大专毕业论文——基于Protel的PCB版图设计与抗干扰技术的研究bmwj.docx
《大专毕业论文——基于Protel的PCB版图设计与抗干扰技术的研究bmwj.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大专毕业论文——基于Protel的PCB版图设计与抗干扰技术的研究bmwj.docx(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、毕业论文【摘要】Prottel是是Alttiumm公司推推出的电电路辅助助设计系系统,是是第一个个将所有有的设计计工具集集成于一身身的板级级设计系系统。在在原理图图已完成成的基础础上利用用Prootell进行PPCB设设计一般遵循:确定外外形、布布局、布布线、规规则检查查等几个个步骤。分分析了布布局、布布线的基基本原则,探探讨了在在整个PPCB设设计过程程中的一一些经验验和技巧巧。原理理图绘好好后,接接着是设设计印制电路路板,简简称PCCB.进进行PCCB设计计一般遵遵循:规规划电路路板、装装入元器器件封装装库及网网络表、元元器件的的布局、布布线等步步骤PCCB在整整个电子子产品中中,扮演演了
2、整合合连接总总其成所所有功能能的角色色。本文通过过Prootell 软件件和几个个典型的的例子探探讨了整整个PCCB设计计过程,为正确确高效率率设计印印制电路路板提供供了有效效的途径径,分析析了各种种干扰产产生的途途径和原原因,介介绍了PPCB设设计中的的一些特特殊规则则及抗干干扰设计计的要求求。【关键词词】:印印刷电路路板、 电路路辅助设设计、规则、 技巧巧、 布线线技术、 电磁磁干扰 、PCBB PRROTEELABSTTRACCTAltiium Lauunchhes Prootell arre ccirccuitt-aiidedd deesiggn ssysttem, iss thhe
3、ffirsst oof aall thee deesiggn ttooll seetInnto thee booardds iin aa syysteem-lleveel ddesiign. Inn thhe sscheemattic diaagraam hhas beeen ccomppletted bassed on thee usse oof PProttel forr PCCB ddesiign 1 AAs ffollloweed: ideentiificcatiion of shaape, laayouut, wirringg, aa feew sstepps, succh aas
4、rrulee chheckkingg. AAnallysiis oof tthe layyoutt, tthe bassic wirringg . Thee prrincciplle oof tthe enttiree PCCB ddesiign proocesss iin ssomee off thhe eexpeerieencee annd sskillls. Affterr scchemmatiic ddrawwingg, ffollloweed bby ddesiign Priinteed ccirccuitt booardd, oor PPCB. Foor PPCB dessignn
5、 inn geenerral follloww: PPlannninng ccirccuitt booardds, commponnentts iintoo thhe ppackkagee daatabbasee annd nnetwworkk taablees, thee laayouut oof ccompponeentss, wwiriing andd ottherr sttepss inn thhe eentiire PCBB Ellecttronnicss prroduuctss, pplayyed a ttotaal iinteegraatedd innto alll thhe f
6、featturees oof ttheiir rrolee. In thiis ppapeer, Prootell DXXP ssofttwarre aand a ffew typpicaal eexammplees oof tthe enttiree PCCB ddesiign proocesss, in ordder to corrrecct aand effficiientt deesiggn oof pprinntedd ciircuuit boaard prooviddes an efffecttivee waay tto aanallyzee a varrietty oof iin
7、teerfeerennce genneraatedd byy thhe wwayss annd rreassonss, tthe inttrodducttionn off thhe PPCB dessignn soome speeciaal rrulees aand antti-jjammmingg deesiggn.【KEYY WOORD】:Priinteed ccirccuitt booardd 、dessignn ruuless、 auuxilliarry ccirccuitt、 wiirinng ttechhnollogyy skkillls 、EMII PCCB 、PRROTEEL
8、ssofttwarre目 录一、引言言1页二、软件件介绍11页三、干扰扰的来源源和传播播途径44页四、PCCB板图图设计的的一般原原则及注注意事项项.5页五、抑制制干扰源的的常用措措施6页六、总结结8页七、参考考文献88页八、致谢谢9页毕业论文一、 引言我国正处处在以经经济建设设为中心心和改革革开放的的大好形形势下电电子工业业的年增增长率会会超过220%,印刷电电路板工工业依附附整个电电子工业业也会随随势而涨涨而且超超过200%的增增长速度度,世界电电子工业业领域发发的技术术革命和和产业结结构变化化正为印印刷电路路的发展展带来新新的机遇遇和挑战战。印刷电电路随着着电子设设备的小小型化、数字化化
9、、高频化化和多功功能化发发展作为为电子设设备中电电气的互互连件。PPCB中中的金属属导线已已不只是是电流流流通与否否的问题题而是作作为信号号传输线线的作用用,也就是是说对高高频信号号和高速速数字信信号的传传输用PPCB的的电气测测试不仅仅要测量量电路或或网络的的通断和和短路等等是否符符合要求求而且还还应该测测量特性性阻抗值值是否在在规定的的合格范范围内只只有这两两方向都都合格了了印刷板板才符合合要求,印刷电电路板提提供的电电路性能能必须能能够使信信号传输输过程中中不发生生反射现现象信号号保持完完整降低低传输损损耗起到到匹配阻阻抗的作作用这样样才能得得到完整整可靠精精确无干干扰、噪音的的传输信信
10、号。论述利用用Prootell 软件件设计印印刷电路路板的技技术,其其中包括括电路原原理图设设计、印印刷电路路板PCCB的生生成以及及CAMM文件输输出.指指出了PProttel软软件最新新所具有有的一些些优点.分析了了在原理理图设计计和印刷刷电路板板设计过过程中会会出现的的问题,根据实实际电路路设计给给出了如如何避免免和解决决这些问问题的方方法,为为正确高高效率设设计印刷刷电路板板提供了了有效的的途径。随着电子子技术的的飞速发发展,PPCB的的密度越越来越高高,电子子系统的的工作频频率也越越来越高高;模拟拟电路、数数字电路路、大规规模的集集成电路路和大功功率电路路的混合合使用以以及电子子设备
11、的的工作带带宽越来来越宽,灵灵敏度越越来越高高:并随随着网路路技术的的应用,连连接各设设备之间间的电缆缆和空间间联网也也越来越越复杂。实实践证明明,当我我们在使使用PRROTEEL制板板时,尽尽管制定定了相关关的设计计规则及及约束条条件,在在进行自自动布局局和自动动布线时时,仍然然出现印印刷电路路板设计计不当,并并对系统统的可靠靠性产生生不良影影响。因因此,要要使电子子系统获获得最佳佳性能,在在用PRROTEEL制板板时,必必须采用用自动与与手动相相结合。并并应遵循循设计的的一般及及特殊规规则。二、软件件介绍(一)PProttel 99sse软件件介绍Prottel是是目前国国内最流流行的通通
12、用EDDA软件件,它是是将电路路原理图图设计、PPCB板板图设计计、电路路仿真和和PLDD设计等等多个实实用工具具软件组组合后构构成的EEDA工工作平台台,是第第一个将将EDAA软件设设计成基基于Wiindoows的的普及型型产品。PProttel 98率率先集成成了软件件界面,PProttel 99增增加了仿仿真功能能和PLLD设计计和信号号完整性性分析。在在此基础础上,PProttel 99SSE又增增加了一一些新的的功能,用用户使用用更加方方便灵活活。(二)利利用Prroteel 999see设计PPCB的的流程印制电路路板的设设计是PProttel 99sse的另另外一个个重要部部分。
13、在在这个过过程中,可可以借助助Prottel999see提供的的强大功功能实现现电路板板的版面面设计,完完成高难难度的布布线工作作。在PCBB设计中中,一般般采用双双面板或或多面板板,每一一层的功功能区分分都很明明确。在在多层结结构中零零件的封封装有两两种情况况,一种种是针式式封装,即即焊点的的导孔是是贯穿整整个电路路板的;另一种种是STTM封装装,其焊焊点只限限于表面面层;元元器件的的跨距是是指元器器件成形形后的端端子之间间的距离离。利用Prroteel 999see设计PCCB的流流程如图图1所示。图1 Prootell 999se设设计PCCB的流流程1PCCB设计计前的准准备工作作绘制
14、原理理图,然然后生成成网络表表。当然然,如果果是一个个非常简简单的电电路图,可可以直接接进行PPCB的的设计。2进入入PCBB设计系系统根据个人人习惯设设置设计计系统的的环境参参数,如如格点的的大小和和类型、光光标的大大小和类类型等,一一般来说说可以采采用系统统的默认认值。3设置置电路板板的有关关参数对对电路板板的大小小、电路路板的层层数等参参数进行行设置。4引入入生成的的网络表表网络表引引入时,需需要对电电路原理理图设计计中的错错误进行行检查和和修正。特特别注意意的是在在电路原原理图设设计时一一般不会会涉及零零件封装装的问题题,但PPCB设设计的时时候,零零件封装装是必不不可少的的。5布置置
15、各零件件封装的的位置可利用系系统的自自动布局局功能,但但自动布布局功能能并不太太完善,需需要进行行手工调调整各零零件封装装的位置置。6进行行布线规规则设置置布线规则则包括对对安全距距离、导导线形式式等内容容进行设设置,这这是进行行自动布布线的前前提。7进行行自动布布线Prottel 99sse系统统的自动动布线功功能比较较完善,一一般的电电路图都都是可以以布完的;但但很多走走线的布布置并不不令人满满意,需需要进行行手工调调整。8通过过打印机机输出或或硬拷贝贝保存完成电路路板的布布线后,保保存完成成的电路路线路图图文件,然然后利用用各种图图形输出出设备,如如打印机机或绘图图仪输出出电路板板的布线
16、线图。三、 干扰技术术的来源源和传播播途径干扰的来来源是多多方面的的。对于于控制系系统来说说,干扰扰既可能能来自外外部,也也可能来来自系统统内部。外外部干扰扰与系统统结构无无关,而而是由系系统所处处的环境境因素决决定;内内部干扰扰则与系系统结构构、制造造工艺等等有关。 外部干扰主要是空间电磁场的影响,包括输电线路和电气设备发出的电磁场,通信广播发射的无线电波,雷电、火花放电、弧光放电和辉光放电等放电现象等。 内部干扰主要由分布电容、分布电感等分布参数所引起的耦合感应,电磁场辐射感应,长线传输的波反射,多点接地造成的电位差以及寄生振荡引起的干扰;另外元器件产生的噪声也属于内部干扰。 尽管外部干扰
17、和内部干扰产生的原因不同,但是它们的传播途径和影响控制系统的机理基本相同,因而消除或抑制它们的方法和措施没有本质区别。 一、干扰传播途径 在控制设备的工作现场往往有许多强电设备,它们的启动和工作过程将产生干扰电磁场,另外还有来自于空间传播的电磁波和雷电的干扰,以及高压输电线周围交变磁场的影响等。干扰的传播途径主要有静电耦合、磁场耦合和公共阻抗耦合等; 1静电耦合 静电耦合是电场通过电容耦合途径窜入其他线路的。在两根导线之间会构成电容,印刷电路板上各印刷线路之间,以及变压器各绕组之间也都会构成电容。既然存在分布电容,就可以为频率为O的干扰信号提供阻抗为1jwc的通道,使得电场干扰得以窜人。 图7
18、1为两平行导体之间的电容耦合及其等效电路。图中Cl:是导体1和导体2之间的分布电容的总和,Cl,和C2g,分别是导体1和导体2的对地总电容,R是导体2的对地电阻。如果导体1上有干扰电压V1存在,导体2作为接受干扰的导体,则导体2上出现的干扰电压y。为当导体22对地电电阻只很很小,使使得jwwR(CC12+C2gg)11时,在这种情情况下,干干扰电压压Vn由由电容ccl2和和C2gg,的分分压关系系及V11确定,其其幅值比比前一种种情况大大得多。 2磁场耦合 空间磁场耦合是通过导体之间的互感进行的。在任何载流导体周围空间中都会产生磁场,而交变磁场则引起其周围的闭合回路中产生感应电动势。在设备内部
19、,线圈或变压器的漏磁会引起干扰;在设备外部,当两导体平行时,也会产生干扰,如图72所示。干扰电压是由于感应电磁场引起的耦合,其大小为 Vn=iwMI1其中w为交变感应电磁场的角频率,M为两导体之间的互感,Ll为导体1中的电流。 电磁场辐射也会造成干扰。当高频电流流过导体时,会在该导体周围产生向空间传播的电磁波。此时整个空间充满了从长波到微波范围的电磁波,一般称为无线电干扰。这种干扰极易被电源线和长信号线接收后传播到控制系统中。另外,长信号线具有天线效应,既能接收干扰信号,同时也能辐射干扰信号。 3公共阻抗耦合 公共阻抗耦合发生在两个电路的电流流经一个公共阻抗时,一个电路在该阻抗上的电压降会影响
20、到另一个电路。在控制系统中,通常总是用母线将电源引入,又将返回信号引入地线。在实际系统中,母线不可能是理想的(电阻等于零,电感等于零,电容等于无限大)导体,实际上它也有一定的电阻和电感。当流过较大的信号电流时,它的作用就像一根天线,会对外辐射信号。另外,母线之间、母线与其他信号线之间还有分布电容,干扰信号可以通过这个电容耦合过来。印刷电路板上的“地”线实际上是公共回流线,它也具有一定的电阻和电感,当流过地线的电流发生变化时,各个电路就通过它产生耦合,如图73所示。如果各电路之间有公共电源线,各独立回路回流通过公共回流线电阻Rni和R。(i,j=1,2,n)产生压降四、 PCB板板图设计计的一般
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大专 毕业论文 基于 Protel PCB 版图 设计 抗干扰 技术 研究 bmwj
限制150内