030442003高速电路板设计与仿真.pdf
高速电路板设计与仿真课程教学大纲 课程代码：030442003 课程英文名称：High Speed Printed Circuit Board Design and Emulation 课程类别：专业基础课 课程性质：选修 适用专业：电子科学与技术 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 大纲编写（修订）时间：2011.7 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 本课程是电子科学与技术专业的专业任选课,属于专业技术基础课，是一门重要的实践课程。通过本课程的学习,学生能够利用先进的高端软件设计高速电路板，绘制出具有实际意义的原理图和印刷电路板图，具有对设计中的信号完整性、电磁兼容性、电源完整性等问题的分析能力，熟悉一定的电子工艺和印刷电路板的布局布线知识，为今后从事高端设计工作打下一定的基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 在知识方面，要求学生具有初步的半导体工艺、印制电路、芯片封装等方面的知识，还要了解信号完整性、电磁兼容性、电源完整性等方面的基本概念，如此才能设计出高质量的高速 PCB。在能力方面，要求学生具备一些计算机方面的操作技能。（三）实施说明 1.教学内容：包括原理图设计、PCB设计、高速信号仿真三部分，其中 PCB设计为重点内容。应突出高速和高质量 PCB的讲解,以适应高端设计要求。讲课要理论联系实际，设计具有实际意义的原理图和印刷电路板图，而不只是空讲理论知识。2教学方法：采用启发式教学，提高学生分析问题和解决问题的能力。鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力，调动学生自行设计的学习积极性和创新能力。3教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中可采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。4 大纲实施时应贯彻学院工程训练与工程教育相结合的特点，注重学生的能力培养和专业素质的提高，尤其是培养学生的实际动手设计和操作的能力。（四）对先修课的要求 本课程的先修课为电路、模拟电子电路、数字电子电路、计算机基础知识。（五）对习题课、实践环节的要求 每次课后留有一定量的操作练习，要求学生课后在自己的电脑上学习操作。本课程无实验。（六）课程考核方式 1考核方式：考查 2 考核目标：考核学生是否掌握了软件的基本操作方法，重点考核学生的原理图绘制和印刷电路板的设计能力，所设计的项目是否具有实际意义。3成绩构成：本课程的总成绩由两部分组成：平时成绩（包括平时自行练习、出勤等）占 20%，期末验收成绩（以综合作业完成情况给出成绩）占 80%。按优、良、中、及格、不及格五级给出最后成绩。（七）参考书目 Cadence SPB 15.7工程实例入门于争著，电子工业出版社，2010.5.Cadence高速电路板设计与仿真第 4 版，周润景，袁伟亭，张鹏飞著，电子工业出版社,2011.7.二、中文摘要 本课程是电子科学与技术专业学生选修的一门实践性很强的专业基础课程。通过对课程内容的讲授，使学生掌握高速电路板的设计方法，学会软件的使用方法，具有绘制高速 PCB图和仿真分析的能力。课程主要内容包括原理图设计、PCB设计、高速电路仿真分析等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 概述 4 1.1 Cadence PCB软件系统和高速 PCB设计介绍 2 1.2 印制电路基本知识 2 2 原理图设计 1 0 2.1 创建平面元件 2 2.2 绘制原理图 6 2.3 原理图后续处理 2 3 PCB设计 1 6 3.1 工作环境的配置 2 3.2 建立焊盘与 PCB封装 2 3.3 布局 2 3.4 布线 2 3.5 覆铜 2 3.6 PCB后续处理 2 3.7 电路板加工前的准备工作 2 3.8 PCB高级应用 2 4 高速电路仿真分析 1 0 4.1 高速电路设计的基本知识 4 4.2 信号完整性分析 6 合计 4 0 4 0 四、教学内容及基本要求 第 01 部分 总学时 4 学时 讲课 4 学时 实验 0 学时 上机 0 学时 标 题：概述 具体内容：Cadence PCB软件系统简介和高速 PCB设计介绍；印制电路基本知识，包括印制电路的定义、分类、特点，印制电路的制造工艺，常用术语等。重 点：Cadence PCB软件系统简介 难 点：印制电路基本知识 习题内容：课后让学生在自己的电脑上安装 Cadence PCB软件。第 02 部分 总学时 10 学时 讲课 10 学时 实验 0 学时 上机 0 学时 标 题：原理图设计 具体内容：介绍两种原理图设计工作平台；两种创建平面元件的方法，即在原理图平台下和在元件库下创建新元件；绘制原理图，包括放置元件、走线等；原理图后续处理，包括设计规则检查、创建网表、生成报表等。重 点：绘制原理图 难 点：创建平面元件 习题内容：课后要求学生在自己的电脑上练习绘制原理图。第 03 部分 总学时 16 学时 讲课 16学时 实验 0 学时 上机 0 学时 标 题：PCB设计 具体内容：PCB工作环境的配置，包括设置常用参数、建立板框、建立 Demo文件、导入网表等；建立焊盘与 PCB封装，包括建立各种焊盘、创建 PCB封装；布局与布线，包括手工和快速摆放元件、高级布局，手动和自动布线等；覆铜，包括为平面建立 Shape、简单和复杂平面层的分割、覆铜编辑等；PCB后续处理，包括自动添加和修改测试点、重命名元器件、调整文字面等；电路板加工前的准备工作，包括建立丝印层、生成报告文件、建立光绘文件、产生钻孔图等；PCB高级应用，包括显示飞线、交换、布局布线、PCB的覆铜、约束管理器等。重 点：布局，布线 难 点：覆铜 习题内容：课后要求学生在自己的电脑上练习绘制 PCB板图。第 04 部分 总学时 10 学时 讲课 10学时 实验 0 学时 上机 0 学时 标 题：高速电路仿真分析 具体内容：高速电路设计的基本理论知识，包括信号完整性设计，如反射、串扰、过冲和下冲、振铃和环绕振荡、信号延迟等，电磁兼容性设计，如发射性、抗扰性；信号完整性仿真分析，包括常用仿真模型介绍、模型完整性、信号完整性仿真等。重 点：信号完整性仿真分析 难 点：信号完整性仿真分析 习题内容：课后要求学生在自己的电脑上练习信号完整性仿真分析。编写人:崔旭晶 审核人:批准人:
