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1、第3章 制作PCB基础3.1 设计规则设置设计规则设置 3.2 元件的布局元件的布局 3.3 PCB的布线的布线 3.4 PCB的设计的设计 3.5 用多通道电路设计用多通道电路设计PCB 手动布线的大略步骤：手动布线的大略步骤：1.建立建立项目项目2.建立原理图文件（画图并保存建立原理图文件（画图并保存到项目下到项目下）3.建立建立PCB板文件（必须保存板文件（必须保存到项目下到项目下）4.从原理图从原理图update到到PCB板板5.自动自动布局布线、手动修改布局布线、手动修改4、创建新的、创建新的PCB文件（从第文件（从第4步开始）步开始）在Protel 2004中新建一个PCB文件的方
2、法：(1)单击底部工作区面板中的Files按钮(2)在面板底部的PCB Board Wizard命令，启动向导。（默认的度量单位为英制(Imperial)，1000mil=1inch。也可以选择公制单位(Metric)，注意二者之间的换算关系：1inch=25.4 mm。）以向导为例子。如图：创建新的PCB文件 自定义电路板的轮廓和尺寸，选择自定义电路板的轮廓和尺寸，选择Custom选项。选项。【轮廓形状轮廓形状】栏中，确定栏中，确定PCB的形状，其中依次为的形状，其中依次为矩形、圆形和自定义形；矩形、圆形和自定义形；【电路板尺寸电路板尺寸】栏中确定栏中确定PCB的大小，本例中的大小，本例中P
3、CB为为2000mil2000mil的电路板。的电路板。PCB层数，设置信号层数和内部电源层数。层数，设置信号层数和内部电源层数。过孔设置，过孔设置，【只显示通孔只显示通孔】和和【只显示盲孔和埋过只显示盲孔和埋过孔孔】。双面板则选择。双面板则选择【只显示通孔只显示通孔】。显示显示【选择元件和布线逻辑选择元件和布线逻辑】对话框，电路板中对话框，电路板中使用的元件是表面贴装元件，还是通孔元件。使用的元件是表面贴装元件，还是通孔元件。相邻焊盘之间的导线数设为相邻焊盘之间的导线数设为【一条导线一条导线】。显示选择导线和过孔尺寸设置对话框。主要设置显示选择导线和过孔尺寸设置对话框。主要设置导线的最小宽度
4、、过孔的尺寸和导线之间的安全导线的最小宽度、过孔的尺寸和导线之间的安全距离等参数，距离等参数，完成向导。完成向导。5、从原理图从原理图update到到PCB板板原理图原理图编辑器窗口中编辑器窗口中执行执行Design/Update*的命令的命令(更新更新PCB之前，必须确认原理图和之前，必须确认原理图和PCB关联的所关联的所有的元件封装库均可用。有的元件封装库均可用。)暗红色是元件盒，可以一起把元件拖到暗红色是元件盒，可以一起把元件拖到PCB的中心位置，然后删除元件盒的中心位置，然后删除元件盒自动或手动布线前的布线设计规则设置自动或手动布线前的布线设计规则设置1.单面布线设置单面布线设置Des
5、ign-Rules的Routing(布线)类，例如布线的宽度为0.3mm等单击Routing Layers(布线层)规则，顶层只放置元件不布线，因此设置为不允许布线元件的布局把元件封装放置在PCB上的过程称为元件布局。本节先介绍Protel 2004中的两种布局方法：自动布局；手动布局；自动布局执行执行auto route-all;手动布局执行执行“随意随意”布线就是放置导线和过孔将PCB上元件封装的焊盘连接起来。自动布线效率高，但有时不尽如人意；手动布线虽然效率低，但能根据需要或喜好去控制导线放置的状态。无论哪一种布线方法都是在设置的设计规则下进行的。实用工具：元件对齐图8.21 手动调整布
6、局后的PCB手动布线手动布线是使用飞线的引导将导线放置在电路板上。每次方向改变时，新的导线段也会开始。在默认情况下，将完成布局的PCB作为单面板来进行手动布线，所有导线都布置在底层，手动布线的操作过程如下：注意检查布线的层标签；上 机 指 导 本章介绍了利用向导建立PCB的方法。下面以波形发生器为例，讲解制作PCB的方法。题目要求：题目要求：使用双面板，板框尺寸为3000mil1540mil，四个角放置5mm的定位孔。采用插针式元件。镀铜导孔。焊盘之间允许走一条铜膜线。最小铜膜线宽度为10mil，电源地线的铜膜线宽度为20mil。要求画出原理图，自动布线。电路板。习 题u1 填空题 u2 选择
7、题 u3 判断题 u4 简答题u5 操作题习 题_填空题(1)把元件封装放置在PCB上的过程称为 。(2)设置布线策略，主要设置自动布线的 或 。(3)布线优先做 布线时约束规则使用的 。(4)四层电路板是在双面板的基础上，增加 和 。习 题_选择题选择题(1)自动布局有自动布局有 布局法。布局法。A.快速快速 B.群组群组 C.统计统计 D.最优最优(2)导线宽度规则设置规定：在修改导线宽度规则设置规定：在修改 尺寸之前，要先设尺寸之前，要先设置置 。A.最粗最粗 B.最细最细 C.最小尺寸最小尺寸 D.最大尺寸最大尺寸(3)在在【图层堆栈管理器图层堆栈管理器】中系统默认的工作层有中系统默认
8、的工作层有 。A.禁止布线层禁止布线层 B.顶层顶层 C.丝印层丝印层 D.底层底层(4)在使用向导定义在使用向导定义PCB时，有时，有3种板型可供选择，分别是种板型可供选择，分别是 。A.多边形方形多边形方形 B.方形方形 C.圆形圆形 D.自定义形自定义形习 题_ 判断题(1)双面板和单面板设计规则的设置完全一样。双面板和单面板设计规则的设置完全一样。()(2)SCH中的对齐和中的对齐和PCB中的对齐作用相同。中的对齐作用相同。()(3)在在PCB设计中，可以把设计中，可以把SCH中没有的新元件添加到中没有的新元件添加到PCB中。中。()(4)在双层板中必须要有电源层。在双层板中必须要有电
9、源层。()习 题_简答题(1)在在PCB设计中，如果此时增删了设计中，如果此时增删了SCH中的元件，要进中的元件，要进行什么操作？行什么操作？(2)在布线规则设置中，顶层和底层的布线方法都有几种在布线规则设置中，顶层和底层的布线方法都有几种选择？选择？(3)简单介绍在简单介绍在PCB设计完成后更改元件封装的办法。设计完成后更改元件封装的办法。(4)解释设计多通道电路时，重复引用命令的格式及含义。解释设计多通道电路时，重复引用命令的格式及含义。习 题_操作题(1)试设计如图试设计如图9.46所示电路的电路板。设计要求：所示电路的电路板。设计要求：使用单层电路板，尺寸为使用单层电路板，尺寸为218
10、0mil1380.145mil。电源地线的铜膜线的宽度为电源地线的铜膜线的宽度为50mil。一般布线的宽度为一般布线的宽度为25mil。人工放置元件封装。人工放置元件封装。人工布线。人工布线。布线时考虑只能单层走线。布线时考虑只能单层走线。(2)稳压电源电路如图稳压电源电路如图8.47所示，试设计该电路的电路板。设计要求：所示，试设计该电路的电路板。设计要求：使用双层电路板，电路板的尺寸为使用双层电路板，电路板的尺寸为4000mil1320mil。电源地线的铜膜线的宽度为电源地线的铜膜线的宽度为25mil。一般布线的宽度为一般布线的宽度为20mil。人工放置元件封装，并排列元件封装。人工放置元
11、件封装，并排列元件封装。人工布线。人工布线。布线时考虑顶层和底层都走线，顶层走水平线，底层走垂直线。布线时考虑顶层和底层都走线，顶层走水平线，底层走垂直线。习 题_操作题(3)试画出如图8.48所示的晶闸管电路，并制作PCB，要求如下：使用双面板，板框尺寸为2560mil2220mil，四个角放置5mm的定位孔。采用插针式元件。镀铜导孔。焊盘之间允许走一条铜膜线。最小铜膜线宽度为20mil，电源地线的铜膜线宽度为50mil。要求画出原理图，自动布线。电路板参考图如图8.49所示。习 题_操作题图8.46 电路原理图习 题_操作题图8.47 稳压电源电路原理图习 题_操作题图8.48 晶闸管电路原理图习 题_操作题图8.49 电路板参考图