡(luò)表時元器件不能完全調(diào)入。原因有: ①原理圖中未定義元件的封裝形式;
②印刷電路板封裝的名稱不存在,致使在封裝庫中找不到; ③封裝可以找到,但元件的管腳名稱與印刷電路板庫中封裝的管腳名稱不一致。
解決方法:
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①到網(wǎng)絡(luò)表文檔中查找未定義封裝的元件,補上元件封裝; ②確認印刷電路板元件封裝庫是否已調(diào)入,同時檢查原理圖中元件封裝名稱是否與印刷電路板元件封裝庫中的名稱是否一致; ③將印刷電路板元件封裝庫中的元件修改成與原理圖中定義的一致。如三極管的管腳名稱在原理圖中定義為1,2,3,而在印刷電路板封裝庫中焊盤序號定義為E,B,C,必須修改印刷電路板封裝庫中的三極管管腳名稱,使他與原理圖中定義的三極管管腳名稱一致。
圖16 脈搏測試儀PCB板
五.實習(xí)總結(jié)和體會
隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展,電路設(shè)計越來越復(fù)雜,手工設(shè)計越來越難以適應(yīng)形勢發(fā)展的需要,Protel 99 SE以其強大的功能、快捷實用的操作界面及良好的開放性,為設(shè)計者提供了現(xiàn)代電子設(shè)計手段,使設(shè)計者能快捷、準確地設(shè)計出滿意的電路原理圖和印刷電路板,不愧是從事電路設(shè)計的一個良好的工具。
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Protel是制作硬件設(shè)計中很好用的一款軟件,記得以前看學(xué)姐用protel 99se設(shè)計電路,好像魔術(shù)一般。protel 99se中Protel對各項功能作了非常大的改進,尤其是友好的界面給我留下很深的印象。
從圖書館借了一本《Protel99 se 電路設(shè)計指南》之后,就開始了我的自學(xué)之旅。首先就是畫一幅原理圖。從Protel中可以直接創(chuàng)建Sheet文件,文件中已經(jīng)生成好了包括Title、Date、Author之類的信息,構(gòu)成一幅標準的制圖頁面。在制作的時候,首先要將你需要的元器件一一place到頁面上,然后連線。放置元件的時候,這個軟件就顯示了它的強大。查找Libuary里面,包括了幾十家硬件廠商的N多種元器件,應(yīng)有盡有,不過一個小缺憾,沒有Intel的單片機。在設(shè)計原理圖過程中,把元件全部放置好后再去找其它元件,并遵循先大后小的順序,方便布局。這樣可以提高設(shè)計電路圖的效率。所以說做任何設(shè)計都應(yīng)該記住邊做邊保存,養(yǎng)成良好的設(shè)計者習(xí)慣,就不會犯因為沒保存,而重做的錯誤。我在做的過程中軟件幾次未響應(yīng),差點做了那么久的都功虧一簣。
在這次實習(xí)中我遇到的困難是,在LM324集成運放的運用,為了節(jié)約資源,在設(shè)計原理圖中只使用一個。在生成電路板遇到了幾個錯誤,一個是忘了封裝元件,還有就是露了一個元件的名稱標序。在布線的時候采用的是自動布線,開始沒有調(diào)節(jié)電路板的層次,生成的電路板為兩層,兩種線,最后我改成了一層,就比較清晰了。
總的來說,經(jīng)過這次的 protel 99se上機實習(xí),我有很大收獲,首先對protel 99se軟件有一個比較全面的了解,能應(yīng)用protel 99se軟件進行簡單電路原理圖設(shè)計和封裝,并生成PCB電路板。其次,我的上機操作能力也有很大提高。
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六.參考文獻:
[1]夏路易,石宗義.電路原理圖與電路板設(shè)計教程.北京:北京希望電子工業(yè)出版社,2002
[2]崔瑋.Protel 99 SE電路原理圖與電路板設(shè)計教程.海洋出版社,2005
[3]郭勇,許弋,劉豫東.EDA技術(shù)基礎(chǔ).社,2001
[4]陳曉平,李長杰.Protel 99 SE - 電子線路CAD 應(yīng)用教程.南京:東南大學(xué)出版社,2005 [5]蔡杏山,protel99電路設(shè)計.北京:人民郵電出版社,2006 25
第三篇:PCB電路板設(shè)計的實際工作總結(jié)概括
繪制原理圖---->生成網(wǎng)絡(luò)表
PCB大至工作內(nèi)容:
調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表
|
設(shè)置PCB設(shè)計環(huán)境:
----繪制印刷電路的板框
----格點大小和類型
----版層參數(shù)
----布線參數(shù)
規(guī)劃電路板:確定邊框--固定孔定位
修改PCB與原理圖庫零件的封裝不一致修改封裝。
進行零件布局---除考慮電路功能,IO接口位置等外,還要考慮EMI,模擬電路區(qū)和數(shù)字電路區(qū)合理接地,機械結(jié)構(gòu)散熱等等。
布線規(guī)則及其他參數(shù)設(shè)置:層管理、線寬、過孔間距、布線的拓樸結(jié)構(gòu)等
手工配合自動布線調(diào)整,使電路布通
DRC檢查,反復(fù)檢查考慮各種因素完成布板
發(fā)Email 或拷盤給加工廠家 跟廠家協(xié)商板的材料和厚度工藝要求等
如果是要求比較高的電路板高頻電路板,也可以輸出: Gerber光
繪文件,提出板子的介電常數(shù)等用要求,還可以用工具分析一些參數(shù)(如阻抗、過
沖、下沖反射分析和串擾等)進行電路的信號完整性分析,以修改高頻板,提高高
頻性能。
抗干擾方面考慮:
如果要求高的系統(tǒng),pcb設(shè)計還要結(jié)合考慮整體系統(tǒng)設(shè)計,如EMI濾波器,這些要結(jié)合一些EMC標準來考慮設(shè)計:
-如電磁輻射傳播路徑,-是內(nèi)部還是外部干擾源,如:外部電路干擾,本身電路內(nèi)部,開關(guān)電源開關(guān)管,快速恢復(fù)二極管性能不好,共模干擾,差模干擾,(繼電器、可控硅、電機、高頻時鐘等干擾源)
抑制干擾源的常用措施:
加電感、電阻、續(xù)流二極管
繼電器并接火花抑制電路
電機加濾波電路
外殼接大地
電源線加粗,合理走線、接地,三總線分開
成本允許的話采用四層以上印制板,中間兩層為電源及地。集成塊與插座接觸應(yīng)可靠
盡量減少回路環(huán)的面積
I/O口采用光電、磁電、繼電器隔離
第四篇:PCB設(shè)計總結(jié)
設(shè)計總結(jié)
通過本次設(shè)計,我體會到整個設(shè)計的流程是從規(guī)則設(shè)置-----元件布局------過孔扇出與布線-----鋪銅的處理-----走線優(yōu)化------驗證設(shè)計----處理絲印與出GERBER。
在該設(shè)計過程中,我出現(xiàn)了很多問題,現(xiàn)歸納如下:
1,對布局的思考太死板,沒考慮到對后面走線的影響。2,走線不夠通順,不能很好的結(jié)合原理圖來走線。3,哪些地方該鋪銅,哪些地方不應(yīng)鋪銅比較模糊。4,軟件設(shè)置不夠熟悉。
由此總結(jié)幾點要點。
一,關(guān)于過孔與鋪銅的總結(jié):
1,過孔盡量打到柵格點上,且保持對齊。
2,大電源部分要多打過孔,對于電感的處理,變壓器的處理要注意。
鋪銅不要超過焊盤下邊緣。
3,銅箔寬度不要太大,5.5~6.5mil,不能小于4.5,不要用整數(shù)、4,銅箔寬度盡量保持一致。
5,電源層大電源銅箔挖出一塊區(qū)域作為小電源銅箔,可以通過設(shè)置其優(yōu)先級,來達到鋪銅效果。不同電源銅箔間距一致,一般25mil適宜。倒角一般采用45°。二,關(guān)于走線的總結(jié):
1,走線不能出現(xiàn)任意角度,一般保持45°角。
2,兩個串聯(lián)電容中間走線要加粗。走線間距保持3倍線寬較宜。
3,電源引腳對應(yīng)的耦合電容要直連,保持電源電路通順。
4,對于FPGA以及數(shù)據(jù)收發(fā)IC的IO口可以通過交換引腳是走線通順。交換時保持數(shù)據(jù)口對應(yīng)關(guān)系。5,模擬電路與數(shù)字電路走線要區(qū)分開,防止干擾產(chǎn)生。對應(yīng)運放電路走線要加粗。6,大電源走線采用星形走線。可通過電源層走線。7,測試點要連入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。走線保持同組同層。
8,接插件中間盡量不走線。出線保持間距一致,走完的線可以通過鎖定防止誤操作,做到美觀統(tǒng)一。
第五篇:PCB設(shè)計總結(jié)
【PCB設(shè)計概述】隨著集成電路的工作速度不斷提高,電路的復(fù)雜性不斷增加,多層板和高密度電路板的出現(xiàn)等等都對PCB板級設(shè)計提出了更新更高的要求。尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字器件復(fù)雜度越來越高,門電路的規(guī)模達到成千上萬甚至上百萬,現(xiàn)在一個芯片可以完成過去整個電路板的功能,從而使相同的PCB上可以容納更多的功能。PCB已不僅僅是支撐電子元器件的平臺,而變成了一個高性能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這樣,信號完整性EMC在PCB板級設(shè)計中成為了一個必須考慮的一個問題。
傳統(tǒng)的PCB板的設(shè)計依次經(jīng)過電路設(shè)計、版圖設(shè)計、PCB制作等工序,而PCB的性能只有通過一系列儀器測試電路板原型來評定。如果不能滿足性能的要求,上述的過程就需要經(jīng)過多次的重復(fù),尤其是有些問題往往很難將其量化,反復(fù)多次就不可避免。這些在當前激烈的市場競爭面前,無論是設(shè)計時間、設(shè)計的成本還是設(shè)計的復(fù)雜程度上都無法滿足要求。在現(xiàn)在的PCB板級設(shè)計中采用電路板級仿真已經(jīng)成為必然?;谛盘柾暾缘腜CB仿真設(shè)計就是根據(jù)完整的仿真模型通過對信號完整性的計算分析得出設(shè)計的解空間,然后在此基礎(chǔ)上完成PCB設(shè)計,最后對設(shè)計進行驗證是否滿足預(yù)計的信號完整性要求。如果不能滿足要求就需要修改版圖設(shè)計。與傳統(tǒng)的PCB板的設(shè)計相比既縮短了設(shè)計周期,又降低了設(shè)計成本。一款好的PCB設(shè)計,可以給生產(chǎn)帶來便利并節(jié)約成本。而設(shè)計好的PCB并不是拿到板廠就可以生產(chǎn)加工的,前期的PCB資料處理決定著對此產(chǎn)品研發(fā)、成本和品質(zhì)控制,因此需要PCB設(shè)計人員在熟悉掌握相關(guān)軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)上,還要了解流程、工藝和PCB板高速信號完整性、抗干擾設(shè)計及電磁兼容等相關(guān)的知識。不重視PCB的設(shè)計往往會對公司造成極大的損失,重復(fù)的改板,影響了產(chǎn)品推向市場的時間,增加了研發(fā)投入,降低了產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力,增加了售后服務(wù),甚至造成整個項目投資的失敗。
本課程系統(tǒng)地介紹了與PCB設(shè)計相關(guān)的理論和實踐知識,結(jié)合業(yè)界最流行的仿真設(shè)計軟件講解如何在PCB上進行信號完整性設(shè)計及電磁兼容設(shè)計,并結(jié)合實際指出設(shè)計人員在設(shè)計中常出現(xiàn)的錯誤,從理論上分析產(chǎn)生問題的原因。同時進行大量成功和失敗的案例講解,為學(xué)員提供豐富的實踐經(jīng)驗?!綪CB設(shè)計涉及的內(nèi)容】
一、PCB設(shè)計基礎(chǔ)
課程簡介
PCB設(shè)計基礎(chǔ)
地平面和疊層
20-H原則
3W法則
二、PCB的電氣性能
導(dǎo)線電阻;
電感和電容;
特征阻抗;
傳輸延遲(高頻板); 衰減與損耗;
外層電阻;
內(nèi)層絕緣電阻。
三、PCB的抗干擾設(shè)計
PCB抗干擾設(shè)計設(shè)計的一般原則
印制電路板及電路抗干擾措施
特殊系統(tǒng)的抗干擾措施
降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗
四、電磁兼容設(shè)計
保證良好電磁兼容設(shè)計的措施
電子部件在高頻下的特征
印制電路板設(shè)計中的電磁兼容性
多層板的電磁兼容性設(shè)計
五、信號完整性設(shè)計
關(guān)于高速電路
高速信號的確定
什么是傳輸線
所謂傳輸線效應(yīng)
關(guān)于通孔的設(shè)計
避免傳輸線效應(yīng)的方法
高速設(shè)計中多層PCB的疊層問題
高速設(shè)計中的各種信號線特點
SI問題的常見起因
SI設(shè)計準則設(shè)計的實現(xiàn)
SI問題及解決方法
六、仿真模型的理解和使用
SPICE模型
IBIS模型
IBIS模型的構(gòu)成 IBIS模型的獲取流程