第十二章 电路板综合设计实例
印制电路板综合设计
印制电路板综合设计
• 执行菜单命令【报告】/【Bill of Material】。随后，生成列表文件。
• 产生、输出报表：单击【报告】按钮，可预览元件报表清单。 • 单击【输出】按钮，可弹出导出元件报表清单对话框。 • 单击【Excel】按钮，将元件报表导出为xls文件（即Excel文件）
印制电路板综合设计
印制电元件和布线逻辑”对话框。元件类 型有表面贴装元件（Surface-mount components，简称表贴元件）和 通孔元件（Through-hole components，即直插式元件）。
印制电路板综合设计
印制电路板综合设计
• 单击【下一步】按钮，进入“选择电路板层”对话框。该对话框用于 设置电路板中信号层和内电层的数目，这里设置为双面板，不打开内 电层。
印制电路板综合设计
• 单击【下一步】按钮，进入“选择过孔风格”对话框。这里有两种类 型的过孔可选择：只显示通孔（Thruhole Vias）和只显示盲孔或埋过 孔（Blind and Buried Vias）。在这里三端稳压电源为例，选择“只 显示通孔”单选按钮。
按钮或执行菜单命令【放置】/【网络标签】
• • • •
放置节点： 单击画原理图工具栏上的 。 执行菜单命令【放置】/【手工放置节点】。 按快捷键【P】/【J】。
印制电路板综合设计
• 电源及接地符号： • 菜单【放置】/【电源端口】或电路图绘制工具栏上的 • 总线： • 单击画原理图工具栏上的 按钮。
印制电路板综合设计
• （4）拖动到合适的位置，单击左键，阵列粘贴完毕
印制电路板综合设计
• 11.5 绘制导线、总线、网络标签、输入\输出端口
• • • • 导线： 单击画原理图工具栏中的画导线按钮 执行菜单命令【放置】/【导线】， 按快捷键【P】/【W】。 。
PCB设计及实例讲解
PCB布板组/2010年 PCB布板组/2010年9月 布板组/2010
目
录
【CONTENTS】 CONTENTS】
PCB设计概要 PCB设计概要
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
常用技巧
PCB设计概要 PCB设计概要
1、生产环节
电器产品 ▲ PCB电路板 PCB电路板 ▲ PCB图 PCB图 ▲ PCB布板设计 PCB布板设计 ▲ PCB原理图 PCB原理图 PCB生产工艺 PCB生产工艺 PCB结构图 PCB结构图
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
设计实
电磁炉D-ST2109rotel 99SE设计软件 仅限于
快捷键组合
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 R+M Shift+空格 Shift+空格 E+S+Y E+S+N E+D E+J+C Q 空格键 D+R X Y Ctrl+Delete shift
功能
测量两点之间距离 调整走线方式 选择当前层 选择电气性能相同的对象 删除元件或走线 查找元器件的快捷键 公制与英制之间切换 按照设定的角度旋转 设置布线规则 X方向镜像 Y方向镜像 删除已选对象 选择器件
第12讲 PCB设计实例(二)
第十二讲PCB设计实例（二）
一、PCB设计流程熟悉（电气0831、电气0832）
准备原理图（正确、元器件有封装、编译通过）→规划PCB→设置PCB环境参数→导入数据→（定义板框）→设置工作参数→设置布局规则→元件布局→手动调整→设置布线规则→自动布线→手动布线→敷铜→（加滴泪）→DRC 检查→存盘输出。
☆二、通过作业二熟悉PCB设计（双面板）
1. PCB环境参数设置（复习）
2.布局设置规则设置（自动布局一定要做）
设置允许放置元件的层（顶层）
设置三维显示元件高度（以三维方式显示时元件的高度）
手动调整布局（自动布局效果难以令人满意，通常用手动方式调整布局，方法和原理图中移动元件相似）
3．设置布线基本原则
布线间隔
布线宽度
布线策略
布线层（允许布线的层以及在该层布线的方式。
设计单面板时通常将其他层设置为“Not Used”，将底层设置为“Any”。
设计双面板时，通常将顶层和底层分别设置为水平或垂直走线，其他层设为“Not Used”）
转角模式观察设计效果
4．在实例绘制中穿插以下知识
◆PCB环境中的元件封装属性描述。
电路板设计方案
电路板设计方案摘要本文将介绍一种电路板设计方案，包括设计概述、设计工具、电路板布局、元件选择、信号完整性考虑以及电路板制造等方面。
设计概述电路板（PCB）是电子设备中的核心组成部分，负责连接各个电子元件，实现电路功能。
电路板的设计方案直接影响电子设备的性能和稳定性。
在进行电路板设计之前，需要明确电子设备的功能需求、元件列表、电气特性等。
设计工具在电路板设计中，我们可以使用多种工具进行设计。
以下是几种常用的电路板设计工具：1.Altium Designer：一款功能强大的电子设计自动化软件，提供了完善的设计和布局功能。
2.KiCad：一款开源的电路板设计软件，提供了完整的设计流程，适合小型项目使用。
3.OrCAD：一款成熟的电子设计和分析软件，拥有强大的功能和广泛的元件库。
4.Eagle：一款易于学习和使用的电路板设计软件，提供了简单直观的界面。
根据项目需求和个人偏好，选择适合的设计工具进行电路板设计。
电路板布局电路板布局是指将电子元件和连线布置在电路板上的过程。
合理的布局可以最大程度地减少噪声干扰和信号串扰，提高电路的性能。
在布局设计中，需要考虑以下几个因素：1.元件布置：将元件按照电路功能逻辑和信号传输路径进行布置，避免引脚线长过长导致信号损失。
2.电源和地线：合理布置电源和地线，减少功率和地线回路上的噪声干扰。
3.高频和低频元件分离：将高频和低频元件分开布置，防止互相干扰。
4.热量分散：对于有热量产生的元件，如功放器、稳压器等，需要合理进行布局，以保证正常工作。
通过合理的布局设计，可以提高电路板的可靠性和稳定性。
元件选择在电路板设计过程中，选择合适的元件对电路的性能和稳定性至关重要。
以下是一些选取元件的注意事项：1.器件参数：选择器件时，需要考虑其参数是否满足项目需求，如电流、电压、功耗等。
2.兼容性：确保选取的元件与设计工具和电路板的兼容性。
3.可靠性：选择有良好可靠性的元件，可通过查看厂商数据手册和评估参数来确定元件的可靠性。
第12章PCB设计实例
第12章PCB设计实例
12.2.7 PCB与原理图文件的双向更新
•1．由PCB更新原理图 •（1）命令【Design】/【Update Schematic in [*.PrjPcb]】，启动更改确认对话框
第12章PCB设计实例
第12章PCB设计实例
2020/11/25
第12章PCB设计实例
第12章 PCB设计实例
ß 12.1 PCB的设计流程 ß 12.2 双面PCB设计 ß 12.3 单面PCB设计 ß 12.4 多层PCB设计
第12章PCB设计实例
12.1 PCB的设计流程
• 设计印制电 路板可分为十几 个步骤
第12章PCB设计实例
第12章PCB设计实例
12.2.5 元件的自动布局
•（3）当选中统计布局方式选项前的单选框
第12章PCB设计实例
12.2.5 元件的自动布局
•（4）设置好元件自动布局参数后，清除图中的布
局空间“Room”，单击
按钮，元件自动布
局完成后的效果
第12章PCB设计实例
12.2.6 元件封装的调换
•元件封装的选配或更换，无论是在原理图还是在 PCB的编辑过程中，均可进行。 •但是，在PCB的编辑过程中选配或更换元件封装， 比较方便。 •（1）双击需要调换封装的元件
第12章PCB设计实例
12.2.7 PCB与原理图文件的双向更新
•1．由PCB更新原理图 •（4）单击“Execute Changes”执行改变按钮， 将有效的修改发送原理图，完成后，“Done”列 出完成状态显示
第12章PCB设计实例
12.2.7 PCB与原理图文件的双向更新
《电路板设计与制作》PPT课件
2021/4/24
29
印制电路板的设计与制作
7. 在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合 理，少用外接跨线，并按一定顺序要求走线。走线尽量 少拐弯，力求线条简单明了。 8. 设计应按一定顺序方向进行，例如：可以按左往右和 由上而下的顺序进行。 9.线宽的要求。导线的宽度决定了导线的电阻值，而在 同样大的电流下，导线的电阻值又决定了导线两端的电 压降。
ORCAD EDA软件
ORCAD是由ORCAD公司于20世纪80年代末推出的EDA软件。它是世界上 使用最广的EDA软件,每天都有上百万的电路工程师在使用它,相对于其它 EDA软件而言,它的功能也是最强大的,由于ORCAD软件使用了软件狗防盗 版,在国内它并不普及,知名度也比不上PROTEL,只有少数的电路设计者使
2021/4/24
25
印制电路板的设计与制作
一、印制电路板上各元件之间的布线应遵循以下基本 原则：
1. 印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的 线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决。
2. 电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”和 “卧 式”两种安装方式。 3. 同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路 的电源滤波电容也应接在该级接地点上。
2021/4/24
8
印制电路板的设计与制作
常用敷铜板种类及特点
1、酚醛纸敷铜板 易潮，不阻燃，便宜，做收音机等 。
2、环氧纸敷铜板 耐潮、耐高温，价偏高，做仪器、仪表等。
3、环氧玻璃布敷铜板 基板透明，优于前者，价较高，做高档电器。
4、聚四氟乙烯敷铜板 介质损耗低、价高，用于高频电路。
电路板设计综合实训报告
一、实训目的本次电路板设计综合实训旨在通过实际操作，使学生掌握电路板设计的基本流程，熟悉电路板设计软件的使用，了解电路板制作工艺，培养动手能力和团队合作精神。
通过实训，学生能够将所学理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。
二、实训时间2023年3月15日至2023年4月15日三、实训地点XX学院电子技术实验室四、实训指导老师张老师五、实训内容1. 电路板设计软件学习（1）Altium Designer软件安装与界面熟悉（2）原理图绘制与修改（3）PCB布局与布线（4）电路板设计规则设置2. 电路板制作工艺学习（1）电路板材料与工艺流程（2）电路板钻孔与线路腐蚀（3）电路板焊接与调试3. 项目实践（1）设计一款简易的电源转换器电路板（2）根据设计要求，完成电路板的设计、制作与调试六、实训过程1. 第一阶段：电路板设计软件学习在张老师的指导下，我们学习了Altium Designer软件的基本操作。
首先，我们了解了软件的界面布局和功能模块。
然后，我们学习了原理图绘制与修改的方法，包括元件放置、连线、标注等。
接着，我们学习了PCB布局与布线的基本操作，包括元件布局、布线、设置布线规则等。
最后，我们学习了电路板设计规则设置的方法，以确保电路板设计的合理性和可靠性。
2. 第二阶段：电路板制作工艺学习在张老师的讲解下，我们了解了电路板制作的基本工艺流程。
首先，我们学习了电路板材料的选择和特性。
然后，我们学习了钻孔和线路腐蚀的工艺流程。
接着，我们学习了电路板焊接的方法和调试技巧。
最后，我们进行了实际操作练习，掌握了电路板制作的基本技能。
3. 第三阶段：项目实践在完成理论知识学习后，我们开始进行项目实践。
首先，我们设计了一款简易的电源转换器电路板。
在张老师的指导下，我们完成了电路原理图的设计、PCB布局与布线、电路板制作工艺等环节。
在制作过程中，我们遇到了一些问题，如元件布局不合理、布线冲突等，但在张老师和同学的帮助下，我们逐一解决了这些问题。
电路板设计教学
地线设计
设计良好的地线网络，确保信号 地线和电源地线的可靠连接，降 低电磁干扰。
电源与地线的考虑
因素
考虑电源与地线的阻抗、噪声、 稳定性等参数，以确保电路的正 常运行。
05
PCB设计验证与优化
DRC检查与修正
DRC检查
设计规则检查是电路板设计验证 的重要环节，用于确保设计的电 路板符合制造要求和电气性能规 范。
KiCad
开源免费的电路板设计软 件，具有强大的功能和灵 活性。
02
电路原理图设计
电路原理图基本元素
电源电路
负责提供电能，将电能 转换为电路工作所需的
电压和电流。
负载电路
接收电源电路提供的电 能，实现特定的功能或
任务。
控制电路
信号处理电路
用于控制电路的工作状 态，如启动、停止、调
速等。
对输入信号进行处理， 如放大、滤波、整形等， 以输出满足要求的信号。
PCB可制造性与可靠性考虑
可制造性评估
评估电路板设计的可制造性，确保生 产过程中的制程能力、良品率和成本 控制。
可靠性措施
考虑环境因素、机械应力、温度变化 等因素对电路板可靠性的影响，采取 相应的防护和加固措施。
06
实际案例分析
案例一：小型单片机电路板设计
总结词：简单实用
详细描述：小型单片机电路板设计通常用于小型项目或原型制作，具有电路简单、成本低、易于制作等特点。通过这个案例 ，学生可以学习到如何根据实际需求选择合适的单片机、如何进行简单的电路设计和布局、如何使用常用的电路板设计软件 等。
利用布线工具进行优化
采用自动布线工具进行初步布线后，结合实际情况进行手动调整和优化。
04
模拟电路综合设计
模拟电路综合设计模拟电路是电子工程中的重要组成部分，它涉及到电流、电压和电阻等基本元件的功能与性能。
综合设计模拟电路要求我们综合运用电路理论和实操技能，通过设计和实现电路来满足特定的功能和性能需求。
本文将从电路设计的基本原理、步骤以及实际案例等方面进行论述。
1. 电路设计的基本原理电路设计的基本原理是基于电路理论和电子元件的特性。
在设计电路之前，我们需要了解电流、电压、电阻、电容和电感等基本元件的特性以及它们的互相作用关系。
在电路设计中，我们需要根据实际需求选取合适的元件，并根据元件的特性进行合理的电路连接和布局。
2. 电路设计的步骤电路设计的步骤一般包括需求分析、电路拓扑结构设计、元件选型、电路参数计算和布板设计等。
具体步骤如下：需求分析：明确设计电路的功能需求和性能指标，包括电压范围、频率要求、功率要求等。
电路拓扑结构设计：根据需求分析的结果，确定电路的拓扑结构，包括串联、并联、反馈等连接方式。
元件选型：根据设计要求和拓扑结构，选择适合的电子元件，包括电阻、电容、电感、放大器等元件。
电路参数计算：根据电路理论和元件特性，计算电路的参数，如电流、电压、功率等。
布板设计：根据电路参数和元件选型，进行电路的布板设计，包括元件的布局和连线的规划。
3. 模拟电路综合设计案例为了更好地理解模拟电路综合设计的过程，下面我们以一个放大器电路设计为例进行描述。
需求分析：设计一个音频放大器电路，要求输入电压范围为0-1V，输出电压范围为0-10V，增益为10倍。
电路拓扑结构设计：选择反馈式放大器拓扑结构，可以实现高增益和稳定性。
元件选型：选择适合的放大器芯片、电容和电阻等元件。
电路参数计算：根据放大器芯片的参数和输入输出要求，计算电路的增益、输入输出阻抗等。
布板设计：将放大器芯片、电容和电阻等元件进行布局，并按照电路原理进行连线设计。
通过以上步骤，我们可以完成一个音频放大器电路的设计和实现。
在实际应用中，我们还需要进行电路的调试和优化，以满足实际需求。
电子电路设计案例：如何设计并制作一个功能完备的电子电路板
电子电路设计案例：如何设计并制作一个功能完备的电子电路板一、导言电子电路板是电子设备中不可或缺的组成部分，负责传输和控制电流，实现设备的各项功能。
本文将详细介绍如何设计并制作一个功能完备的电子电路板。
二、初步设计1. 确定电路板的功能和要求：首先，明确电路板应该具备的功能，例如：输入输出接口、信号放大或滤波、数字控制等。
同时，明确电路板的工作环境和相关限制。
2. 组件选择和布局：根据电路板的功能要求，选择合适的电子元件。
通过分析电路板中各组件的相互关系，合理布局电路板。
3. 电路设计：根据确定的功能和所选择的组件，设计电路图。
根据所需功能，绘制原理图，然后进行电路分析和仿真验证。
保证电路图的正确性和可行性。
三、PCB设计1. PCB尺寸和层次：根据电路图，确定PCB的尺寸和层次结构，如单、双、四层板等。
2. 元件布局：根据电路图和组件的尺寸，进行元件布局。
注意组件之间的间距和排列，避免相互干扰。
通过计算和仿真，确定最佳位置。
3. 连线布局和走线规则：根据电路的功能需求，进行连线布局。
按照正确的走线规则连接各个电子元件，避免干扰和短路等问题。
4. 地线和电源布局：设计良好的地线和电源布局对于电路板的性能和稳定性至关重要。
合理安排地线和电源布局以最小化干扰和噪声。
5. 确定PCB层数：根据电路的复杂程度和空间限制，决定PCB的层数。
在确定层数后，进行走线设计和布局。
6. 导入元件位置和连线规则：在PCB设计软件中导入已确定的元件位置和连线规则。
进行自动布线和手动优化。
四、制作电路板1. 输出Gerber文件：将设计完成的PCB文件导出为Gerber文件格式，准备用于制作电路板。
2. PCB制造：将Gerber文件发送给专业的PCB制造厂家进行电路板的制作。
在制作过程中，确保工艺规范被准确应用。
3. 组件焊接：等待制作好的电路板到达后，开始进行组件焊接。
按照电路图和元件布局进行焊接，确保焊接的质量和准确性。
综合电路设计
一、综合电路设计1、小雨的房间里，天花板吊灯由3个灯泡组成，学习桌上安装了一个学习台灯，床头安装了一个可调亮度的床头灯。
现在，给你一个电源、3个开关、5个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线，请设计一个可以实现小雨房间照明情况的电路并画出相应的电路图。
2、厨房里有一台电冰箱、一台吸排油烟机和一盏电灯。
要求电冰箱始终工作；闭合S1灯亮；闭合S2和S3吸排油烟机左侧电动机工作，闭合S2和S4吸排油烟机右侧电动机工作。
电路并画出相应的电路图。
3、小雨同学想利用电源、灯泡L1和L2、开关S1、单刀双掷开关S2、滑动变阻器R，设计如下电路：要求：S1为总开关，当S1闭合时，若S2接在a处，两盏灯都亮；若S2接在b处，只有L2亮，且亮度可以用滑动变阻器R调节。
请你根据他的想法，帮助他将电路图连接完整。
4、小雨的房间里，S为房间电路的总开关。
当将单刀双掷开关S1拨到a处，房间吸顶灯L1亮。
学习时为了使光照强一些，再闭合开关S2，台灯L2也亮。
当将S1拨至b处，L1、L2都熄灭，而可调亮度的床头灯L3亮。
现在，给你一个电源、一个滑动变阻器、一个单刀双掷开关、2个开关、3个灯泡和若干导线，请你设计上述电路。
5、小玉房间内的电路：闭合开关S1天花板上的灯L1亮，再将单刀双掷开关S2拨到a时，学习桌上的台灯L2亮；拨到b时，台灯灭，床头灯L3亮，且亮度可调，断开开关S1所有灯都熄灭。
现在，给你一个电源、一个单刀单掷开关，一个单刀双掷开关，3个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线，请设计一个可以实现房间内的灯工作情况的电路。
6、厨房里的电器：小明想设计一个具有高温和低温可调档的电饭煲。
并能使电饭煲总开关闭合时，指示灯亮，表示电饭煲已经工作。
现在给你提供以下器材：1个单刀单掷开关S1（总开关），1个单刀双掷开关S2（温控开关），一只发热电阻R1，一只滑动变阻器，一只红色指示灯L，导线若干，请画出符合要求的电路图。
7、请你设计一个有四个小组参赛的抢答器。
印制电路板设计实例
6、元件的布局
PCB设计的一般原则
1．元件布局的一般原则
（1）按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通， 并使信号尽可能保持一致的方向。
（2）以每个电路的核心元件为中心，围绕它进行布局，元件应均匀、整齐、 紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各个元件之间的引线和连接。
（3）易受干扰的元件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 （4）某些元件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离， 以免放电引起短路。带强电的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 （5）较重的元件，应当用支架加以固定，然后焊接。 （6）发热元件应放在有利于散热的位置，必要时可装散热器。 （7）热敏元件应远离发热元件。 （8）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布 局，应考虑整机的结构。若是机内调节，应放在印制板上方便调节的地方；若 是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 （9）位于电路板边缘的元件，离电路板边缘一般在2mm以上。 （10）电路板的最佳形状为矩形，长宽比例为3∶2或4∶3。电路板面尺寸大 于200mm×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。
【Other Layers】分组框：其他层面(Other Layers)，根据实际需要选择。 【Keep-Out Layer】：禁止布线层，用于绘制印制电路板的边框。 【Multi-Layer】：多层，包括焊盘和过孔这些在每一层都可见的电气符号。 【Drill Guide】：钻孔定位层，此层主要和制板厂商有关。 【Drill Drawing】：钻孔层，此层主要和制板商有关。
D2 1N4001 DIODE0.4
Q1 2N3904 TO-46
Q2 2N3904 TO-46
电子电路设计实战案例
环保化：电路设计将更加环保化，降低能耗和辐射，提高环保性能。
安全性：电路设计将更加注重安全性，提高系统的抗干扰能力和抗攻击能力。
创新性：电路设计将更加注重创新性，采用新的设计理念和方法，提高系统的性能和可靠性。
明确设计目标：确定电路的功能、性能和成本要求
采用模块化设计：将电路划分为多个模块，便于设计和调试
使用示波器、逻辑分析仪等工具进行测试
分析测试结果：找出问题所在并进行修正
确定电路设计目标：明确电路的功能和性能要求
制定调试计划：确定调试步骤和测试项目
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
仿真软件的选择：根据电路设计需求和个人习惯选择合适的仿真软件
电路设计：利用仿真软件进行电路设计，包括元件选择、布局、布线等
仿真设置：设置仿真参数，如时间步长、求解器算法等
信号放大电路的作用：提高信号强度，增强信号传输能力
信号放大电路的组成：输入端、输出端、放大器、反馈网络等
案例背景：介绍数字电路设计的基本概念和原理
设计过程：详细描述设计步骤，包括电路原理图、PCB设计、仿真验证等
设计结果：展示设计成果，如电路板照片、仿真结果等
设计目标：设计一个简单的数字电路，如计数器、译码器等
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
电路元件：电阻、电容、电感、二极管、三极管等
电路分析方法：直流分析、交流分析、频率响应分析、噪声分析等
电路设计原则：可靠性、稳定性、经济性、安全性等
电路仿真软件：Multisim、Proteus、PSpice等
仿真结果分析：分析仿真结果，找出电路设计中存在的问题并进行优化
优化设计：根据仿真结果对电路进行优化，提高电路性能
电路板设计 教材
电路板设计教材全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电路板设计是电子工程师必备的重要技能之一，是一个复杂而又精密的工程领域。
在现代电子产品的制造中，电路板设计起着关键的作用，因此掌握好电路板设计知识对于电子工程师来说是至关重要的。
为了帮助电子工程师更好地掌握电路板设计知识，本文将介绍一份关于电路板设计的教材，希望能够为广大电子工程师提供帮助和指导。
第一章：电路板设计基础在电路板设计教材的第一章中，将介绍电路板设计的基础知识，包括电路板的结构、功能和应用场景等。
读者将了解电路板的基本构成和原理，为后续学习打下扎实的基础。
电路板设计是一个系统化的工程过程，需要按照一定的步骤和方法进行。
在教材的第二章中，将详细介绍电路板设计的流程，包括需求分析、电路设计、PCB设计、布线规划、材料选型等方面的内容，帮助读者全面了解电路板设计的整体流程。
在电路板设计过程中，电子工程师需要借助专业的设计软件来完成设计工作。
在教材的第三章中，将介绍几种常用的电路板设计软件，包括Altium Designer、Cadence Allegro等，帮助读者熟练掌握电路板设计软件的使用技巧。
电路板设计是一个技术含量较高的工作，需要电子工程师具备丰富的设计经验和技巧。
在教材的第四章中，将分享一些实用的电路板设计技巧和经验，帮助读者更好地解决设计过程中遇到的各种问题。
在实际工程项目中，电子工程师需要根据实际情况设计电路板，因此在教材的第五章中将介绍几个电路板设计的具体案例分析，帮助读者更好地理解电路板设计的实际应用。
通过以上几个章节的内容，读者将对电路板设计有一个全面而深入的了解，能够掌握电路板设计的基础知识、设计流程、软件使用技巧和设计经验，提高电路板设计的能力和水平。
希望这份关于电路板设计的教材能够为广大电子工程师提供帮助和指导，让他们在电路板设计领域有所突破和提升。
第二篇示例：电路板设计教材是电子工程领域中非常重要的一门课程，它涉及到整个电子产品设计的关键环节。
综合举例及综合设计PPT资料(正式版)
利用安装在电机系统里的霍尔测速元件测量电机的转速并将转速信号输出构成反馈量。
其积中分： 的T存I在脉：使积执冲分行常器宽数在。调度节器调的输制出作（用下P不u断ls变e化W，直i到d达th到新M的o稳d定u值l并a消t除io静n差，。 PWM）控制是通过
改变输出脉冲的占空比，实现对直流电机的调速控制。 过大的KP会使系统有较大的超调并产生震荡，系统的稳定性变差。
由于计算机只能识别数字量，不能对连续的控制算式直接进行运算，在计算机控制系统中必须对控制规律进行离散化的算法设计。
利用大功率晶体管的开关作用，PWM将直流电源调制成具有一定频率的宽度(脉冲占空比α)可调的方波脉冲电压，加在直流电机的电枢
上，单片机把检测到的电机转速与设定的转速进行比较，通过数字PID调节对方波脉宽进行调制，从而改变电枢电压相序及平均值，实
uKP
etTD
de(t) dt
其中：TD是微分常数。 在控制对象有较大的惯性特性时，使用PD调节。微分调节的作 用使输出只能反应偏差变化的速度。对于输入不变化的偏差信号， 不会产生微分调节作用。微分作用不会消除静差，只能在偏差出 现的时候产生一个比较大的调节作用。
（4） 比例积分微分（PID）控制调节规律：
微分时间常数TD ：加大TD可以加快系统响应，减少超调量，增加系统的稳定性。
对于PI调节器，只要e(t)存在，就一定有积分作用。
3比、例不调将要节求器比经的过输例实出际信，调号试与微。输入分信号，成比积例关分系。作用结合在一起，就形成了PID调节规律。
在加有PID调节器的系统里，对输入采样信号首先是施加比例 积分的存在使执行器在调节器的输出作用下不断变化，直到达到新的稳定值并消除静差。
综合举例及综合设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3． 高音和电源部分PCB板制作
高音部分功放、电源板和低音部分电路板一样，
元件较多，电路板面积较小，所以元件布局和布 线难度较高，与低音部分电路板一样，高音功放 GL、GR（TDA2030）必须安装在音箱后面散热铝 板上，所以它的定位也必须比较精确，GR第三管 脚距电路左边框39.116mm，GL第三管脚距电路左 边框58.422mm，同时必须注意电路板右上角安装 孔的定位尺寸分别为X=5.08mm，Y=5.08mm,此处 电路板中用大焊盘代替该安装孔，这样可以通过 安装螺钉使外壳和电路板地线端相连，起到外壳 抗干扰的作用，元件手工布局调整后如图所示。
12.1电脑有源音箱PCB板的制作
本节将以作者亲自设计制作的电脑有源
音箱为例，使读者进一步熟悉利用 Protel DXP制作PCB板的过程，本电脑 有源音箱以市场上流行的功放集成块 TDA2030为核心，分为低音和左、右声 道功放部分，下面我们讲解制作该PCB 板的实际过程。
12.1.1制作原理图元件、绘制原理图
2. 制作其它元件引脚封装
连接线插座封装
双连电位器封装
发光二极管封装
小电解电容封装
2. 制作其它元件引脚封装
整流桥堆封装
TDA2030A封装
2. 制作其它元件引脚封装
自制电阻封装
大电解电容封装
12.1.3 制作各PCB板
1. 调节指示板电路板尺寸和元件定位布局
调节指示板电路板布局
调节指示板位于电脑音箱前部，它虽然
100u
GND
R14
R
L
3 2 1 JP2B
1
2
3
VEE
4
4
1 2 3
U1B 7
C12
R17 510
C16 100uF
C18 104 JP5A
3 2 1
8
3 2 1
8
33K JP1A C8 104 R9 5.1K R16 510 C14 47uF VCC
C15 100uF VCC R15 220
自制的低音部分原理图元件
1 4
GND
2
R
L
1
2
3
音频插孔元件实物 音频插孔原理图元件
TDA2030原理图元件
3
5
2．调节指示部分原理图
JP1B
JP4B
JP6B
1 2 3
1
4
1
2
5 W1 5k 2 5 W2 5K
3
6
3
6
4
1 2 3
1 2 3
LED1
LED2
JP2A
3 2 1
自制双连电位器原理图
1
为双连电位器，由于 在一般的元件库中没 有该原理图元件图形， 所以必须自制，自制 的原理图元件如图所 示。
短路线的使用
图中W1为短路线，在单面板中，为了提
高布通率，并使导线不至于弯曲过多， 在某些导线中间放置焊盘，以便安装电 路板时焊接短路线，从而提高单面板的 导线密度，该方法在电视机、显示器等 单面电路板中广泛采用，但一般要求短 路线不能太长，本电路板中利用短路线 W1穿过三根底层导线。手工修改布线后 可以进行添加覆铜区等操作，最终效果 如图所示。
低音电路板尺寸规划和元件布局
低音电路板PCB布线和覆铜效果图
对低音电路板进行完手工元件布局后，就可以设置布线规则进行 自动布线，也可采用对地线和电源线先手工预布一部分导线，锁 定后再自动布线的方法。由于该电路板元件较多，同时受音箱体 积的限制，电路板面积较小，所以该板的布线密度较高，自动布 线的效果不好，自动布线时许多导线为了连通，弯曲较多，长度 过长，所以必须手工进行修改，其布线和覆铜效果如图所示。
通过对电脑音箱实物分析和电路原理图
分析，为了便于安装以及音量调节和指 示，电路图分为三大部分，分别为低音 板部分、高音板和电源部分、电源指示 部分，电路总图中分别用绘图工具中的 画线工具分块表示出来，同时用箭头表 示信号的流向和各插座排线的连接关系， 为了分别制作各PCB板，将总原理图分 图纸分别绘制如下。
1． 自制音频插孔引脚封装
本音箱使用的音频插孔
在原有的封装库中找不 到合适的封装形式，采 取自制的方法，先利用 前面介绍的卡尺仔细测 量音频插孔三个管脚之 间的距离和尺寸，以及 管脚的粗细，其中测得 的管脚距离参数和自制 音频插孔引脚封装如图 所示，因为管脚1.7mm， 所以确定焊盘参数为 X=3mm、Y=4mm，孔径 为2.54mm。
低音电路板尺寸规划和元件布局
本电路板功放GD（TDA2030）必须安装在音箱后盖散热
板上，因此它的定位必须比较精确，其定位参数为：第一 管脚距电路左边框26.416mm，同时必须注意电路板左上角 安装孔的定位尺寸分别为X=4.572mm，Y=7.112mm。有定 位要求的元件还有音频输出插座PHONE1，它的第二焊盘 距电路板左端15.24mm，以上尺寸是根据电路板的安装位 置、音箱外壳、散热板实物等利用卡尺测量的实际尺寸。 在实际制作电路板前还要充分考虑电路板的实际尺寸，并 确定关键的定位元件，测量好它们之间、它们和电路板边 框之间的定位尺寸。 对该板元件进行手工布局。由于元件较多，所以布局需要 较长时间仔细、综合考虑各因素，在满足定位尺寸、电气 法则的前提下，尽量使飞线较短，交叉较少，并使接插件 靠近电路板边缘，便于安装和接插调试，其电路板尺寸和 元件布局如图所示。
高音和电源板尺寸和元件布局
高音和电源板PCB布线和覆铜图
本章小结
本章通过讲解一个实际产品的电路板制作过程， 以及二套技能大赛题，进一步以实训的模式锻 炼电路板制作和由实物电路板描画电路原理图 的基本技能，积累一定的电路板制作实践经验。
1．低音部分原理图
பைடு நூலகம்
PHONE1 JP3A
1 2 3
VCC C17 C13 GD TDA2030A R13 VEE 510 R6 10K C9 C1B 10uF C1 10uF R7 10K 10uF R8 33K 3 2 U1A 1 MC4558 R11 10K C10 0.22uF R10 R12 10K C11 104 5 6 MC4558 10uF VEE 220 JP4A 1 4 2 3 R18 33K R19 10 100uF 5 RSP 1 2
《电子CAD—Protel DXP 2004 SP2 电路设计（第二版）》
电子教案
刘彦忠 编 著
第十二章
电路板综合设计实例
本章学习目标
本章以制作电脑有源音箱、2008和2010年技能 大赛题为综合实例，讲解印制电路板的整体制 作过程，以及由实物电路板绘制原理图的基本 方法，培养制作电路板的实用技能，积累一定 的电路板制作经验。
100uF
4 100n 2 3 R4B C6B 33K R5B 10 VEE
100uF
C7B 104
C5B 10uF
4
12.1.2确定封装形式并自制PCB引脚封装
在绘制原理图过程中或完成后，必须在原
理图元件属性对话框中的FootPrint（引脚封 装）属性栏中指定对应的引脚封装，对于 原封装库中没有或不合适的封装形式，必 须采取自制或复制修改的方法。
1 2 3
R21 1K VCC
GND
2
R
L
D1 PC3 103 PC1 4700uF 1 3 1 2 3 JP7A PC4 103 PC2 4700uF
1
2
3 2 1 JP3B VCC C4B JP5B
3
C5 10uF
3 2 1
GR R1B 10K C2B R2B 5.1K 2n2 R3B 510 VEE C3B TDA2030A 1 5
元件不多，但因为电位器的调节柄必须 穿过音箱前面的面板，且发光二极管也 必须和面板孔对齐，所以电位器之间、 发光二极管之间的相对定位必须相当准 确，否则电路板安装时会出现困难。
2. 调节指示板布线覆铜效果图
布局、定位元件后，接着可以设置布线规则、自动布线、手工 修改、添加覆铜区等操作，最终的参考效果如图所示。
2
4
该电路板中W1、W2
5
3
6
3．高音和电源部分原理图
高音和电源部分原理图如下页图所示，
由元件参数基本相同的左、右声道组成， 所以可以采取画好一个声道后复制、修 改的方法绘制另一个声道，加快原理图 的绘制速度和效率，其中桥堆D1采用原 理图库元件Bridge1。
高音和电源部分原理图
VCC C4 GL R1 10K C2 R2 5.1K 2n2 R3 510 VEE C6 C3 TDA2030A 1 4 100n 2 3 R4 33K R5 10 R20 1K 100uF C7 104 5 PHONE2 100uF JP6A