實際PCB板圖設計舉例

1、第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 13. 1 印刷電路板設計技巧印刷電路板設計技巧 13.1.1 設計布局設計布局 13.1.2 布線規(guī)則布線規(guī)則 13.1.3 接地線布線規(guī)則接地線布線規(guī)則13. 2 手工繪制手工繪制PCB圖圖13 . 3 利用自動布線的方法繪制利用自動布線的方法繪制PCB板圖板圖1第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 本章重點：本章重點： 1 1 自動布局和手工布線的方法繪制自動布局和手工布線的方法繪制PCBPCB圖圖 2 2 自動布局和自動布線的方法繪制自動布局和自動布線的方法繪制PCBPCB圖圖 3 3 原理圖

2、元件符號的引腳與元件封裝中的焊盤原理圖元件符號的引腳與元件封裝中的焊盤以及元件的實際尺寸之間的對應以及元件的實際尺寸之間的對應2第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 13. 1 印刷電路板設計技巧印刷電路板設計技巧13.1.1 設計布局設計布局1布局要求布局要求（1）要保證電路功能和性能指標的實現(xiàn)。）要保證電路功能和性能指標的實現(xiàn)。（2）滿足工藝性，檢測、維修方面的要求。）滿足工藝性，檢測、維修方面的要求。 工藝性是指元器件排列順序、方向、引線間距等，在批量工藝性是指元器件排列順序、方向、引線間距等，在批量生產(chǎn)和采用自動插裝機時尤為突出。生產(chǎn)和采用自動插裝機時尤為突

3、出。 對于檢測和維修方面的要求，主要是考慮檢測時信號的注對于檢測和維修方面的要求，主要是考慮檢測時信號的注入或測試，以及有關元器件替換等。入或測試，以及有關元器件替換等。（3）適當兼顧美觀性，如元器件排列整齊，疏密得當?shù)?。）適當兼顧美觀性，如元器件排列整齊，疏密得當?shù)取?布局規(guī)則布局規(guī)則（1）就近原則）就近原則 元器件的擺放應根據(jù)電路圖就近安放。元器件的擺放應根據(jù)電路圖就近安放。（2）信號流原則）信號流原則 按信號流向布放元件，避免輸入、輸出，高按信號流向布放元件，避免輸入、輸出，高低電平部分交叉、成環(huán)。低電平部分交叉、成環(huán)。3第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例

4、（3）散熱原則）散熱原則 有利于發(fā)熱元件的散熱。有利于發(fā)熱元件的散熱。（4）合理布置電源濾波）合理布置電源濾波/去耦電容去耦電容 電源濾波電容應接在電源的入口處。電源濾波電容應接在電源的入口處。 為了防止電磁干擾，一般在集成電路的電源端要加去耦為了防止電磁干擾，一般在集成電路的電源端要加去耦電容，尤其多片數(shù)字電路電容，尤其多片數(shù)字電路IC更不可少。這些電容必須加在靠更不可少。這些電容必須加在靠近近IC電源處且與電源處且與IC地線連接。地線連接。13.1.2 布線規(guī)則布線規(guī)則（1）各類信號走線不能形成環(huán)路。）各類信號走線不能形成環(huán)路。（2）引腳間走線越短越好。）引腳間走線越短越好。（3）需要轉折

5、時，不要使用直角，可用）需要轉折時，不要使用直角，可用45度或圓弧轉折，這度或圓弧轉折，這樣不僅可以提高銅箔的固著強度，在高頻電路中也可減少高樣不僅可以提高銅箔的固著強度，在高頻電路中也可減少高頻信號對外的發(fā)射和相互之間的耦合。頻信號對外的發(fā)射和相互之間的耦合。4第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 （4）盡量避免信號線近距離平行走線。若無法避免平行分）盡量避免信號線近距離平行走線。若無法避免平行分布，可在平行信號線的反面布置大面積的布，可在平行信號線的反面布置大面積的“地地”來大幅度來大幅度減少干擾。在相鄰的兩個工作層，走線的方向必須相互垂減少干擾。在相鄰的兩個工

6、作層，走線的方向必須相互垂直。直。（5）對于高頻電路可對整個板進行）對于高頻電路可對整個板進行“鋪銅鋪銅”操作，以提高操作，以提高抗干擾能力?？垢蓴_能力。（6）在布線過程中，應盡量減少過孔，尤其是在高頻電路）在布線過程中，應盡量減少過孔，尤其是在高頻電路中。因為過孔容易產(chǎn)生分布電容。中。因為過孔容易產(chǎn)生分布電容。13.1.3 接地線布線規(guī)則接地線布線規(guī)則（1）印刷電路板內(nèi)接地的基本原則是低頻電路需一點接地。）印刷電路板內(nèi)接地的基本原則是低頻電路需一點接地。如圖如圖13.1所示。所示。5第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 （a）任意點接地）任意點接地 （b）一點接地

7、）一點接地圖圖13.1 單級電路圖的一點接地單級電路圖的一點接地6第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 （a）串連接地）串連接地 （b）并連接地）并連接地圖圖13.2 多級電路圖的一點接地方式多級電路圖的一點接地方式（2）高頻電路應就近接地，而且要用大面積接地方法。）高頻電路應就近接地，而且要用大面積接地方法。（3）在板面允許的情況下，接地線應盡可能寬。）在板面允許的情況下，接地線應盡可能寬。（4）接地線不能形成環(huán)路。）接地線不能形成環(huán)路。7第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 13.2手工繪制手工繪制PCB圖圖【例例13.1】用手工布線

8、的方法繪制圖用手工布線的方法繪制圖13.3所示電路圖對應的所示電路圖對應的PCB圖。圖。 要求：要求： 1.繪制單面電路板圖。繪制單面電路板圖。 2.電路板尺寸：長電路板尺寸：長1620mil，高，高1000mil 3.信號線寬度信號線寬度20mil，電源線，電源線Vcc寬度寬度30mil，接地線，接地線GND寬寬度度40mil 4.對對Vcc、GND、Vo引出端進行標注引出端進行標注圖圖13.3 例例13.1電路原理圖電路原理圖8第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 表表13.1 例例13.1電路原理圖元件屬性列表電路原理圖元件屬性列表Lib Ref4011 RE

9、S2 RES2 CAP CON3 元件標號元件標號 U1 R3 R4 C2 J1 元件所屬元件所屬Sch庫：庫：U1在在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在其余元件在Miscellaneous Devices.ddb Pcb元件封裝庫：元件封裝庫： Advpcb.ddb 元件標注元件標注 4011 470k 47k 0.01u CON3 元件封裝元件封裝 DIP14 AXIAL0.4 AXIAL0.4 RAD0.2 SIP39第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 分析分析： 本例中所有元件的本例中所有元件的sch元件符號和

10、元件符號和pcb元件封裝均可在相應元件封裝均可在相應的元件庫中找到，無需進行任何編輯，直接按照圖的元件庫中找到，無需進行任何編輯，直接按照圖13.3繪繪制即可。制即可。 根據(jù)網(wǎng)絡表（即元件之間的飛線），手工繪制電路板圖。根據(jù)網(wǎng)絡表（即元件之間的飛線），手工繪制電路板圖。 利用全局編輯修改線寬。利用全局編輯修改線寬。 對電路原理圖和對電路原理圖和PCB板圖的一致性進行檢查，以保證印刷板圖的一致性進行檢查，以保證印刷電路板圖的正確。電路板圖的正確。 第第1步步：新建一個原理圖文件：新建一個原理圖文件“Li13_1.sch” 第第2步步：打開：打開“Li13_1.sch”，加載元件庫，加載元件庫Mi

11、scellaneous Devices.ddb和和Protel DOS Schematic Libraries.ddb。 第第3步步：按圖：按圖13.3繪制原理圖，元件的所有屬性均按照繪制原理圖，元件的所有屬性均按照表表13.1輸入。輸入。10第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 放置元件放置元件U1B的方法：（的方法：（U1C同理）同理） 放置元件放置元件4011。 雙擊雙擊4011，調(diào)出其屬性對話，調(diào)出其屬性對話框，如圖框，如圖13.4。 在第在第2個個Part旁的文本框中旁的文本框中輸入輸入“2”，元件標號，元件標號Designator仍輸入仍輸入U1，如圖，

12、如圖13.4。 此時此時4011第第2個單元的圖形個單元的圖形如圖如圖13.5所示，其元件標號所示，其元件標號U1B中的中的B為系統(tǒng)自動加上。為系統(tǒng)自動加上。圖圖13.4 4011屬性對話框?qū)傩詫υ捒?圖圖13.5 4011第第2單元圖形單元圖形11第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第4步步：根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件。執(zhí)行菜單命令：根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件。執(zhí)行菜單命令Design|Create Netlist。 第第5步步：新建一個：新建一個PCB文件文件“Li13_1.pcb”。 第第6步步：打開：打開“Li13_1.pcb”文件，其中文件，其中Advpc

13、b.Ddb元元件庫已默認加載。件庫已默認加載。 第第7步步：創(chuàng)建機械層。執(zhí)行菜單命令：創(chuàng)建機械層。執(zhí)行菜單命令Design|Mechanical Layers。 在彈出的對話框中選擇在彈出的對話框中選擇Mechanical 4，按圖，按圖13.6設置。設置。圖圖13.6 創(chuàng)建機械層對話框創(chuàng)建機械層對話框12第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 創(chuàng)建后，用左鍵單擊一下屏幕下方的工作層標簽，激創(chuàng)建后，用左鍵單擊一下屏幕下方的工作層標簽，激活活Mechanical 4，如圖，如圖13.7所示。所示。圖圖13.7 機械層機械層Mechanical 4標簽標簽 選擇當前層為選

14、擇當前層為Mechanical 4，按，按Page Up鍵將屏幕放大到合適鍵將屏幕放大到合適狀態(tài)。狀態(tài)。 單擊主工具欄上的單擊主工具欄上的 按鈕，將鎖定柵格設置為按鈕，將鎖定柵格設置為5mil。 單擊單擊Placement Tools工具欄中的工具欄中的 按鈕，在屏幕左下角按鈕，在屏幕左下角設置當前原點。設置當前原點。 第第8步步：按照尺寸要求，在：按照尺寸要求，在Mechanical 4工作層繪制電路板工作層繪制電路板的物理邊界。的物理邊界。13第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 單擊單擊Placement Tools工具欄中的工具欄中的 按鈕，按尺寸要按鈕，按

15、尺寸要求繪制物理邊界。求繪制物理邊界。 第第9步步：繪制電路板的電氣邊界：繪制電路板的電氣邊界 選擇當前層為選擇當前層為KeepOut Layer，單擊，單擊Placement Tools工具欄中的工具欄中的 按鈕，沿物理邊界外側繪制電路板的電按鈕，沿物理邊界外側繪制電路板的電氣邊界。氣邊界。 第第10步步：恢復絕對原點：恢復絕對原點 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Edit|Origin|Reset恢復絕對原點?；謴徒^對原點。 第第11步步：裝入網(wǎng)絡表：裝入網(wǎng)絡表 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Design|Load Nets裝入網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表文件“Li13_”。裝入元件后的界面如圖。裝入元件后的界

16、面如圖13.8所示。所示。 14第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.8 裝入元件后的界面裝入元件后的界面 第第12步步：設置自動布局參數(shù)：設置自動布局參數(shù) 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Design|Rules，在彈出的，在彈出的Design Rules對話對話框中選擇框中選擇Placement選項卡。選項卡。15第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.9 Placement選項卡選項卡 雙擊規(guī)則雙擊規(guī)則“Permitted Layers Rule”，設置放置元件的工，設置放置元件的工作層，按圖作層，按圖13.10所示進行設

17、置。這里設置將元件放置在頂層所示進行設置。這里設置將元件放置在頂層Top Layer。16第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.10 Permitted Layers Rule規(guī)則的設置規(guī)則的設置 第第13步步：自動布局：自動布局 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Tools|Auto Placement|Auto Placer，按圖，按圖13.11所示設置，進行自動布局。所示設置，進行自動布局。17第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.11 自動布局選項設置自動布局選項設置自動布局后的結果如圖自動布局后的結果如圖13.12所示

18、。所示。18第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.12 自動布局后的結果自動布局后的結果第第14步步：根據(jù)原理圖調(diào)整元件布局：根據(jù)原理圖調(diào)整元件布局 根據(jù)元件就近原則進行布局。根據(jù)元件就近原則進行布局。19第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.13 調(diào)整布局后的結果調(diào)整布局后的結果 第第15步步：根據(jù)元件之間的飛線，進行手工布線：根據(jù)元件之間的飛線，進行手工布線 因為本例要求設計單面板，應在因為本例要求設計單面板，應在Bottom Layer工作層工作層布線。布線。 將當前層改為將當前層改為Bottom Layer。2

19、0第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 單擊單擊Placement Tools工具欄中的工具欄中的 按鈕，根據(jù)元件之按鈕，根據(jù)元件之間的飛線進行手工布線。間的飛線進行手工布線。 注意注意：在畫線時元件引腳間的飛線將隨光標一起移動，如：在畫線時元件引腳間的飛線將隨光標一起移動，如果沒有飛線移動，說明連接錯誤。果沒有飛線移動，說明連接錯誤。圖圖13.14 手工布線結果手工布線結果21第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 根據(jù)電路板圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件根據(jù)電路板圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Design|Netlist manager，

20、在彈出的，在彈出的Netlist manager對話框中單擊左下角的對話框中單擊左下角的menu按鈕，在下一級菜單按鈕，在下一級菜單中選擇中選擇Create Netlist From Connected Copper，系統(tǒng)彈出要，系統(tǒng)彈出要求確認的對話框，選擇求確認的對話框，選擇yes，即可產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件。，即可產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件。 第第16步步：檢查布線后的電路板圖與原理圖是否一致：檢查布線后的電路板圖與原理圖是否一致 檢查的思路是分別根據(jù)原理圖和檢查的思路是分別根據(jù)原理圖和PCB圖產(chǎn)生兩個網(wǎng)絡表文圖產(chǎn)生兩個網(wǎng)絡表文件，再利用系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡表比較功能檢查兩圖是否一致。件，再利用系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡表比

21、較功能檢查兩圖是否一致。圖圖13.15 根據(jù)根據(jù)PCB圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡表文件圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡表文件22第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 在圖在圖13.15中，中，li13_1.sch是是原理圖文件，原理圖文件，Generated li13_1.Net是根據(jù)是根據(jù)PCB圖產(chǎn)生的圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡表文件，即根據(jù)網(wǎng)絡表文件，即根據(jù)PCB圖產(chǎn)圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡表文件名有一個前綴生的網(wǎng)絡表文件名有一個前綴Generated。 將兩個網(wǎng)絡表文件進行比較將兩個網(wǎng)絡表文件進行比較 打開原理圖文件，執(zhí)行菜打開原理圖文件，執(zhí)行菜單命令單命令Reports|Netlist Compare，在在Selec

22、t對話框中選擇對話框中選擇Generated li13_1.Net（如圖（如圖13.16所示），單擊所示），單擊ok按鈕。按鈕。第2次選擇第1次選擇圖圖13.16 根據(jù)根據(jù)PCB圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡表文件圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡表文件23第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 此時系統(tǒng)仍彈出此時系統(tǒng)仍彈出Select對話框，再選擇對話框，再選擇li13_1.Net（如圖（如圖13.16所示），單擊所示），單擊ok按鈕。按鈕。 系統(tǒng)產(chǎn)生網(wǎng)絡表比較文件系統(tǒng)產(chǎn)生網(wǎng)絡表比較文件li13_1.Rep，如圖，如圖13.17所示。所示。圖圖13.17 網(wǎng)絡表比較文件網(wǎng)絡表比較文件24第第13 13章章

23、 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 在比較結果中，不匹配的網(wǎng)絡統(tǒng)計、多余的網(wǎng)絡統(tǒng)在比較結果中，不匹配的網(wǎng)絡統(tǒng)計、多余的網(wǎng)絡統(tǒng)計數(shù)均應為計數(shù)均應為0，如圖，如圖13.17所示，說明原理圖與電路板圖的所示，說明原理圖與電路板圖的電氣連接完全一致。電氣連接完全一致。 第第17步步：按照線寬的要求，分別將信號線、電源線、：按照線寬的要求，分別將信號線、電源線、接地線調(diào)整到規(guī)定值。接地線調(diào)整到規(guī)定值。 調(diào)整信號線寬度的操作步驟調(diào)整信號線寬度的操作步驟： 雙擊任意一條信號線，如雙擊任意一條信號線，如R3與與R4之間的連線，在寬之間的連線，在寬度度Width處輸入處輸入20mil，如圖，如圖13

24、.18所示。而后單擊所示。而后單擊Global按鈕，按圖按鈕，按圖13.18設置后單擊設置后單擊ok按鈕，使所有的銅膜導線按鈕，使所有的銅膜導線的線寬均為的線寬均為20mil。25第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.18 信號線寬的設置信號線寬的設置26第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 調(diào)整電源線寬度調(diào)整電源線寬度： 雙擊電源線，如雙擊電源線，如U1的的14引腳與引腳與J1第第3引腳之間的連線。引腳之間的連線。設置線寬為設置線寬為30mil，單擊，單擊Global按鈕，在按鈕，在Net旁的下拉列表中旁的下拉列表中選擇選擇S

25、ame，如圖，如圖13.19所示，單擊所示，單擊ok按鈕，可使所有的電源按鈕，可使所有的電源線寬均變?yōu)榫€寬均變?yōu)?0mil。圖圖13.19 電源線寬的設置電源線寬的設置27第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 調(diào)整接地線寬度調(diào)整接地線寬度： 雙擊接地線，如雙擊接地線，如U1的第的第7引腳與引腳與J1第第1引腳之間的連線。引腳之間的連線。設置線寬為設置線寬為40mil，單擊，單擊Global按鈕，在按鈕，在Net旁的下拉列表中選旁的下拉列表中選擇擇Same，單擊，單擊ok按鈕，可使所有的接地線寬均變?yōu)榘粹o，可使所有的接地線寬均變?yōu)?0mil。 第第18步步：標注：標注

26、 將當前層設為將當前層設為TopOverLay，單擊，單擊Placement Tools工具欄工具欄中的中的 按鈕，對輸出端、電源和接地的引出端進行標注。按鈕，對輸出端、電源和接地的引出端進行標注。如圖如圖13.20所示。所示。 圖圖13.20 例例13.1Pcb圖圖28第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 【例例13.2】用自動布線的方法繪制圖用自動布線的方法繪制圖13.21所示電路圖對應的所示電路圖對應的PCB圖。圖。 要求：要求： 1.繪制雙面電路板圖。繪制雙面電路板圖。 2.電路板尺寸：長電路板尺寸：長1660mil，高，高1000mil。 3.信號線寬度信

27、號線寬度10mil，電源線，電源線Vcc寬度寬度20mil，接地線，接地線GND寬度寬度30mil。 4.用焊盤分別將用焊盤分別將Vo、Vcc和接地端引出，和接地端引出，并進行標注。并進行標注。 5.在電路板四角放置在電路板四角放置4個螺絲孔，直徑個螺絲孔，直徑為為100mil。圖圖13.21 例例13.2電路原理圖電路原理圖13.3 利用自動布線的方法繪制利用自動布線的方法繪制PCB板圖板圖29第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 Lib RefRES2CAP 555 元件標號元件標號R1、R2C1、C2 U1元件所屬元件所屬Sch庫：庫：U1在在Protel D

28、OS Schematic Libraries.ddb （需自己編輯）（需自己編輯）其余元件在其余元件在Miscellaneous Devices.ddb Pcb元件封裝庫：元件封裝庫： Advpcb.ddb 元件標注元件標注 元件封裝元件封裝 AXIAL0.4 RAD0.2 DIP8表表13.2 例例13.2電路原理圖元件屬性列表電路原理圖元件屬性列表30第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 分析分析： 本例中元件本例中元件555芯片的芯片的Sch元件符號需進行引腳的編輯，但元件符號需進行引腳的編輯，但PCB封裝無需進行編輯。封裝無需進行編輯。 本例要求設計雙面板，

29、操作步驟中在介紹雙面板設置的同時本例要求設計雙面板，操作步驟中在介紹雙面板設置的同時也介紹了單面板的設置，供讀者參考。也介紹了單面板的設置，供讀者參考。 在自動布線中線寬的設置方法。在自動布線中線寬的設置方法。 放置螺絲孔的方法。放置螺絲孔的方法。 第第1步步：新建一個原理圖文件：新建一個原理圖文件“Li13_2.sch” 第第2步步：打開：打開“l(fā)i13_2.sch”，加載元件庫，加載元件庫Miscellaneous Devices.ddb和和Protel DOS Schematic Libraries.ddb。 第第3步步：編輯：編輯555元件符號元件符號 將將555元件符號復制到自己建的

30、元件符號復制到自己建的Sch元件庫文件中，按圖進元件庫文件中，按圖進行編輯。行編輯。31第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 在原理圖文件的管理器窗口找到在原理圖文件的管理器窗口找到555元件，如圖元件，如圖13.22所示。所示。 單擊單擊Edit按鈕，打開按鈕，打開555元件畫面，元件畫面，將其復制到自己建的將其復制到自己建的Sch元件庫文元件庫文件中。如圖件中。如圖13.23所示。所示。圖圖13.22 繪制完畢的繪制完畢的PCB板圖板圖圖圖13.23 將將555元件復制到自己建的元件復制到自己建的Sch元件庫文件中元件庫文件中32第第13 13章章 實際實際PC

31、BPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 根據(jù)圖根據(jù)圖13.21對對555元件符號的引腳進行重新編輯。元件符號的引腳進行重新編輯。 去掉引腳去掉引腳4的反向標志：雙擊引腳的反向標志：雙擊引腳4，去掉，去掉Dot旁的旁的 設置所有引腳的引腳名不顯示：雙擊任意一個引腳，設置所有引腳的引腳名不顯示：雙擊任意一個引腳，去掉第一個去掉第一個Show旁的旁的，單擊，單擊Global按鈕，而后單擊按鈕，而后單擊ok，關閉對話框，則所有引腳的引腳名均不顯示。關閉對話框，則所有引腳的引腳名均不顯示。 按照圖按照圖13.21移動引腳位置。移動引腳位置。 第第4步步：繪制原理圖：繪制原理圖 第第5步步：根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表

32、文件，執(zhí)行菜單命令：根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表文件，執(zhí)行菜單命令Design|Create Netlist。（參見例。（參見例13.1第第4步）步） 第第6步步：新建并打開一個：新建并打開一個PCB文件文件“Li13_2.pcb” 第第7步步：創(chuàng)建機械層。執(zhí)行菜單命令：創(chuàng)建機械層。執(zhí)行菜單命令Design|Mechanical Layers。（參見例。（參見例13.1第第7步）步） 第第8步步：按照尺寸要求，在機械層：按照尺寸要求，在機械層Mechanical 4繪制電繪制電路板的物理邊界（參見例路板的物理邊界（參見例13.1第第8步）步）33第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖

33、設計舉例 第第9步步：在禁止布線層：在禁止布線層KeepOut Layer繪制電路板的電氣繪制電路板的電氣邊界（參見例邊界（參見例13.1第第9步）步） 第第10步步：執(zhí)行菜單命令：執(zhí)行菜單命令Edit|Origin|Reset恢復絕對原點。恢復絕對原點。 第第11步步：裝入網(wǎng)絡表，執(zhí)行菜單命令：裝入網(wǎng)絡表，執(zhí)行菜單命令Design|Load Nets。（參見例（參見例13.1第第11步）步） 第第12步步：設置自動布局參數(shù)，執(zhí)行菜單命令：設置自動布局參數(shù)，執(zhí)行菜單命令Design|Rules，在彈出的在彈出的Design Rules對話框中選擇對話框中選擇Placement選項卡，選擇選項卡

34、，選擇規(guī)則規(guī)則“Permitted Layers Rule”，設置放置元件的工作層（參，設置放置元件的工作層（參見例見例13.1第第12步）步） 第第13步步：自動布局，執(zhí)行菜單命令：自動布局，執(zhí)行菜單命令Tools|Auto Placement|Auto Placer，進行自動布局。（參見例，進行自動布局。（參見例13.1第第13步）步） 第第14步步：根據(jù)原理圖調(diào)整元件布局。調(diào)整后的布局如同：根據(jù)原理圖調(diào)整元件布局。調(diào)整后的布局如同13.31所示。所示。34第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第15步步：設置自動布線規(guī)則：設置自動布線規(guī)則 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜

35、單命令Design|Rules，在彈出的，在彈出的Design Rules對話對話框中選擇框中選擇Routing選項卡。選項卡。 設置布線工作層設置布線工作層 單面板設置：單面板設置： 選擇選擇“Routing Layers”規(guī)則，單擊對話框右下角的規(guī)則，單擊對話框右下角的Properties按鈕，按圖按鈕，按圖13.24對對TopLayer和和BottomLayer進行進行設置。設置。圖圖13.24 單面板的設置單面板的設置35第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 雙面板設置：雙面板設置： 選擇選擇“Routing Layers”規(guī)則，單擊對話框右下角的規(guī)則，單擊

36、對話框右下角的Properties按鈕，按圖按鈕，按圖13.25對對TopLayer和和BottomLayer進行進行設置。設置。注注：系統(tǒng)的默認設置是雙面板。：系統(tǒng)的默認設置是雙面板。圖圖13.25 雙面板的設置雙面板的設置36第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 設置安全間距設置安全間距 選擇選擇“Clearance constraint”規(guī)則，單擊對話框右下角的規(guī)則，單擊對話框右下角的Properties按鈕，在本例中將安全間距設置為按鈕，在本例中將安全間距設置為15mil，如圖，如圖13.26所示。所示。注注：應跟據(jù)電路板的實際情況和電路的工作原理設置安全：

37、應跟據(jù)電路板的實際情況和電路的工作原理設置安全間距。間距。圖圖13.26 安全間距的設置安全間距的設置37第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 設置線寬設置線寬 設置接地線的線寬：設置接地線的線寬： 選擇選擇“Width constraint”規(guī)則，單擊規(guī)則，單擊“Add”按鈕，在按鈕，在Filter kind旁的下拉列表中選擇旁的下拉列表中選擇Net，如圖，如圖13.27所示。所示。圖圖13.27 在線寬設置中選擇在線寬設置中選擇Net選項選項38第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 在在Net下面的下拉列表中選擇要設置線寬的網(wǎng)絡名稱如

38、下面的下拉列表中選擇要設置線寬的網(wǎng)絡名稱如GND，將線寬的最大值和首選值改為，將線寬的最大值和首選值改為30mil，如圖，如圖13.28所示。所示。圖圖13.28 GND網(wǎng)絡線寬的設置網(wǎng)絡線寬的設置39第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 設置電源設置電源Vcc的線寬：的線寬： 按照上述方法，將網(wǎng)絡按照上述方法，將網(wǎng)絡Vcc的線寬設置為的線寬設置為20mil。 設置完畢，設置完畢，Design Rules對話框應如圖對話框應如圖13.29所示。所示。注：設置線寬時，一定要有范圍（注：設置線寬時，一定要有范圍（Scope）為整個板）為整個板（Board）的規(guī)則。如圖）

39、的規(guī)則。如圖13.29所示。所示。圖圖13.29 線寬設置完畢的畫面線寬設置完畢的畫面40第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第16步步：放置焊盤：放置焊盤 單擊活動工具欄中的單擊活動工具欄中的 圖圖標，在電路板圖的任意位置放置標，在電路板圖的任意位置放置3個焊盤，分別將個焊盤，分別將Vo、Vcc、GND端引至端引至3個焊盤。個焊盤。將將Vo端引出：端引出： 雙擊一個焊盤，在彈出的屬雙擊一個焊盤，在彈出的屬性對話框中選擇性對話框中選擇Advanced選項卡，選項卡，在在Net旁的下拉列表中選擇旁的下拉列表中選擇Vo，如圖如圖13.30所示，單擊所示，單擊ok按鈕

40、后，按鈕后，該焊盤與電路的該焊盤與電路的Vo端有一飛線，端有一飛線，根據(jù)飛線的指示，移動焊盤將其根據(jù)飛線的指示，移動焊盤將其放置在適當?shù)奈恢?。放置在適當?shù)奈恢谩D圖13.30 焊盤的網(wǎng)絡設置焊盤的網(wǎng)絡設置41第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 按照上述方法，將另外兩個焊盤分別與按照上述方法，將另外兩個焊盤分別與Vcc和和GND相連。相連。 第第17步步：自動布線：自動布線 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Auto Route|All，在彈出的對話框中單擊，在彈出的對話框中單擊RouteAll按鈕，進行自動布線。按鈕，進行自動布線。 第第18步步：對焊盤引出端進行標注。：對

41、焊盤引出端進行標注。 將當前層改為將當前層改為TopOverLay，單擊，單擊Placement Tools工具欄工具欄中的中的 按鈕，對輸出端、電源和接地的引出端進行標注。按鈕，對輸出端、電源和接地的引出端進行標注。 第第19步步：在電路板的四周放置螺絲孔：在電路板的四周放置螺絲孔在電路板的四周放置四個焊盤，在焊盤的屬性對話框中，將在電路板的四周放置四個焊盤，在焊盤的屬性對話框中，將X-Size，Y-size，Hole size三個尺寸均設置成三個尺寸均設置成100mil，在，在Advanced選項卡中，使選項卡中，使Plated復選框無效，取消通孔壁上的復選框無效，取消通孔壁上的電鍍即可。

42、電鍍即可。 完成后的完成后的PCB圖如圖圖如圖13.31所示。所示。42第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.31 例例13.2Pcb圖圖43第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 【例例13.3】圖圖13.32為某電路中的一部分，用自動布線的為某電路中的一部分，用自動布線的方法繪制該圖對應的方法繪制該圖對應的PCB圖。圖。 要求：要求： 1.繪制雙面電路板圖。繪制雙面電路板圖。 2.電路板尺寸：長電路板尺寸：長2140mil，高，高1420mil。 3.信號線寬度信號線寬度10mil，接地線，接地線GND寬度寬度30mil。 4

43、.用焊盤分別將用焊盤分別將a、b、c、d端和接地端引出，并進行端和接地端引出，并進行標注。標注。 5.電路中元件的封裝均應按實際元件的引腳尺寸設計。電路中元件的封裝均應按實際元件的引腳尺寸設計。 6.555元件安裝時需有管座。元件安裝時需有管座。44第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.32 例例13.3電路原理圖電路原理圖45第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 表表13.3 例例13.3電路原理圖元件屬性列表電路原理圖元件屬性列表元件所屬元件所屬Sch庫：庫：U1在在Protel DOS Schematic Librarie

44、s.ddb (需自行編輯需自行編輯) 其余元件在其余元件在Miscellaneous Devices.ddb Pcb元件封裝庫：元件封裝庫： Advpcb.ddb Lib RefRES2 RES2 RES2 ELECTRO1 ELECTRO1555 （需修改）（需修改）CAP自制自制LED自制自制自制自制自制自制元件標號元件標號 R4 R5 R6 C1 C5 U1 C4VD3、VD4 LED VT2 VT3 VT4 元件標注元件標注 1M 4.7k 47k 4.7u 4.7u IC7555 0.01u 1N4004 LED 2482 9015 9014 元件封裝元件封裝 AXIAL0.4 AX

45、IAL0.4 AXIAL0.4 自制自制 自制自制 DIP8 RAD0.1 DIODE0.4 自制自制 TO-92A TO-92A TO-92A46第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 分析分析： 本例的重點是原理圖元件符號與實際元件封裝的對應，本例的重點是原理圖元件符號與實際元件封裝的對應，實際元件封裝的繪制與應用。實際元件封裝的繪制與應用。 包括：包括： 利用向?qū)ЮL制電解電容的封裝；利用向?qū)ЮL制電解電容的封裝； 發(fā)光二極管封裝的繪制；發(fā)光二極管封裝的繪制； 三極管三個極與元件封裝的對應；三極管三個極與元件封裝的對應； 集成芯片封裝中焊盤孔的考慮；集成芯片封裝中焊

46、盤孔的考慮； 怎樣在自動布局和自動布線中使用自己繪制的元件封怎樣在自動布局和自動布線中使用自己繪制的元件封裝。裝。 第第1步步：參照例：參照例13.1的方法，重新編輯的方法，重新編輯555元件的引腳。元件的引腳。 第第2步步：繪制電解電容：繪制電解電容C1、C5的元件封裝。的元件封裝。 本例所采用的電解電容實際尺寸如下：本例所采用的電解電容實際尺寸如下： 兩個焊盤的距離：兩個焊盤的距離：100mil；焊盤直徑：；焊盤直徑：70mil；焊盤孔徑：；焊盤孔徑：35mil；元件輪廓半徑：；元件輪廓半徑：110mil47第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.33

47、電解電容的原理圖元件符號和元件封裝電解電容的原理圖元件符號和元件封裝 在圖在圖13.33原理圖元件符號的引腳處顯示的原理圖元件符號的引腳處顯示的1、2是元件引腳是元件引腳的引腳號的引腳號Number，這個引腳號必須與元件封裝中的焊盤號相，這個引腳號必須與元件封裝中的焊盤號相對應，即有對應，即有“+”標志的焊盤號為標志的焊盤號為1，另一個焊盤號為，另一個焊盤號為2。 下面介紹利用向?qū)ЮL制該元件封裝的步驟：下面介紹利用向?qū)ЮL制該元件封裝的步驟： 新建或打開一個新建或打開一個PCB元件封裝庫文件元件封裝庫文件PCBLIB1.LIB。 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Tools|New Component，在

48、彈出的，在彈出的Component Wizard對話框中單擊對話框中單擊Next按鈕。按鈕。48第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 選擇選擇Capacitors確定封裝類型，單擊確定封裝類型，單擊Next按鈕。按鈕。 選擇選擇through Hole確定焊盤類型，單擊確定焊盤類型，單擊Next按鈕。按鈕。 設置焊盤的直徑和孔徑（如圖設置焊盤的直徑和孔徑（如圖13.34所示），單擊所示），單擊Next按按鈕。鈕。圖圖13.34 焊盤直徑與孔徑的設置焊盤直徑與孔徑的設置49第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 設置焊盤間的距離為設置焊盤間的

49、距離為100mil，單擊，單擊Next按鈕。按鈕。 設置電容封裝的形式：設置電容封裝的形式： Choose the Capacitors polarity：選擇選擇Polarised（帶極（帶極性的封裝符號）性的封裝符號） Choose the Capacitors mounting style：選擇選擇Radial（徑向）（徑向） Choose the Capacitors geometry：選擇選擇Circle（圓形）（圓形）設置完畢，單擊設置完畢，單擊Next按鈕。按鈕。 設置元件封裝的輪廓線寬和輪廓的半徑。設置元件封裝的輪廓線寬和輪廓的半徑。 線寬可采用默認值線寬可采用默認值10mil

50、，輪廓半徑為，輪廓半徑為110mil，單擊，單擊Next按鈕。按鈕。 為元件封裝起一個名字。為元件封裝起一個名字。 在在What do you want to call this Capacitor下面的文本框下面的文本框中輸入元件封裝名中輸入元件封裝名CAP_2，單擊，單擊Next按鈕。按鈕。50第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 單擊單擊Finish ，此時屏幕顯示繪制的元件封裝符號，但標志，此時屏幕顯示繪制的元件封裝符號，但標志“+”在焊盤在焊盤2的下方，將的下方，將“+”移到圖移到圖13.33所示的位置，元件所示的位置，元件封裝繪制完畢。封裝繪制完畢。 第

51、第3步步：編輯二極管符號。：編輯二極管符號。 在原理圖元件符號中二極管兩個引腳的引腳號在原理圖元件符號中二極管兩個引腳的引腳號Number分分別為別為1和和2，如圖，如圖13.35（a）中所示，但二極管封裝中的焊盤）中所示，但二極管封裝中的焊盤號分別為號分別為A和和K，如圖，如圖13.35（b）中所示。）中所示。（a）二極管原理圖符號）二極管原理圖符號 （b）二極管封裝符號）二極管封裝符號圖圖13.35 焊盤直徑與孔徑的設置焊盤直徑與孔徑的設置 編輯的目的是將編輯的目的是將兩者變?yōu)橐恢聝烧咦優(yōu)橐恢隆?51第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 操作步驟如下：操作步驟如

52、下： 參考例參考例13.113.1中中555555元件的編輯方法，將二極管符號拷貝元件的編輯方法，將二極管符號拷貝到自己建的原理圖元件庫文件中，分別雙擊元件符號的兩個到自己建的原理圖元件庫文件中，分別雙擊元件符號的兩個引腳，將引腳，將NumberNumber的內(nèi)容分別改為的內(nèi)容分別改為A A和和K K，如圖如圖13.3613.36所示。所示。 圖圖13.36 二極管引腳號的修改二極管引腳號的修改52第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第4 4步步：繪制發(fā)光二極管封裝符號：繪制發(fā)光二極管封裝符號 繪制發(fā)光二極管元件封裝符號時應注意一是原理圖元件繪制發(fā)光二極管元件封

53、裝符號時應注意一是原理圖元件符號的引腳號符號的引腳號NumberNumber和元件封裝中焊盤號應對應，二是發(fā)光和元件封裝中焊盤號應對應，二是發(fā)光二極管的焊盤間距不應太大，發(fā)光二極管的兩個引腳應自然二極管的焊盤間距不應太大，發(fā)光二極管的兩個引腳應自然插入電路板中，否則容易損壞。插入電路板中，否則容易損壞。 發(fā)光二極管封裝符號尺寸：發(fā)光二極管封裝符號尺寸： 兩個焊盤之間的距離：兩個焊盤之間的距離：100100milmil；焊盤直徑和孔徑均采用焊盤直徑和孔徑均采用默認。默認。 圖圖13.37發(fā)光二極管原理圖符號發(fā)光二極管原理圖符號53第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例

54、操作步驟如下：操作步驟如下： 新建或打開一個元件封裝庫文件如新建或打開一個元件封裝庫文件如PCBLIB1.LIB。 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Tools|New Component，在彈出的，在彈出的Component Wizard對話框中單擊對話框中單擊Cancel按鈕。按鈕。 按照尺寸要求放置焊盤，并將焊盤號分別改為按照尺寸要求放置焊盤，并將焊盤號分別改為A和和K。 將當前層改為將當前層改為TopOverLay，用直線繪制封裝輪廓。，用直線繪制封裝輪廓。 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Edit|Set Reference Pin 1，設置元件參考點。，設置元件參考點。 單擊左邊管理器窗口中的單擊左

55、邊管理器窗口中的Rename按鈕，為元件封裝重新按鈕，為元件封裝重新命名為命名為LED_1。至此，發(fā)光二極管封裝符號繪制完畢。至此，發(fā)光二極管封裝符號繪制完畢。圖圖13.38 自制發(fā)光二極管封裝符號自制發(fā)光二極管封裝符號54第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第5步步：確定三極管：確定三極管2482的引腳順序和三極管的引腳順序和三極管9014、9015的引腳順序的引腳順序確定三極管確定三極管2482的引腳順序：的引腳順序：（a）原理圖元件庫中的三極管符號）原理圖元件庫中的三極管符號 （b）TO-92A三極管封裝和三極管封裝和2482引腳順序引腳順序圖圖13.39

56、 三極管符號與封裝三極管符號與封裝55第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 圖圖13.39（a）為三極管的原理圖符號，（）為三極管的原理圖符號，（b）圖中的圖）圖中的圖形為形為TO-92A三極管封裝，（三極管封裝，（b）圖中的）圖中的E、C、b為三極管為三極管2482引腳的實際順序。從圖中看出在原理圖符號中，發(fā)射極引腳的實際順序。從圖中看出在原理圖符號中，發(fā)射極E的引腳號為的引腳號為3，基極，基極b的引腳號為的引腳號為1，集電極，集電極C的引腳號為的引腳號為2，與圖（與圖（b）中的焊盤號完全不對應，因此必須要對此進行修）中的焊盤號完全不對應，因此必須要對此進行修改。

57、改。 修改方法是將三極管符號復制修改方法是將三極管符號復制到自己建的原理圖元件庫文件中，到自己建的原理圖元件庫文件中，按照圖按照圖13.39（b）修改三極管引腳號，）修改三極管引腳號，修改方法參考例修改方法參考例13.1中中555元件的修元件的修改，修改后的三極管符號如圖改，修改后的三極管符號如圖13.40所示。所示。圖圖13.40 修改后的三極管修改后的三極管2482引腳參數(shù)設置引腳參數(shù)設置56第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 確定三極管確定三極管9014、9015的引腳順序：的引腳順序：EbC圖圖13.41 三極管三極管9014、9015引腳順序引腳順序 按

58、照圖按照圖13.41所示三極管所示三極管9014、9015引腳的實際順序，引腳的實際順序，對三極管符號修改如圖對三極管符號修改如圖13.42所示。所示。圖圖13.42 三極管三極管9014、9015引腳號修改引腳號修改57第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第6步步：修改：修改555芯片封裝芯片封裝中的焊盤尺寸中的焊盤尺寸 本例中因為要使用芯片管本例中因為要使用芯片管座，所以將座，所以將DIP8的焊盤孔增大的焊盤孔增大到到35mil，焊盤的直徑增大到，焊盤的直徑增大到60mil，如圖，如圖13.43所示。所示。 在在PCBLIB1.LIB文件中修文件中修改改DI

59、P8的焊盤尺寸后，千萬不的焊盤尺寸后，千萬不要忘記按照要忘記按照“第第4步：繪制發(fā)光步：繪制發(fā)光二極管封裝符號二極管封裝符號”中中“”的內(nèi)的內(nèi)容設置元件參考點。容設置元件參考點。圖圖13.43 DIP8焊盤尺寸的修改焊盤尺寸的修改58第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第7步步：繪制原理圖：繪制原理圖 在繪制原理圖時，凡是涉及到修改的或自己繪制的元在繪制原理圖時，凡是涉及到修改的或自己繪制的元件符號和元件封裝，一定要使用自己命名的元件名。件符號和元件封裝，一定要使用自己命名的元件名。 如電解電容的屬性設置：如電解電容的屬性設置： Lib Ref：ELECTRO1

60、 Footprint：CAP_2（自制元件封裝名）（自制元件封裝名） Designator：C5 Part Type：4.7u 三極管三極管2482的屬性設置：的屬性設置： Lib Ref：2482（修改后的元件名）（修改后的元件名） Footprint：TO-92A Designator：VT2 Part Type：2482 其他元件的屬性設置同理。其他元件的屬性設置同理。59第第13 13章章 實際實際PCBPCB板圖設計舉例板圖設計舉例 第第8步步：根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表：根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡表 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Design|Create Netlist。 第第9步步：新建并打開一個