CAD 课程设计报告

CAD 课程设计报告
一、课程设计的目的
(1)．熟悉原理图的设计步骤
(2)．绘制原理图的方法
(3)．网络表及元件清单的生成
(4)．双面印制电路板（PCB）的布线流程
(5)．原理图元件库及其PCB元件库的创建
二、课程设计内容和要求
1．画原理图
2．设计双面印制电路板
3．原理图元件库及其PCB元件库的创建
三. 原理图:
SCH步骤:
一: 设置图纸大小
二:设置环境
三:放置元件
四:原理图布线
五:语法检查,不断修改,直到没有错误
六:材料清单和网络表生成,为PCB做准备.
图一:
图二:
图三:
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三图合在一起:
四,网络表生成与元件清单: 元件清单如下:
具体清单,请看原文件,
网络表生成:通过单击Design,后再单击creat netlist,即可生
成网络表:.
四清楚PCB规则:
1.元件排列规则
1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上，只有在顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。

2).在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。

3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它们的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路。

4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

5).位于板边缘的元件，离板边缘至少有2个板厚的距离
6).元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。

2.按照信号走向布局原则
1).通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行布局。

2).元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。

多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。

3.防止电磁干扰
1).对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。

2).尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。

3).对于会产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件磁场方向应相互垂直，减少彼此之间的耦合。

4).对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应有良好的接地。

5).在高频工作的电路，要考虑元件之间的分布参数的影响。

4. 抑制热干扰
1).对于发热元件，应优先安排在利于散热的位置，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元件的影响。

2).一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件，要布置在容易散热的地方，并与其它元件隔开一定距离。

3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其它发热功当量元件影响，引起误动作。

4).双面放置元件时，底层一般不放置发热元件。

5.可调元件的布局
对于电位器、可变电容器、可调电感线圈或微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求，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；若是机内调节，则应放置在印制电路板于调节的地方。

五总结PCB方法:
一:要明确设计目标
接受到一个设计任务,首先要明确其设计目标,是普通的PCB板、高频PCB板、小信号处理PCB板还是既有高频率又有小信号处理的PCB板，如果是普通的PCB板,只要做到布局布线合理整齐,机械尺寸准确无误即可,如有中负载线和长线,就要采用一定的手段进行处理,减轻负载,长线要加强驱动,重点是防止长线反射。

当板上有超过40MHz的信号线时，就要对这些信号线进行特殊的考虑，比如线间串扰等问题。

如果频率更高一些，对布线的长度就有更严格的限制，根据分布参数的网络理论，高速电路与其连线间的相互作用是决定性因素，在系统设计时不能忽略。

随着门传输速度的提高，在信号线上的反对将会相应增加，相邻信号线间的串扰将成正比地增加，通常高速电路的功耗和热耗散也都很大，在做高速PCB时应引起足够的重视。

当板上有毫伏级甚至微伏级的微弱信号时，对这些信号线就需要特别的关照，小信号由于太微弱，非常容易受到其它强信号的干扰，屏蔽措施常常是必要的，否则将大大降低信噪比。

以致于有用信号被噪声淹没，不能有效地提取出来。

对板子的调测也要在设计阶段加以考虑，测试点的物理位置，测试点的隔离等因素不可忽略，因为有些小信号和高频信号是不能直接把探头加上去进行测量的。

此外还要考虑其他一些相关因素，如板子层数，采用元
器件的封装外形，板子的机械强度等。

在做PCB板子前，要做出对该设计的设计目标心中有数。

二。

了解所用元器件的功能对布局布线的要求
我们知道，有些特殊元器件在布局布线时有特殊的要求，比如LOTI和APH所用的模拟信号放大器，模拟信号放大器对电源要求要平稳、纹波小。

模拟小信号部分要尽量远离功率器件。

在OTI板上，小信号放大部分还专门加有屏蔽罩，把杂散的电磁干扰给屏蔽掉。

NTOI板上用的GLINK芯片采用的是ECL工艺，功耗大发热厉害，对散热问题必须在布局时就必须进行特殊考虑，若采用自然散热，就要把GLINK芯片放在空气流通比较顺畅的地方，而且散出来的热量还不能对其它芯片构成大的影响。

如果板子上装有喇叭或其他大功率的器件，有可能对电源造成严重的污染这一点也应引起足够的重视.
三. 元器件布局的考虑
元器件的布局首先要考虑的一个因素就是电性能，把连线关系密切的元器件尽量放在一起，尤其对一些高速线，布局时就要使它尽可能地短，功率信号和小信号器件要分开。

在满足电路性能的前提下，还要考虑元器件摆放整齐、美观，便于测试，板子的机械尺寸，插座的位置等也需认真考虑。

高速系统中的接地和互连线上的传输延迟时间也是在系统设计时首先要考虑的因素。

信号线上的传输时间对总的系统速度影响很大，特别是对高速的ECL电路，虽然集成电路块本身速度很高，但由于在底板上用普通的互连线（每30cm线长约有2ns的延迟量）带来延迟时间的增加，可使系统速度大为降低.象移位寄存器，同步计数器这种同步工作部件最好放在同一块插件板上，因为到不同插件板上的时钟信号的传输延迟时间不相等，可能使移位寄存器产主错误，若不能放在一块板上，则在同步是关键的地方，从公共时钟源连到各插件板的时钟线的长度必须相等。

六心得体会:
在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。

我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在做本次设计的过程中，我感触最深的当数查阅大量的
有关PCB资料。

为了让自己的设计更加完善，更加符合正确，一次次设计,不断
修改,是十分必要的，同时也是必不可少的。

我们是在作设计，但我们不是艺术
家。

他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是搞技术，一切都要有
据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

作
为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，如本次设计CAD
学习用PROTEL绘制电路图，所以我们要好好掌握这门软件.
通过这次CAD课程设计,感受最深是:理想和现实相差很远,绘制原理图,
PCB时候,为了尽可能正确,要不断修改,库没有元件,封装,还要自己亲手制作,如
下是自己总结在这次课程设计时候,所遇到问题,如何去解决:
1.原理图常见错误:
（1）ERC报告管脚没有接入信号: 创建封装时给管脚定义了I/O属性,创建
元件或放置元件时修改了不一致的grid属性，管脚与线没有连上,创建元件时p
in方向反向，必须非pin name端连线.
（2）元件跑到图纸界外：没有在元件库图表纸中心创建元件创建的工程文件网络表只能部分调入pcb：生成netlist时没有选择为grobal
（4）当使用自己创建的多部分组成的元件时，千万不要使用annotate
2.PCB中常见错误：
（1）网络载入时报告NODE没有找到: a. 原理图中的元件使用了pcb库中没有
的封装, 原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装,原理图中的元件使
用了pcb库中pin number不一致的封装。

如三极管：sch中pinnumber 为e,b, c, 而pcb中为1，2，3
（2）DRC报告网络被分成几个部分: 表示这个网络没有连通，看报告文件，使用选择CONNECTEDCOPPER查找,封装不对应.
虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率好高，学CAD时觉得好难就是因为我们没有把自己放在使用者的角度，单单是为了学而学，这样效率当然不会高。

边学边用这样才会提高效率，这是我作本次课程设计的第一大收获。

但是由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。