电路板设计和制作.pptx

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1、11.0 前言原理图的绘制原理图的绘制原理图包括：元件标志（Symbol）、导线、电源、输入输出端口原理图输入步骤：1、查找所需原理图库文件并加载；2、绘制所需元件；3、绘制原理图；4、注释原理图；第1页/共146页21.0 前言网络报表的生成网络报表的生成 网络报表是电路原理图设计和印制板设计之间的桥梁和纽带。网络报表包含原理图中的元件封装信息。此外，由已经设计好的PCB文件中可以提取网络报表。第2页/共146页31.0 前言PCBPCB设计设计PCB包括：元件封装、导线、电源插座、输入输出端口、安装孔PCB设计步骤：1、设置PCB模板；2、检查网络报表，并导入；3、对所有元件进行布局；4、

2、按照元件的电气连接进行布线；5、敷铜，放置安装孔；6、对整个PCB检错；7、导出PCB文件，准备制作第3页/共146页41.0 前言ProtelProtel是是Protel Protel TechnologyTechnology公公司司开开发发的的功功能能强强大大的的电电路路CADCAD系系列列软软件件，基基本本上上可可以以分分为为5 5个组件：个组件：原理图设计组件原理图设计组件PCBPCB设计组件设计组件自动布线组件自动布线组件可编程逻辑器件组件可编程逻辑器件组件电路仿真组件电路仿真组件第4页/共146页5ProtelProtel文件类型：文件类型：.ddb 设计数据库文件设计数据库文件.

3、lib 元件库文件元件库文件.sch原理图文件原理图文件.pcb 印制电路板文件印制电路板文件.net 网络表文件网络表文件.pld 可编程逻辑器件描述文件可编程逻辑器件描述文件.rep 报告文件报告文件.prj 项目文件项目文件.bk 自动备份文件自动备份文件1.0 前言第5页/共146页6电路板设计基本流程：电路板设计基本流程：电路原理图设计电路原理图设计产生网络表产生网络表印刷电路板印刷电路板PCBPCB设计设计报表输出报表输出1.0 前言第6页/共146页7原理图设计基本流程：原理图设计基本流程：设置图纸设置图纸装载元件库装载元件库元件布局元件布局电路布线电路布线 元件封装与序号元件封

4、装与序号报表输出报表输出存盘与打印存盘与打印印刷电路板设计基本流程：印刷电路板设计基本流程：规划电路板和环境参数规划电路板和环境参数引入网络表引入网络表元件布局和调整元件布局和调整布线规则设置布线规则设置自动布线和手工调整自动布线和手工调整报表输出报表输出存盘与打印存盘与打印1.0 前言第7页/共146页8课程内容与要求：课程内容与要求：1.1.学会画原理图（学会画原理图（SCHSCH）2.2.学会创建学会创建SCHSCH零件零件 3.3.把原理图转换成电路板（把原理图转换成电路板（PCBPCB）4.4.对对PCBPCB进行布局布线和检查进行布局布线和检查 5.5.学会创建学会创建PCBPCB

5、零件库零件库 6.6.理解掌握布局布线规则。理解掌握布局布线规则。7.7.完成温度测量系统的电路设计与制板完成温度测量系统的电路设计与制板1.0 前言第8页/共146页91.1 Protel环境设置新建一个.ddb文件第9页/共146页10此项默认即可自定义.ddb文件名修改ddb文件路径1.1 Protel环境设置第10页/共146页11设置访问密码最后确定1.1 Protel环境设置第11页/共146页12设计组：设定设计小组成员回收站：存放临时性删除文档设计管理器：文件管理编辑和访问权限1.1 Protel环境设置第12页/共146页13新建.sch文件1.1 Protel环境设置第13

6、页/共146页14新建.sch文件最后确定1.1 Protel环境设置第14页/共146页15修改文件名1.1 Protel环境设置第15页/共146页16添加/删除零件库设计管理器菜单栏工具栏绘图工具栏状态栏命令栏编辑区帮助按钮元件管理器1.1 Protel环境设置第16页/共146页17设置sch操作环境1.1 Protel环境设置第17页/共146页18图纸大小设置图纸颜色图纸边框颜色图纸立式还卧式1.1 Protel环境设置第18页/共146页191.1 Protel环境设置第19页/共146页201.1 小结本小结要求：本小结要求：1.1.熟悉数据库文件的新建，原理图文件的新建、熟悉

7、数据库文件的新建，原理图文件的新建、删除、恢复、更名等操作删除、恢复、更名等操作2.2.熟悉熟悉ProtelProtel工作界面工作界面3.3.学会原理图工作环境设置学会原理图工作环境设置第20页/共146页211.2 原理图元件制作内容要求：元件图形的绘制 （1）元件子库（.Lib）的建立。（2）元件库编辑器画图工具的使用。（3）分立元件、集成电路（包括带子件IC）图形的绘制。第21页/共146页221.2 原理图元件制作在原理图编辑过程中，由于下列原因之一，可能需要修改已有元件的电气图形符号或创建新元件的电气图形符号：(1)在Protel99元件电气图形符号库文件中找不到找不到所需元件的电

8、气图形符号。(2)元件图形符号不不符符合合要要求求，例如分立元件电气图形库Miscellaneous.lib中二极管、三极管的电气图形符号与GB 472885标准不一致。(3)元件电气图形符号库内引脚编号与PCB封装库内元件引脚编号不一致引脚编号不一致。(4)元件电气图图形形符符号号尺尺寸寸偏偏大大，如引脚太长，占用图纸面积多，不利于绘制元件数目多的原理图。在Protel99中修改、创建元件电气图形符号非常容易、方便，在元元件件电电气气图图形形符符号号编编辑辑器器SchLibSchLib窗窗口口内，通过“画画图图”工工具具即可绘制出元件电气图形符号的外形，添加引脚后即可获得元件的电气图形符号。

9、既可以在原有元件库内增增加加新新元元件件的电气图形符号，也可以创建新元件库创建新元件库。第22页/共146页231.2 原理图元件制作手工绘制元件具体操作步骤：手工绘制元件具体操作步骤：1.1.新建元件库新建元件库mysch.libmysch.lib2.2.新建元件并命名，增加画图工具新建元件并命名，增加画图工具3.3.放置元件外框放置元件外框4.4.放置引脚并修改属性放置引脚并修改属性5.5.保存文件保存文件利用库元件绘制其他元件步骤：利用库元件绘制其他元件步骤：1.1.查找相似库元件进入编辑界面查找相似库元件进入编辑界面2.2.复制库元件到新建库文件中复制库元件到新建库文件中3.3.修改元

10、件形状或引脚修改元件形状或引脚4.4.保存文件保存文件第23页/共146页241.2 原理图元件制作原理图元件制作文件第24页/共146页25修改文件名1.2 原理图元件制作第25页/共146页26修改元件名1.2 原理图元件制作第26页/共146页27增加主工具和画图工具注意画图工具没有注意画图工具没有电气特性电气特性1.2 原理图元件制作第27页/共146页28常用的库元件绘制快捷键：常用的库元件绘制快捷键：P/PP/P：画元器件引脚：画元器件引脚P/LP/L：画直线：画直线P/RP/R：画矩形：画矩形T/ET/E：元器件重命名：元器件重命名T/CT/C：创建一个新元器件：创建一个新元器件

11、T/WT/W：创建一个新的子件：创建一个新的子件T/RT/R：删除元器件：删除元器件T/TT/T：删除子件：删除子件X X：水平翻转：水平翻转Y Y：竖直翻转：竖直翻转左键：确定左键：确定右键：取消右键：取消TabTab：查看属性：查看属性SpaceSpace：翻转：翻转9090度度Page upPage up：放大：放大Page downPage down：缩小：缩小ENDEND：刷新：刷新1.2 原理图元件制作第28页/共146页29画外框工具1.2 原理图元件制作将第一引脚定位在工作区（0，0）点，放置位置偏移光标定位于（0，0）点第29页/共146页30引脚号引脚名称电气特性1.2 原

12、理图元件制作对于连续放置的同一类元器对于连续放置的同一类元器件、网络标号、引脚等，选件、网络标号、引脚等，选择放置第一个时，按下择放置第一个时，按下TabTab键，对其属性进行修改并放键，对其属性进行修改并放置后，连续放置后面的同类置后，连续放置后面的同类部件时，属性同上并会自动部件时，属性同上并会自动为后面的部件标识加为后面的部件标识加1 1第30页/共146页31圆头为电气结点带有上划线的引脚名称输入方法：每输入一个字母后，紧随一个1.2 原理图元件制作电气结点表示芯片的引脚电气结点表示芯片的引脚与外导线发生电气连接，与外导线发生电气连接，故一定要在引脚外端点故一定要在引脚外端点第31页/

13、共146页32修改元件属性元件标号元件描述元件封装用同样的方法创建TLC542芯片1.2 原理图元件制作第32页/共146页331.2 原理图元件制作元件报表元件库报表元件规则检查报表第33页/共146页34编辑元器件1.2 原理图元件制作注意元件库第34页/共146页35选中元器件，按ctl+c并左击元件1.2 原理图元件制作第35页/共146页36新建元件TL431，按ctl+v复制元件，并左击确定1.2 原理图元件制作切换到.lib文件取消选择第36页/共146页371.2 原理图元件制作设置属性按ctl可随意放置选中区域注意Show和Pin选项设置元件属性设置引脚要和交叉点匹配第37页

14、/共146页381.2 原理图元件制作用同样的方法创建数码管第38页/共146页39添加/删除零件库1.2 原理图元件制作第39页/共146页40添加去掉已添加库确定1.2 原理图元件制作第40页/共146页41添加自定义元件库1.2 原理图元件制作第41页/共146页421.3 原理图布局对于元件名信息不全的元器对于元件名信息不全的元器件，建议用通配符件，建议用通配符*和和?快速查找元件不清楚元件在哪个库中，则用元件查询查找元件第42页/共146页431.2 小结本小结要求：本小结要求：1.1.熟悉原理图库元件编辑器中主要的快捷键熟悉原理图库元件编辑器中主要的快捷键2.2.熟练掌握手工绘制元

15、件具体操作步骤熟练掌握手工绘制元件具体操作步骤3.3.熟练掌握利用库元件绘制其他元件步骤熟练掌握利用库元件绘制其他元件步骤4.4.学会报表生成及规则检查学会报表生成及规则检查5.5.学会添加学会添加/删除零件库删除零件库6.6.注意引脚电气功能与属性设置及定位注意引脚电气功能与属性设置及定位第43页/共146页441.3 原理图布局放置芯片放置芯片AT89C52AT89C52、TLC542TLC542、TL431TL431、LM148LM148、6N1376N137数码管数码管DPYDPY、PNPPNP三极管元件、晶振三极管元件、晶振CRYSTALCRYSTAL、电阻、电阻RES2RES2、电

16、容、电容CAPCAP、电解电容、电解电容ELECTROLELECTROL、接口、接口CON6CON6元件布局原则：功能模块化、元件就近元件布局原则：功能模块化、元件就近第44页/共146页45输入元件的首英文字母可快速查找元件提取元件选择元件库双击元件可提取提取元件按Tab键修改属性后再单击放置1.3 原理图布局不清楚元件在哪个库中，则用元件查询查找元件第45页/共146页46零件库名称元件封装元件序号元件型号注意：注意：封装和序号是元件的关键属性，封装和序号是元件的关键属性，必须设置；并且序号在整个工必须设置；并且序号在整个工程中是唯一的，不能重复。程中是唯一的，不能重复。确定1.3 原理图

17、布局第46页/共146页471.3 原理图布局信号调理电路元件设置第47页/共146页48A/D转换电路元件设置1.3 原理图布局第48页/共146页49MCU电路元件设置1.3 原理图布局第49页/共146页50数码管显示电路元件设置1.3 原理图布局第50页/共146页511.3 小结本小结要求：本小结要求：1.1.熟练掌握元件的基本操作：点取、选取、移熟练掌握元件的基本操作：点取、选取、移动、删除、复制、粘贴等。动、删除、复制、粘贴等。2.2.学会快速查找元件学会快速查找元件3.3.学会修改元件属性学会修改元件属性4.4.学会合理整体的进行原理图布局学会合理整体的进行原理图布局第51页/

18、共146页521.4 原理图绘制导线网络标号电源注意：注意：导线与直线的区别导线与直线的区别布局与连线是一个反复的过程布局与连线是一个反复的过程第52页/共146页53常用的原理图编辑器快捷键：常用的原理图编辑器快捷键：P/WP/W：画连线：画连线P/BP/B：画总线：画总线P/UP/U：画总线分支线：画总线分支线P/OP/O：画电源：画电源P/NP/N：画网络标号：画网络标号P/JP/J：画电路接点：画电路接点Ctrl+DeleteCtrl+Delete：删除选中电路：删除选中电路E/DE/D：删除单一元件或导线：删除单一元件或导线1.4 原理图绘制原理图三要素：原理图三要素：电源电源负载负

19、载电气连接关系电气连接关系第53页/共146页541.4 原理图绘制圆点代表电气连接复原与取消只能在所有改动没有存盘的条件下进行双击右键退出连线左击确定起始点左击确定终点后右击结束第54页/共146页551.4 原理图绘制第55页/共146页561.4 原理图绘制第56页/共146页571.4 原理图绘制接点表电气连接交叉无电气连接网络标号属性设置第57页/共146页581.4 原理图绘制网络标号表电气连接第58页/共146页591.4 原理图绘制网络标号和导线连接异同点：网络标号和导线连接异同点：一个网络标号表示一个电气结点，相同的网络标号引脚上一个网络标号表示一个电气结点，相同的网络标号引

20、脚上就建立了电气连接关系。就建立了电气连接关系。网络标号作用和导线的作用一样，表示电气连接，导线表网络标号作用和导线的作用一样，表示电气连接，导线表达形式更直观但布线繁多易发生短路或连线错误；网络标达形式更直观但布线繁多易发生短路或连线错误；网络标号可代替两个元件的连线，净化图面。号可代替两个元件的连线，净化图面。第59页/共146页601.4 原理图绘制Ctrl+x可使元件反向第60页/共146页611.4 原理图绘制电气法测试规则设置窗第61页/共146页62总线总线分支1.5 其它原理图绘制技巧总线第62页/共146页63总线是电路中一组具有相关性的信号线，不具有实际的电气连接意义1.5

21、 其它原理图绘制技巧总线第63页/共146页64点击Global进行整体修改双击元件编辑属性旧文本新文本匹配属性选择1.5 其它原理图绘制技巧全局编辑第64页/共146页65显示sch中所有有效元件1.5 其它原理图绘制技巧第65页/共146页66元件自动编号自动编号前应先将自动编号前应先将原理图中的所有元原理图中的所有元件编号重置为？件编号重置为？1.5 其它原理图绘制技巧第66页/共146页671.5 其它原理图绘制技巧封装查漏本电路元件封装：本电路元件封装：电阻电阻R1R1R17R17：08050805无极性电容无极性电容C1C1C4C4：RAD0.1RAD0.1电解电容电解电容E1E1

22、E3E3：RB.2/.4RB.2/.4三极管：三极管：TO-92ATO-92A单排多针插座：单排多针插座：SIP6SIP6双列直插元件：双列直插元件：DIP40DIP40、DIP20DIP20、DIP14DIP14、DIP4DIP4TL431TL431：TO-92ATO-92A晶振：晶振：OSCOSC（自定义）（自定义）数码管：数码管：DPYDPY（自定义）（自定义）第67页/共146页68表格编辑器注意选项1.5 其它原理图绘制技巧封装查漏第68页/共146页691.5 其它原理图绘制技巧封装查漏直接修改后按File/Update即可完成对元件属性的修改第69页/共146页70生成网络表网络

23、表是网络表是schsch和和pcbpcb的接口的接口1.5 其它原理图绘制技巧生成网络表第70页/共146页71使用同步器生成PCB一般操作是在一般操作是在schsch画好部分电路后进行一画好部分电路后进行一次次PCBPCB更新，这样当更新，这样当schsch画好后，画好后，PCBPCB也基也基本完成本完成 1.5 其它原理图绘制技巧同步器第71页/共146页72注意选项设置1.5 其它原理图绘制技巧同步器第72页/共146页731.4/5 小结本小结要求：本小结要求：1.1.熟练掌握常用的原理图编辑器快捷键熟练掌握常用的原理图编辑器快捷键2.2.熟练掌握导线的放置与调整熟练掌握导线的放置与调

24、整3.3.学会使用网络标号学会使用网络标号4.4.了解其它原理图绘制的技巧了解其它原理图绘制的技巧5.5.学会元件封装形式遗漏检查学会元件封装形式遗漏检查6.6.掌握网络表的生成和同步器的使用掌握网络表的生成和同步器的使用7.7.了解电气法则测试了解电气法则测试第73页/共146页742.0 印刷电路板基础1.1.印刷电路板结构分类印刷电路板结构分类单面板、双面板、多层板单面板、双面板、多层板2.2.元件封装分类元件封装分类针脚式、贴片式针脚式、贴片式3.3.常用元件封装常用元件封装针脚式电阻元件类：针脚式电阻元件类：AXIAL0.4AXIAL0.4AXIAL0.7(kmil)AXIAL0.7

25、(kmil)针脚式电容元件类：针脚式电容元件类：RAD0.2RAD0.2RAD0.5.(kmil)RAD0.5.(kmil)贴片电阻、电容元件类：贴片电阻、电容元件类：08050805、04020402、12101210极性电容元件类：极性电容元件类：RB.2/.4RB.2/.4RB.5/1.(kmil)RB.5/1.(kmil)可变电阻元件类：可变电阻元件类：VR1VR1VRVR二极管：二极管：DIODE0.4(DIODE0.4(小功率小功率)DIODE0.7()DIODE0.7(大功率大功率)三极管：三极管：TO-92ATO-92A，TO-18TO-18，TO-220HTO-220H单排多

26、针插座：单排多针插座：SIP2SIP2SIP20SIP20第74页/共146页752.0 印刷电路板基础 双列直插元件：双列直插元件：DIP4DIP4 贴片双列元件类：贴片双列元件类：SOTSOT、SOSO 接插件：接插件：DBxDBx，IDCxIDCx4.4.导线与预拉线导线与预拉线(飞线飞线)飞线指示导线的实际布置，导线实现飞线的意图。飞线指示导线的实际布置，导线实现飞线的意图。5.5.工作层面类型工作层面类型Signal LayersSignal Layers：信号层，包括：信号层，包括TopTop和和BottomBottom以及以及MidLayerMidLayerInternal Pl

27、aneInternal Plane：内层电源：内层电源/接地层接地层Mechanical LayersMechanical Layers：机械层：机械层MasksMasks：阻焊层：阻焊层SilkscreenSilkscreen：丝印层：丝印层OthersOthers：Keep outKeep out层、层、Multi LayerMulti Layer、Drill GrideDrill Gride6.6.过孔形式过孔形式穿透式过孔、半盲孔、盲孔穿透式过孔、半盲孔、盲孔第75页/共146页762.1 PCB图元件制作手工绘制元件具体操作步骤：手工绘制元件具体操作步骤：1.1.新建元件库新建元件库

28、mypcb.libmypcb.lib2.2.定义封装名称定义封装名称3.3.工作环境设置工作环境设置4.4.放置焊盘放置焊盘5.5.确定外框轮廓线确定外框轮廓线5.5.保存文件保存文件第76页/共146页772.1 PCB图元件制作常用的库元件绘制快捷键：常用的库元件绘制快捷键：P/PP/P：放置焊盘：放置焊盘P/AP/A：放置弧线：放置弧线P/VP/V：放置过孔：放置过孔P/SP/S：放置字符串：放置字符串P/TP/T：放置线段：放置线段T/ET/E：元器件重命名：元器件重命名T/CT/C：创建一个新元件：创建一个新元件T/RT/R：删除元件：删除元件SpaceSpace：翻转：翻转9090

29、度度Page upPage up：放大：放大Page downPage down：缩小：缩小ENDEND：刷新：刷新M/IM/I：测量距离：测量距离Q Q：切换单位：切换单位第77页/共146页782.1 PCB图元件制作新建PCB零件库文件并重命名第78页/共146页792.1 PCB图元件制作公/英制转换1mil=0.0254mm第79页/共146页802.1 PCB图元件制作新建元件第80页/共146页812.1 PCB图元件制作取消向导注意：注意：焊盘外直径的尺寸取焊盘外直径的尺寸取为内孔直径的为内孔直径的2 2倍，而内孔直倍，而内孔直径要稍大于引脚尺寸径要稍大于引脚尺寸第81页/共1

30、46页822.1 PCB图元件制作元件重命名确定第82页/共146页832.1 PCB图元件制作设置网络标准第83页/共146页842.1 PCB图元件制作2.54mm是DIP封装管脚之间的标准间距第84页/共146页852.1 PCB图元件制作画线图层选择测量距离创建元件首先要用精创建元件首先要用精密测量工具确定实际密测量工具确定实际元件的尺寸或查看元元件的尺寸或查看元件的件的DatasheetDatasheet第85页/共146页862.1 PCB图元件制作测垂直距离测水平距离测焊盘距离测焊盘距离第86页/共146页872.1 PCB图元件制作焊盘焊盘形状选择注意：焊盘的名称要和注意：焊盘

31、的名称要和schsch管脚名称对应管脚名称对应焊盘间距必须与元件管脚的实际间距相符焊盘间距必须与元件管脚的实际间距相符焊盘名称焊盘孔的大小焊盘图层注意保证焊盘编号与原理注意保证焊盘编号与原理图库元件对应的引脚编号图库元件对应的引脚编号一致一致第87页/共146页882.1 PCB图元件制作确定参考点注意：元件封装的起始位注意：元件封装的起始位置必须定位成绝对中心，置必须定位成绝对中心，否则无法正常调用。否则无法正常调用。设置参考点第88页/共146页892.1 PCB图元件制作将管脚1确定在绝对中心第89页/共146页902.1 PCB图元件制作用同样的方法创建晶振封装第90页/共146页91

32、2.1 PCB图元件制作添加PCB零件库第91页/共146页922.1 小结本小结要求：本小结要求：1.1.理解印刷电路板的相关概念理解印刷电路板的相关概念2.2.熟练掌握手工绘制元件具体操作步骤熟练掌握手工绘制元件具体操作步骤3.3.了解利用向导创建元件封装了解利用向导创建元件封装4.4.学会指定元件参考点的方法学会指定元件参考点的方法5.5.学会间距测量与单位转换学会间距测量与单位转换6.6.熟练掌握常用的库元件绘制快捷键熟练掌握常用的库元件绘制快捷键第92页/共146页932.2 装入网络表新建PCB文件并重命名第93页/共146页94装载网络表2.2 装入网络表第94页/共146页95

33、引入.net网络表文件2.2 装入网络表第95页/共146页962.2 装入网络表网络表错误信息，可按右键生成详细的报告文件第96页/共146页97详细错误信息2.2 装入网络表第97页/共146页98网络表中常见的错误：网络表中常见的错误：Footprint not found in library/Footprint not AvailableFootprint not found in library/Footprint not Available元件封装遗漏元件封装遗漏Node not foundNode not found引脚遗漏引脚遗漏Component not foundComp

34、onent not found没有找到元件没有找到元件Component already existsComponent already exists添加已经存在的元件添加已经存在的元件Net already existsNet already exists添加已经存在的网络标识添加已经存在的网络标识Alternative footprint used insteadAlternative footprint used instead缺少元件封装，但系统自动引用缺少元件封装，但系统自动引用2.2 装入网络表第98页/共146页99元件封装遗漏原因：元件封装遗漏原因：1.1.在在PCBPCB编辑

35、器中没有添加含有所需封装元件的元件库。编辑器中没有添加含有所需封装元件的元件库。2.2.在电路图中没有指定封装形式。在电路图中没有指定封装形式。3.3.在已有的在已有的PCBPCB元件库中，找不到所需的封装。元件库中，找不到所需的封装。引脚遗漏原因：引脚遗漏原因：原理图元件与指定的封装二者之间的引脚编号存在差异原理图元件与指定的封装二者之间的引脚编号存在差异2.2 装入网络表第99页/共146页100加载整流桥封装库2.2 装入网络表第100页/共146页101修改封装2.2 装入网络表第101页/共146页102修改引脚修改后关闭保存2.2 装入网络表第102页/共146页103无错误可生成

36、PCB文件所有错误修改后重新生成所有错误修改后重新生成网络表文件，重新引入。网络表文件，重新引入。2.2 装入网络表第103页/共146页104调整PCB大小预拉线表示电气连接关系2.2 装入网络表第104页/共146页105点击Global进行整体修改双击元件编辑属性注意Hide选项设置修改元件名2.3 元件布局第105页/共146页1062.3 元件布局手工布局的基本原则手工布局的基本原则：A.A.遵循遵循先难后易、先大后小先难后易、先大后小的原则。的原则。B.B.布局可以参考硬件工程师提供的原理图和大致的布局，根据布局可以参考硬件工程师提供的原理图和大致的布局，根据信号信号流向规律流向规

37、律放置主要原器件。放置主要原器件。C.C.总的连线尽可能的短，关键信号线最短。总的连线尽可能的短，关键信号线最短。D.D.强信号与弱信号、模拟信号与数字信号强信号与弱信号、模拟信号与数字信号要完全分开。要完全分开。E.E.高频元件间隔要充分。高频元件间隔要充分。F.F.发热元件发热元件应有足够的空间以利于散热，应有足够的空间以利于散热，热敏元件热敏元件应远离发热元件。应远离发热元件。第106页/共146页1072.3 元件布局手工布局的基本原则手工布局的基本原则：G.G.集成电路的去耦电容应尽量靠近芯片的电源脚，高频最靠近为原集成电路的去耦电容应尽量靠近芯片的电源脚，高频最靠近为原则。使之与电

38、源和地之间形成回路最短。旁路电容应均匀分布在集成则。使之与电源和地之间形成回路最短。旁路电容应均匀分布在集成电路周围。电路周围。H.H.元件布局时候，使用同一种电源的元件应考虑尽量放在一起，以元件布局时候，使用同一种电源的元件应考虑尽量放在一起，以便于将来的电源分割。便于将来的电源分割。I.I.双列直插元件相互的距离要大于双列直插元件相互的距离要大于2 2毫米，阻容等贴片小元件元件相毫米，阻容等贴片小元件元件相互距离大于互距离大于0.70.7毫米。毫米。J.J.所有字符不可以上盘，要保证装配以后还可以清晰看到字符信息。所有字符不可以上盘，要保证装配以后还可以清晰看到字符信息。所有字符在所有字符

39、在X X或或Y Y方向上应一致。字符、丝引大小要统一。方向上应一致。字符、丝引大小要统一。K.K.按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准来优化布局。按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准来优化布局。L.L.其它略其它略第107页/共146页1082.3 元件布局布线规则电气有效体间安全间距，双击修改属性第108页/共146页109设置导线宽度2.3 元件布局第109页/共146页110线段拐角方式设置，90度机械强度最低，圆弧机械强度最高2.3 元件布局第110页/共146页1112.3 元件布局孔径大小限定第111页/共146页1122.3 元件布局查找元件根据原理图中信号流根据原理图中信号

40、流向布局向布局第112页/共146页1132.3 元件布局变绿非法第113页/共146页1142.2/3 小结本小结要求：本小结要求：1.1.了解利用向导创建了解利用向导创建PCBPCB文件文件2.2.熟练掌握网络表的装入过程熟练掌握网络表的装入过程3.3.学会分析解决网络表装入中出现的错误学会分析解决网络表装入中出现的错误4.4.了解元件的自动布局了解元件的自动布局5.5.学会根据设计原则进行合理的布局学会根据设计原则进行合理的布局6.6.学会电路板布线规则的设置学会电路板布线规则的设置7.7.学会添加字符与参数隐藏学会添加字符与参数隐藏第114页/共146页115常用的布线快捷键：常用的布

41、线快捷键：P/SP/S：放置字符串：放置字符串P/TP/T：放置导线：放置导线P/PP/P：放置焊盘：放置焊盘P/GP/G：放置多边形覆铜：放置多边形覆铜P/CP/C：放置元件：放置元件E/DE/D：删除导线：删除导线S/PS/P：选中同一网络标号导线：选中同一网络标号导线Ctrl+Delete:Ctrl+Delete:删除选中元件或导线删除选中元件或导线SpaceSpace：翻转：翻转9090度度Page upPage up：放大：放大Page downPage down：缩小：缩小ENDEND：刷新：刷新M/RM/R：测量距离：测量距离L L：打开：打开LayersLayers标签标签Q

42、Q：公制：公制/英制尺寸单位切换英制尺寸单位切换*：切换工作层：切换工作层2.4 PCB设计布线第115页/共146页1162.4 PCB设计布线1.1.布线优先次序布线优先次序 A.A.先信号后电源原则先信号后电源原则：先将数据信号线布通，后布电源线，最后地线。：先将数据信号线布通，后布电源线，最后地线。B.B.核心优先原则核心优先原则：例如：例如CPUCPU、RAMRAM等核心部分应优先布线，类似信号传输线等核心部分应优先布线，类似信号传输线应提供专层、电源、地回路。其他次要信号要顾全整体，不可以和关键信号应提供专层、电源、地回路。其他次要信号要顾全整体，不可以和关键信号想抵触。想抵触。C

43、.C.关键信号线优先关键信号线优先：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。等关键信号优先布线。2.2.走线方向控制规则走线方向控制规则相邻层的走线方向成正交结构相邻层的走线方向成正交结构，避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；以减少不必要的层间窜扰；同层数据同层数据线、电源线、地线走向一致，在布线工线、电源线、地线走向一致，在布线工作最后，用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满，以增强抗干扰能力。作最后，用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满，以增强抗干

44、扰能力。第116页/共146页1172.4 PCB设计布线3.3.走线长度控制规则走线长度控制规则即即短线规则短线规则，在设计时应该尽量让布线长度尽量短，以减少走线长度带来的干，在设计时应该尽量让布线长度尽量短，以减少走线长度带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。的地方。4.4.倒角规则倒角规则 PCBPCB设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。所有线与线的夹角应所有线与线的夹角应1351

45、35。5.5.地线回路规则地线回路规则环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积要尽可能环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。6.6.窜扰控制窜扰控制窜扰（窜扰（CrossTalkCrossTalk）是指）是指PCBPCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰，上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰，主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。第117页/共146页1182.4 P

46、CB设计布线7.7.屏蔽保护屏蔽保护对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，即将所布的线上下左右用地线隔离。即将所布的线上下左右用地线隔离。8.8.混合信号分区规则混合信号分区规则将将PCBPCB分区为独立的模拟部分和数字部分，对于输入输出的模拟信号，与单片分区为独立的模拟部分和数字部分，对于输入输出的模拟信号，与单片机之间最好通过光耦进行隔离。机之间最好通过光耦进行隔离。9.9.导线尽量粗导线尽量粗地线很细，则地线电阻会较大，造成接地电位随电流的变化而变化，致使信地线很细，则地线电阻会较大，造成接

47、地电位随电流的变化而变化，致使信号电平不稳定、电路抗干扰能力下降。在布线空间允许的情况下，保证主要号电平不稳定、电路抗干扰能力下降。在布线空间允许的情况下，保证主要地线的宽度在地线的宽度在2 23mm3mm以上，元件引脚上地线在以上，元件引脚上地线在1.5mm1.5mm左右。数据线应尽可能的左右。数据线应尽可能的宽，至少不小于宽，至少不小于0.3mm0.3mm，如果采用，如果采用0.5mm0.5mm则更理想。则更理想。10.10.尽量减少过孔数尽量减少过孔数 一个过孔会带来一个过孔会带来10pF10pF的电容效应，对于高频电路，将会引入太多的干扰，故的电容效应，对于高频电路，将会引入太多的干扰

48、，故布线时应尽可能的减少过孔的数量。布线时应尽可能的减少过孔的数量。第118页/共146页1192.4 PCB设计布线11.11.接地点的选择接地点的选择当电路板上的信号频率高于当电路板上的信号频率高于10MHz10MHz时，由于布线的电感效应明显，地线阻抗变时，由于布线的电感效应明显，地线阻抗变得很大，应采用多点接地，尽量降低地线阻抗。得很大，应采用多点接地，尽量降低地线阻抗。12.12.预防噪音的方法：预防噪音的方法：每个电路板连接一个每个电路板连接一个100uF100uF的电解电容，小板只需接的电解电容，小板只需接10uF10uFCPUCPU和存储块与一个和存储块与一个 1uF+0.1u

49、F1uF+0.1uF的薄瓷电容连接的薄瓷电容连接每个每个ICIC连接一个连接一个0.01uF+1000pF0.01uF+1000pF的片状薄瓷电容连接，尽可能接近电源支持的的片状薄瓷电容连接，尽可能接近电源支持的引脚。引脚。13.13.散热问题散热问题稳压块、功率管等发热元件上配加散热片，以避免稳压块长时间工作在重负载稳压块、功率管等发热元件上配加散热片，以避免稳压块长时间工作在重负载下，造成过高的温升。下，造成过高的温升。第119页/共146页120相同网络标号间用导线连接后预拉线会自动消失，导线删除后会自动出现2.4 PCB设计布线布线层面选择导线导线属性第120页/共146页121底层连

50、线2.4 PCB设计布线布线层面选择顶层连线第121页/共146页122放置过孔，进行两层连线2.4 PCB设计布线过孔属性过孔第122页/共146页1232.4 PCB设计布线反复布局反复反复布局反复布线：若布线布线：若布线不成功，则修不成功，则修改布局或调整改布局或调整焊盘的网络名焊盘的网络名称，重新布线称，重新布线第123页/共146页1242.4 PCB设计布线检查查看校验单个网络连接情况第124页/共146页125布线规则检查运行2.4 PCB设计布线检查第125页/共146页1262.4 PCB设计布线检查连线错误显示第126页/共146页1272.4 PCB设计布线检查查找元件反