ProtelDXP-2004电路原理图与电路板设计教程1、PCB板概述2、PCB图的设计过程3、PCB编辑器环境4、PCB组件命令的启动方法5、放置元件封装6、元件封装的基本操作7、PCB绘图工具8、PCB图的快速设计第八章印制电路板设计基础JumpToJumpToJumpToJumpToJumpToJumpToJumpToJumpToPCB是英文PrintedCircuitBoard的缩写,即印制电路板,就是用来连接各种实际元件的一块板图。1、PCB板概述PCB-印制电路板是所有设计步骤的最终环节,是实现电路设计意图的最终体现,是生产环节的直接依据。1、PCB板概述1.1PCB板结构一般来说PCB有单面板、双面板和多层板3种思考:(1)上面这块示例的板子是多少层的?5层说:123457层说:1234567(2)到底什么才是层?1、PCB板概述层:通常我们说的多层板中的层,指的是含有导线、电源线所在的平面。还没有焊接元件的裸板焊接加工中的PCB板已经加工完成的PCB板1.2元件封装元件封装:是指元件焊接到电路板时所指的——外观和焊盘位置。纯粹的元件封装仅仅是空间的概念。不同的元件可以共用同一个封装;另一方面,同种元件也可以有不同的封装。1.2元件封装在取用焊接元件时,不仅要知道元件名称,还要知道元件的封装。元件的封装可以在原理图设计时指定,也可以在引进网络表时指定。1)针脚式元件封装2)表面粘贴式元件封装(SMT式)1.2.1元件封装的分类1)针脚式元件封装举例DIP(DualIn-linePackage)封装——双列直插封装。特点:适合PCB的穿孔安装易于PCB布线操作方便2)表面粘贴式元件封装举例SOP(SmallOn-linePackage)封装——小尺寸封装。特点:适合PCB的贴片安装体积较小适合于现代化、大规模生产1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸此元件封装为轴装,焊盘间距为400mil,如下图:1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸双排引脚的元件封装,共16个引脚,如下图。1.2.2元件封装的编号例如:AXIAL0.4DIP16RB.3/.6元件类型+编号规则:焊盘间距(焊盘数)+元件外形尺寸极性电容类元件封装,引脚间距为300mil;元件直径为600mil。这里0.3表示300mil。1.2.3常用元件的封装1.电容类封装电容可分为无极性电容和有极性电容,其对应的封装形式也有两种,无极性电容的封装其名称为RAD-XX,极性电容的封装名称为:RB7.6-15等。2.电阻类封装电阻类常用的封装形式为轴状形式,其名称为AXIAL-XX,数字表示两个焊盘间的距离。3.晶体管类封装该类封装比较多,如BCY-W3,BCY-W3/H8,CAN-3/D5.94.二极管类封装二极管常用的封装名称为DIODE-XX,数字表示二极管管脚间的距离。5.集成电路封装集成电路封装有针脚类元件的封装DIP-XX,表贴式元件的封装SO-GXX,单列直插式封装SIL-XX。6.电位器封装电位器常用的封装名称为VRX,如VR4,VR5。1、PCB概述1.3铜膜导线1.4助焊膜和阻焊膜1.5焊盘与过孔铜膜导线:也称铜膜走线,简称导线,用于连接各个焊盘,是印制电路板最重要的部分。1.3铜膜导线返回飞线:与导线有关的另外一种线,即预拉线,飞线是在引入网络表后,系统根据规则生成的,用来指引布线的一种连线。1.3铜膜导线飞线与导线的本质区别:1》飞线只是一种形式上的连接。在形式上表示出各个焊盘的连接关系,没有电气的连接意义;2》导线则是根据飞线指示的焊盘间的连接关系而布置的,具有电气连接意义。返回1.4助焊膜和阻焊膜各类膜(Mask)是PCB制作工艺种必不可少的,也是元件焊装的必要条件。助焊膜是涂于焊盘上,提高可焊性的一层膜,也就是覆盖于PCB板焊盘上的银白色锡层。阻焊膜的情况正好相反,为了是制成的板子适应生产,要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡,因此焊盘以外的各部位都涂覆一层涂料,用于阻止这些部位上锡。这两种膜是一种互补的关系。1.5焊盘与过孔返回1)焊盘(Pad)的作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。焊盘的形状、大小、布置形式等因素都是我们应该要考虑的内容。1.5焊盘与过孔返回2)过孔(Via)为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的交汇处钻一个公共孔,这就是过孔。2、PCB图的设计过程3、PCB编辑器环境进入PCB设计系统,实际上就是启动DXP的PCB的设计编辑器。3.1PCB设计窗口的启动步骤1)进入DXP,创建PCB设计文件,或打开已有的PCB设计文件。2)对新建PCB文件命名,然后保存。3)在Projects面板双击文件图标或名字,系统将进入PCB设计环境。3.2PCB设计窗口PCB标准工具条项目工具条元件排列对齐工具条放置工具条尺寸标注工具条3.3加载元件封装库1)启动加载元件封装库的对话框我们可以执行菜单命令Design|AddorRemoveLibrary。更多的我们通过元件库工作面板来进行元件库操作。2)点击“增加或删除库”按钮,在如下对话框中进行操作。3.4查找元件的封装4、PCB组件命令的启动方法PCB绘图模式下,放置各种元件、导线的方法一般有3种方式,即主菜单式、放置工具条(Placemenet)式、快捷键式。1、主菜单式2、放置工具条式3、快捷键式调用工具条的方法每一个元件或是:在任意工具条导线都有其相上右键鼠标,在弹应的快捷键,出的菜单中将需要具体辨认的方的工具前面打上勾,法,前面讲过即可调出该工具条。这里见一个例子。5、放置元件封装PCB绘图模式下,放置各种元件封装的方法与原理图中放置元件的方法基本上相同。5.1启动元件放置命令1)执行命令Place|Component(原理图中是Part)2)按下快捷键P+C(原理图中是P+P)3)放置工具条上的按钮。在如右对话框中选择元件放置类型:封装和元件原理图库中的元件名称PCB封装类型元器件封装的编号元器件名称5.1启动元件放置命令如果在上面的对话框中,不明确元件原理图库的名字或者封装的话,可以点击Browse按钮来查找。查找元件封装元件封装预览符合条件封装列表元器件过滤区5.1启动元件放置命令如果对元件的PCB封装类型不熟悉,可以通过原理图中的库及其集成的PCB封装来查找。此时,需要选择放置类型中的“按元件查找”。选择此方式以后相应的元件名称栏变亮,可以进行操作了。点击右侧的Browse按钮可以调出元件查找对话框。这里不详细讲解了。5.2元件封装的放置1)选取好元件封装后,单击上面对话框中的按钮,进入放置状态。2)此时鼠标变成十字光标,并带着元件封装一起移动。3)在合适的位置放置下元件。4)此时鼠标仍然为光标状,可以继续放置。5)此类型元件封装放置完毕后,点击右键回到元件查找对话框,查找放置其它元件。6)所有类型元件封装都放置完毕后,点击右键两次结束5.3设置元件封装属性在放置元件的过程中,按下Tab键。双击已经放置好的元件。在元件封装上右键,然后选择选项。三种方法都可以调出元件封装属性对话框,如下。5.3设置元件封装属性1)ComponentProperties组选项元件封装名称元件封装所在的层元件封装的旋转角度元件封装的X、Y轴坐标元件封装结构锁定封装位置锁定5.3设置元件封装属性2)Designator组选项元件封装序号元件封装序号高度元件封装序号宽度元件封装序号文字所在层元件封装序号X、Y轴坐标元件封装序号字体元件封装序号位置元件封装序号隐藏元件封装序号镜像翻转5.3设置元件封装属性3)Comment组选项此组中的选项与Designator组选项完全一样,只是此处是对元件的名称进行设置(Designator中对序号设置)。4)SourceReferenceLinks组选项此组中的各项用于说明元件封装的参考信息。例如:原理图库中的名字所属的原理图库PCB封装库的名字6、元件封装的基本操作6.1元件封装的移动、旋转和板层的切换1元件封装的移动基本操作是用鼠标来拖动元件封装,方法与原理图中元件的移动类似。也可以用菜单的命令来移动元件。2元件封装的旋转在拖动过程当中,即元件被提取起来的时候,按Space键、X键和Y键实现同一个层上的旋转。6.1元件封装的移动、旋转和板层的切换2元件封装的旋转(续)在菜单命令中有两个和旋转有关的命令:RotateSelection:旋转选定的组件,这里可以指定任意的角度来旋转。采用此种方式旋转元件时注意:(1)首先选中需要旋转的元件封装;(2)执行菜单命令Edit|Move|RotateSelection;(3)指定封装旋转的中心,封装将以设定角度旋转FlipSelection:将选定组件水平翻转。3元件封装的的板层切换在元件封装被提起的状态下按L键,可以切换板层。6.2元件封装的复制、粘贴在Edit菜单项中,集中了Cut、Copy、Paste、PasteSpecial、Clear等操作命令。这其中,Cut(剪切)、Copy(复制)、Paste(粘贴)都是我们常用的命令,在DXP中除了需要多指定一个参考点以外,其他操作都和Windows标准操作相同。Cut:快捷键Ctrl+XCopy:快捷键Ctrl+CPaste:快捷键Ctrl+V这里书上介绍了一些其他的快捷键,反而不如常用的快捷键好记,及方便使用。6.2元件封装的复制、粘贴PasteSpecial:是一种选择性粘贴。只有当剪贴板中有被复制或者剪切的对象时,此选项才可用。点击以后,会弹出如下对话框:在设置好以后,如果只粘贴一次,直接点击Paste按钮,如果粘贴多次,可以选择PasteArray按钮。所有组件都将粘贴到当前层中。粘贴后的组件保持原来的网络名。粘贴后的组件保持原来元件序号。粘贴后的组件保持封装不变。6.2元件封装的复制、粘贴选择PasteArray按钮后,系统弹出如下对话框:在此对话框中设置完成,点击OK按钮以后,还需要在图纸上指定粘贴的起始位置,对于线性阵列,只需要指定矩形的左上顶点即可;对于环形阵列,需要指定圆心和起始圆周的位置。粘贴总数序号增量环形阵列线性阵列阵列间距阵列间角6.3元件封装的修改1、元件封装外形的更改有些时候,在画图过程中遇到有些封装,在库中找不到完全相同的,却有非常类似的,这个时候我们可以直接修改,而不必去新建一个。具体修改的步骤:1)选中待修改封装,打开属性对话框,去掉LockPrims前面的勾选状态。2)按照要求调整相应的焊盘,及外观。3)修改完成后,将LockPrims重新勾选即可。注意:这里的说的修改,和制作PCB封装库不同,只能在现有封装的基础上修改封装的位置等基本因素,不能添加任何元素进来。7、PCB绘图工具7.1放置导线1)启动放置导线命令的4种方法:执行菜单命令Place|InteractiveRoutine。快捷键P+T。放置工具条上的按钮。在设计窗口任意空白图纸处,单击鼠标右键,在弹出的菜单中,选择相应的选项。7.1放置导线2)绘制导线过程中,导线有3种不同的状态,依次如下图示例:已经确定所有因素的导线。已确定位置和方向,但是还没有确定长度的导线。只确定了方向,还没有确定位置和长度的导线。7.1放置导线3)绘制导线过程中,导线有多种不同的转角模式,依次如下图示例:不同转角模式间的切换,使用Shift+Space来实现。45’转角45’圆弧转角90’转角90’圆弧转角任意角度转角7.1放置导线4)设置光标移动间距:DXP系统中,光标是以跳跃的方式移动的,每次跳动的最小间距可以设置。在图纸上点击右键选择SnapGrid选项,或者按G键,系统弹出如下列表,可以进行选择。或选择弹出对话框来直接指定移动间距。7.1放置导线5)板层切换方法:在绘图