实验项目4

实验项目4

学生姓名：实验地点：4-214

试验时刻：2019-3-28实验成绩：

批改老师：戴勤批改时刻：2019-4-20

实验项目4 印刷电路板的设计

一、实验目的和要求

1、把握通过手工方式和系统内置的向导，新元件封装的制作方法与操作步骤。

2、把握对元件封装库进行治理的差不多操作。

3、把握由原理图生成网络表

4、明白得电路板的物理边界和电气边界的区别及绘制方法，了解由向导生成电路板的过程。

5、重点把握自动布线规则的设置及自动布线有关命令的使用，明白得DRC校验的功能。

6、把握几种手工调整布线的操作技巧，如将焊盘或元件接入到网络内的操作步骤，对导线、焊盘或字符串进行全局编辑的操作方法等。

二、实验仪器和设备

已安装Protel 99se软件的PC一台

三、实验内容

1、给动身光二极管的SCH元件，如图4.1所示。请绘制出其对应的元件封装，如图4.2所示。两个焊盘的X-Size和Y-Size都为60mil，Hole Size为30mil，阳极的焊盘为方形，编号为A，阴极的焊盘为圆形，编号为K，外形轮廓为圆形，半径为120mil，并绘动身光指示。

图4.1 发光二极管的SCH元件图4.2 发光二极管的PCB元件

2、NPN型三极管的SCH元件，如图4.3所示，其对应元件封装选择TO-5，如图4.4所示。由于在实际焊接时，TO-5的焊盘1对应发射极，焊盘2对应基极，焊盘3对应集电极，它们之间存在引脚的极性不对应问题，请修改TO-5的焊盘编号，使它们之间的保持一致，并重命名为TO-5A。

图4.3 SCH元件图4.4 PCB元件

3、通过封装制作导向，绘制出实验二中元件ICS512对应的封装SOP-8，如图4.5所示。焊盘的X-Size为80mil, Y-Size为24mil。第一引脚的焊盘为矩形，其余焊盘的两端为半圆形。纵向相邻焊盘之间的距离为50mil，横向相邻焊盘之间的距离为220mil。

图4.5 SOP-8封装

4、通过封装制作导向，绘制出实验二中开关DIPSW8对应的封装DIP-16，如图4.6所示。焊盘的X-Size和Y-Size均为50mil，Hole Size为30mil。第一引脚焊盘为方形，其余焊盘为圆形。纵向相邻焊盘之间的距离为100mil，横向相邻焊盘之间的距离为300mil。

图4.6 DIP-16封装

5、手工绘制二极管IN4007的封装RAD-0.2。如图4.7所示。两个焊盘的X-Size和Y-Size 都为60mil，Hole Size为30mil，二极管阳极的焊盘为方形，阴极的焊盘为圆形，外形轮廓为距形，并绘出方向指示。

图4.7 二极管的封装RAD-0.2

6、使用电路板生成向导，新建一个边长为1500mil的正方形电路板，在电路板的四角开口，尺寸为100mil×100mil，无内部开口，双层板，过孔不电镀，使用针脚式元件，元件管脚间只承诺一条导线穿过，最小走线宽度为10mil，走线间距15mil。所使用元件如表4.1所示。电气原理图和PCB布局如图4.8所示。操作练习内容如下：

1)分别使用直截了当装载和利用设计同步器两种方法装入网络表和元件。

2)分别使用群集式和统计式两种方法进行自动布局，并使用手工方法对布局进行调

整。

3)采纳全局自动布线。

4)在电路板上添加三个焊盘，标注为VCC、GND和CLK，并把他们连入相应的网络。

表4.1 元件一览表

元件名称元件标号元件所属SCH库元件封装元件所属PCB库

RES2 R1、R2 Miscellaneous Devices.ddb AXIAL0.4 Advpcb.Ddb

CAP C1 Miscellaneous Devices.ddb RAD0.1 Advpcb.Ddb CRYSTAL Y1 Miscellaneous Devices.ddb XTAL1 Advpcb.Ddb

74LS00 U1A、U1B、U1C Protel DOS Schematic Libraries.ddb DIP14 Advpcb.Ddb

图4.8 电气原理图和PCB布局图

7、使用电路板生成向导，新建一个边长为1800mil的正方形电路板，在电路板的四角开口，

尺寸为100mil×100mil，无内部开口，双层板，过孔电镀，使用针脚式元件，元件管脚间只承诺一条导线穿过，最小走线宽度为20mil，走线间距15mil。加载Advpcb.ddb元件封装库，所使用元件如表4.2所示。电气原理图和PCB布局如图4.9所示。

操作练习内容如下：

1）利用设计同步器装入网络表和元件。

2）先对集成电路555进行预布局（以555为布局的中心），再使用群集式方法进行自动布局，并使用手工方法对布局进行调整。

3）先对电阻R1进行手工预布线，然后再采纳自动布线完成其它布线任务。

4）采纳全局编辑，对电源和接地的走线线宽变为30mil。

表4.2 元件一览表

元件名称元件标号元件所属SCH库元件封装元件所属PCB库

RES1 R1、R2 Miscellaneous Devices.ddb AXIAL0.3 Advpcb.Ddb

CAP C1、C2 Miscellaneous Devices.ddb RAD0.1 Advpcb.Ddb

UA555 U1 Protel DOS Schematic Libraries.ddb DIP8 Advpcb.Ddb

4HEADER JP1 Miscellaneous Devices.ddb POWER4 Advpcb.Ddb

图4.9 电气原理图和PCB分布

8、利用设计同步器或网络表文件，装入实验二原理图2.2的网络表和元件，绘制PCB板框，设置为板长1800mil，宽1200mil，按照电路的功能进行元件的手工布局与调整，可参照图4.10的布局。

四、实验结果与分析