PCB制作3843793739

第1章EDA技术综合应用设计基础PCB制作技术第1章EDA技术综合应用设计基础1.EDA技术综合应用设计的主要软件及设备1.1主要软件、设备及作用EDA技术的综合应用设计与开发可能用到的主要开发设计软件、设备及其作用如下：(1)EDA的开发工具软件：目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工具有Altera的MAX+plusⅡ、QuartusⅡ，Lattice的ispDesignExpERT，Xilinx的FoundationSeries、ISE/ISE-WebPACKSeries。第1章EDA技术综合应用设计基础(2)计算机辅助分析软件：MATLAB用于复杂系统的系统级仿真，DSP的系统建模，有关数据的计算和分析等。(3)印刷电路板PCB的设计软件：主要有PROTEL、ORCAD等，用于设计系统的外围部件或外围电路的PCB图。(4)EDA实验开发系统/片上系统(SOPC)/嵌入式系统：用于EDA实验与开发的硬件的编程下载及硬件验证。第1章EDA技术综合应用设计基础(5)单片机仿真器及仿真头：用于单片机程序的调试与硬件的验证。(6)印刷电路板PCB的制作设备：用于系统外围部件或外围电路的PCB的制作。(7)信号源、示波器、频率计、无线电综合测试仪等其它相关设备。第1章EDA技术综合应用设计基础1.2CPLD/FPGA+MCU系统联合调试设备的联接CPLD/FPGA+MCU综合应用系统联合调试设备的联接示意图如图1.34所示。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.3联接示意图EDA实验开发系统(含单片机接口)仿真头仿真头40芯插头通信接口通信电缆通信电缆通信电缆插入通信接口通信接口串行口计算机B计算机A单片机仿真器40芯单片机插座并行口下载口第1章EDA技术综合应用设计基础1..3Create-Pcb高精度电路板制作仪简介Create-Pcb高精度电路板制作仪是美国Vplex公司最新研制出的，由湖南科瑞特科技公司进行生产和销售的高科技产品，该产品的推出成功地解决了困扰电子工程师多年的难题——开发制板费用高、周期长，因而成为了电子产品开发的必备工具，也是各大中专院校理想的实验设备。第1章EDA技术综合应用设计基础Create-Pcb制板仪具有如下特点：①可在1小时内制作出一块高精度的单/双面电路板；②节省90%的样板开发费用；③线径宽度最小可达4mil(0.1mm)；④制作简单，保证100%制作成功；⑤制板仪主要部件均为进口材料；⑥制板仪含标准配置，可马上动手制作电路板；⑦完整的影音光碟制作说明；⑧长期耗材备存，供货货源稳定；⑨完善的售后技术支持。它适合于公司、军工及各研究单位电子设计开发，是大中专院校电子、电工实验基地的理想工具。第1章EDA技术综合应用设计基础2综合应用系统外围电路的PCB设计与制作2.1启动设计环境Protel99SE系统一共提供了7个设计环境(或称为设计系统)，分别是原理图设计与编辑(Sch)、印刷电路板设计与编辑(PCB)、原理图元件库编辑器(SchLib)、印刷电路元件库编辑器(PcbLib)、表格处理编辑器(Spread)、文字处理编辑器(Text)、WaveForm文件编辑器。第1章EDA技术综合应用设计基础运行Protel99SE，进入DesignExplorer，执行File/New命令建立新的设计数据库(Mydesign1.ddb)，或打开一个已经存在的设计数据库，如图1.35所示。此时用户就可以进行创建新的原理图、PCB图等文件操作了。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.35创建或打开设计数据库第1章EDA技术综合应用设计基础执行当前菜单中的File/New命令，系统弹出NewDocument对话框，如图1.36所示。选取SchematicDocument/PCBDocument等图标，然后单击OK按钮即可进入相应的原理图/PCB图等设计。新建的文件将包含在当前的设计数据库中，系统默认的文件名为“SHEET1”，用户可以在设计管理器中更改文件的文件名。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.36新建原理图、PCB图等文件对话框第1章EDA技术综合应用设计基础2.2原理图的设计进行电路原理图的设计主要是为了生成相应的网络表，为后面的印制电路板的设计做好准备。1．原理图的设计步骤启动原理图编辑器→设置电路图图纸大小以及版面→设置设计的有关工具→装载元件库→在图纸上放置需要设计的元器件，并编辑元件的有关属性(如元件的编号、封装等)→对所放置的元器件布局布线→对布局布线后的元器件进行调整→保存设计、绘制的电路原理图。第1章EDA技术综合应用设计基础2．有关重要操作1)元件库的装载元件库的装载就是将设计中需要使用的元件所在的元件库从外存调入内存，以供设计中使用。其具体操作为：使用鼠标单击设计管理器中左端的BrowseSch选项卡，然后单击Add/Remove按钮，屏幕将出现元件库添加/删除对话框；这时用户可选择自己需要的元件库，然后双击鼠标或点击Add按钮，此元件库就会显示在SelectedFiles框中，元件库文件的类型为.ddb文件；全部选择完，点击OK即完成元件库的添加，如图1.37所示。第1章EDA技术综合应用设计基础2)元件属性的编辑元件属性的编辑就是设置元件的电气属性。用鼠标双点需编辑属性的元件，这时会弹出一个元件属性选项卡(如后续的图1.40或图1.41所示)，根据要求编辑相应的设置。元件属性选项卡包括如下选项：(1)LibRef：选择元件样本，修改此项可以直接替换原有的元件，元件样本名不会显示在元件图上。(2)Footprint：选择元件的封装方式。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.37元件库的装载示意图第1章EDA技术综合应用设计基础(3)Designator：设置元件序号。(4)PartType：设置元件在电路图上显示的元件名称，它与元件样本名、元件序号是不同的。(5)Sheet：指定该元件内部电路图所在的文件，它不会显示在元件图上。(6)Part：针对复合式封装的元件而设定的，它用于指定复合式封装元件中的元件。第1章EDA技术综合应用设计基础(7)Selection：在元件放置后，将该元件置于被选状态，元件四周会出现黄框，并且元件序号和元件名称也变为黄色。(8)HiddenPins：设置是否显示隐藏的引脚。如果选中本项，隐藏的引脚将在电路图上被显示出来。(9)HiddenFields：设置是否显示元件标注(即PartFields1-8、PartFields9-16共16个标注项的信息)。(10)HiddenNames：设置是否显示元件标注栏的栏名。第1章EDA技术综合应用设计基础3)电路元件的编辑电路元件的编辑操作有选择、复制、剪贴、删除、移动、旋转等。下面介绍一下元件的移动和旋转的快捷操作。移动元件最简单的方法是：将光标移动到元件的中央，按住鼠标，元件周围出现虚框，拖动元件到合适位置，即可实现该元件的移动。元件的旋转：选中元件→按住鼠标→按空格键，就可以将元件按逆时针旋转。4)图幅的放大/缩小将鼠标指在图的中心→先按住Shift键，再按Pgup/Pgdn键，即可实现图幅的放大/缩小。第1章EDA技术综合应用设计基础3．原理图的设计实例利用晶振、电阻、电容、集成芯片74LS04、集成芯片4040等元器件设计一个能产生各种不同频率的方波信号的简易信号源，如图1.38所示。图1.39是简易信号源电路原理图设计中的元件调用及布局、布线示意图；图1.40是晶振CRYSTAL的属性编辑图；图1.41是集成芯片4040的属性编辑图；图1.42是设计好的简易信号源电路原理图；表1.3是简易信号源电路原理图设计中元器件的有关重要属性设置值。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.38简易信号源的电路原理图DIPSW84040SW1VCCJP24HEADER1011RSTCLKQ1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10Q11Q1211514121342356797515030060012004800960019200123456789101112131415161234U1274LS0474LS0474LS041312111098RAWBAUDU9DU9EU9FC90.1FR3470R4470XTAL24.915MHz第1章EDA技术综合应用设计基础图1.39简易信号源电路原理图设计中的元件调用及布局、布线示意图用该工具将各电路元件连接起来470470第1章EDA技术综合应用设计基础图1.40晶振CRYSTAL的属性编辑图图1.41集成芯片4040的属性编辑图第1章EDA技术综合应用设计基础图1.42设计好的简易信号源电路原理图470470第1章EDA技术综合应用设计基础表1.3简易信号源电路原理图设计中元器件的有关属性设置值第1章EDA技术综合应用设计基础2.3生成网络表网络表是电路原理图设计与印刷电路板设计之间的一座桥梁，它是电路板自动布线的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得，也可从印刷电路板中提取。设计好电路原理图后，先进行电气规则检查(执行Tool/ERC操作)，接着执行Design/CreateNetlist操作，即可生成网络表。如果网络表有错，我们应返回去修改电路原理图，直到生成的网络表没有错误为止。图1.43是根据前面已经设计好的简易信号源电路原理图生成的网络表。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.43根据简易信号源电路原理图生成的网络表第1章EDA技术综合应用设计基础2.4PCB的设计1．PCB的设计步骤启动PCB编辑器→确定电路板的尺寸→装载封装元件库→装载网络表→元件布局、布线→自动/手动布线→查看3D视图。第1章EDA技术综合应用设计基础2．PCB设计中的有关重要操作(1)电路板的尺寸的设定。(2)单/双层板的设置。(3)PCB图中连线线宽的设置。(4)PCB图中电源线宽的修改。第1章EDA技术综合应用设计基础2．PCB图的设计实例图1.44是简易信号源电路的PCB图，图1.45是简易信号源电路的PCB的3D图。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.44简易信号源电路的PCB图第1章EDA技术综合应用设计基础图1.45简易信号源电路的PCB的3D图第1章EDA技术综合应用设计基础2.5PCB的制作1．PCB的制作步骤PCB的制作步骤为：打印菲林(菲林是用于打印PCB图的一种透明纸)→感光板曝光→显影(配置显影液→试板→显影)→腐蚀→打孔→焊接→表面处理，如图26所示。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.46Create-Pcb高精度电路板制作仪制作PCB的流程图PCB图设计打印PCB图感光板曝光显影全自动腐蚀手工钻孔双面板贴片焊接成品板第1章EDA技术综合应用设计基础2．菲林的打印在打印前请安装好Create制板演示光盘自带的“protel99se6”汉化版(该汉化版在打印设置及操作方面特别方便)，并假设打印机为HP1000，下面介绍一下菲林的打印过程中的有关操作。首先设置打印机，点击File的下拉菜单SetupPrinter项，出现如图1.47所示的提示框，按图示选择正确的打印类型。点击“Options...”按钮，出现图1.48所示的提示框，按图示进行设置，特别要注意设置成1:1的打印方式及“ShowHole”项要复选。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.47打印机类型选择图第1章EDA技术综合应用设计基础图1.48打印比例及焊点定位孔的设置第1章EDA技术综合应用设计基础设置顶层打印：点击“Layers...”按钮，出现如图1.49所示的提示框，按图示设置。对于双面板要特别注意顶层需要镜像，点击图1.50中的“Mirroring”按钮，出现图图1.51所示的提示框，按图示设置，然后点击“OK”按钮退出顶层设置，退回到图1.47所示的提示框。点击“Print”按钮，开始打印顶层。第1章EDA技术综合应用设计基础图1.49双面板顶层镜像的设置第1章EDA技术综合应用设计基础图1.50打印顶层的设置第1章EDA技术综合应用设计基础图1.5