印制电路板PCB设计系统.ppt

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1、第第5 5章章 印制电路板（印制电路板（PCBPCB）设计）设计系统系统n n本章主要介绍PCB的设计基础，包括PCB文件的创建，PCB编辑器的画面管理，PCB放置工具栏的介绍，Protel DXP PCB的编辑功能以及些其他操作命令。通过本章学习，读者应熟练掌握PCB的基本操作方法，为以后PCB的设计打下基础。【实例5-1】PCB文件的创建n n1）在PCB编辑窗口左侧的工作面板上，单击左上角的【Files】标签，打开【Files】面板，如图5-1所示。图5-1【Files】面板n n2 2）单击【单击【FilesFiles】面板中【根据模板新建】标题栏】面板中【根据模板新建】标题栏下的下的

2、“PCB Board WizardPCB Board Wizard”选项，启动选项，启动PCBPCB文件生文件生成向导，弹出成向导，弹出PCBPCB向导界面，如图向导界面，如图5-25-2所示。所示。图5-2 启动【Protel 2004新建电路板向导】n n3 3）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出如图按钮，弹出如图5-35-3所示的对话框，设置所示的对话框，设置PCBPCB采用的单位。对话框中提供了采用的单位。对话框中提供了2 2个单选项，选择【英个单选项，选择【英制】时，系统的尺寸单位为制】时，系统的尺寸单位为milmil，选择【公制】时，单位，选择【公制】时，单位为为mmmm，默认单位

3、为【英制】。，默认单位为【英制】。图5-3【选择电路板单位】n n4 4）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出按钮，弹出5-45-4所示的对话框，提供了多所示的对话框，提供了多种类型的标准种类型的标准PCBPCB配置文件，可以根据需要选择配置文件，可以根据需要选择PCBPCB的轮的轮廓类型，选择廓类型，选择“PC-104 16 bit busPC-104 16 bit bus”选项，并在对话框右面选项，并在对话框右面预览预览PCBPCB外形。外形。n n如果设计的如果设计的PCBPCB是非标准类型，可以在图是非标准类型，可以在图5-45-4所示的【选择所示的【选择电路板配置文件】对话框列表中选择

4、电路板配置文件】对话框列表中选择“CustomCustom”（自定义）（自定义）类型，自行定义类型，自行定义PCBPCB规格。此时，单击规格。此时，单击“下一步下一步”按钮，按钮，弹出【选择电路板详情】对话框，可以定义弹出【选择电路板详情】对话框，可以定义PCBPCB的外形轮的外形轮廓、尺寸、边界的宽度和内部截取的情况等参数。廓、尺寸、边界的宽度和内部截取的情况等参数。图5-4【选择电路板配置文件】对话框n n5 5）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出如图按钮，弹出如图5-55-5所示的对话框，设置所示的对话框，设置PCBPCB层数，【信号层】的数目默认值为层数，【信号层】的数目默认值为2 2

5、，最大值为，最大值为3232，【内部电源层】的数目默认值为【内部电源层】的数目默认值为2 2，最大值为，最大值为1616。图5-5【选择电路板层】对话框n n6 6）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出如图按钮，弹出如图5-65-6所示的对话框，设置所示的对话框，设置PCBPCB过孔的风格，可以选择【只显示过孔】或【只显示盲过孔的风格，可以选择【只显示过孔】或【只显示盲孔或埋过孔】。孔或埋过孔】。图5-6【选择过孔风格】对话框n n7 7）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出如图按钮，弹出如图5-75-7所示的对话框，选择所示的对话框，选择PCBPCB上安装的大多数元件的封装类型和布线规则。如果是

6、上安装的大多数元件的封装类型和布线规则。如果是【表面贴装元件】，选择【是】为双面布放元件，选择【表面贴装元件】，选择【是】为双面布放元件，选择【否】为单面布放元件，默认为单面布放元件；如果是【通否】为单面布放元件，默认为单面布放元件；如果是【通孔元件】，可以选择在相邻的焊盘中间允许布线的数目是孔元件】，可以选择在相邻的焊盘中间允许布线的数目是【一条导线】、【两条导线】还是【三条导线】，默认为【一条导线】、【两条导线】还是【三条导线】，默认为【两条导线】。【两条导线】。图5-7【选择元件和布线逻辑】n n8 8）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出如图按钮，弹出如图5-85-8所示的对话框，设置所

7、示的对话框，设置导线和过孔的尺寸。可在文本栏中输入数值设置【最小导导线和过孔的尺寸。可在文本栏中输入数值设置【最小导线尺寸】、【最小过孔宽】、【最小过孔孔径】和相邻导线尺寸】、【最小过孔宽】、【最小过孔孔径】和相邻导线间允许的【最小间距】。线间允许的【最小间距】。图5-8【选择默认导线和过孔尺寸】对话框n n9 9）单击单击 下一步下一步 按钮，弹出如图按钮，弹出如图5-95-9所示的对话框，完成所示的对话框，完成PCBPCB向导设置。向导设置。图5-9【Protel 2004 电路板向导完成】对话框n n10）单击 完成 按钮，结束设计向导。系统会根据向导所做的设置建立一个PCB文件，默认文

8、件为“”，同时，打开PCB编辑器，在工作窗口显示PCB板框。【实例5-2】利用PCB模板创建PCBn n1）在PCB编辑窗口左侧的面板上，单击【Files】标签打开【Files】面板，选择【根据模板新建】标题栏下的【PCB Template】选项，弹出如图5-11所示的【Choose existing Document】对话框。图5-11【Choose existing Document】对话框n n2）在对话框中选择需要用到的模板，单击“打开”按钮，即以选定的标准模板创建一个PCB文件，默认的文件名“”，同时打开PCB编辑器。n n3）保存建立的PCB文件。【实例5-3】利用菜单命令生成PC

9、B文件n n1）按照第三章介绍的方法创建PCB项目“”。n n2）在项目“”中创建一个新的PCB文件，系统提供了多种命令可以创建PCB文件：n n（a）选择【文件】/【创建】/【PCB文件】菜单命令n n(b)打开窗口左侧的【Files】面板，单击【新建】标题栏下的“PCB Files”选项n n(c)打开主页面窗口，单击“Printed Circuit Board Dedign”选项，打开【Printed Circuit Board Dedign】标签页，在【PCB Documents】标题栏下选择“New Blank PCB Document”选项n n(d)打开【Projects】面板，

10、在面板中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【追加新文件到项目中】/【PCB】菜单命令n n3 3）执行上述任何一个命令，系统自动在【执行上述任何一个命令，系统自动在【ProjectsProjects】面板中的】面板中的“”“”项目下添加一个新的项目下添加一个新的PCBPCB文件，默认文件名为文件，默认文件名为“”“”，如图，如图5-125-12所示。所示。n n4 4）保存保存PCBPCB文件。选择【文件】文件。选择【文件】/【保存】菜单命【保存】菜单命令，在弹出的对话框中文件名栏内输入令，在弹出的对话框中文件名栏内输入“DpjDpj”，采用默认的扩展名，单击采用默认的扩展名，单击“保存保存

11、”按钮，保存后按钮，保存后的文件如图的文件如图5-135-13所示，同时，工作区的文件标签所示，同时，工作区的文件标签也相应的更新为也相应的更新为“”“”。图5-12 在项目中创建PCB文件图5-13 在项目中保存PCB文件【实例5-4】PCB窗口的管理n n我们就以Protel DXP自带的PCB项目PCB Auto-Routing为例来展示如何管理PCB的窗口。n n1）单击菜单中的【视窗】，会显示如图5-20所示的下拉菜单。图5-20【视窗】下的下拉菜单n n2 2）单击【平铺排列】，不同项目文件之间进行平铺排列，单击【平铺排列】，不同项目文件之间进行平铺排列，如图如图5-215-21所

12、示所示。图5-21 执行【平铺排列】菜单命令n n3 3）单击【水平排列】，不同项目之间进行水平层叠排列，单击【水平排列】，不同项目之间进行水平层叠排列，如图如图5-225-22所示。所示。图5-22 执行【水平排列】菜单命令n n4 4）单击【垂直排列】，不同项目文件之间进行垂直层叠单击【垂直排列】，不同项目文件之间进行垂直层叠排列，如图排列，如图5-235-23所示。所示。图5-23 执行【垂直排列】菜单命令n n5）单击【关闭全部文件】，可以关闭所有文件。n n6）单击【全部关闭】，可以关闭所有相关窗口。【实例5-5】放置一条导线n n1 1）设定当前的工作层位于顶层，执行【放置】设定当

13、前的工作层位于顶层，执行【放置】/【交互式【交互式布线】命令，或者单击【配线】工具栏中的布线】命令，或者单击【配线】工具栏中的 图标，此时图标，此时光标变成光标变成“十十”字形，在起点处单击鼠标确定即可。以焊字形，在起点处单击鼠标确定即可。以焊盘、过孔、导线等实体为起始端画线时，若盘、过孔、导线等实体为起始端画线时，若“十十”字光标字光标放置在合适的位置处，会出现一个八角亮环，表明可以进放置在合适的位置处，会出现一个八角亮环，表明可以进行导线端点的确定操作，如图行导线端点的确定操作，如图5-335-33所示。所示。n n注：如果焊盘、过孔、导线上并没有出现八角形亮环而被注：如果焊盘、过孔、导线

14、上并没有出现八角形亮环而被确定为导线起点，则所放置的导线与焊盘、过孔或原有导确定为导线起点，则所放置的导线与焊盘、过孔或原有导线之间将不会建立电气连接关系。线之间将不会建立电气连接关系。图5-33 确定导线起点n n2 2）确定起点后，拖动光标开始导线的放置。在拐角处单确定起点后，拖动光标开始导线的放置。在拐角处单击鼠标左键确认，作为当前线段的终点，同时也作为下一击鼠标左键确认，作为当前线段的终点，同时也作为下一段导线的起点，此时导线显示的颜色为当前工作层段导线的起点，此时导线显示的颜色为当前工作层顶层顶层的颜色。继续拖动鼠标，在需要换层处单击鼠标左键后，的颜色。继续拖动鼠标，在需要换层处单击

15、鼠标左键后，按一下按一下“+”键，切换到下一布线层（此处为底层），系键，切换到下一布线层（此处为底层），系统统n n注：导线是由一系列的直线段组成的，放置过程中，每次注：导线是由一系列的直线段组成的，放置过程中，每次改变方向时新的导线即会开始。按改变方向时新的导线即会开始。按“ShiftShift”和和“SpaceSpace”键可以切换选择导线方向改变的模式，有键可以切换选择导线方向改变的模式，有5 5种：即任意角种：即任意角度的斜线、度的斜线、4545 直线、直线、4545 弧线、弧线、9090 直线和直线和9090 弧线。实际弧线。实际设计中，拐角应尽量大于设计中，拐角应尽量大于9090，

16、避免，避免9090 或或9090 以下的拐角。以下的拐角。自动放置过孔，如图自动放置过孔，如图5-345-34所示。所示。图5-34 切换布线层n n3）单击鼠标左键确定过孔位置，继续拖动光标，在终点处单击鼠标左键，完成导线的放置，此段导线显示的颜色为当前工作层底层的颜色，如图5-35所示。n n4）此时光标仍为“十”字形，系统处于导线放置状态，可在新的起点继续单击鼠标左键放置导线，单击鼠标右键或按“Esc”键可退出放置状态。图5-35 完成导线放置【实例5-6】放置矩形填充n n1 1）执行【放置】执行【放置】/【矩形填充】命令，或者单击【配线】【矩形填充】命令，或者单击【配线】工具栏中的工

17、具栏中的 图标，显示光标变成图标，显示光标变成“十十”字形，进入放置字形，进入放置状态。状态。n n2 2）移动光标，在合适位置处单击鼠标左键，确定矩形填移动光标，在合适位置处单击鼠标左键，确定矩形填充的一个顶点，拖动光标，调整矩形填充的尺寸大小，如充的一个顶点，拖动光标，调整矩形填充的尺寸大小，如图图5-415-41所示。所示。n n3 3）单击鼠标左键，确定矩形填充的对角顶点，如图单击鼠标左键，确定矩形填充的对角顶点，如图5-425-42所示。所示。n n4 4）此时拖动小方块或小此时拖动小方块或小“十十”字，可以调整矩形填充的字，可以调整矩形填充的大小、位置、旋转角度等。大小、位置、旋转

18、角度等。n n5 5）调整完毕，再次单击鼠标左键确定，完成矩形填充的调整完毕，再次单击鼠标左键确定，完成矩形填充的放置，如图放置，如图5-435-43所示。所示。图5-41确定一个顶点图5-42 确定对角顶点图5-43放置矩形填充n n6)6)双击放置的矩形填充，打开如图双击放置的矩形填充，打开如图5-445-44所示的【矩形填充所示的【矩形填充】属性对话框。在该对话框内，可以详细设置矩形填充的】属性对话框。在该对话框内，可以详细设置矩形填充的有关属性。对于放置在信号层的矩形填充，应设置相应的有关属性。对于放置在信号层的矩形填充，应设置相应的网络名称，以便于区分。网络名称，以便于区分。图5-4

19、4【矩形填充】对话框【实例5-7】PCB敷铜n n1)执行【放置】/【敷铜】命令，或者单击【配线】工具栏中的 图标，在打开的对话框中进行敷铜属性的有关设置。n n2)设置完毕，单击“确认”按钮，关闭对话框，返回编辑窗口中，此时光标变成“十”字形。n n3)单击鼠标左键确定起点，移动光标到适当位置处，依次确定敷铜边界的各个顶点，如图5-46所示。图5-46 确定敷铜边界的各个顶点n n4)在终点处，单击鼠标右键，退出命令状态。同时系统会自动将起点和终点连接起来，形成一个封闭的区域，如图5-47所示。图5-47 形成封闭的区域n n5)拖动周围的小方块，系统会弹出图5-48所示的重新敷铜确认对话框。单击“Yes”按钮后，系统将按照调整重新敷铜。图5-48 确认重新敷铜n n6）最后完成的敷铜如图5-49所示，采用实心填充模式。图5-49 放置敷铜