电路板设计与制作

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8、在设计过程中,经常需要对图纸进行仔细观察,并希望对图纸做进一步的调整和修改, 因此,需要对这张图纸进行放大。单击标准工具栏中的 按钮或使用快捷键 Page Up 可对图 纸进行放大,也可执行 View→Zoom In 菜单命令实现对图纸的放大。另外,还可以单击标 准工具栏中的 按钮,此时光标将变成十字形状,在所需放大的部位左上方单击鼠标左键 同时拖动光标框选需要放大的区域,即可实现该区域的局部放大。
Drill Guide(钻孔方位层):主要用于印刷电路板上钻孔的位置。 Keep-Out Layer(禁止布线层):主要用于绘制电路板的电气边框。 Drill Drawing(钻孔绘图层):主要用于设定钻孔形状。 Multi-Layer(多层):主要用于设置多面层。
4、所谓元器件封装,是指元器件焊接到电路板上时,在电路板上所显示的外形和焊点位置 的关系。它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片的作用,而且是芯片内部世界和外部沟通 的桥梁。不同的元器件可以有相同的封装,相同的元器件也可以有不同的封装。因此在进行 印刷电路板设计时,不但要知道元器件的名称、型号还要知道元器件的封装。常用的封装类 型有直插式封装和表贴式封装,直插式封装是指将元器件的引脚插过焊盘导孔,然后再进行 焊接,而表贴式封装是指元器件的引脚与电路板的连接仅限于电路板表层的焊盘。
(Bottom Layer)。一般将顶层作为放置元器件面,底层作为元器件焊接面。 (3) 多层板:即包含多个工作层面的电路板,除了顶层和底层外还包含若干个中间层,
通常中间层可作为导线层、信号层、电源层、接地层等。层与层之间相互绝缘,层 与层的连接通常通过过孔来实现。
3、印刷电路板包括许多类型的工作层面,如信号层、防护层、丝印层、内部层等,各种层 面的作用简要介绍如下: (1)信号层:主要用来放置元器件或布线。Protel DXP 通常包含 30 个中间层,即 Mid Layer1~Mid Layer30,中间层用来布置信号线,顶层和底层用来放置元器件或敷铜。 (2)防护层:主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡,从而保证电路板运行的 可靠性。其中 Top Paste 和 Bottom Paste 分别为顶层阻焊层和底层阻焊层;Top Solder 和 Bottom Solder 分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。 (3)丝印层:主要用来在印刷电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。 (4)内部层:主要用来作为信号布线层,Protel DXP 中共包含 16 个内部层。 (5)其他层:主要包括 4 种类型的层。
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第一章:
1、印刷电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组 成,各组成部分的主要功能如下: 焊盘:用于焊接元器件引脚的金属孔。 过孔:用于连接各层之间元器件引脚的金属孔。 安装孔:用于固定印刷电路板。 导线:用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。 接插件:用于电路板之间连接的元器件。 填充:用于地线网络的敷铜,可以有效的减小阻抗。 电气边界:用于确定电路板的尺寸,所有电路板上的元器件都不能超过该边界。
4、执行 Design→Options→Change System Font 命令,弹出“Font”对话框,通过该对话框 用户可以设置系统字体,可以设置系统字体的颜色、大小和所用的字体。
5、设置网格与光标主要在“Preferences”对话框中实现,执行 Tools→Preferences 命令即可 打开“Preferences”对话框。 设置网格:在打开的“Preferences”对话框选择 Graphical Editing 选项卡,在其中的 Cursor Grid Options 部分的 Visible Grids(显示网格)栏,选 Line Grid 选项为设定线状网格,选 Dot Grid 选项则为点状网格(无网格)。 设置光标:选择 Graphical Editing 选项卡中的 Cursor Grid Options 的 Cursor Type(光标类型) 选项,该选项下有三种光标类型:Large Cursor90、Small Cursor90 和 Small Cursor45,用户 可以选择任意一种光标类型。
3、图纸大小、方向和颜色主要在“Documents Options”对话框中实现,执行 Design→Options 命令,即可打开“Documents Options”对话框,在 Standard styles 区域可以设置图纸尺寸, 单击 按钮,在下拉列表框中可以选择 A4~ OrCADE 的纸型。图纸方向的设置通过 “Documents Options”对话框中 Options 部分的 Orientation 选项设置,单击 按钮,选中 Landscape,设置水平图纸;选中 Portrait,设置竖直图纸。图纸颜色的设置在图纸设置对话 框中的 Options 部分实现,单击 Border Color 色块,可以设置图纸边框颜色,单击 Sheet Color 色块,可以设置图纸底色。
2、元器件的旋转具体操作方法如下: (1)用鼠标左键单击单个元器件,并按住鼠标左键,同时按一次空格键,可以让元件
旋转 90 度。 (2)在元件上方双击鼠标左键,将显示编辑元器件属性对话框,在其中的 Orientation
选项中可以选择元器件旋转的角度。0 度、90 度、180 度和 270 度共四种。
2、印刷电路板常见的板层结构包括单层板(Single Layer PCB)、双层板(Double Layer PCB) 和多层板(Multi Layer PCB)三种,这三种板层结构的简要说明如下: (1) 单层板:即只有一面敷铜而另一面没有敷铜的电路板。通常元器件放置在没有敷铜
的一面,敷铜的一面主要用于布线和焊接。 (2) 双层板:即两个面都敷铜的电路板,通常称一面为顶层(Top Layer),另一面为底层
3、移动单个元器件,可以用鼠标单击同时进行拖动,当移动到目标位置时松开鼠标即可实
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现元器件的移动。也可先选中所要移动的元器件,此时鼠标变成 型,单击元器件的同时拖 动鼠标可实现该元器件的移动。
阵列式元器件粘贴方法有两种,一种是通过菜单命令进行操作,另一种是使用工具栏中 的阵列式粘贴按钮 来完成,两种操作方法分别如下:
计与电路板设计(PCB 设计)的桥梁与纽带,通过电路原理图的网络报表,可以迅速地找 到元器件之间的联系,从而为后面的 PCB 设计提供方便。
(3) 印刷电路板的设计 印刷电路板的设计即我们通常所说的 PCB 设计,它是电路原理图转化成的最终形式, 这部分的相关设计较电路原理图的设计有较大的难度,我们可以借助 Protel DXP 的强大设 计功能完成这一部分的设计。
保存新建的工程文件后,就可以在该工程文件下创建新的原理图文件与 PCB 等文件, 下面以原理图文件为例介绍设计文件的创建步骤。
(1)创建原理图文件。执行 File→New→Schematic 命令,即可启动原理图编辑器。新建 的原理图文件将自动添加到当前的设计工程列表中。
(2)执行 File→Save 命令,弹出保存新建原理图文件对话框,在对话框中输入文件名, 单击“保存”按钮即可将新建的原理图文件进行保存。
Protel DXP 引入了工程项目组(*.PrjGrp 为扩展名)的概念,其中包含一系列的工程文件如: *.PrjPCB(PCB 设计工程)、*.PrjFpg (FPGA——现场可编程门阵列设计工程)等。值得注意 的是这些工程文件并不包含任何文件,这一点与 Protel DXP 以前的版本不同,这些工程文 件的作用只是建立与源文件之间的链接关系,因此所有电路的设计文件都接受项目工程组的 组织和管理。 文件的组织与管理主要包括新建、保存、切换、和删除等基本操作。
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5、Protel DXP 工作流程主要包括:启动并设置 Protel DXP 工作环境、绘制电路原理图、产 生网络报表、设计印刷电路板、输出和打印。
6、启动 Protel DXP 的方法与启动其它应用程序的方法相同,双击桌面上的快捷键 Protel DXP 即可启动,另外,还可以执行 Start→Protel DXP 命令或执行 Start→Program→Altium→Protel DXP 命令来启动 Protel DXP。 执行 File→New→Schematic 即可启动电路原理图编辑器,执行 File→New→PCB 即可启动 PCB 编辑器编辑器。
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6、Protel DXP 的文件结构组织结构如下图所示。 原理图文件(. SchDoc)
PCB 设计工程文件 元器件库文件(. SchLib) (.PrjPCB) 网络报表文件(. NET) PCB 设计文件(. PcbDoc) PCB 封装库文件(. PcbLib) 报表文件(. REP) CAM 报表文件(.Cam)等
工程项目组文件(.PrjGrp)
原理图文件(. SchDoc) VHDL 文本文件(.Vhd) FPGA 工程文件 PLD 库文件(.Lib) (. PrjFpg) 网络报表文件(.Net) 文本文件(.Txt) 报表文件(.Rep)等 集成库工程文件(.Libpkg)
嵌入式工程文件(.Prjemb)
源自文库
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(4) 生成印刷电路板报表 印刷电路板设计完成后,还需生成各种报表,如生成引脚报表、电路板信息报表、网络 状态报表等,最后打印出印刷电路图。
2、电路原理图的设计是整个电路设计的基础,它的设计的好坏直接决定后面 PCB 设计的 效果。一般来说,电路原理图的设计过程可分为以下七个步骤: (1) 启动 Protel DXP 原理图编辑器 (2) 设置电路原理图的大小与版面 (3) 从元件库取出所需元件放置在工作平面 (4) 根据设计需要连接元器件 (5) 对布线后的元器件进行调整 (6) 保存已绘好的原理图文档 (7) 打印输出图纸
第三章:
1、 执行 Design→Browse Library...命令,弹出 Libraries 元器件库面板,单击元器件库 面板中的 Libraries 按钮,弹出“Add Remove Libraries”对话框,单击 Add Library 按钮,弹出“Open”对话框,在该对话框中选中想要加载的元器件库,单击 Open 按钮 可以加载元器件库。单击 Open 按钮后,系统自动返回到“Add Remove Libraries”对 话框并显示刚刚加载的元器件库,单击 Close 按钮即可完成元器件库的加载过程。
当图纸过大而无法浏览全图时,应缩小图纸显示比例。单击标准工具栏中的 按钮,即 可将显示比例缩小,也可使用快捷键 Page Down 将显示比例缩小。
第二章:
1、电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤: (1)电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是利用 Protel DXP 的原理图编辑器来绘制原理图。 (2)生成网络报表 网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表,它是连接电路原理图设
7、在创建新的设计文件(原理图文件和 PCB 文件)之前应先创建一个新的电路板设计工程, 工程文件的创建过程如下:
(1) 执行 File→New→PCB Project 命令,Project 面板上就会添加一个默认名为“PCB Project1.PrjPCB”新建工程文件。
(2) 创建工程文件后,执行 File→Save Project 命令,在出现的 Save Project 对话框中 输入文件的名称,单击“保存”按钮即可完成工程的保存。
(1)通过菜单命令进行操作。首先复制需要阵列式粘贴的元器件,然后执行 Edit→Paste Array 命令,将弹出“Setup Paste Array”对话框。在该对话框中可以设置所要粘贴元器件的 个数(Item Count),元器件序号的增量值(Text Increment),如将该值设定为 1 则后面重复 粘贴的元器件的序号依次为 R2、R3、R4、R5 等,还可以设置水平间距(Horizontal)与竖 直间距(Vertical)。
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