实际PCB板图设计举例

第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供113.1印刷电路板设计技巧13.1.1设计布局13.1.2布线规则13.1.3接地线布线规则13.2手工绘制PCB图13.3利用自动布线的方法绘制PCB板图第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供2本章重点：1自动布局和手工布线的方法绘制PCB图2自动布局和自动布线的方法绘制PCB图3原理图元件符号的引脚与元件封装中的焊盘以及元件的实际尺寸之间的对应第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供313.1印刷电路板设计技巧13.1.1设计布局1．布局要求（1）要保证电路功能和性能指标的实现。（2）满足工艺性，检测、维修方面的要求。工艺性是指元器件排列顺序、方向、引线间距等，在批量生产和采用自动插装机时尤为突出。对于检测和维修方面的要求，主要是考虑检测时信号的注入或测试，以及有关元器件替换等。（3）适当兼顾美观性，如元器件排列整齐，疏密得当等。2．布局规则（1）就近原则元器件的摆放应根据电路图就近安放。（2）信号流原则按信号流向布放元件，避免输入、输出，高低电平部分交叉、成环。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供4（3）散热原则有利于发热元件的散热。（4）合理布置电源滤波/去耦电容电源滤波电容应接在电源的入口处。为了防止电磁干扰，一般在集成电路的电源端要加去耦电容，尤其多片数字电路IC更不可少。这些电容必须加在靠近IC电源处且与IC地线连接。13.1.2布线规则（1）各类信号走线不能形成环路。（2）引脚间走线越短越好。（3）需要转折时，不要使用直角，可用45度或圆弧转折，这样不仅可以提高铜箔的固着强度，在高频电路中也可减少高频信号对外的发射和相互之间的耦合。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供5（4）尽量避免信号线近距离平行走线。若无法避免平行分布，可在平行信号线的反面布置大面积的“地”来大幅度减少干扰。在相邻的两个工作层，走线的方向必须相互垂直。（5）对于高频电路可对整个板进行“铺铜”操作，以提高抗干扰能力。（6）在布线过程中，应尽量减少过孔，尤其是在高频电路中。因为过孔容易产生分布电容。13.1.3接地线布线规则（1）印刷电路板内接地的基本原则是低频电路需一点接地。如图13.1所示。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供6（a）任意点接地（b）一点接地图13.1单级电路图的一点接地第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供7（a）串连接地（b）并连接地图13.2多级电路图的一点接地方式（2）高频电路应就近接地，而且要用大面积接地方法。（3）在板面允许的情况下，接地线应尽可能宽。（4）接地线不能形成环路。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供813.2手工绘制PCB图【例13.1】用手工布线的方法绘制图13.3所示电路图对应的PCB图。要求：1.绘制单面电路板图。2.电路板尺寸：长1620mil，高1000mil3.信号线宽度20mil，电源线Vcc宽度30mil，接地线GND宽度40mil4.对Vcc、GND、Vo引出端进行标注图13.3例13.1电路原理图第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供9表13.1例13.1电路原理图元件属性列表LibRef4011RES2RES2CAPCON3元件标号U1R3R4C2J1元件所属Sch库：U1在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb其余元件在MiscellaneousDevices.ddbPcb元件封装库：Advpcb.ddb元件标注4011470k47k0.01uCON3元件封装DIP14AXIAL0.4AXIAL0.4RAD0.2SIP3第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供10分析：①本例中所有元件的sch元件符号和pcb元件封装均可在相应的元件库中找到，无需进行任何编辑，直接按照图13.3绘制即可。②根据网络表（即元件之间的飞线），手工绘制电路板图。③利用全局编辑修改线宽。④对电路原理图和PCB板图的一致性进行检查，以保证印刷电路板图的正确。第1步：新建一个原理图文件“Li13_1.sch”第2步：打开“Li13_1.sch”，加载元件库MiscellaneousDevices.ddb和ProtelDOSSchematicLibraries.ddb。第3步：按图13.3绘制原理图，元件的所有属性均按照表13.1输入。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供11放置元件U1B的方法：（U1C同理）①放置元件4011。②双击4011，调出其属性对话框，如图13.4。③在第2个Part旁的文本框中输入“2”，元件标号Designator仍输入U1，如图13.4。④此时4011第2个单元的图形如图13.5所示，其元件标号U1B中的B为系统自动加上。图13.44011属性对话框图13.54011第2单元图形第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供12第4步：根据原理图产生网络表文件。执行菜单命令Design|CreateNetlist。第5步：新建一个PCB文件“Li13_1.pcb”。第6步：打开“Li13_1.pcb”文件，其中Advpcb.Ddb元件库已默认加载。第7步：创建机械层。执行菜单命令Design|MechanicalLayers。在弹出的对话框中选择Mechanical4，按图13.6设置。图13.6创建机械层对话框第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供13创建后，用左键单击一下屏幕下方的工作层标签，激活Mechanical4，如图13.7所示。图13.7机械层Mechanical4标签①选择当前层为Mechanical4，按PageUp键将屏幕放大到合适状态。②单击主工具栏上的按钮，将锁定栅格设置为5mil。③单击PlacementTools工具栏中的按钮，在屏幕左下角设置当前原点。第8步：按照尺寸要求，在Mechanical4工作层绘制电路板的物理边界。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供14④单击PlacementTools工具栏中的按钮，按尺寸要求绘制物理边界。第9步：绘制电路板的电气边界选择当前层为KeepOutLayer，单击PlacementTools工具栏中的按钮，沿物理边界外侧绘制电路板的电气边界。第10步：恢复绝对原点执行菜单命令Edit|Origin|Reset恢复绝对原点。第11步：装入网络表执行菜单命令Design|LoadNets装入网络表文件“Li13_1.net”。装入元件后的界面如图13.8所示。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供15图13.8装入元件后的界面第12步：设置自动布局参数执行菜单命令Design|Rules，在弹出的DesignRules对话框中选择Placement选项卡。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供16图13.9Placement选项卡双击规则“PermittedLayersRule”，设置放置元件的工作层，按图13.10所示进行设置。这里设置将元件放置在顶层TopLayer。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供17图13.10PermittedLayersRule规则的设置第13步：自动布局执行菜单命令Tools|AutoPlacement|AutoPlacer，按图13.11所示设置，进行自动布局。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供18图13.11自动布局选项设置自动布局后的结果如图13.12所示。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供19图13.12自动布局后的结果第14步：根据原理图调整元件布局根据元件就近原则进行布局。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供20图13.13调整布局后的结果第15步：根据元件之间的飞线，进行手工布线因为本例要求设计单面板，应在BottomLayer工作层布线。①将当前层改为BottomLayer。第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供21②单击PlacementTools工具栏中的按钮，根据元件之间的飞线进行手工布线。注意：在画线时元件引脚间的飞线将随光标一起移动，如果没有飞线移动，说明连接错误。图13.14手工布线结果第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供22①根据电路板图产生网络表文件执行菜单命令Design|Netlistmanager，在弹出的Netlistmanager对话框中单击左下角的menu按钮，在下一级菜单中选择CreateNetlistFromConnectedCopper，系统弹出要求确认的对话框，选择yes，即可产生网络表文件。第16步：检查布线后的电路板图与原理图是否一致检查的思路是分别根据原理图和PCB图产生两个网络表文件，再利用系统提供的网络表比较功能检查两图是否一致。图13.15根据PCB图产生的网络表文件第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供23在图13.15中，li13_1.sch是原理图文件，Generatedli13_1.Net是根据PCB图产生的网络表文件，即根据PCB图产生的网络表文件名有一个前缀Generated。②将两个网络表文件进行比较打开原理图文件，执行菜单命令Reports|NetlistCompare，在Select对话框中选择Generatedli13_1.Net（如图13.16所示），单击ok按钮。第2次选择第1次选择图13.16根据PCB图产生的网络表文件第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供24此时系统仍弹出Select对话框，再选择li13_1.Net（如图13.16所示），单击ok按钮。系统产生网络表比较文件li13_1.Rep，如图13.17所示。图13.17网络表比较文件第13章实际PCB板图设计举例教育法律会计销售心理教学物流经济学企业文学各行业各学科课件讲义友情收集提供25在比较结果中，不匹配的网络统计、多余的网络统计数均应为0，如图13.17所示，说明原理图与电路板图的电气连接完全一致。第17步：按照线宽的要求，分别将信号线、电源线、接地线调整到规定值。调整信号线宽度的操作步骤：双击任意一条信号线，如R3与R4之间的连线，在宽度Width处输入20mil，如图13.18所示。而后单击Global按钮，按图13.18设置后单击ok按钮，使所有的铜膜导线的线宽均