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文檔簡介
1、Protel制作PCB基本流程一、電路版設計的先期工作1、利用原理圖設計工具繪制原理圖,并且生成對應的網絡表。當然,有些特殊情況下,如電路板比較簡單,已經有了網絡表等情況下也可以不進行原理圖的設計,直接進入PCB設計系統,在PCB設計系統中,可以直接取用零件封裝,人工生成網絡表。2、手工更改網絡表 將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網絡上,沒任何物理連接的可定義到地或保護地等。將一些原理圖和PCB封裝庫中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫中的一致,特別是二、三極管等。二、畫出自己定義的非標準器件的封裝庫建議將自己所畫的器件都放入一個自己建立的PCB 庫專用設計
2、文件。三、設置PCB設計環境和繪制印刷電路的板框含中間的鏤空等1、進入PCB系統后的第一步就是設置PCB設計環境,包括設置格點大小和類型,光標類型,板層參數,布線參數等等。大多數參數都可以用系統默認值,而且這些參數經過設置之后,符合個人的習慣,以后無須再去修改。2、規劃電路版,主要是確定電路版的邊框,包括電路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上適當大小的焊盤。對于3mm 的螺絲可用6.58mm 的外徑和3.23.5mm 內徑的焊盤對于標準板可從其它板或PCB izard 中調入。注意:在繪制電路版地邊框前,一定要將當前層設置成Keep Out層,即禁止布線層。四、打開所有要用到的PCB
3、 庫文件后,調入網絡表文件和修改零件封裝這一步是非常重要的一個環節,網絡表是PCB自動布線的靈魂,也是原理圖設計與印象電路版設計的接口,只有將網絡表裝入后,才能進行電路版的布線。在原理圖設計的過程中,ERC檢查不會涉及到零件的封裝問題。因此,原理圖設計時,零件的封裝可能被遺忘,在引進網絡表時可以根據設計情況來修改或補充零件的封裝。當然,可以直接在PCB內人工生成網絡表,并且指定零件封裝。五、布置零件封裝的位置,也稱零件布局Protel99可以進行自動布局,也可以進行手動布局。如果進行自動布局,運行"Tools"下面的"Auto Place",用這個命令,
4、你需要有足夠的耐心。布線的關鍵是布局,多數設計者采用手動布局的形式。用鼠標選中一個元件,按住鼠標左鍵不放,拖住這個元件到達目的地,放開左鍵,將該元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項包含自動選擇和自動對齊。使用自動選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件,然后旋轉、展開和整理成組,就可以移動到板上所需位置上了。當簡易的布局完成后,使用自動對齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件。提示:在自動選擇時,使用Shift+X或Y和Ctrl+X或Y可展開和縮緊選定組件的X、Y方向。注意:零件布局,應當從機械結構散熱、電磁干擾、將來布線的方便性等方面綜合考慮。先布置與機械尺
5、寸有關的器件,并鎖定這些器件,然后是大的占位置的器件和電路的核心元件,再是外圍的小元件。六、根據情況再作適當調整然后將全部器件鎖定假如板上空間允許則可在板上放上一些類似于實驗板的布線區。對于大板子,應在中間多加固定螺絲孔。板上有重的器件或較大的接插件等受力器件邊上也應加固定螺絲孔,有需要的話可在適當位置放上一些測試用焊盤,最好在原理圖中就加上。將過小的焊盤過孔改大,將所有固定螺絲孔焊盤的網絡定義到地或保護地等。放好后用VIEW3D 功能察看一下實際效果,存盤。七、布線規則設置布線規則是設置布線的各個規范(象使用層面、各組線寬、過孔間距、布線的拓樸結構等部分規則,可通過Design-Rules
6、的Menu 處從其它板導出后,再導入這塊板)這個步驟不必每次都要設置,按個人的習慣,設定一次就可以。選Design-Rules 一般需要重新設置以下幾點:1、安全間距(Routing標簽的Clearance Constraint)它規定了板上不同網絡的走線焊盤過孔等之間必須保持的距離。一般板子可設為0.254mm,較空的板子可設為0.3mm,較密的貼片板子可設為0.2-0.22mm,極少數印板加工廠家的生產能力在0.1-0.15mm,假如能征得他們同意你就能設成此值。0.1mm 以下是絕對禁止的。2、走線層面和方向(Routing標簽的Routing Layers)此處可設置使用的走線層和每層
7、的主要走線方向。請注意貼片的單面板只用頂層,直插型的單面板只用底層,但是多層板的電源層不是在這里設置的(可以在Design-Layer Stack Manager中,點頂層或底層后,用Add Plane 添加,用鼠標左鍵雙擊后設置,點中本層后用Delete 刪除),機械層也不是在這里設置的(可以在Design-Mechanical Layer 中選擇所要用到的機械層,并選擇是否可視和是否同時在單層顯示模式下顯示)。機械層1一般用于畫板子的邊框; 機械層3一般用于畫板子上的擋條等機械結構件; 機械層4一般用于畫標尺和注釋等,具體可自己用PCB Wizard 中導出一個PCAT結構的板子看一下3、
8、過孔形狀(Routing標簽的Routing Via Style)它規定了手工和自動布線時自動產生的過孔的內、外徑,均分為最小、最大和首選值,其中首選值是最重要的,下同。4、走線線寬(Routing標簽的Width Constraint)它規定了手工和自動布線時走線的寬度。整個板范圍的首選項一般取0.2-0.6mm,另添加一些網絡或網絡組(Net Class)的線寬設置,如地線、+5 伏電源線、交流電源輸入線、功率輸出線和電源組等。網絡組可以事先在Design-Netlist Manager中定義好,地線一般可選1mm 寬度,各種電源線一般可選0.5-1mm 寬度,印板上線寬和電流的關系大約是
9、每毫米線寬允許通過1安培的電流,具體可參看有關資料。當線徑首選值太大使得SMD 焊盤在自動布線無法走通時,它會在進入到SMD 焊盤處自動縮小成最小寬度和焊盤的寬度之間的一段走線,其中Board 為對整個板的線寬約束,它的優先級最低,即布線時首先滿足網絡和網絡組等的線寬約束條件。5、敷銅連接形狀的設置(Manufacturing標簽的Polygon Connect Style)建議用Relief Connect 方式導線寬度Conductor Width 取0.3-0.5mm 4 根導線45 或90 度。其余各項一般可用它原先的缺省值,而象布線的拓樸結構、電源層的間距和連接形狀匹配的網絡長度等項
10、可根據需要設置。選Tools-Preferences,其中Options 欄的Interactive Routing 處選Push Obstacle (遇到不同網絡的走線時推擠其它的走線,Ignore Obstacle為穿過,Avoid Obstacle 為攔斷)模式并選中Automatically Remove (自動刪除多余的走線)。Defaults 欄的Track 和Via 等也可改一下,一般不必去動它們。在不希望有走線的區域內放置FILL 填充層,如散熱器和臥放的兩腳晶振下方所在布線層,要上錫的在Top 或Bottom Solder 相應處放FILL。布線規則設置也是印刷電路版設計的關
11、鍵之一,需要豐富的實踐經驗。八、自動布線和手工調整1、點擊菜單命令Auto Route/Setup 對自動布線功能進行設置選中除了Add Testpoints 以外的所有項,特別是選中其中的Lock All Pre-Route 選項,Routing Grid 可選1mil 等。自動布線開始前PROTEL 會給你一個推薦值可不去理它或改為它的推薦值,此值越小板越容易100%布通,但布線難度和所花時間越大。2、點擊菜單命令Auto Route/All 開始自動布線假如不能完全布通則可手工繼續完成或UNDO 一次(千萬不要用撤消全部布線功能,它會刪除所有的預布線和自由焊盤、過孔)后調整一下布局或布線
12、規則,再重新布線。完成后做一次DRC,有錯則改正。布局和布線過程中,若發現原理圖有錯則應及時更新原理圖和網絡表,手工更改網絡表(同第一步),并重裝網絡表后再布。3、對布線進行手工初步調整需加粗的地線、電源線、功率輸出線等加粗,某幾根繞得太多的線重布一下,消除部分不必要的過孔,再次用VIEW3D 功能察看實際效果。手工調整中可選Tools-Density Map 查看布線密度,紅色為最密,黃色次之,綠色為較松,看完后可按鍵盤上的End 鍵刷新屏幕。紅色部分一般應將走線調整得松一些,直到變成黃色或綠色。九、切換到單層顯示模式下(點擊菜單命令Tools/Preferences,選中對話框中Displ
13、ay欄的Single Layer Mode)將每個布線層的線拉整齊和美觀。手工調整時應經常做DRC,因為有時候有些線會斷開而你可能會從它斷開處中間走上好幾根線,快完成時可將每個布線層單獨打印出來,以方便改線時參考,其間也要經常用3D顯示和密度圖功能查看。最后取消單層顯示模式,存盤。十、如果器件需要重新標注可點擊菜單命令Tools/Re-Annotate 并選擇好方向后,按OK鈕。并回原理圖中選Tools-Back Annotate 并選擇好新生成的那個*.WAS 文件后,按OK 鈕。原理圖中有些標號應重新拖放以求美觀,全部調完并DRC 通過后,拖放所有絲印層的字符到合適位置。注意字符盡量不要放
14、在元件下面或過孔焊盤上面。對于過大的字符可適當縮小,DrillDrawing 層可按需放上一些坐標(Place-Coordinate)和尺寸(Place-Dimension)。最后再放上印板名稱、設計版本號、公司名稱、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工編號等信息(請參見第五步圖中所示)。并可用第三方提供的程序來加上圖形和中文注釋如BMP2PCB.EXE 和宏勢公司ROTEL99 和PROTEL99SE 專用PCB 漢字輸入程序包中的FONT.EXE 等。十一、對所有過孔和焊盤補淚滴補淚滴可增加它們的牢度,但會使板上的線變得較難看。順序按下鍵盤的S 和A 鍵(全選),再選擇Tools-Tea
15、rdrops,選中General 欄的前三個,并選Add 和Track 模式,如果你不需要把最終文件轉為PROTEL 的DOS 版格式文件的話也可用其它模式,后按OK 鈕。完成后順序按下鍵盤的X 和A 鍵(全部不選中)。對于貼片和單面板一定要加。十二、放置覆銅區將設計規則里的安全間距暫時改為0.5-1mm 并清除錯誤標記,選Place-Polygon Plane 在各布線層放置地線網絡的覆銅(盡量用八角形,而不是用圓弧來包裹焊盤。最終要轉成DOS 格式文件的話,一定要選擇用八角形)。下圖即為一個在頂層放置覆銅的設置舉例:設置完成后,再按OK 扭,畫出需覆銅區域的邊框,最后一條邊可不畫,直接按鼠
16、標右鍵就可開始覆銅。它缺省認為你的起點和終點之間始終用一條直線相連,電路頻率較高時可選Grid Size 比Track Width 大,覆出網格線。相應放置其余幾個布線層的覆銅,觀察某一層上較大面積沒有覆銅的地方,在其它層有覆銅處放一個過孔,雙擊覆銅區域內任一點并選擇一個覆銅后,直接點OK,再點Yes 便可更新這個覆銅。幾個覆銅多次反復幾次直到每個覆銅層都較滿為止。將設計規則里的安全間距改回原值。十三、最后再做一次DRC選擇其中Clearance Constraints Max/MinWidth Constraints Short Circuit Constraints 和Un-Routed
17、NetsConstraints 這幾項,按Run DRC 鈕,有錯則改正。全部正確后存盤。十四、對于支持PROTEL99SE 格式(PCB4.0)加工的廠家可在觀看文檔目錄情況下,將這個文件導出為一個*.PCB 文件;對于支持PROTEL99 格式(PCB3.0)加工的廠家,可將文件另存為PCB 3.0 二進制文件,做DRC。通過后不存盤退出。在觀看文檔目錄情況下,將這個文件導出為一個*.PCB 文件。由于目前很大一部分廠家只能做DOS 下的PROTEL AUTOTRAX 畫的板子,所以以下這幾步是產生一個DOS 版PCB 文件必不可少的:1、將所有機械層內容改到機械層1,在觀看文檔目錄情況下
18、,將網絡表導出為*.NET 文件,在打開本PCB 文件觀看的情況下,將PCB 導出為PROTEL PCB 2.8 ASCII FILE 格式的*.PCB 文件。2 、用PROTEL FOR WINDOWS PCB 2.8 打開PCB 文件,選擇文件菜單中的另存為,并選擇Autotrax 格式存成一個DOS 下可打開的文件。3、用DOS 下的PROTEL AUTOTRAX 打開這個文件。個別字符串可能要重新拖放或調整大小。上下放的全部兩腳貼片元件可能會產生焊盤X-Y大小互換的情況,一個一個調整它們。大的四列貼片IC 也會全部焊盤X-Y 互換,只能自動調整一半后,手工一個一個改,請隨時存盤,這個過
19、程中很容易產生人為錯誤。PROTEL DOS 版可是沒有UNDO 功能的。假如你先前布了覆銅并選擇了用圓弧來包裹焊盤,那么現在所有的網絡基本上都已相連了,手工一個一個刪除和修改這些圓弧是非常累的,所以前面推薦大家一定要用八角形來包裹焊盤。這些都完成后,用前面導出的網絡表作DRC Route 中的Separation Setup ,各項值應比WINDOWS 版下小一些,有錯則改正,直到DRC 全部通過為止。也可直接生成GERBER 和鉆孔文件交給廠家選File-CAM Manager 按Next>鈕出來六個選項,Bom 為元器件清單表,DRC 為設計規則檢查報告,Gerber 為光繪文件,
20、NC Drill 為鉆孔文件,Pick Place 為自動拾放文件,Test Points 為測試點報告。選擇Gerber 后按提示一步步往下做。其中有些與生產工藝能力有關的參數需印板生產廠家提供。直到按下Finish 為止。在生成的Gerber Output 1 上按鼠標右鍵,選Insert NC Drill 加入鉆孔文件,再按鼠標右鍵選Generate CAM Files 生成真正的輸出文件,光繪文件可導出后用CAM350 打開并校驗。注意電源層是負片輸出的。十五、發Email 或拷盤給加工廠家,注明板材料和厚度(做一般板子時,厚度為1.6mm,特大型板可用2mm,射頻用微帶板等一般在0.
21、8-1mm 左右,并應該給出板子的介電常數等指標)、數量、加工時需特別注意之處等。Email發出后兩小時內打電話給廠家確認收到與否。十六、產生BOM 文件并導出后編輯成符合公司內部規定的格式。十七、將邊框螺絲孔接插件等與機箱機械加工有關的部分(即先把其它不相關的部分選中后刪除),導出為公制尺寸的AutoCAD R14 的DWG 格式文件給機械設計人員。二十一、整理和打印各種文檔。如元器件清單、器件裝配圖(并應注上打印比例)、安裝和接線說明等Protel 99 SE PCB 層的詳解:一、PCB工作層的類型我們在進行印制電路板設計前,第一步就是要選擇適用的工作層。Protel 99 SE提供有多
22、種類型的工作層。只有在了解了這些工作層的功能之后,才能準確、可靠地進行印制電路板的設計。Protel 99 SE所提供的工作層大致可以分為7類:Signal Layers(信號層)、InternalPlanes(內部電源/接地層)、Mechanical Layers(機械層)、Masks(阻焊層)、Silkscreen(絲印層)、Others(其他工作層面)及System(系統工作層),在PCB設計時執行菜單命令 Design設計/Options.選項 可以設置各工作層的可見性。1.Signal Layers(信號層)Protel 99 SE提供有32個信號層,包括TopLayer(頂層)、B
23、ottomLayer(底層)、MidLayer1(中間層1)、MidLayer2(中間層2)Mid Layer30(中間層30)。信號層主要用于放置元件 (頂層和底層)和走線。信號層是正性的,即在這些工作層面上放置的走線或其他對象是覆銅的區域。2.InternalPlanes(內部電源/接地層)Protel 99 SE提供有16個內部電源/接地層(簡稱內電層):InternalPlane1InternalPlane16,這幾個工作層面專用于布置電源線和地線。放置在這些層面上的走線或其他對象是無銅的區域,也即這些工作層是負性的。每個內部電源/接地層都可以賦予一個電氣網絡名稱,印制電路板編輯器會自
24、動地將這個層面和其他具有相同網絡名稱 (即電氣連接關系)的焊盤,以預拉線的形式連接起來。在Protel 99 SE中。還允許將內部電源/接地層切分成多個子層,即每個內部電源/接地層可以有兩個或兩個以上的電源,如+5V和+l5V等等。3.Mechanical Layers(機械層)Protel 99 SE中可以有16個機械層:Mechanical1 Mechanical16,機械層一般用于放置有關制板和裝配方法的指示性信息,如電路板物理尺寸線、尺寸標記、數據資料、過孔信息、裝配說明等信息。4.Masks(阻焊層、錫膏防護層)在Protel 99 SE中,有2個阻焊層:Top Solder(頂層阻
25、焊層)和(Bottom Solder(底層阻焊層)。阻焊層是負性的,在該層上放置的焊盤或其他對象是無銅的區域。通常為了滿足制造公差的要求,生產廠家常常會要求指定一個阻焊層擴展規則,以放大阻焊層。對于不同焊盤的不同要求,在阻焊層中可以設定多重規則。Protel 99 SE還提供了2個錫膏防護層,分別是Top Paste(頂層錫膏防護層)和(Bottom Paste(底層錫膏防護層)。錫膏防護層與阻焊層作用相似,但是當使用"hot re-follow"(熱對流)技術來安裝SMD元件時,錫膏防護層則主要用于建立阻焊層的絲印。該層也是負性的。與阻焊層類似,我們也可以通過指定一個擴展
26、規則,來放大或縮小錫膏防護層。對于不同焊盤的不同要求,也可以在錫膏防護層中設定多重規則。5.Silkscreen(絲印層)Protel 99 SE提供有 2個絲印層,Top Overlay(頂層絲印層)和 Bottom Overlay(底層絲印層)。絲印層主要用于繪制元件的外形輪廓、放置元件的編號或其他文本信息。在印制電路板上,放置PCB庫元件時,該元件的編號和輪廓線將自動地放置在絲印層上。6.Others(其他工作層面)在Protel 99 SE中,除了上述的工作層面外,還有以下的工作層:KeepOutLayer(禁止布線層)禁止布線層用于定義元件放置的區域。通常,我們在禁止布線層上放置線段
27、(Track)或弧線(Arc)來構成一個閉合區域,在這個閉合區域內才允許進行元件的自動布局和自動布線。注意:如果要對部分電路或全部電路進行自動布局或自動布線,那么則需要在禁止布線層上至少定義一個禁止布線區域。Multi layer(多層)該層代表所有的信號層,在它上面放置的元件會自動地放到所有的信號層上,所以我們可以通過MultiLayer,將焊盤或穿透式過孔快速地放置到所有的信號層上。Drill guide(鉆孔說明)Drill drawing(鉆孔視圖)Protel 99 SE提供有 2個鉆孔位置層,分別是Drill guide(鉆孔說明)和Drill drawing(鉆孔視圖),這兩層主
28、要用于繪制鉆孔圖和鉆孔的位置。Drill Guide主要是為了與手工鉆孔以及老的電路板制作工藝保持兼容,而對于現代的制作工藝而言,更多的是采用Drill Drawing 來提供鉆孔參考文件。我們一般在Drill Drawing工作層中放置鉆孔的指定信息。在打印輸出生成鉆孔文件時,將包含這些鉆孔信息,并且會產生鉆孔位置的代碼圖。它通常用于產生一個如何進行電路板加工的制圖。這里提醒大家注意:(1)無論是否將Drill Drawing工作層設置為可見狀態,在輸出時自動生成的鉆孔信息在PCB文檔中都是可見的。(2)Drill Drawing層中包含有一個特殊的".LEGEND"字符
29、串,在打印輸出的時候,該字符串的位置將決定鉆孔制圖信息生成的地方。7、System(系統工作層)DRC Errors(DRC錯誤層)用于顯示違反設計規則檢查的信息。該層處于關閉狀態時,DRC錯誤在工作區圖面上不會顯示出來,但在線式的設計規則檢查功能仍然會起作用。Connections(連接層)該層用于顯示元件、焊盤和過孔等對象之間的電氣連線,比如半拉線(Broken Net Marker)或預拉線 (Ratsnest),但是導線 (Track)不包含在其內。當該層處于關閉狀態時,這些連線不會顯示出來,但是程序仍然會分析其內部的連接關系。Pad Holes(焊盤內孔層)該層打開時,圖面上將顯示出
30、焊盤的內孔。Via Holes(過孔內孔層)該層打開時,圖面上將顯示出過孔的內孔。Visible Grid 1(可見柵格1)Visible Grid 2(可見柵格2)這兩項用于顯示柵格線,它們對應的柵格間距可以通過如下方法進行設置:執行菜單命令Design/Options.,在彈出的對話框中可以在Visible 1和Visiblc 2項中進行可見柵格間距的設置。 protel中的pcb元件封裝庫2009-08-28 10:45電阻 AXIAL 無極性電容 RAD 電解電容 RB- 電位器 VR 二極管 DIODE 三極管 TO 電源穩壓塊78和79系列 TO126H和TO-126V
31、場效應管 和三極管一樣 整流橋 D44 D37 D46 單排多針插座 CON SIP 雙列直插元件 DIP 晶振 XTAL1 電阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封裝屬性為axial系列 無極性電容:cap;封裝屬性為RAD-0.1到rad-0.4 電解電容:electroi;封裝屬性為rb.2/.4到rb.5/1.0 電位器:pot1,pot2;封裝屬性為vr-1到vr-5 二極管:封裝屬性為diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率) 三極管:常見的封裝屬性為to-18(普通三極管)to-22(大功率三極管)to-3(大功率達林 頓管) 電源穩壓塊有78和79系列;7
32、8系列如7805,7812,7820等 79系列有7905,7912,7920等 常見的封裝屬性有to126h和to126v 整流橋:BRIDGE1,BRIDGE2: 封裝屬性為D系列(D-44,D-37,D-46) 電阻: AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.4-0.7指電阻的長度,一般用AXIAL0.4 瓷片電容:RAD0.1-RAD0.3。 其中0.1-0.3指電容大小,一般用RAD0.1 電解電容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指電容大小。一般<100uF用 RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>470uF用RB.3/
33、.6 二極管: DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二極管長短,一般用DIODE0.4 發光二極管:RB.1/.2 集成塊: DIP8-DIP40, 其中840指有多少腳,8腳的就是DIP8 貼片電阻 0603表示的是封裝尺寸 與具體阻值沒有關系 但封裝尺寸與功率有關 通常來說 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 電容電阻外形尺寸與封裝的對應關系是: 0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2
34、2225=5.6x6.5 電阻類及無極性雙端元件 AXIAL0.3-AXIAL1.0 無極性電容 RAD0.1-RAD0.4 有極性電容 RB.2/.4-RB.5/1.0 二極管 DIODE0.4及 DIODE0.7 石英晶體振蕩器 XTAL1 晶體管、FET、UJT TO-xxx(TO-3,TO-5) 可變電阻(POT1、POT2) VR1-VR5Protel PCB布線2009-07-23 11:23主要的內容有:PCB布線:1、電源、地線的處理;2、數字電路與模擬電路的共地處理;3、信號線布在電(地)層上;4、大面積導體中連接腿的處理;5、布線中網絡系統的作用;6、設計規則檢查(DRC)
35、網友經常問道的問題:A、常用軟件的下載問題B、Protel常見操作問題:如何將原理圖中的電路粘貼到Word中;如何切換mil和mm單位;取消備份及DDB文件減肥;如何把SCH,PCB輸出到PDF格式;如何設置和更改Protel的DRC(Design Rules Check)C、Protel中常用元件的封裝D、由SCH生成PCB時提示出錯(Protel)E、電容,二極管,三極管等器件的極性問題F、不同邏輯電平的接口問題G、電阻,電容值的識別在這篇文章中都可以一一得到解答再推薦一個不錯的硬件電路設計BLOG:第一篇 PCB布線在PCB設計中,布線是完成產品設計的重要步驟,可
36、以說前面的準備工作都是為它而做的, 在整個PCB中,以布線的設計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種:自動布線及交互式布線,在自動布線之前, 可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行, 以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。 自動布線的布通率,依賴于良好的布局,布線規則可以預先設定, 包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線,快速地把短線連通, 然后進行迷宮式布線,先把
37、要布的連線進行全局的布線路徑優化,它可以根據需要斷開已布的線。 并試著重新再布線,以改進總體效果。 對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了, 它浪費了許多寶貴的布線通道,為解決這一矛盾,出現了盲孔和埋孔技術,它不僅完成了導通孔的作用, 還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便,更加流暢,更為完善,PCB 板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程,要想很好地掌握它,還需廣大電子工程設計人員去自已體會, 才能得到其中的真諦。 1 電源、地線的處理 既使在整個PCB板中的布線完成得都很好,但由于電
38、源、 地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、 地線的布線要認真對待,把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。 對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因, 現只對降低式抑制噪音作以表述:(1)、眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。(2)、盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線電源線信號線,通常信號線寬為:0.20.3mm,最經細寬度可達0.050.07mm,電源線為1.22.5 mm 對數字電路的PCB可用寬的地導線
39、組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用) (3)、用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,電源,地線各占用一層。2 數字電路與模擬電路的共地處理 現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。 數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整人PCB對外界只有
40、一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。3 信號線布在電(地)層上 在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。4 大面積導體中連接腿的處理
41、0; 在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:焊接需要大功率加熱器。容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。5 布線中網絡系統的作用 在許多CAD系統中,布線是依據網絡系統決定的。網格過密,通路雖然有所增加
42、,但步進太小,圖場的數據量過大,這必然對設備的存貯空間有更高的要求,同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的,如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網格過疏,通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。 標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。6 設計規則檢查(DRC) 布線設計完成
43、后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:(1)、線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。 (2)、電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。 (3)、對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。 (4)、模擬電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。 (5)后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。 (6)對一些不理想的線形進
44、行修改。 (7)、在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。 (8)、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。下面的問題,屬于網友經常提問的。現在把問題和解答整理出來。A.常用軟件的下載問題 B.Protel常見操作問題C.Protel中常用元件的封裝D.由SCH生成PCB時提示出錯(Protel)E.電容,二極管,三極管,有源晶振等器件的極性F.不同邏輯電平的接口
45、 G.電阻,電容值的識別
46、
47、 A.常用軟件的下載問題:Protel99se,Protel2004從哪里可以下載到 本版置底ftp,soft帳號下,pub/eda下。密碼將不定期更改,見置底貼。B.Protel常見操作問題:如何將原理圖中的電路粘貼到Word中 tools->preferences->Graphical Editing,取消Add Template to Clipboard,然后復制如何切換mil和mm單位
48、 菜單View->Toggle Unit,或者按Q鍵取消備份及DDB文件減肥: "File"菜單左邊一個向下的灰色箭頭 preference->create backup files design utilities->perform compact after closing運行PROTEL99,先不要打開文件,在菜單欄左邊的下拉箭頭里選Design Uilitie.,彈出對話框Compa
49、ct&Repair里進行Compact(壓縮)操作如何把SCH,PCB輸出到PDF格式 安裝Acrobat Distiller打印機,在acrobat 5.0以上版本中帶的。然后在Protel里的打印選項里, 選擇打印機acrobat Distiller即可。如何設置和更改Protel的DRC(Design Rules Check) 菜單Design->rules。只針對常用的規則進行講解:
50、 * Clearance Constraint:不同兩個網絡的間距,一般設置>12 mil,加工都不會出問題 * Routing Via Style:設置過孔參數,具體含義在屬性里有圖。一般hole size比導線寬8mil以上,diameter 比hole size大10mil 以上 * Width Constraint:導線寬度設置,建議>10mil
51、160; C.Protel中常用元件的封裝 以下元件在Protel DOS Schematic Libraries.ddb,Miscellaneous Devices.ddb(以上是schlib)Advpcb.ddb,Transistors
52、.ddb,General IC.ddb(以上是PCBlib)等庫文件中,可以使用通配符“*”進行查找。另外,希望大家把自己做的封裝傳到ftp上共享,這樣可以節省時間。 直插
53、0; 表貼電阻,小電感 axial0.3/axial0.4 0805/0603等小電容
54、; RAD0.1/ RAD0.2 0805/0603等電解電容
55、; (RB.2/.4) 1210/1812/2220等小功率三極管
56、60; TO-92A/B SOT-23 大功率三極管(三端穩壓)
57、 T0-220 小功率二極管 DIODE-0.4 &
58、#160; 自己做雙列IC DIPxx
59、; SO-xx xx代表引腳數有源晶振 DIP14(保留四個頂點,去掉中間10個焊盤)四方型IC
60、 大部分需要自己用向導畫,尺寸參照datasheet接插件 SIPxx/IDCxx,DB9/DB25(注意male/female的區別)等電位器
61、,開關,繼電器等 買好了元件,量好尺寸自己畫提醒:*使用封裝時最好少用水平/垂直翻轉功能 *自己建好的元件庫或者PCB,一定要1:1的打印出來,和實際比較,以確保無誤 *有條件的話,盡量先買好器件,再定封裝,可以節省很多眼淚
62、160; D.由SCH生成PCB時提示出錯(Protel) sch編輯界面中選擇design->updatepcb,在出現的對話框中按“Preview Change”按鈕,選中 Only show Errors會列出所有錯誤 錯誤類型 &
63、#160; 解決辦法1.footprint not found 確保所有的器件都指定了封裝
64、60; 確保指定的封裝名與PCB中的封裝名一致 &
65、#160; 確保你的庫已經打開或者被添加2.node not found 確認沒有“footprint not found” 類型的錯誤
66、0; 編輯PCBlib,將對應引腳名改成沒有找到的那個node3.Duplicate sheet number degisn-options-organization,給每張子電路圖編號E.電容,二極管,三極管等器件的極性問題:直插鋁電解:負極附近有黑色的“-”標記,如果沒有剪腿的話,長
67、腿為正貼片鉭電解:有橫杠的一頭為正二極管: 有圈的一頭為負小功率三極管 _貼片(SOT-23):
68、 直插(TO-92)美國標準 | 有源晶振 | C /| | (以DIP14的引腳位置作參考)| _ (俯視圖) |(正視圖)
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