单管放大器电路的印制电路板设计

单管放大器电路的印制电路板设计SMT制图技术（电路板设计辅助软件)Protel99SE电路原理图与印制电路板设计西安技师学院张炜单管放大器电路的印制电路板设计调入网络表1自动布局元器件2布线规则设置与自动布线3印制电路板的输出打印5印制电路板设计实例4【任务目标分析】图6-1为单管放大器原理图，任务目标是把原理图设计产生的网络表调入到PCB编辑器之中。网络表是印制电路板自动布线的灵魂，也是原理图设计与印制电路板设计之间的桥梁，其主要作用是支持印制电路板设计系统中的自动布线。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-1单管放大器电路原理图【基本操作讲解及指导】一、认识网络表1、概念：网络表是描述电路元件的编号、封装和元件管脚之间连接关系的列表。2、网络表结构说明：图6-1所示电路的网络表如下：[C1rad0.20.01uF]中括号中描述了C1元件，它的FootPrint是rad0.2，它的PartType是0.01uF.[Q1to-92b2N2222A]中括号中描述了Q1元件，它的FootPrint是to-92b，它的PartType是2N2222A.任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计(GND-------------网络名（相当于一个节点）C3-1-------------元件C3和它的引脚1R3-1-------------元件R3和它的引脚1R4-1-------------元件R4和它的引脚1J1-1------------元件J1和它的引脚1J2-2------------元件J2和它的引脚2)小括号中描述了网络GND,有5个元件的引脚连接在一起,它们是C3元件的1脚，R3元件的1脚，R4元件的1脚，J1元件的1脚，J2元件的2脚。(B--------------网络名（相当于一个节点）C1-2元件C1和它的引脚2Q1-2元件Q1和它的引脚2（基极b）R1-1元件R1和它的引脚1R3-2元件R3和它的引脚2)小括号中描述了网络B,有4个元件的引脚连接在一起,它们是C1元件的2脚，Q1元件的2脚（基极b），R1元件的1脚，R3元件的2脚。知道了网络表的结构，就可以在文本编辑器中编辑网络表，例如封装名错误，可以将它改正，若原理图引脚号与封装焊盘号不一致，也可以将它改正。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计二、调入网络表（即将原理图生成的网络表调入印制电路板设计环境）（1）在印制板编辑环境状态下,执行Design/Netlist...命令，调出如图6-2所示对话框。图6-2中：NetlistFile：该输入框中必须输入要调入的网络表文件名，可以直接输入，也可以单击Browse按钮，寻找网络表文件。Browse按钮：用于寻找网络表文件。DeleteComponentnotinNetlist选择框：调入网络表后，删除电路板中不在网络表中的元件。UpdateFootprint选择框：调入网络表后，按照网络表更新电路板图中已有的元件封装。Adwanced…按钮：进入网络表管理器。Execute按钮：执行宏命令，将元件封装和网络放置在电路板图上。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-2网络表编辑器对话框任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计（2）在如图6-2所示对话框输入需要调入的网络表文件名；或者按“Brows”按钮，调出如图6-3所示网络表选择对话框，在其中选择（网络表文件：单管放大器原理图.NET）后，按“OK”按钮。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-3选择调入网络表文件的对话框（3）加载后的网络表编辑器对话框，如图6-4所示。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-4加载后的网络表编辑器对话框系统自动调入并分析指定网络表文件，分析结果在图6-4下方的列表框中列出，并且在状态说明栏中显示运行结果，在错误提示栏中显示发现的错误或警告信息，双击该行可显示错误或警告的完整信息。出现以“Warning:”打头的警告信息，一般是因为某些元件有悬空的管脚，这时可根据实际情况确定是否修改，出现以“Error:”打头的错误信息，一般是由于元件没有定义封装形式或定义的封装形式不正确，有可能导致某些元件不能调入到布局区域中，这时应该按“Cancel”按钮关闭对话框并回到原理图编辑状态下检查并修改存在的错误。(4)修改后重复上述步骤重新调入网络表，当没有错误提示时按“Execute”按钮，系统将把网络表中所有元件和连接关系放置到光标当前位置上，如图6-5所示。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-5调入网络表后的印制板任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计三、网络宏错误的处理一旦选择好网络表文件，编辑器就首先将网络表变成可执行的宏命令，同时将错误也显示在窗口中，如图6-6所示。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-6加载后（存在错误）的网络表编辑器对话框1、宏错误类型：网络表中的宏错误分两种情况：错误（Error）或警告（Warning）（1）FootprintnotfoundinLibrary：错误：宏命令使用了当前元件封装库中不存在的元件封装。（2）Componentnotfound：错误：宏命令企图删除、修改或引用不存在的元件。（3）Componentalreadyexists：错误：宏命令企图增加已经存在的元件。（4）Netnotfound：错误：宏命令企图删除、修改或引用不存在的网络。（5）Netalreadyexists：错误：宏命令企图增加已经存在的网络。（6）Altemativefootprintusedinstead(warning)：警告：宏命令自动使用了可能不合适的元件封装。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计2、处理方法：（1）双击上图6-6对话框中的错误提示行：出现编辑所选择的宏命令的对话框，如图6-7所示。这个宏命令的错误是J2的封装错误，只要在Footpirnt编辑框中：把“SIP-2”修改为“SIP2”，修改后单击OK按钮退出该对话框任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-7编辑所选择的宏命令的对话框（2）用鼠标右键单击该错误行：弹出如图6-8所示菜单。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-8操作宏命令的下拉菜单Add…：增加宏命令。Delete：删除所选择的宏命令。ClearList：删除所有宏命令。Validate：重新检验宏命令是否有错误。Regenerate：重新产生宏命令。就象开始调入网络表。Report：有关宏命令的报告。Properties：编辑所选择的宏命令。窗口见图6-7。（3）单击Validate命令，会发现错误已经排除，如图6-4所示。【练一练】1、建立“单管放大器”设计数据库，建立SCH文件，画出如图6-1所示电路图，然后建立网络表，观察网络表与原理图之间的对应关系；建立PCB文件，确定印制板大小（50mm×40mm）,然后调入正确无误的网络表。2、建立“练习2”设计数据库，建立SCH文件，画出如图6-9所示的原理图，然后建立网络表，观察网络表与原理图之间的对应关系；建立PCB文件，确定印制板大小（2000mil×2000mil）,然后调入正确无误的网络表。任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-9电路原理图任务一调入网络表项目六单管放大器电路的印制电路板设计【任务目标分析】元器件布局的好坏直接影响到布线工作和印制板的性能，一般来说，自动布局的效果并不理想，需要进行手工调整，尽量减少网络飞线之间的交叉。【基本操作讲解及指导】在印制电路板（PCB）编辑器中，调入网络表之后，便是布局元器件的工作：其操作方法如下：1、设置布局参数执行Design/Rules命令调出规则设置对话框，在其中按“Placement”标签调出“Placement”（布局参数）页，如图6-10所示。任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-10自动布局参数设置对话框任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计在规则选择栏中选择规则，双击选中规则或按“Add...”按钮将调出设置对话框,设置参数后按“OK”按钮回到图6-10所示对话框并在设置规则列表栏中列出已设置的规则。选中已设置规则，按“Delete”按钮将删除该规则，按“Properties”按钮将再次调出设置对话框。按“Close”按钮关闭对话框。若要自动布局元件，就必须对以下选项进行设置。(1)设置元件之间的安全距离在图6-10中的RuleClasses(规则选择)栏中选择“ComponentClearanceConstraint”选项，然后按“Add”按钮，在出现的对话框中的Gap输入框中输入元件封装之间的间隔距离。例如输入100mil。其它设置采用默认值。(2)设置元件放置方向在图6-10中的RuleClasses(规则选择)栏中选择“ComponentOrientationsRule”选项，然后按“Add”按钮，在出现的对话框中的角度选择项中选择元件封装的放置角度。一般选择0º或90º。(3)设置不需要布线的网络任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-10中的RuleClasses(规则选择)栏中选择“NetstoIgnore”选项，然后按“Add”按钮，在出现的对话框中的All区域中的FilterKind选项中选择不需要布线的网络。一般网络都要布线，所以不设置这一项。(4)设置哪一层放置元件在图6-10中的RuleClasses(规则选择)栏中选择“PermittedLayersRule”选项，然后按“Add”按钮，在出的对话框中选择元件放置的层面。一般将元件放在顶层。设置完毕后，按“OK”按钮关闭对话框。2、自动布局元件执行Tools/AutoPlace菜单命令，调出如图6-11所示对话框。(1)选择布局方式在如图6-11所示对话框中，有两种自动布局方式可供选择。任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计ClusterPlacer（集群布局）。将元件分组连接成元件串，在布局区域内按几何方式放置元件，适用于元件较少的情况。选择本方式后还可选择是否打开快速放置元件功能。任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-11布局方式选择对话框（集群布局）StatisticalPlacer（统计布局）。以连接长度最短为标准，适用于元件数较多的情况。选择本方式后，对话框如图6-12所示，需要选择元件是否分组或旋转，设置电源、地线网络和栅格尺寸。任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-12布局方式选择对话框（统计布局）(2)自动布局元件选择自动布局（常用的是ClusterPlacer集群布局）方式后，按“OK”按钮关闭布局方式选择对话框，系统进入自动布局。布局结果如图6-13（b）所示，图中的细线（飞线）表示元件的电气连接关系。(3)停止自动布局元件如果在布局过程中想终止布局，可以执行Tools/StopAutoPlace菜单命令。任务二自动布局元器件项目六单管放大器电路的印制电路板设计图6-13（a）未自动布局的电路板图6-13(b)自动布局之后的电路板3、手工调整布局由图6-13(b)所示布局结果中可以看出：由于布局时元件间距设置较小，系统在自动布局时没有充分利用布局区域的空间，在左侧布置得过于密集。另外，由图6-13(b)中可见，表示连接关系的细线交叉过多，不利于将来的布线。这里利用手工移动元件的方法重新布局，使布局的密度更加合理，元件连线的交叉尽可能少。利用移动元件标注的方法使元件标注更加便于识别。手工移动元件的方法有：（1）设置拉开元件的拉开次数：单击菜单Tools（工具）/AlignComponents（排齐元件）/SetShoveDepth（设置推挤深度）命令，打开对话框如图6-