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电路设计与应用幻灯片教学教程电子讲义教案.ppt

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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Protel DXP 2004,电路设计与应用,电子线路,CAD,电气自动化教研室,项目一 电子CAD设计基础,学习目标:,1)了解电子CAD概念及发展历程,2)了解电子CAD的主要功能,3)了解电子CAD常用软件,4)掌握常用电子元器件的基础知识,过程自动化教室,图,1-1,稳压电源电路原理图,1.1电子CAD简介,VISIO,Protel,EWB,Pspice,MAX+PLUS,Multisim,Tina,Pro,电子CAD软件,1.,2,Protel发展概述,Protel发展过程:,Tango,Protel for Dos,Protel for Windows1.0/1.5,Protel3.16,Protel98,Protel99,Protel99se,Protel DXP,AltiumDesigner,Protel,主要内容:,(,1,),SCH,:原理图设计,(,2,),PCB,:印刷电路板设计,(,3,),PLD,:可编程逻辑器件设,(,4,),SIM,:电路仿真,(,5,),SI,:信号完整性分析,学习目的:,Protel,是使用性极强的一门操作技能课,掌握操作技能;掌握,Protel,的基本操作技巧学会设计,SCH,和,PCB,,了解,SIM,。,1.,3,电子元器件基础知识,1.3.1,电阻器,1.,电阻器的分类:,碳膜电阻器、金属膜电阻器、合成膜电阻器、线绕电阻器、保险电阻器、,NTC,、,PTC,热敏电阻器等。,2.,电阻器的主要参数,:,标称电阻值和允许偏差(误差)、额定功率、,温度系数、最高工作电压、稳定性、噪声电动势、高频特性等,I,E6,1,I,E12,2,I,E24,3,电阻器标称阻值系列,标称值系列,E24(,误差,5%),:,1.0,,,1.1,,,1.2,,,1.3,,,1.5,,,1.6,,,1.8,,,2.0,,,2.2,,,2.4,,,2.7,,,3.0,,,3.3,,,3.6,,,3.9,,,4.3,,,4.7,,,5.1,,,5.6,,,6.2,,,6.8,,,7.5,,,8.2,,,9.1,E12(,误差,10%),:,1.0,,,1.2,,,1.5,,,1.8,,,2.2,,,3.0,,,3.9,,,4.7,,,5.6,,,6.8,,,8.2,E6(,误差,20%),:,1.0,,,1.5,,,2.2,,,3.3,,,4.7,,,6.8,注意:,读色环的顺序是以靠近电阻器引线的色环是第一环,若两端色环与两端引线等距离时,可借助于电阻的标称值系列以及色环符号的规定中有效数字与偏差的特点来判断。,直标法,文字,符号法,数码,表示法,电阻器的标称方法,色标法,四色环电阻的识别,五色环电阻的识别,1.3.2,电容器,1,法拉,=103,毫法,=106,微法,=109,纳发,=1012,皮发,1.,电容器的分类,按结构可分为:,固定电容器、可变电容器和微调电容器,;,按绝缘介质可分为:,空气介质电容器、云母电容器、瓷介电容器、涤沦电容器、聚苯烯电容器、金属化纸电容器、电解电容器、玻璃釉电容器、独石电容器等,2.,电容器的标称方法,(,1,)直标法:,将,电容器,的主要参数(标称,电容量,、,额定电压,及允许偏差),直接标注在电容器上,一般用于电容器或体积较大的无极性,电容器。,(,2,)文字符号法:用阿拉伯数字和字母符号有规律地组合,来表示标称容量的方法,例:,0.33P,标成,P33,;,6800pF,标成,6n8,;,2.2 PF,标为,2P2,;,4700F,标为,4m7,;,1000pF,标为,1n,;,0.01F,标为,10n,。,(,3,)数字标注法,数字标注法一般是用,3,位数字表示电容器的容量。,其中前两位数字为,有效值,数字,第三位数字为倍,乘数,(即表示,有效值,后有多少个,0,)。,例如:,102,表示,1010,2pF=1000pF,;,104,表示,1010,4pF=0.1,F 105,表示,1010,5pF=1,F,误差范围用,字母表,示,其中,G,为,2,、,J,为,5,、,K,为,10,、,L,为,15,、,M,为,20,“1n2 K 630V”,表示容量为,1200PF,,误差为,10,,耐压为,630v,“47n J 250V”,表示容量为,O,047uF,,误差为,5,。耐压为,250V,“153 K 160V”,表示容量为,O,015uF,,误差,10,,耐压,160V,“105 G 400V”,表示容量为,1uF,,误差,2,,耐压为,400V,(,4,),色标,法,在电容器上标注,色环,或色点的方法来表示,电容量,及,允许误差,四,色环,电容器的第一环和第二环为有效数值,第三环为,倍率,,,第四环为允许偏差。,五环前三位为有效数值。,例如,四,色环,电容器为红、红、黄、金,表示其电容量为,0.22F,许偏差为,5%,五色环电容器为蓝、灰、黑、黑、棕,表示其电容量为,680F,允许偏差为,1%,。,1.,电感器的分类,按电感的形式可分为固定电感和可变电感线圈;,按导磁性质可分为空芯线圈和磁芯线圈;,按工作性质可分为天线线圈、振荡线圈、低频扼流线圈和高频扼流线圈;,按耦合方式可分为自感应和互感应线圈;,按绕线结构可分为单层线圈、多层线圈和蜂房式线圈等。,1.3.3,电感器,3.,电感量和误差的标注方法,a.,直标法,:,感线圈的外壳上直接用数字和文字标出电感线圈的电感量,允许误差及最大工作电流等主要参数,.b.,色标法:同电阻标法,.,单位为,H,2.,电感器的测试及代换,1.3.4,变压器,变压器按使用的工作频率可以分为:,变压器的主要特征参数,额,定,功,率,变压比,效率,温升,1.,二极管,2.,三极管,3.,晶闸管,4.,场效应晶体管,5.,光电器件,光电耦合器:也称为光电隔离器或光耦合器,有时简称光耦,作 用:隔离,,传输电信号,1.3.5,半导体分立元件,二极管,三极管,晶闸管,场效应晶体管,光电耦合器,光电管,集成电路是利用半导体工艺或厚薄膜工艺(或者这些工艺的结合)将电路的有源元件(三极管、场效应管等)、无源元件(电阻器、电容器等)及其连线制作在半导体基片上或绝缘基片上,形成具有特定功能的电路,并封装在管壳之中。,集成电路与分立元件电路相比,具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能稳定等优点,广泛应用于电子产品中。,1.3.6,集成电路,1.3.7,表面粘贴器件,电路,SMC,(Surface Mounted Component),表面贴装技术,SMT,(,Surface Mounting Technology,)指的是将元件贴装,然后焊到,PCB,(,Printed Circuit Board,印制电路板)上的一种新型电子装联技术。,贴片三极管,贴片二极管,贴片电容,贴片电阻,贴片集成块,拨动开关,轻触开关,滑动开关,旋转开关,直键开关,按键开关,微型按键开关,薄膜开关,1.3.8,其它,器件,继电器,接插件,电子线路,CAD,电气自动化教研室,项目二 稳压电源电路板设计,PCB,基础设计,学习目标:,1),认识常用电气元器件符号,2),熟悉绘制电气原理图的一般流程,3),能用,Protel DXP 2004,软件绘制简单稳压电源原理图,4,)掌握设计电路板的一般流程,项目简介:,稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。变压器,T1,用于把,220V,的交流电转换成整流电路所需要的电压,;,整流电路,D1,把交流电转变为脉动的直流电,;,电容滤波电路的作用是将脉动直流电压变为脉动较小的直流电;三端稳压器,7805,的作用是将比较稳定的直流电转换成稳定的直流电压。,项目二 稳压电源电路板设计,PCB,基础设计,设计要求:,稳压电源电路如2-1所示,试设计该电路的电路板。,1)用自动的方法设计该电路板,2)使用单层电路板,电路板的尺寸为4000milX2320mil。,3)电源地线的铜膜线的宽度为25mil。,4)一般布线的宽度为20mil。,项目二 稳压电源电路板设计,PCB,基础设计,图,2-1,稳压电源电路原理图,项目二 稳压电源电路板设计,PCB,基础设计,2,.1 绘制稳压电源电路原理图,2,.2 设计稳压电源印制电路板图,项目二 稳压电源电路板设计,PCB,基础设计,2,.1.1,ProtelDXP2004SP2,软件,2,.1.2,创建设计项目和原理图文件,2,.1.3,原理图的初始化设置,2,.1.4,加载原理图元件库,2,.1.5,放置原理图图形对象,2,.1.,6,完成原理图的绘制,2,.1.,7,设置和编译项目,2,.1.,8,创建网络表,2.1,绘制稳压电源原理图,2.1.1.1,安装ProtelDXP2004SP2软件,打开,Protel,DXP,2004,SP2,的安装软件,运行,setupSetup.exe,文件,安装,Protel DXP 2004,;接着分别运行,DXP2004SP2,补丁,.exe,和,DXP2004SP2_IntegratedLibraries.exe,文件,安装,SP2,补丁和,SP2,元件库;最后使用,XP2004crack.rar,文件中的,Protel 2004 SP2 keygen,生成协议文件对,SP2,进行破,解。,2.1.1,ProtelDXP,2004SP2,软件,图,2-2,Protel DXP,件设计环境,2,.1.1.,2,启动,ProtelDXP2004SP2,软件,设计主菜单 工作区面板 工作区,面板标签,面板标签按钮,面板标签,2.1.1,ProtelDXP,2004SP2,软件,2,.1.1.,3,原理图设计步骤,启动,Protel DXP_SCH,电路原理图编辑器,开 始,设置图纸尺寸及版面,设置工作环境和加载元件库,放置零件并布局,检查、校对及线路调整,报表输出,结 束,文档保存及打印,原理图布线,图,2-3,原理图设计流程图,2.1.1,ProtelDXP,2004SP2,软件,Protel DXP,提出了项目组文档(,*.PrjGrp,)管理方式,可以将自己的设计项目分类组织到一个项目组文档。,2.1.2创建,设计项目和原理图文件,图,2-4,Protel DXP,的文档组织结构,图,2-5,创建,PCB,项目,2.1.2创建,设计项目和原理图文件,2,.1.,2,.,1,创建设计项目,执行菜单命令,File,(文件),New,(创建),Project,(项目),PCB Project,(,PCB,项目),如图,2-5,所示,创建一个,PCB,项目,默认项目名为,PCB,Project1.PrjPCB,。,图,2-6,保存项目,2.1.2创建,设计项目和原理图文件,图,2-7,重命名项目,2.1.2创建,设计项目和原理图文件,2,.1.,2,.,2,创建原理图文件,执行菜单命令,File,(文件),New,(创建),Schematic,(原理图),在,该项目中创建一个原理图文件。其默认原理图文件名为,Sheet1.Schdoc,将,该文档重命名为,“,稳压电源,.,Schdoc,”,如图,2-8,所示。,图,2-8,原理图绘制界面,2.1.3,原理图纸的初始化设置,2,.1.,3,.,1,设置图纸尺寸及版面,(,1,)执行,【Design】【Document Options】,,显现文档选项“,Document Options,”对话框,如图,2-9,所示。,图,2-9,文档选项对话框,图,2-10,设定标准,A4,图纸,2.1.3,原理图纸的初始化设置,(,2,)单击图,2-9,中的“,Sheet Options,”标签,找到“,Standard,Styles,”栏。单击“,Standard styles,”输入栏右边的 按钮,在弹出,的下拉列表中显示出,Protel DXP_Sch,系统所支持的标准图纸类型,,如图,2-10,所示。使用滚动条来向上滚动到“,A4,”样式并单击选择。,(,3,)其他选项采用默认设置。,(,4,)单击 按钮关闭对话框,并更新图纸。,2.1.3,原理图纸的初始化设置,2.1.3.2,设置工作环境,(,1,)执行,【Tools】【Schematic Preferences.】,,如图,2-11,所示。,图,2-11,原理图参数设置对话框,2.1.3,原理图纸的初始化设置,(,2,)单击图,2-11,的“,Default Primitives,”标签,如图,2-12,所示。勾选“,Permanent,”复选项,其他标签内的选项为默认值。,(,3,)执行菜单命令,【File】【Save】,,保存当前原理图图纸。,图,2-12,“,Default Primitives,”标签,图,2-13,元件库界面,2.1.4,加载原理图元件库,将所用库文件加载到库文件管理面板,步骤如下:,(,1,)单击库文件管理面板上的“,Libraries,”标签(参见图,2-13,),,弹出可用库文件列表对话框“,Available Libraries,”,如图,2-14,所示。,图,2-14,可用库文件列表对话框,2.1.4,加载原理图元件库,(,2,)单击 按钮,显现“打开”对话框,如图,2-15,所示。,图,2-15,打开对话框,(,3,)在“查找范围”栏内指定库文件的所在文件夹,默认文件夹为,“,C:Program FilesAltiumLibrary,”。,(,4,)在文件窗口内查找并选择需要的库文件,选择后文件名将出现,在“文件名”栏的文本框内。由于图,2-1,所示的范例电路中有两个连接,器元件“,hearder 3,”和“,hearder 4,”,该元件所在的库文件为,“,Miscellaneous Connectors.IntLib,”,所以在图,2-15,中选择,该文件。单击 按钮加载该库文件,并返回到可用库文件列表对话框。,(,5,)重复(,2,)(,4,),可完成多个库文件的加载。最后单击,按钮关闭可用库文件对话框,并返回到库文件管理面板。,常用元件库:、,“,Miscellaneous Devices.IntLib”,包括常用的,电路分立元件,如电阻,RES*,、电感,Induct,、电容,Cap*,等。,、,“,Miscellaneous Connectors.IntLib”,,包括常用的连接器,等,如,Header*,。,2.1.4,加载原理图元件库,2.1.5,放置原理图图形对象,元件描述,元件名,元件标识,元件参数,所在库,Trans,变压器,T1,Miscellaneous Devices.IntLib,Bridge,桥式整流器,D1,Miscellaneous Devices.IntLib,CAP,电解电容,C3,100uF,Miscellaneous Devices.IntLib,CAP,非电解电容,C4,0.1uF,Miscellaneous Devices.IntLib,MC7805,三端稳压器,U1,Miscellaneous Devices.IntLib,Header2,连接器,J1,Miscellaneous Connectors.IntLib,Header2,连接器,J2,Miscellaneous Connectors.IntLib,表,2-1,是图,2-1,范例电路的元件列表。,表,2-1,范例电路元件列表,2.1.5,放置原理图图形对象,2.1.5.1,取用变压器,步骤:,(,1,)执行,【View】【Fit Document】,,(或使用快捷键,V,,,D,)使整个原理图纸显示在窗口中。,(,2,)单击工作区右边的“,Libraries,”标签,显示库文件管理面板。,(,3,)变压器“,TRANS,”在库文件“,Miscellaneous Devices.IntLib,”中,所以在已加载的库文件一栏内,单击“,Miscellaneous Devices.IntLib,”将库文件设为当前库。,(,4,)使用过滤器快速定位需要的元件。在库名下的过滤器栏内键入“*,TRANS*,”作为过滤条件,一个以“,TRANS,”作为元件名的元件将在元件列表中显示出来,如图,2-16,所示。,图,2-16,取用变压器,2.1.5,放置原理图图形对象,(,5,)在元件列表中单击,TRANS,以选择它,然后,单击“,Place”,按钮(此时已自动变为,按钮)。另外,还可以直接双击元件名,“,TRANS”,。此时光标将变成十字状,并且在光标上粘附着一个变压器的轮廓,如图,2-17,所示,图,2-17,处于放置状态下的变压器,2.1.5,放置原理图图形对象,(,6,)在元件放置状态下按,Tab,键,则打开元件属性对话框“,Component Properties,”,如图,2-18,所示。,(,7,)在元件属性对话框的“,Properties”,区域内,为“,Designator”,栏键入,“,T1”,,将其值作为第一个元件的标识,并勾选右面的“,Visible”,复选项。,(,8,)检查“,Trans”,所使用的封装形式。由于当前所加载的库文件为整合,元件库,这些库已经包括了封装和电路仿真模型。确认在模型列表“,Models for T?Trans”,中含有“,TRF_4”,形式的封装。保留其余栏为默认值。,(,9,)单击,按钮关闭属性对话框,并返回元件放置状态。,图,2-18,变压器属性编辑对话框,2.1.5,放置原理图图形对象,2.1.,5,.2,放置变压器,步骤操作:,(,1,)移动粘附有变压器符号到图纸中间某位置,当对变压器的位置满意后,单击左键(或按,Enter,键)将变压器放在原理图上。,光标上仍然粘附着变压器的轮廓,这说明当前还处在元件放置状态且元件标识已自动变为“,T2,”,使用,Protel DXP,的这个功能可以连续放置多个相同型号的元件。,(,2,)由于该电路只包含一个变压器,T1,,所以应单击鼠标右键(或按,Esc,键)退出元件放置状态。,2.1.5,放置原理图图形对象,2.1.5,放置原理图图形对象,按照上述方法,可以放置其它元件。,2.1.,5,.,5,放置三端稳压器,(,1,)在“,Libraries,”面板中,确认“,Miscellaneous Devices.IntLib,”库为当前。,(,2,)在库名下的过滤器栏内键入“,Volt Reg,”来设置过滤条件,此时将在元件列表中列出所有与字符串“,Volt Reg,”匹配的元件。如图,2-27,所示。,图,2-27,取用三端稳压器,(,3,)单击“,Place”,按钮(此时已自动变为,),放置该元件并修改标示符为,VR1.,2.1.5,放置原理图图形对象,(,4,)按,Tab,键显示三端稳压器属性编辑对话框,如图,2-28,所示。在“,Edit Pins,”区域将“,Vout,”修改为“,+5V,”,.,如图,2-29,所示。,图,2-28,三端稳压器属性编辑对话框,图,2-29,编辑引脚对话框,图,2-30,取用连接插头,2.1.,5,.,6,放置连接插头,2.1.5,放置原理图图形对象,(,1,)连接插头在“,Miscellaneous Connectors.IntLib,”库中,所以在库文件管理面板上应确认该库文件已经是当前库。,(,2,)在“,Libraries,”面板的元件过滤器栏键入“,header,”,单击其中的“,header2,”选择,如图,2-30,所示。,(,3,)单击“,Place”,按钮(此时已自动变为,)。现在光标上将粘附一个连接插头,如图,2-31,所示。,图,2-31,处于放置状态的连接插头,2.1.5,放置原理图图形对象,(,4,)按,Tab,键显示连接插头属性编辑对话框,如图,2-32,所示。在,“,Properties”,区域设置“,Designator”,为“,J1”,,确认,PCB,封装模型为“,HDR1*2”,已在“,Models”,列表中。单击,关闭对话框。,图,2-32,连接插头属性编辑对话框,(5),在放置连接器之前,按,X,键使元件水平方向镜像翻转。,(6),单击鼠标右键(或按压,Esc,键)退出放置模式。,(7),用同样的方法放置,header3,2.1.6完成原理图的绘制,2.1.,6,.,1,布局调整,1,.,移动单个元件,方法一:,在该元件上单击并拖动(按下鼠标左键不放)到新的位置,,然后释放左键即可。,方法二:,要将光标放在元件的符号上单击鼠标左键,使元件处于选中,状态(高亮显示)。,单击标准工具栏上的十字图标,此时光标将变成十字形。移动十字光标到元件上并单击左键,元件即,粘附在光标上,然后移动粘附有元件的光标到目标位置,单击鼠标左键,完成移动操作。,在原理图图纸的空白处单击鼠标左键,或单击标准工具栏上的取消选择,图标,(快捷键为,E,,,D,,,A,),,使元件脱离选中状态。,(快捷键为,E,,,M,,,S,),,2.,移动多个对象,选中对象。如果要移动的多个对象比较集中,可以单击鼠标左键并拖出一个矩形框,将要移动的对象全部选中;如果要移动的多个对象比较分散,不能用矩形框框住时,可以按下,Shift,键再用鼠标左键一个一个地单击选择多个对象。,移动对象。单击标准工具栏上的十字图标,,此时光标将变成十字形。,移动十字光,标到选中对象的某个位置并单击左键,此时所有要移动的,对象按原来的排列粘附在光标上。然后移动粘附有元件的光标到目标位置,单,击鼠标左键完成移动操作。,单击,取消选中状态。,2.1.6完成原理图的绘制,3.,改变元件方向,放置完元器件之后根据原理图中元件的位置调整元件的方向,按一次,空格键,元件逆时针旋转,90,,按,X,键使元件水平方向镜像翻转,按,Y,键使元件竖直方向镜像翻转。元件的最终布局如图,2-34,所示:,图,2-34,最终布局,2.1.6,完成原理图的绘制,2.1.6,完成原理图的绘制,2.1.,6,.,2,连接电路,1,.,调整视图,方法一:,执行菜单命令,【View】【Fit All Objects】,(热键,V,,,F,),将图纸上所有组件以最大比例显示在窗口中,保证原理图图纸有一个合适的视图。,方法二:,使用键盘实现图纸的放大与缩小。,放大:按,PageUP,键,可以放大绘图区域。,缩小:按,PageDown,键,可以缩小绘图区域。,居中:按,Home,键,可以从原来光标下的图纸位置移位到工作区中心位置显示。,刷新:按,End,键,对图纸区的图形进行刷新,恢复正确的现实状态。,2.1.6,完成原理图的绘制,2.,连接电路,执行菜单命令,【Place】【Wire】,(热键,P,,,W,),或从,Wiring,工具栏上单击导线工具按钮,进入连线模式,如图,2-35,所示,图,2-35,启用导线工具,将光标移动到导线的起点位置(一般是元件的引脚),此时一个红色的连接标记(大的星形标记)会出现在光标处。这表示光标在元件的一个电气连接点上。,单击鼠标左键(或按,Enter,键)确定导线的第一个端点。移动光标会看见一根导线从所确定的第一个端点处延伸出来。,将光标移到导线的下一个折点或终点,单击鼠标左键(或按,Enter,键)确定导线的第二个端点。此时在第一个端点和第二个端点之间的导线就绘制好了。以该点为新的起点,继续移动光标可绘制第二条导线。,如果要绘制的不是连续的导线,可以在完成前一条导线后单击鼠标右键(或按压,Esc,键),然后将光标移动到另一导线的起点并单击鼠标左键,再按前面的步骤绘制。,完成全部导线的放置以后,需连续单击两次鼠标右键(或按压两次,Esc,键),退出画导线状态。,在绘制导线的过程中,按“空格键”可以切换折线的走向(是上凸还是下凹,是左凸还是右凸)。按,Shift+,“空格键”可以在,90,、,45,、任意及自动连线四种模式间切换导线的放置模式。,执行菜单命令,【File】【Save】,(热键,F,,,S,)保存电路。,2.1.6,完成原理图的绘制,2.1.7,设置和编译项目,2.1.7.1,设置项目,完成,Protel DXP,项目后,要对项目编译用于检查原理图的错误。一般先对其选项进行设置,包括错误检查规则、连接矩阵、比较设置、,ECO,(工程变化顺序)生成、输出路径和网络表选项。,当项目被编辑时,详尽的设计和电气规则将应用于验证设计。当所有错误被解决后,原理图设计的再编译将被生成的,ECO,加载到目标文件,例如一个,PCB,文件。项目比较允许设计者找出源文件和目标文件之间的差别,并在相互之间进行同步更新。,所有与项目有关的操作,如错误检查、比较文件和,ECO,生成均在如图,2-36,所示的“,Options for Project ,”对话框中。,2.1.7,设置和编译项目,图,2-36 Options for Project,对话框,在打开或新建项目后,项目选项设置操作步骤如下:,(1),选择菜单,【Project】【Project Option】,命令,系统将弹出图,2-36,所示的对话框。,(2),所有与项目有关的选项均通过这个对话框设置。,2.1.7,设置和编译项目,2.1.,7,.,2,编译项目,编译项目的操作步骤如下:,(1),打开需要编译的项目,然后选择菜单,【Project】【Compile PCB Project】,命令,系统自动启动编译程序。,(2),当项目被编译时,任何已经启动的错误均将显示在如图,2-37,所示的“,Messages,”面板中。,图,2-37,“,Messages,”面板,2.1.8,创建网络表,当原理图设计完成以后,应充分利用系统提供的工具来创建各种报,表文件,以方便下一步的处理,如网络表生成、元件清单、设计,PCB,文档等。,2.1.,8,.,1,创建网络表,(1),打开要创建网络表的原理图文档。,(2),执行菜单命令,【Design】【Netlist From Document】【Protel】,,立即产生网络表。网络表(*,.net,)与源文档同名,单击“,Project,”面板标签,可以看到所创建的网络表文档图标,如图,2-38,所示。,(3),双击文档图标,可在文本编辑窗口内打开网络表文档,如图,2-39,所示。,2.1.8,创建网络表,图,2-38,显现网络表的图标 图,2-39,在网络表编辑器窗口内打开网络表文档,2.1.8,创建网络表,2.1.,8,.,2,Protel,网络表的格式,(1),元件描述格式,网络表的第一部分是元件声明,其语法规则如图,2-40,所示。,图,2-40,元件声明,每一个元件的声明部分都以“,”开始,以“,”结束。“,”下面第一行为元件标识的声明,取自元件的序号栏“,Designator,”;元件序号下面一行为元件封装,在进行,PCB,布线时所加载的元件封装,就是根据这部分的信息来加载的,而元件封装取自原理图中元件的“,Footprint,”栏。如果原理图中元件的“,Footprint,”栏为空,则这一行为空;元件封装下面一行为元件注释,取自原理图中元件的“,Comment,”栏;元件注释下面的三行为空白行,系统保留。,2.1.8,创建网络表,2.1.8,创建网络表,网络表的第二部分为网络定义,每个网络对应电路中具有电气连接关系的一个点,其语法规则如图,2-41,所示。,从图中可以看出:每一个网络的定义部分以“(”开始,以“)”结束。“(”下面一行为网络名称或编号的定义,它的定义取自电路图中的某个网络名称或者是某个输入输出点名称;接下来的每一行代表一个网络连接的引脚,如下面的网络,NetD1_2,,“,D1-2,”表示元件标识为,D1,的第,2,脚,“,T1-3,”表示变压器,T1,的第,3,脚,这,2,只引脚是连接在一起的。,(2),网络描述格式,图,2-41,网络定义,2.2,设计稳压电源印刷电路板图,2,.,2,.1,PCB,基本知识,2,.,2,.2,PCB,设计流程,2,.,2,.,3,创建,PCB,文件,2,.,2,.,4,原理图内容更新到,PCB,2,.,2,.,5 PCB,元件布局,2,.,2,.,6 PCB,布线规则设置,2,.,2,.,7 PCB,自动布线,2.2.8 PCB,设计规则检查,2.2.1PCB,基本知识,2.,2,.,1,.,1,印刷电路板的结构,根据电路板的结构可以分为单面板(,Signal Layer PCB,)、双面板,(,Double Layer PCB,)和多层板(,Multi Layer PCB,)三种。单面板是,一面敷铜,另一面没有敷铜的电路板,只可在敷铜的一面布线和焊接元件。,双面板是一种包括顶层(,Top Layer,)和底层(,Bottom Layer,)的电路板,,双面都有敷铜,都可以布线,顶层一般为元件面,底层一般为焊接面。,多层板就是包含多个工作层面的电路板,除了有顶层和底层外还有中间层和,内电层,顶层和低层与双面板一样,中间层就是在版子内部的类似于顶层和,底层的信号层,内电层一般是由整片铜膜构成的电源层或接地层。,整个电路板将包括顶层,(,Top,)、底层(,Bottom,)、内层和中间层。层与层之间是绝缘层,绝缘层用于隔离电源层和布线层,绝缘层的材料要求绝,缘性能、可挠性、耐热性等良好。,通常在印刷电路板上布上铜膜导线后,还要在上面印上一层防焊层(,Solder Mask,),防焊层留出焊点的位置,而将铜膜导线覆盖住。防焊层不粘焊锡,甚至可以排开焊锡,这样在焊接时,可以防止焊锡溢出造成短路。另外,防焊层有顶层防焊层(,Top Solder Mask,)和底层防焊层(,Bottom Solder Mask,)之分。,有时还要在印刷电路板的正面或反面印上一些必要的文字,如元件标号、公司名称等,能印这些文字的一层为丝印层(,Silkscreen Overlay,),该层又分为顶层丝印层(,Top Overlay,)和底层丝印层(,Bottom Overlay,)。,2.2.1PCB,基本知识,2.2.1PCB,基本知识,2.,2,.,1,.,2,元件封装,元件封装是指实际的电子元器件或集成电路的外型尺寸、管脚的直,径及管脚的距离等,它是使元件引脚和印刷电路板上的焊盘一致的保证。元件封装只是元件的外观和焊盘的位置,纯粹的元件封装只是一个空间的概念,不同的元件可以有相同的封装,同一个元件也可以有不同的封装。,1.,元件封装的分类,(,1,)针脚式元件封装,针脚式元件封装是针对针脚类元件的,如图,2-42,所示。由于焊点导孔贯穿整个电路板,所以其焊盘的属性对话框中,,Layer,板层属性必须为,Multi Layer,,如图,2-43,所示。,2.2.1PCB,基本知识,图,2-42,针脚类元件封装,图,2-43,针脚类元件封装的板层属性设置,图,2-44,表面粘着式封装,2.2.1PCB,基本知识,(,2,)表面粘着式(,SMT,)封装,表面粘着式(,SMT,)封装,如图,2-44,所示,此类封装的焊盘只限于表面,板层,即顶层(,Top Layer,)或底层,其焊盘的属性对话框中,,Layer,板层,属性必须为单一表面,如图,2-45,所示。,图,2-45,表面粘着式封装版层属性设置,2.2.1PCB,基本知识,2.,元件封装的编号,元件封装的编号原则为:元件类型焊盘距离(焊盘数)元件外型尺寸。可以根据元件的编号来判断元件封装的规格。例如电阻的封装为,AXIAL-0.4,,表示此元件封装为轴状,两焊盘间的距离为,400mil,(,100mil=2.54mm,);,RB7.6-15,表示极性电容类元件封装,引脚间距为,7.6mm,,元件直径为,15mm,;,DIP-24,表示双列直插式元件封装,,24,个焊盘引脚。,3.,常用元件的封装,常用的分立元件封装有二极管类(,DIODE-0.5DIODE-0.7,)、极性电容类(,RB5-10.5RB7.6-15,)、非极性电容类(,RAD-0.1RAD-0.4,)、电阻类(,AXIAL-0.3AXIAL-1.0,)、可变电阻类(,VR1VR5,)等,这些封装在,Miscellaneous Devices PCB.PcbLib,元件库中;常用的集成电路有,DIP-xxx,封装和,SIL-xxx,封装等。,图,2-46,二极管类元件封装,2.2.1PCB,基本知识,(,1,),二极管类(,DIODE,),二极管常用的封装如图,2-46,所示,其名称为,DIODE-xx,数字,xx,表示二极管管脚间的距离,例如,DIODE-0.7,。,(,2,)电容,类,电容分为有极性电容和无极性电容,与其对应的封装形式也有两种,有极性电容的封装为如图,2-47a,),其名称为,RB.5-10.5,等,无极性电容封装形式如图,2-47b),,其名称为,RAD-xx,a,)有极性电容封装,b,)无极性电容封装,图,2-47,电容封装形式,a)DIP-6 b)SIL-4,2.2.1PCB,基本知识,(,3,)电阻,类,电阻类常用的封装形式为轴状形式如图,2-48,所示,其名称为,AXIAL-xx,,数字,xx,表示两个焊盘间的距离,如,AXIAL-0.4,。,图,2-48,电阻类封装形式,(,4,)集成电路封装,集成块的封装形式如图,2-49,所示,其中,a,)名称为,DIP-xx,(双列直插式),,b,)为,SIL-xx,(单列直插式),数字,xx,表示集成电路的管脚数,如,DIP-6,、,SIL-4,。,图,2-49,集成块封装形式,a),双列直插式,b),单列直插式,(,5,)晶体管,类,该类封装形式比较多,如图,2-50,所示,其名称为,BCY-W3/D4.7,。,图,2-50,晶体管,类封装形式,(,6,)电位器,电位器常用的封装如图,2-51,所示,其名称为,VRxxx,,如,VR5,等。,图,2-51,电位器,封装形式,2.2.1PCB,基本知识,2.,2,.,1,.,3,铜膜导线,2.2.1PCB,基本知识,铜膜导线是敷铜板经过加工后在,PCB,上的铜膜走线,又简称为导线,用于连接各个焊点,是印刷电路板重要的组成部分。与布线过程中出现的预拉线(又称为飞线)有本质的区别,飞线只是形式上表示出网络之间的连接,没有实际的电气连接意义。,2.,2,.,1,.,4,焊盘(,pad,),焊盘的作用是焊锡连接元件引脚和导线,形状可分为三种,即圆形(,Round,)、方形(,Rectangle,)和八角形(,Octagonal,),主要有两个参数孔径尺寸(,Hole Size,)和焊盘环的尺寸,如图,2-52,所示。,图,2-52,焊盘形状和尺寸,2.,2,.,1,.,5,导孔(,via,),2.2.1PCB,基本知识,导孔的作用是连接不同的板层间的导线,导孔有三种,即从顶层到底,层的穿透式导孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲导孔和内层间的,屏蔽导孔。导孔只有圆形,尺寸有两个,即通孔直径和导孔直径,如图,2-53,所示。,图,2-53,导孔的形状和尺寸,图,5-29,元件库浏览对话框,2.2.1PCB,基本知识,2.,2,.,1,.,6,网络、中间层和内层,网络和导线是有所不同的,网络上还包括焊点,因此在提到网络时不仅指导线而且还包括和导线连接的焊盘。,中间层是指用于布线的中间板层,该层中布的是导线;内层是指电源层或地线层,该层一般情况下不布线,它是由整片铜膜构成的。,2.,2,.,1,.,7,安全距离,在印刷电路板上,为了避免导线、导孔、焊盘之间相互干扰,必须在它们之间留出一定的间隙,即安全距离,其距离的大小可以在布线规则中设置。,2.2.2PCB,设计流程,设计的先期工作,设置,PCB,设计环境,修改封装与布局,引入网络表,布线规则设置,布线,图,2-54 File,面板,2.2.3,创建,PCB,文件,在,Protel DXP,中新建一个,PCB,文件或设计,一种方法是单击菜单命令,File,New,PCB,,启动,PCB,编辑器;另一种方法是使用,PCB
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