电路板设计入门.ppt

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1、第第8章章 电路板设计入门电路板设计入门PCB参数设置及规划参数设置及规划1利用模板和向导创建利用模板和向导创建PCB2Protel DXP课程描述：课程描述：本本章章主主要要介介绍绍Protel DXP软软件件PCB电电路路板板环环境境参参数数设设置、板层设置、边界设置以及设计规则设置。置、板层设置、边界设置以及设计规则设置。要要求求熟熟练练掌掌握握边边界界设设置置，熟熟练练加加载载元元件件封封装装库库、网网络表及元件，使用模板或向导创建标准络表及元件，使用模板或向导创建标准PCB 电路板。第8章 电路板设计入门Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作8.1.1 设置环

2、境参数设置环境参数打开两级放大电路工程，新建打开两级放大电路工程，新建PCB文件。执行菜单命令文件。执行菜单命令Design/Options，打开，打开Board Options对话框对话框 Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作Measurement Units：设置度量单位：设置度量单位。公制。公制（Metric，单位，单位mm）英制（英制（Imperial，单位，单位mil）；）；Snap Grid：设置捕捉栅格：设置捕捉栅格。光标移动的最小单位；。光标移动的最小单位；Component Grid：设置元件移动的间距：设置元件移动的间距。元件。元件移动的最小单位；

3、移动的最小单位；Electrical Grid：设置电气栅格属性：设置电气栅格属性。电气捕捉。电气捕捉的最小单位；的最小单位；Visible Grid：设置可视栅格的类型和栅距：设置可视栅格的类型和栅距。Sheet Position：设置图纸大小。：设置图纸大小。Display Sheet：显示图纸。：显示图纸。Lock Sheet Primitive：机械层与图纸链接。：机械层与图纸链接。Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作8.1.2 设置电路板的工作层设置电路板的工作层 工作层的设置通常是由工作层的设置通常是由Board Layers对话框和对话框和Layer S

4、tack Manager对话框结合来完成的。对话框结合来完成的。DesignDesign/Layer Stack ManagerLayer Stack Manager菜单命令菜单命令，显示如图，显示如图所示的所示的Layer Stack ManagerLayer Stack Manager对话框对话框Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作8.1.2 设置电路板的工作层设置电路板的工作层执行菜单命令执行菜单命令DesignDesign/Board LayersBoard Layers，显示如图所示的显示如图所示的Board LayersBoard Layers对话框对话框

5、Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v工作层的种类工作层的种类 Protel DXP为多层印制电路板设计提供了为多层印制电路板设计提供了32个信号层，个信号层，16个内层个内层电源接地层、电源接地层、16个机械层和个机械层和10个辅助图层。个辅助图层。（1）信号层（）信号层（Signal Layers）：放置元件和布线。包括）：放置元件和布线。包括Top Layer、Bottom Layer以及以及MidLayerX，最多，最多32层。层。（2）内部电源层（）内部电源层（Internal Plane）：放置电源线和地线。）：放置电源线和地线。InternalPlane

6、X，最多，最多16层。层。（3）机械层（）机械层（Mechanical Layers）：电路板的装配和制造细节。）：电路板的装配和制造细节。最多最多16层。层。（4）丝印层（）丝印层（Silkscreen Layers）：印刷标志图案，元件编号，元）：印刷标志图案，元件编号，元件值等信息。件值等信息。顶层丝印层（Top Overlay）、底层丝印层（Bottom Overlay）。（5）防护层（）防护层（Mask Layers）助焊层：顶层助焊层（Top Solder）、底层阻焊层（Bottom Solder）阻焊层：顶层阻焊层（Top Paste）、底层阻焊层（Bottom Paste）（6

7、）其他工作层）其他工作层 禁止布线层（禁止布线层（Keep Out Layer）:设定电气边界，边界外不能布线。设定电气边界，边界外不能布线。Drill Guide与与Drill Drawing：钻孔辅助定位与钻孔图。：钻孔辅助定位与钻孔图。Multi-Layer：复合层。放置多层焊盘与过孔。：复合层。放置多层焊盘与过孔。Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v信号层与内电层的设置信号层与内电层的设置 Design/Layer Stack Manager菜单命令,打开层堆栈管理器（Layer Stack Manager）Top Dielectric复选框：添加顶层绝缘层

8、。Bottom Dielectric复选框：添加底层绝缘层。：设置核心层（Core）与预浸料坯层在 堆栈中的分布。Layer Pairs：按信号层分布；Internal Layer Pairs：按内电层分布；Build：按绝缘层分布;Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v信号层与内电层的设置信号层与内电层的设置Add Layer：添加信号层。Add Plane：添加内电层。Configure Drill Pairs：设置钻孔。Menu：Example Layer Stacks：堆栈样板；Copy To Clipboard：当前层复制到剪贴板；Protel DXP8.1

9、 PCB设计的前期工作设计的前期工作v打开打开/关闭工作层和设置工作层颜色关闭工作层和设置工作层颜色执行菜单命令执行菜单命令DesignDesign/Board LayersBoard Layers，打开打开Board LayersBoard Layers对话框对话框。Show复选框：打开或关闭该层。Color：修改层颜色。All On：打开所有的工作层。Used On：打开所有已使用的工作层。Selected On：打开选中的工作层。Clear：取消已选中的工作层。Default Color Set：工作层颜色设置为系统默认颜色。Classic Color Set：工作层颜色设置为经典颜色。

10、Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作8.1.3 电路板的规划电路板的规划 电路板的规划包括：电路板物理边界的确定，电路板的规划包括：电路板物理边界的确定，电路板的外形，电路板电气边界的确定以及电路板的外形，电路板电气边界的确定以及定位孔的放置等。定位孔的放置等。v防盗锁防盗锁Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作8.1.3 电路板的规划电路板的规划 电路板的规划包括：电路板物理边界的确定，电路电路板的规划包括：电路板物理边界的确定，电路板的外形，电路板电气边界的确定以及定位孔的放板的外形，电路板电气边界的确定以及定位孔的放置等。置等。v设置电路

11、板的物理边界设置电路板的物理边界 物理边界是指电路板的实际形状及其外形尺寸大小。设置物理边界在机械1层中进行，其步骤：1.确定新的坐标原点。单击布线工具栏 确定新的坐标原点。2.计算各个角点的坐标。3.设置捕捉网格的尺寸。4.绘制物理边界。一般从坐标原点开始画，观察状态栏获取光标坐标。Protel DXPProtel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v设置电路板外形设置电路板外形执行菜单命令Design/Board ShapeRedefine Board Shape：重新定义PCB的外形。Move Board Vertices：移动PCB的外形顶点。Move Board Sha

12、pe：移动PCB的位置。Define from selected objects：根据选中对象定义PCB的外形。Auto-Position Sheet：自动定位图纸。Protel DXPProtel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v设置定位孔设置定位孔 在放置定位孔的位置放置焊盘，作为电路板的定位孔。打开焊盘的属性对话框Hole Size：焊盘的孔径（内径）。X-Size：X轴尺寸。Y-Size：Y轴尺寸。（注意：作为定位孔，设置内径大于外径，因此焊盘没有敷铜区）Protel DXPProtel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v设置电气边界设置电气边界电气边

13、界设置放置元件和进行布线的有效区域。（1）将图层转换到禁止布线层（Keep-Out Layer）；（2）执行菜单命令Place/Keepout /Track；（3）单击鼠标，确定一个边的起点（电气边界应比物理边界缩进1mm左右）；（4）通过目测可视格栅，依次确定矩形其他三个角点的位置，再回到起点，单击鼠标右键退出划线状态，完成电气边界的绘制；（5）电气边界的大小，也可通过编辑各边的起始坐标修改；Protel DXPProtel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作8.1.4 载入网络连接与元件封装载入网络连接与元件封装手动布局与布线：放入元件封装，然后连接。手动布局与布线：放入元件

14、封装，然后连接。自动布局与布线：需要载入网络连接与元件封装。自动布局与布线：需要载入网络连接与元件封装。1.绘制原理图，并编译。2.确认已经载入所需的元件封装库。v载入元件的封装库与载入元件库的方法完全相同。Protel DXP8.1 PCB设计的前期工作设计的前期工作v载入网络连接与元件封装载入网络连接与元件封装（1 1）电路原理图文件执行菜单命令）电路原理图文件执行菜单命令DesignDesign/Updata Updata PCB filename.PCBDOCPCB filename.PCBDOC载入或由载入或由PCBPCB文件执行菜单命令文件执行菜单命令DesignDesign/Im

15、port Changes From filename.PRJPCBImport Changes From filename.PRJPCB载入载入 。（2 2）系统弹出）系统弹出Engineering Change OrderEngineering Change Order对话框对话框 。Protel DXP（3 3）单击）单击Validate ChangesValidate Changes按钮，系统逐项检查按钮，系统逐项检查提交的修改有无违反规则的情况，并在提交的修改有无违反规则的情况，并在StatusStatus栏栏的的CheckCheck列中显示是否正确列中显示是否正确.（4 4）单击）单

16、击Execute ChangesExecute Changes按钮按钮,将网络表和元件将网络表和元件载入载入PCBPCB编辑器中。编辑器中。（5 5）单击）单击CloseClose按钮，关闭按钮，关闭Engineering Change Engineering Change OrderOrder对话框，即可看见载入的元件和网络预拉对话框，即可看见载入的元件和网络预拉线线 Protel DXP 手工规划电路板的层结构、物理边界、电气边界比较繁琐，而且很多电路板具有共同的特征，因此Protel DXP提供了大量的PCB模板和一个向导协助用户创建标准的电路板。8.2.1 8.2.1 利用模板创建电路

17、板利用模板创建电路板 单击单击FilesFiles面板下部面板下部New from TemplatNew from Templat标题栏中的标题栏中的PCB TemplatesPCB Templates选项选项 ，系统弹出如图所示模板选择对话框系统弹出如图所示模板选择对话框 8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP选择合适的选择合适的PCBPCB模板文件，即可生成模板文件，即可生成PCBPCB文件及其边框文件及其边框板，如图为板，如图为XT short bus电路板电路板 8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXPv 调整电路板的层结构调整电路板的层结

18、构XT short bus为多层板，将其改造成双层板为多层板，将其改造成双层板（1）删除多余层上的全部元件。将该层设置为当前层，执行菜单命）删除多余层上的全部元件。将该层设置为当前层，执行菜单命令令EditEdit/SelectSelect/All on LayerAll on Layer，选中该层全部对象，选中该层全部对象，然后删除。然后删除。（2）删除多余层。执行）删除多余层。执行 DesignDesign/Layer Stack ManagerLayer Stack Manager菜单菜单命令命令，打开，打开Layer Stack ManagerLayer Stack Manager对话

19、框，删除多余的层。对话框，删除多余的层。8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP8.2.2 利用向导创建电路板（1 1）单击）单击FilesFiles面板下部面板下部New from TemplatNew from Templat标题栏中的标题栏中的PCB Board PCB Board WizardWizard选项选项 ，启动，启动PCBPCB向导。向导。8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（2 2）单击）单击NextNext按钮继续按钮继续 ，设置，设置PCBPCB板尺寸单位板尺寸单位8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel D

20、XP（3 3）单击）单击NextNext按钮继续按钮继续 ，选择一种，选择一种PCBPCB标准模板，本例选择标准模板，本例选择XT XT Short busShort bus。8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（4 4）单击）单击NextNext按钮继续按钮继续 ，设置板层，设置板层8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（5 5）单击）单击NextNext按钮继续按钮继续 ，设置过孔样式，设置过孔样式8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（6 6）单击）单击NextNext按钮继续，选择直插元件或者表贴，确定元件放按钮

21、继续，选择直插元件或者表贴，确定元件放置在单面或双面置在单面或双面 8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（7 7）单击）单击NextNext按钮继续按钮继续 ，设置导线和过孔的尺寸，以及最小线间设置导线和过孔的尺寸，以及最小线间距等参数距等参数 8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（8 8）单击）单击NextNext按钮继续按钮继续 ，完成完成PCBPCB向导生成设置向导生成设置 8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP（9）单击）单击FinishFinish按钮，系统生成如图所示印制电路板边框按钮，系统生成如图所示印制

22、电路板边框 8.2 利用PCB模板和向导创建标准电路板Protel DXP1 1填空题填空题（1）创建）创建PCB文件有文件有 种方式。种方式。答案：答案：3（2）放置焊盘可执行）放置焊盘可执行Place/命令。命令。答案：答案：Pad（3）在）在PCB编辑器中，在编辑器中，在 对话框内，设置对话框内，设置 可视栅格间距。可视栅格间距。答案：答案：Design/Options 作业及练习Protel DXP2 2判断题判断题（1 1）电气边界用于限制元件布置及铜膜走线在此范围内。电气边界用于限制元件布置及铜膜走线在此范围内。（）答案：答案：（2）Protel DXP系统功能强大，提供了丰富的集

23、成元件库。在向系统功能强大，提供了丰富的集成元件库。在向PCB载入网络表的过程中，可以自动加载所需的各种元件库。（载入网络表的过程中，可以自动加载所需的各种元件库。（）答案：答案：（3 3）为了设计印制电路板，在画电路原理图时每个元器件必须有封）为了设计印制电路板，在画电路原理图时每个元器件必须有封装，而且元器件封装的焊盘与电路原理图元器件管脚之间必须有对应装，而且元器件封装的焊盘与电路原理图元器件管脚之间必须有对应关系。关系。（）答案：答案：作业及练习Protel DXP4上机操作题（1）试采用不同方法创建一个）试采用不同方法创建一个PCB文件，文件名为文件，文件名为MyPCB.PcbDoc

24、。（2）在）在MyPCB.PcbDoc中，练习电路板参数设置。中，练习电路板参数设置。（3）在在MyPCB.PcbDoc中中，练练习习元元件件封封装装库库的的浏浏览览、查查询询。并并放放置置两两级级放大电路所需的各种元件。放大电路所需的各种元件。（4）在在MyPCB.PcbDoc中中，增增加加一一项项接接地地网网络络（GND）宽宽度度规规则则（Width），要求宽度范围为），要求宽度范围为20mil-120mil，推荐宽度为，推荐宽度为60mil。作业及练习Protel DXPProtel DXP上机实验上机实验（1）在）在MyPCB.PcbDoc中，练习电路板参数设置。中，练习电路板参数设置。（2）设置电路板的工作层。）设置电路板的工作层。（3）教材）教材P140，设计电路板的外形。，设计电路板的外形。（4）有兴趣的同学完成下面耳机电路的设计。）有兴趣的同学完成下面耳机电路的设计。Protel DXPProtel DXP耳机电路图耳机电路图(三极管三极管+运算放大器运算放大器opa2134)Protel DXP