电子CAD技术电路实例.pptx

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1、(1) 启动印制电路板设计服务器。(2) 规划电路板。(3) 设置参数。(4) 装入元件封装库。(5) 装入网络表。(6) 元器件布局。(7) 自动布线。(8) 手工调整。5.1 电路设计操作步骤印制电路板设计的步骤第第5章章 电路设计实例电路设计实例第1页/共45页下面以振荡器和积分器的设计来说明下面以振荡器和积分器的设计来说明Protel 99 SE在电路设计中的应用。在电路设计中的应用。电路原理图设计电路原理图设计 根据以上所述的电路原理图设计步骤，振荡器和积分器电路原理图设计过程如下。1) 启动原理图设计服务器启动原理图设计服务器 进入Protel 99 SE，创建一个以学号和名字为名

2、称的数据库(例：38赵诗杰. Ddb)，执行菜单命令FileNew，从打开的“新建文件”对话框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标，双击该图标，建立原理图设计文档名称为“振荡器和积分器”。双击文档图标，进入原理图设计服务器界面。2) 设置原理图设计环境设置原理图设计环境 执行菜单命令DesignOptions和ToolsPreferences，设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。3) 装入所需的元件库装入所需的元件库 在设计文件管理器中选择Browse Sch浏览管理器界面，在Browse选项区域中的下拉列表框中选择Library，然后单击Add/Remove按钮，在

3、弹出的Change Library File List对话框中寻找Protel 99 SE子目录，在该目录中选择LibrarySch路径，在元件库列表中选择所需的元件库。5.2 电路设计实例振荡器电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例第2页/共45页4) 放置元件放置元件 根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后单击元件管理器中的Place按钮将元件放置在工作平面上，并按Tab键，设置好属性，再根据元件之间的走线把元件调整好。5) 原理图布线原理图布线 利用Protel 99 SE提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个

4、完整的电路原理图。6) 编辑和调整编辑和调整 利用Protel 99 SE 所提供的各种强大的功能对原理图进一步做调整和修改，以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定等。7) 检查原理图检查原理图 使用Protel 99 SE的电气规则，即执行菜单命令ToolsERC对画好的电路原理图进行电气规则检查。若有错误，根据错误情况进行改正。电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.2 电路设计实例振荡器第3页/共45页8) 生成网络表网络表是电路原理图设计和印制电路板设计之间的桥梁，执行菜单命令DesignCreate Netlist.，可以生成具有元件名、元件封装

5、、参数及元件之间连接关系的网络表。经过以上步骤，完成振荡器和积分器的原理图设计。振荡器和积分器的原理如图5. 2. 1所示。电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.2 电路设计实例振荡器图振荡器和积分器原理图 第4页/共45页应用Protel 99 SE设计印制电路板的过程如下。1) 启动印制电路板设计服务器启动印制电路板设计服务器 执行菜单命令FileNew，从打开的“新建文件”对话框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。2) 规划电路板规划电路板 根据要设计的电路确定电路板的尺寸。在电路

6、板设计工作区，选取Keep Out Layer为当前板层，执行菜单命令PlaceKeepoutTrack，绘制电路板的边框。执行菜单命令DesignOptions，在“电路板图属性”对话框的Signal Layer中选择Bottom Layer，把电路板定义为单面板。也可在设计规则中定义。印刷电路板的设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.2 电路设计实例振荡器第5页/共45页3) 设置参数设置参数 设计规则设置是电路板设计中非常重要的步骤，执行菜单命令DesignRules，在“电路板设计规则设置”对话框中单击Routing标签，根据设计要求，在规则类(Rule Classes)中设置参

7、数。选择Routing Layers，对布线工作层进行设置：单击Properties按钮，在“布线工作层面设置”对话框的Rule Attributes选项中设置Top Layer为Not Used、设置Bottom Layer为Any。选择Width Constraint，对地线线宽进行设置：单击Add按钮，打开“线宽规则设置”对话框，首先在Rule Scope选项区域的Filter kind下拉列表框中选择Net，然后在Net下拉列表框中选择GND，再在Rule Attributes区域将Minimum width、Maximum width和Preferred三个数值框的线宽设置为1. 2

8、7mm。电源线宽的设置：在Net下拉框中选择VCC，其他与地线线宽设置相同。整板线宽设置：在Filter kind下拉列表框中选择Whole Board，然后将Minimum width、Maximum width和Preferred三个数值框的线宽设置为0. 635mm。4) 装入元件封装库装入元件封装库 执行菜单命令DesignAddRemove Library，在打开的“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，例如：PCB Footprint、Transistor、General IC、International Rectifiers等。第第5章章 电路设计实例电路设

9、计实例5.2 电路设计实例振荡器印刷电路板的设计第6页/共45页5) 装入网络表装入网络表 执行菜单命令DesignLoad Nets，然后在打开的管理器中单击Browse按钮，再在弹出的“调入网络表”对话框中选择电路原理图设计时生成的网络表文件(扩展名为Net)，如果没有错误，单击Execute按钮。若出现错误提示，必须更改错误。6) 元器件布局Protel 99 SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令ToolsAuto PlacementAuto Placer，可以自动布局。7) 自动布线Protel 99 SE采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。执行菜单

10、命令Auto RoutingAll，并在打开的“自动布线设置”对话框中单击Route All按钮，程序即对印制电路板进行自动布线。只要设置好有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是100%。第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.2 电路设计实例振荡器印刷电路板的设计第7页/共45页8) 手工调整手工调整 自动布线结束后，可能存在一些令人不满意的地方，可以手工调整，把电路板设计得尽善尽美。设计好的振荡器和积分器的印制电路板如图5. 2. 2所示。第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.2 电路设计实例振荡器印刷电路板的设计图振荡器和积分器PCB图第8页/共45页 下面以有源功放电路的设计

11、来说明Protel 99 SE在电路设计中的应用。在电路设计前应有一个设计目标，要设计如图5. 3. 1所示的电路板，一种方法是手工在电路板环境中，先加载所需元件，排列元件，再根据样本画出其走线。该方法对单面板和不太复杂的电路设计可以试试。而在正常情况下一般先画出原理图，建立网络表，最后设计出电路板，其设计过程如下。第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计图有源功放电路实物图第9页/共45页关于以上所述有源功放电路的参考原理图如图5. 3. 2所示，其设计步骤或电路原理图设计过程如下。第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.3 电路设计实例有源功放电路原理

12、图设计R110KR820KR210KR1020KC1332C32.2uFC2332C42.2uFC747nC847nC927pFC1027pF12345678IC14558CR310KR410K-15V+15VC52.2uFC62.2uF1234D14007C162200uFC172200uF+15V-15V12J3CON2123J1CON3R1310kR54.7KR64.7KR1147KR1247KR153.3kC11224C12224R163.3kU2TDA2030U3TDA2030C13224C14224R171R181-15V+15VW1A10kW1B10kW2A50kW2B50kR1

13、9220kR20220kR710k1234J2AC12VR92k .图功放原理图 第10页/共45页1) 启动原理图设计服务器启动原理图设计服务器 进入Protel 99 SE，创建一个数据库(例：功放电路 06.Ddb)，如图5. 3. 3所示，再执行菜单命令FileNew，从打开的“新建文件”对话框中选择原理图文件(Schematic Document)图标，双击该图标，建立原理图设计文档名称为“Sheet1”。双击文档图标，进入原理图设计服务工作界面。第第5章章 电路设计实例电路设计实例5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计图创建一个数据库第11页/共45页2) 设置原理图设计环境设

14、置原理图设计环境 执行菜单命令DesignOptions和ToolsPreferences，设置图纸大小为A4、捕捉栅格、电气栅格等。3) 装入所需的元件库装入所需的元件库 在设计文件管理器中单击Browse Sch标签，在Browse选项区域中的下拉列表框中选择Library，然后单击Add/Remove按钮，在弹出的Change Library File List对话框中寻找Protel 99 SE子目录，在该目录中选择LibrarySch路径，在元件库列表中选择所需的元件库。加载常用元件和自制元件库，如图5. 3. 4所示。图加载常用原理图元件库5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计

15、第第5章章 电路设计实例电路设计实例第12页/共45页4) 放置元件放置元件 根据实际电路的需要，在元件库中找出所需的元件，如果对元件不满意，也可以单击Edit按钮打开元件编辑器，把元件复制到自制元件库中，这时能重新编辑并命名元件，如图5. 3. 5所示的电位器编辑。 图原理图元件(电位器)编辑 5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例第13页/共45页 又如在电路中电阻的引脚太长，如图5. 3. 6所示，可在引脚属性中把引脚长度改为10，然后单击元件管理器的Place按钮将元件放置在原理图工作平面上，在放置之前按键盘上的Tab键打开元件“属性”对话框，确

16、定各元件封装、序号和参数，如图5. 3. 7所示。可以一次放置所有电阻，每次放置前应修改参数，依次放置电容、插件和其他元件，再根据元件之间的走线关系把元件调整好。 图在引脚“属性”对话框中把引脚长度改为10 图元件“属性”对话框 5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例第14页/共45页 在放置元件过程中如果发现有些元件在元件库中找不到，这时就要自己制作元件，如音量电位器是两个电位器联调结构，W1分为W1A和W1B，在如图5. 3. 5所示的环境中编辑电位器，样本可借用软件中的电阻或电位器，如RES3，注意引脚是最重要的参数，必须单击放引脚按钮放置，还要注

17、意引脚的方向，并且可以按Tab键打开“属性”对话框编辑它，引脚名称、序号、长短、方向等参数，其他项目可采用默认值，元件外形用工具栏中的画线条工具画出，只要符合原理图符号的常识就行。本电路图中的U1/4558C和U2/2030A都可自己画出原理图符号，电位器和U2/2030A的封装也要自己画出。全部元件或多数元件放好后如图5. 3. 8所示。 图放好元件的原理图 5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例第15页/共45页5) 原理图布线原理图布线 利用Protel 99 SE提供的画导线工具进行原理图画导线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、网络标号连

18、接起来，构成一个完整的电路原理图。6) 编辑和调整编辑和调整 利用Protel 99 SE 所提供的各种强大的功能对原理图进一步做调整和修改，以保证原理图的美观和正确，同时在元件属性对话框中对元件的编号、封装进行定义或设定，见表5. 3. 1和图5. 3. 7所示的元件“属性”对话框。7) 检查原理图检查原理图 使用Protel 99 SE 的电气规则，即执行菜单命令ToolsERC，对画好的电路原理图进行电气规则检查。若有错误，根据错误情况进行改正。8) 生成网络表生成网络表 在原理图界面执行菜单命令DesignCreate Netlist.，可以生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接

19、关系的网络表。经过以上的步骤，初步完成了有源功放电路的原理图的设计工作。表元件封装表 5.3 电路设计实例有源功放电路原理图设计第第5章章 电路设计实例电路设计实例第16页/共45页应用应用Protel 99 SE设计印制电路板的过程如下。设计印制电路板的过程如下。1) 启动印制电路板设计服务器启动印制电路板设计服务器 执行菜单命令FileNew，从打开的“新建文件”对话框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。如果想先确定电路板参数可采用板框向导设计电路板。向读者推荐使用板框向导设计，这样很多参数可采用默

20、认设置，还可以制作标准电路板。 本印制电路板采用单面板布线，在Protel软件设计规则中定义单面板，并经过多次实际制作调整，着重解决电路本身杂音，电路的输入端和输出端分别从电路板两边进出，元件的位置和大小都要经过认真考虑，特别是走线设计，应充分考虑元件特点，提高电路输入和输出质量。板框设计时定义电路板长3600mil，宽2600mil。2) 规划电路板 根据要设计的电路确定电路板的尺寸。在电路板设计工作区选取Keep Out Layer为当前板层，执行菜单命令PlaceInteractive Routing，绘制电路板的边框(如是向导板该步省略)。执行菜单命令DesignOptions，在“电

21、路板图属性”对话框的Signal Layer中选择Bottom Layer，把电路板定义为单面板。或用设计规则设置。印制电路板设计5.3 电路设计实例有源功放第第5章章 电路设计实例电路设计实例第17页/共45页3) 设置参数设置参数 参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令DesignRules，在“电路板设计规则设置”对话框中单击布线设计规则Routing标签，根据设计要求，在规则类(Rule Classes)中设置参数。在设计规则中选择Routing Layers，对布线层进行设置：单击Add按钮或单击Properties按钮，在“布线工作层面设置”对话框的Rule Attri

22、butes选项中设置Top Layer为Not Used、设置Bottom Layer为Any。设置电路板采用单面底层布线，如图5. 3. 9所示。印制电路板设计5.3 电路设计实例有源功放第第5章章 电路设计实例电路设计实例图设置单面板布线规则 第18页/共45页 选择Width Constraint，对地线线宽进行设置：单击Add按钮，打开“线宽规则设置”对话框，首先在Rule Scope选项区域的Filter kind下拉列表框中选择Net，然后在Net下拉列表框中选择GND，再在Rule Attributes区域将Minimum width、Maximum width和Preferre

23、d三个文本框的线宽设置为26mil。4) 装入元件封装库装入元件封装库 执行菜单命令Design|Add|Remove Library，在打开的“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，常用元件封装库有：PCB Footprint，Transistor，General IC，International Rectifiers等。元件封装库中没有的元件封装还要自己设计，如图5. 3. 10所示是正在用元件封装编辑器编辑双联电位器的封装。如果没有加载电位器的封装，直接加载网络表，结果如图5. 3. 11所示，在图中将找不到电位器的封装。印制电路板设计5.3 电路设计实例有源功放第

24、第5章章 电路设计实例电路设计实例图编辑制作电位器封装 图加载网络表后清点元件没有电位器第19页/共45页5) 装入网络表装入网络表 执行菜单命令DesignLoad Nets(Protel 99的是Netlist.)，然后在打开的管理器中单击Browse按钮，再在弹出的“调入网络”对话框中选择电路原理图设计时生成的网络表文件(扩展名为Net)，从表中可以查看错误，如果没有错误，单击Execute按钮。板框中将出现元件封装和预拉线，如图5. 3. 11所示，若出现错误提示，必须更改错误。如有些元件没有预拉线或没有元件封装，又如该电路中缺少了电位器等。发现问题应及时处理，应如图5. 3. 10所

25、示那样自己制作电位器封装，并且加载元件库。6) 元器件布局元器件布局 Protel 99 SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令ToolsAuto PlacementAuto Placer可以自动布局。想要设计较好的电路板少不了手工布局。7) 自动布线自动布线 执行菜单命令Auto RoutingAll，并在打开的“自动布线设置”对话框中单击Route All按钮，程序即对印制电路板进行自动布线。只要设置好有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是100%。但是这个图如不采用跳线布线将非常复杂，实际设计中增加了几条跳线，结果所有走线几乎都不是太长，实物经制作并经使用，证明效

26、果良好。印制电路板设计5.3 电路设计实例有源功放第第5章章 电路设计实例电路设计实例第20页/共45页8) 结束布线结束布线 自动布线结束后，如果不满意则可以撤销布线，重新调整元件位置，再重新布线，直到布线符合设计要求，可能还存在一些令人不满意的地方，可以手工调整，最后把电路板设计得尽善尽美。最后定稿的印制电路板如图5. 3. 12所示， 印制电路板设计5.3 电路设计实例有源功放第第5章章 电路设计实例电路设计实例图最后定稿的印制电路板图 电路布线层实物图片电位器电位器整流桥第21页/共45页 增加输入输出插头，经使用并改进后的实物如图5. 3. 13所示。也就是说一块好的电路设计在电路板

27、制作后还可以进行修正。电路板这个阶段的设计实际上最为重要，早先曾经有过这样的事：我国几家电视机厂都花费了很多资金，结果从日本进口的是同一张电路板设计图。当前在计算机生产领域也有这种情况，不同厂家生产的显卡上的元件布局和走线完全一样，这种情况常说成是显示芯片厂的公版设计，实际上是使用了同一张PCB设计图纸，再经生产厂家照搬生产的结果。从这些现象可以看出电路板设计的确是一项复杂的工作，下一节中将以电路板设计调制为主进行介绍。印制电路板设计5.3 电路设计实例有源功放第第5章章 电路设计实例电路设计实例图编辑制作电位器封装 第22页/共45页 rotel 99 SE软件的精华体现在电路板设计上，应用

28、电路的设计一般比较复杂，一个元器件相对较多的电路，当前只能依靠设计软件来完成设计，本节采用Protel 99 SE设计89C51单片机应用系统。该软件在设计电路板时有强大的实用性，所以本节重点介绍电路板设计过程中的一些问题。由于图文较为复杂，不建议绘制，仅供探讨。本电路以AT89C51单片机为核心，带有I2C总线，驱动两片串行AD芯片1549、一片时钟1302、一片串行数据存储器24CXX，用P0口和P2口分别作6个数码管的字位驱动，P1口用于驱动4位直流功率电路和4个可控硅输出功率电路。电路原理图采用Protel 99 SE中的Sch设计，如图5. 4. 1所示，本原理图设计过程相对容易，这

29、里从简说明，其中稍难一点的是软件中没有的元件，需要在原理图元件库中自己动手画出(如1549和1302等)，保存后再使用。另外一个问题是元件封装，如果软件库中没有某种元件的封装，则可以根据实物尺寸画一个。当原理图设计好后，初步确定各元件的封装，然后建立网络表(DesignCreate Netlist.)，从网络表中可发现一些错误，并及时处理和更正。5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例第23页/共45页5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例123J1CON3D14007D24007

30、D34007D44007C12200/25VC2220/16VEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1AT89C51/24PIG11G219A12Y118A23Y217A34Y316A45Y415A56Y514A67Y613A78Y712A89Y811U2SN74LS

31、245Vcc21x22x13GND4RST5I/O6CLK7Vcc18U51302e1d2vn+3c4h5b6a7vn8f9g10UL6*e1d2vn+3c4h5b6a7vn8f9g10UL5*e1d2vn+3c4h5b6a7vn8f9g10UL4*e1d2vn+3c4h5b6a7vn8f9g10UL3*e1d2vn+3c4h5b6a7vn8f9g10UL2*Q19012Q29012Q39012Q49012Q59012Q69012R110kR210kR310kR410kR510kR610kR10330R11330R12330R13330R14330R15330R16330R17330R2133

32、0R22330R23330R24330R25330R27330S1S2S3S4S5S6bbbbbdddddeeeeeeffffffgggggghhhhhhaaaaaabccccccdP0.0P0.1P0.2P0.3P0.5P0.6P0.7P0.4P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7REF+1IN2REF-3GND4CS5OUT6CLK7VCC8U41549IN+1IN-2NC3TK4NC5OA6U51MOC3061IN+1IN-2NC3TK4NC5OA6U52MOC3061IN+1IN-2NC3TK4NC5OA6U533061IN+1IN-2NC3TK4NC5OA6

33、U543061Q24BT138R85330R7310kR812kR414.7kR82100R344.7kR354.7kR752kR741kC2410nQ23BT138R6310kR652kR641kC2310nQ22BT138R5310kR552kR541kC2210nQ21BT138R4310kR452kR441kC2110nQ349012Q35D401C3310nR304.7kR314.7kQ309012Q31D401C3110nR364.7kR374.7kQ369012Q37D401C3410nR324.7kR334.7kQ329012Q33D401C3210nR514.7kR714.7

34、kR614.7kR42330R72330R62330R52330123456J4CON6123456J5CON6Y112MY232K768C8627C8527C8427C8327VCCVCCC821VCCS7VCCC8722C4100/25VC3220/25VVCCVCCVCCVCC123J2CON3A01A12A33GND4SD5SC6WP7VCC8U624C01VCCREF+1IN2REF-3GND4CS5OUT6CLK7VCC8U31549VCCC811123J3CON3R83330R26330R28330112233Q8L7805R94.7KR391kR491kR481kR381kQ7

35、PNPK1D54007D64007D74007D8400712J6CON2D94007R71KR46470VR56470VR66470VR76470VR181kR191k.图设计89C51单片机应用系统原理图 第24页/共45页 接下来确定电路板大小和层次的步骤：执行菜单命令FileNew.打开“电路板向导”对话框，选择Wizards选项卡，双击Printed Circuit Board Wizard图标，从中确定本电路尺寸选用8000mil5000mil，采用双面板布线。根据实际情况设计好电路板框的大小后，下一步是元件布局和布线，从网络表中加载元件(执行菜单命令DesignLoad Nets

36、.从文件中选择准备好的网络表)，对元件进行分类排列后如图5. 4. 2所示，其中的线条是预拉线，每一种元件按序号分为一行，这时可清点一下原理图的元件是否都转换过来了，如有缺少，则去查找原因，可在原理图中补画或改画，并重新建立和加载网络表，同时查看所有引脚是否都有预拉线。当缺少预拉线时，有时是因为元件没有封装或封装没有加载。接下来根据设计要求用手工给元件初步定位(有时也能自动布局，但复杂电路还是少不了手工布局)，初步定位后如图5. 4. 3所示。 5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例第25页/共45页5.4 采用protel99se设计

37、89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图从网络表中加载元件并分类排列 第26页/共45页5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图元件初步定位(布局) 第27页/共45页 布局的原则主要有：实用、散热、走线少而短、元件间的影响小、电源和信号线走向合理，还有安装要求和工作人员的经验等。总之本电路根据连线关系初步调整定位元件后，采用自动布线，效果如图5. 4. 4所示，现在可初步了解电路的整体情况，可根据需要进行调整，也可增加部件。本电路存在的问题有：接口接线柱和按键没有给出，布线有点乱，元件调整还没有到位，功率件的散热

38、没有考虑等，接下来进行调整。根据检查核对，增加缺少的元件，这个阶段的工作要求必须非常细心，具体内容要求精确到每一个元件及引脚是否正确，如有什么问题，都应在原理图中修正好后，通过网络表转换过来，如数码管和接线柱在软件中没有封装，需要自己在PCB Library Document中用向导设计给出，原则上各种形状的器件都可设计出来，其难点是尺寸不好掌握，元件封装的引脚顺序和方向安排需要有较丰富的经验。本电路经检查、核对、补充元件后的电路图如图5. 4. 5所示。5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例第28页/共45页5.4 采用protel9

39、9se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图第一次自动布局布线效果 第29页/共45页5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图补充元件后的电路图 第30页/共45页 所有元件确定无误后，下一步可仔细调整元件位置，看一看布线，经过多次调整，其中元器件要逐个反复调整。并且还要检查电路和原理图是否一样，修正设计中的错误。本电路经多次调整，第二次自动布线后效果如图5. 4. 6所示。在仔细检查电路后，对如图5. 4. 6所示的几条线还不满意，认为有些铜膜线因走了弯路而过长，再次调整元件位置并第三次自动布线后效果如图5

40、. 4. 7所示。这时可以打印出来和元件实物进行对比，看看所有元件能否方便地安装在图纸上，自制封装是否正确等，如有问题应马上修改。本电路最后定稿差不多就这样，当然下一步是送电路板厂进行加工，加工工艺过程也要和厂家协商好。电路制作好后，如图5. 4. 8所示。总结以上设计过程，看来在每次设计中新增内容不能太多，要非常细心，否则容易出现设计错误，所以，电路设计人员可先画好常见电路，再开始画复杂的应用电路，熟练的设计人员可能会有不同的习惯和办法。5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例第31页/共45页5.4 采用protel99se设计89c

41、51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图第三次自动布线效果第32页/共45页5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图制作好的电路(无散热片)第33页/共45页 该电路在制作完成调试使用时，在有些输出功率较大的地方功率管有发热大的问题，经反馈后对电路又进行了重新设计，主要为大功率管增加了散热器，对高低压电路加强了隔离，对电路的相关局部也进行了调整，重新设计完成后的电路板如图5. 4. 9所示，实物照片如图5. 4. 10所示。为了方便对照实物，照片上的电路只装配了关键元件作为样品，这是双面板，所有能看到的走线都是元件面的铜

42、膜线，差不多能看清元件、封装、铜膜导线、丝网等之间的关系，仔细一点还可看到过孔，读者可以总结一下，这么多元件组成的系统，没有软件帮助能用手工画出吗?况且，像计算机主板和显卡之类的电路，其电路板的大小、形状都有严格的要求，其中有些部件的位置都有固定的设计标准，不能随意乱放，其设计应采用“板卡制作”向导进行设计，一般都使用计算机辅助设计。本电路较复杂，读者练习时只需画该电路的局部图，否则可能要花费较多的时间才能完成设计任务。5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例第34页/共45页5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第

43、第5章章 电路设计实例电路设计实例图反馈后对电路又进行了重新设计 第35页/共45页5.4 采用protel99se设计89c51单片机应用系统第第5章章 电路设计实例电路设计实例图制作好的电路(增加了散热片) 第36页/共45页 本章用实例说明了从原理图到印制电路板图的设计步骤，电路设计的目的主要是电路板图设计，根据电路复杂程度不同及篇幅原因，各实例介绍的重点并不一样，实例一振荡器和积分器的设计主要介绍电路设计步骤，实例二有源功放的设计主要介绍用Protel 99 SE设计电路的关键环节，实例三从宏观角度着重介绍印制电路板设计的实际问题，完成最后的设计任务印制电路板设计。5.5 本章小结第第

44、5章章 电路设计实例电路设计实例第37页/共45页(1) 有一单管开关电源制作的充电器电路，实物如图5. 6. 1所示，现重新为其设计电路板，要求使用相同的元器件能安装好，其电路原理图如图5. 6. 2所示。该电路所用元器件见表5. 6. 1，原理图中只有变压器元件库中找不到，但可找到名为TRANS5的一个变压器，打开TRANS5元件编辑界面，把TRANS5复制到新建的元件编辑器中，如图5. 6. 3所示，增加一条引脚，并对引脚重新编号，要求显示引脚号码，编好后使用ToolsRename component.菜单命令给元件重命名为TRANS51，保存后在原理图界面加载元件，画出原理图，建立网络

45、表。图习题(1)充电器实物图片5.6 习题第第5章章 电路设计实例电路设计实例第38页/共45页5.6 习题第第5章章 电路设计实例电路设计实例D14007D24007D34007D44007D54007D64007D74007R130R28.2R31R482kR5560kR62.2kR722kR80.5R98.2C12.2u/400vC22.2u/400vC61000u/16vQ113005C3103/2kC4332C54.7u/50v651342T1TRANS51D10LEDR102kR1133D98.2v123JP1HEADER 3123JP2HEADER 3图习题(1)充电器原理图电路

46、表习题(1)元件表第39页/共45页建立PCB文件， 加载常用元件封装库， 其中发光二极管封装LED前面已经画过，这里直接调用，变压器的封装通过新建PCB Library Document文件自己画出， 可以借助向导或已有封装， 本处根据测量实物尺寸，在PCB Library Document界面中画出，如图5. 6. 4所示。在画图时用放置尺寸工具对焊盘精确定位，结束后删除尺寸。5.6 习题第第5章章 电路设计实例电路设计实例图习题(1)绘制原理图中的变压器图习题(1)自画变压器的封装第40页/共45页放置焊盘，确定焊盘的大小和序号，通过距离测量确定焊盘间相对位置，画丝印层(轮廓，本处随便处

47、理了一下)，确定属性并给封装命名为TRANS51A。保存和加载到PCB环境。保存前删除尺寸线。接下来是加载网络表，元件都到了电路板上，这时发现电阻R7和R2上没有预拉线，在PCB中把所有二极管封装的焊盘号AK改为12，再加载网络表，这时R2两端就出现了预拉线，R7作备用件，没有预拉线，只要发现问题都到原理图中或源头去处理，元件拉开后如图5. 6. 5所示，对元件布局后如图5. 6. 6所示，这时可以撤销布线，调整和处理有问题的地方，再重新布线，布线结果如图5. 6. 7所示。反复使用原理图网络表PCB调整和设置撤销布线自动布线，直到设计出满意的电路为止，最后保存打印试制试用定型生产。对照实物看

48、看有多大差别。5.6 习题第第5章章 电路设计实例电路设计实例图习题(1)充电器电路元件与预拉线 第41页/共45页5.6 习题第第5章章 电路设计实例电路设计实例图习题(1)充电器电路元件布局图图习题(1)设计好的电路板(PCB Document)第42页/共45页(2) 试绘制如图5. 6. 8所示的原理图，并设计出类似图5. 6. 9所示的电路板图。其中各元件的封装分别如下：BT1/SIP2；S1/SIP2；U1/DIP8；R1R4/AXIAL0. 3；C1/RAD0. 2；C2/RB. 2/. 4。5.6 习题第第5章章 电路设计实例电路设计实例图习题(2)原理图图习题(2)PCB图TRIG2Q3R4CVolt5THR6DIS7VCC8GND1U1NE555BT112VR11KR26.8KR34.7KR4100KC10.1uC247uS1SW-PBPort.第43页/共45页本章教学内容结束,下一章讲解DXP第第5章章 电路设计实例电路设计实例再见!第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页