protelse教程学习教程.pptx
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1、18.3 电路板的工作层 8.3.1 工作层的类型 8.3.2 工作层的设置 8.3.3 工作层的打开与关闭8.4 设置PCB工作参数 8.4.1 Options选项卡的设置 8.4.2 Display选项卡的设置 8.4.3 Colors选项卡的设置 8.4.4 Show/Hide选项卡的设置第1页/共53页2 8.4.5 Defaults选项卡的设置 8.4.6 Signal Integrity选项卡的设置8.5 PCB中的定位 8.5.1 使用PCB MiniViewer定位 8.5.2 手动移动图纸 8.5.3 跳转到指定位置 8.5.4 PCB管理器中Browse PCB 选项卡的功
2、能第2页/共53页3 本章重点:1 印刷电路板的概念与分类 2 元件封装 3 焊盘、过孔与铜膜导线 4 PCB文件中关于工作层的概念与使用第3页/共53页48.1 印刷电路板基础8.1.1 印刷电路板的结构1.单面板 指仅一面有导电图形的电路板,也称单层板。单面板的特点是成本低,但仅适用于比较简单的电路设计,如收音机、电视机。对于比较复杂的电路,采用单面板往往比双面板或多层板要困难。2.双面板 指两面都有导电图形的电路板,也称双层板。其两面的导电图形之间的电气连接通过过孔来完成。由于两面均可以布线,对比较复杂的电路,其布线比单面板布线的布通率高,所以它是目前采用最广泛的电路板结构。第4页/共5
3、3页53.多层板 由交替的导电图形层及绝缘材料层叠压粘合而成的电路板。除电路板两个表面有导电图形外,内部还有一层或多层相互绝缘的导电层,各层之间通过金属化过孔实现电气连接。它主要应用于复杂的电路设计,如在微机中,主板和内存条的PCB采用46层电路板设计。8.1.2 元件的封装(Footprint)1.元件封装的分类 针脚式元件封装:常见的元件封装,如电阻、电容、三极管、部分集成电路的封装。这类封装的元件在焊接时,一般先将元件的管脚从电路板的顶层插入焊盘通孔,然后在电路板的底层进行焊接。由于针脚式元件的焊盘通孔贯通整个电路板,故在其焊盘的属性对话框内,Layer(层)的属性必须为Multi La
4、yer(多层)。第5页/共53页6 表面粘贴式元件封装:现在,越来越多的元件采用此类封装。这类元件在焊接时元件与其焊盘在同一层。故在其焊盘属性对话框中,Layer属性必须为单一板层(如Top layer 或Bottom layer)。(a)AXIAL0.4 (b)DIODE0.4 (c)RAD0.4 (d)FUSE (电阻类)(二极管类)(无极性电容类)(保险管)(e)XATAL1(晶振类)(f)VR5(电位器类)(g)SIP8(单列直插类)(h)RB.2/.4(极性电容类)(i)DB9/M(D型连接器)(j)TO-92B(小功率三极管)第6页/共53页7(k)LCC16(贴片元件类)(l)D
5、IP16(双列直插类)(m)TO-220(三极管类)图8.1 常见元件封装2.元件封装的编号 元件封装的编号规则一般为元件类型+焊盘距离(或焊盘数)+元件外形尺寸。根据元件封装编号可区别元件封装的规格。如AXIAL0.6表示该元件封装为轴状,两个管脚焊盘的间距为0.6英寸(600mil);RB.3/.6表示极性电容类元件封装,两个管脚焊盘的间距为0.3英寸(300mil),元件直径为0.6英寸(600mil);DIP14表示双列直插式元件的封装,两列共14个引脚。第7页/共53页88.1.3 焊盘(Pad)与过孔(Via)焊盘(Pad)的作用是用来放置焊锡、连接导线和焊接元件的管脚。根据元件封
6、装的类型,焊盘也分为针脚式和表面粘贴式两种,其中针脚式焊盘必须钻孔,而表面粘贴式无需钻孔。圆形焊盘 方形焊盘 八角形焊盘 表面粘贴式焊盘 针脚式焊盘的尺寸图8.2 常见焊盘的形状与尺寸 对于双层板和多层板,各信号层之间是绝缘的,需在各信号层有连接关系的导线的交汇处钻上一个孔,并在钻孔后的基材壁上淀积金属(也称电镀)以实现不同导电层之间的电气连接,这种孔称为过孔(Via)。第8页/共53页9 过孔有三种,即从顶层贯通到底层的穿透式过孔;从顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔;在内层间的隐藏过孔。过孔的内径(Hole size)与外径尺寸(Diameter)一般小于焊盘的内外径尺寸。图8.3为过孔
7、的尺寸与类型。(a)过孔的尺寸 (b)穿透式过孔 (c)盲过孔图8.3 过孔的尺寸与类型8.1.4 铜膜导线(Track)印刷电路板上,在焊盘与焊盘之间起电气连接作用的是铜膜导线,简称导线(Track)。它也可以通过过孔把一个导电层和另一个导电层连接起来。第9页/共53页108.1.5 安全间距(Clearance)进行印刷电路板设计时,为了避免导线、过孔、焊盘及元件间的距离过近而造成相互干扰,就必须在他们之间留出一定的间距,这个间距就称为安全间距。图8.4为安全间距示意图。图8.4 安全间距第10页/共53页118.2 PCB编辑器8.2.1 PCB编辑器的启动与退出1启动PCB编辑器(1)
8、通过打开已存在的设计数据库文件启动 执行菜单命令File|Open或单击打开图标,在弹出的对话框中,在相应路径下找到要打开的设计数据库文件名,单击打开按钮。展开设计导航树,双击Documents文件夹,找到扩展名为“.PCB”的文件,单击该文件,就可启动PCB编辑器,同时将该PCB图纸载入工作窗口中。(2)通过新建一个设计数据库文件进入 执行菜单命令File|New,弹出新建设计数据库对话框。在Database File Name文本框中键入设计数据库文件名,扩展名为.ddb,单击OK按钮,即可建立一个新的设计数据库文件。第11页/共53页12 打开新建立的设计数据库中的Documents文件
9、夹,再次执行菜单命令File|New,弹出如图8.5所示的New Document(新建设计文档)对话框,选取其中的PCB Document 图标,单击OK按钮,即在Documents文件夹中建立一个新的PCB文件,默认名为“PCB1”,扩展名为.PCB,此时可更改文件名。图8.5 New Document(新建设计文档)对话框第12页/共53页13 双击工作窗口中的或单击设计导航树中的PCB1.PCB文件图标,就可启动PCB编辑器,如图8.6所示。图中左边是PCB管理窗口,右边是工作窗口。PCB管理器窗口浮动工具栏工作窗口工作层标签文件标签图8.6 PCB编辑器第13页/共53页142.退出
10、PCB编辑器 在PCB编辑器状态下,执行菜单命令File|Close,或在PCB管理器中,用鼠标右键单击要关闭的PCB文件,在弹出的快捷菜单中,单击Close命令。8.2.2 PCB编辑器的画面管理1画面显示(1)画面的放大 使用快捷键Page Up键。(2)画面的缩小 使用快捷键Page Down键。第14页/共53页15(3)对选定区域放大 区域放大:执行菜单命令View|Area或用鼠标单击主工具栏的 图标,光标变为十字形,将光标移到图纸要放大的区域,单击鼠标左键,确定放大区域对角线的起点,再移动光标拖出一个矩形虚线框为选定放大的区域,单击鼠标左键确定放大区域对角线的终点,可将虚线框内的
11、区域放大。中心区域放大:执行菜单命令View|Around Point,光标变为十字形,移到需放大的位置,单击鼠标左键,确定要放大区域的中心,移动光标拖出一个矩形区域后,单击鼠标左键确认,即可将所选区域放大。(4)显示整个电路板/整个图形文件 显示整个电路板:执行菜单命令View|Fit Board,可将整个电路板在工作窗口显示,但不显示电路板边框外的的图形。第15页/共53页16 显示整个图形文件:执行菜单命令View|Fit Document或单击图标 ,可将整个图形文件在工作窗口显示。如果电路板边框外有图形,也同时显示出来。图8.7是两个命令执行后的结果对比。(a)执行菜单命令View|
12、Fit Board (b)执行菜单命令View|Fit Document图8.7 两条命令的效果对比第16页/共53页17(5)采用上次显示比例显示 执行菜单命令View|Zoom Last,可使画面恢复至上一次的显示效果。(6)画面刷新 使用快捷键END键。2.窗口管理(1)多窗口的管理 以同时打开2个设计数据库文件为例,在菜单栏的Windows菜单中有6项命令。Title命令:窗口平铺显示。Cascade命令:窗口层叠显示。Title Horizontally命令:使所有打开的文件窗口以水平分割平铺的方式显示在工作窗口中。Title Vertically命令:使所有打开的文件窗口以垂直分割
13、平铺的方式显示在工作窗口中。第17页/共53页18 Arrange Icons命令:使打开的文件窗口最小化时的图标在工作窗口底部有序排列。Close All命令:执行该命令,可关闭所有窗口。(2)单窗口的管理 在当前工作窗口顶部显示的文件标签中,用鼠标右键单击某一文件,可弹出快捷菜单,各菜单命令的功能如下:Close:关闭该文件。Split Vertical:将该文件与其它文件垂直分割显示。对所有的文件都执行该命令,则所有文件窗口都会进行垂直分割显示。Split Horizontal:将该文件与其它文件水平分割显示。对所有文件都执行该命令,则所有文件窗口都会进行水平分割显示。第18页/共53页
14、19 Title All:所有窗口平铺显示。Merge All:隐藏所有文件。文件以标签的形式显示,单击某标签即可显示相应的文件的内容。3PCB的工具栏、状态栏、管理器的打开与关闭(1)工具栏的打开与关闭 执行菜单命令View|Toolbars,弹出一个子菜单如图8.8所示。在子菜单中选择相应工具栏名称。图8.8 View|Toolbars弹出的子菜单(2)状态栏与命令栏的打开与关闭 执行菜单命令View|Status Bar,可打开和关闭状态栏。执行菜单命令Viw|Command Status,可打开与关闭命令栏。第19页/共53页20(3)PCB管理器的打开与关闭 执行菜单命令View|D
15、esign Manager,或用鼠标单击主工具栏的 图标,可打开与关闭PCB管理器。打开PCB管理器。8.3 电路板的工作层8.3.1 工作层的类型 执行菜单命令Design|Option,系统将弹出如图8.9所示的Document Options对话框。1.Signal layer(信号层)信号层主要用于布置电路板上的导线。Protel 99 SE提供了32个信号层,包括Top layer(顶层)、Bottom layer(底层)和30个MidLayer(中间层)。第20页/共53页21图8.9 Document Options对话框第21页/共53页222Internal plane la
16、yer(内部电源/接地层)Protel 99 SE提供了16个内部电源层/接地层。该类型的层仅用于多层板,主要用于布置电源线和接地线。我们称双层板、四层板、六层板,一般指信号层和内部电源/接地层的数目。3.Mechanical layer(机械层)Protel 99 SE提供了16个机械层,它一般用于设置电路板的外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明以及其它的机械信息。机械层可以附加在其它层上一起输出显示。4.Solder mask layer(阻焊层)Protel 99 SE提供了Top Solder(顶层)和Bottom Solder(底层)两个阻焊层。5.Paste mask layer
17、(锡膏防护层)Protel 99 SE提供了Top Paste(顶层)和Bottom Paste(底层)两个锡膏防护层。第22页/共53页236.Keep out layer(禁止布线层)禁止布线层用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该区域外是不能自动布局和布线的。7.Silkscreen layer(丝印层)丝印层主要用于放置印制信息,如元件的轮廓和标注、各种注释字符等。Protel 99 SE提供了Top Overlay和Bottom Overlay两个丝印层。8.Multi layer(多层)电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板,与
18、不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层,多层。一般,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。第23页/共53页249.Drill layer(钻孔层)钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息(如焊盘、过孔就需要钻孔)。Protel 99 SE提供了Drill guide(钻孔指示图)和Drill drawing(钻孔图)两个钻孔层。8.3.2 工作层的设置1.设置Signal layer和Internal plane layer 执行菜单命令Design|Layer Stack Manager,可弹出图8.10所示的Layer Stack Ma
19、nager(工作层堆栈管理器)对话框。(1)添加层的操作 选取TopLayer,用鼠标单击对话框右上角的Add Layer(添加层)按钮,就可在顶层之下添加一个信号层的中间层(MidLayer),如此重复操作可添加30个中间层。单击Add Plane按钮,可添加一个内部电源/接地层,如此重复操作可添加16个内部电源/接地层。第24页/共53页25图8.10 Layer Stack Manager(工作层堆栈管理器)对话框第25页/共53页26(2)删除层的操作 先选取要删除的中间层或内部电源/接地层,单击Delete(删除)按钮,在确认之后,可删除该工作层。(3)层的移动操作 先选取要移动的层
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