湖北三峡职业技术学院 电子线路CAD教案 授课班级：083013201－02 电容 555时基电路 连接器 C1，CT U1 J1 0.01uF, 0.1Uf 555 CON4 RAD0.1 DIP-8 SIP-4 【操作提醒】 1、很多同学看不懂图纸。解决办法：不要求读懂，只要求照着画出来。 2、要脱离绘制原理图的模式。连线要讲究整齐，不能有节点。 3、不能选错了元件封装形式。 4、注意布线层面，顶层是红色线，底层是蓝色线，禁止布线层是紫色线 5、导线的宽度只能绘制好再调整。 6、注意焊盘间的连接点，导线要真正连接到焊盘上。 7、同一层面上的导线是不能交叉的，否则就短路了。 思考：本图还可以布局成什么样式，可以使板子的尺寸更小呢。 【实训综述】 【课题】用手工布局的方式绘制PCB图 【教学目的要求】通过几个样例，基本学会使用PROTEL软件手工布局和手工布线绘制简单的PCB图的基本步骤和方法。 【教学重点难点】采用手工布局及手工布线的方法绘制PCB图的操作步骤 【授课时数】2学时 【教学方法】简单讲解一下制作过程20分钟，学生上机练习70分钟 第11页 湖北三峡职业技术学院 电子线路CAD教案 授课班级：083013201－02 【学生作业】上交绘制的PCB图的电子文档 【教学内容】 【复习】手工布局及手工布线的基本步骤 1.在设计之前，一般要有一个纸上的大致构思 2.启动Protel 99 SE，进入PCB设计系统。确定电路图环境参数。 3.确定PCB板的尺寸及定位孔. 4.将元件从元件库中选择出来放置到图纸中相应位置，并同时进行设置元件的序号及参数的设置工作。为了美观，还需要对元件进行修改、对齐等操作。 5.根据电路原理图的需要将各个元件通过导线连接起来。 ［上次实训情况点评］ 【上机实训】 一.实训目的： 1.熟悉PCB图编辑器的功能及使用方法 2.掌握实体放置与编辑的技巧及方法 二.实训内容:完成以下PCB图的绘制。 【操作提醒】 先设置好禁止布线层的尺寸。 走线全是直角。 线宽有设置，细线的宽度为10mil,粗线宽度为20mil 【课题】自动布局及自动布线 第12页 湖北三峡职业技术学院 电子线路CAD教案 授课班级：083013201－02 【教学目的要求】熟悉并掌握自动布局及自动布线的方法 【教学重点难点】由原理图生成印制板图的步骤 【教学内容】 一、自动布局 （一）装入网络表与元件 ：网络表与元件的装入过程，实际上就是将原理图设计的数据装入印制电路板的设计系统PCB的过程。具体操作如下： 首先在PCB编辑器执行“Design \\Create Netlist?”菜单命令，出现如下对话框： 点击“Browse”命令按钮，选择后缀名为“.NET”的网络表文件。 执行装入网络表的命令 此栏如有提示，则表明在装入过程中有错误，需要认真核查 执行装入网络表的命令 学习提示： 1、装入网络表时出现错误可检查以下几方面： A、SCH图中元件属性项中的封装名称为空或与实际的PCB库中的封装元件名称不一致，特别要注意数字是半角字符，连接横线不是下划线。而且还得注意修改过封装的元件是否会存在两个以上的封装形式； B、在PCB编辑界面中是否全部加载所有元件的封装库； C、SCH图中是否存在序号错误或有重复序号； D、SCH图中元件的管脚编号要和SCH元件库中的封装元件图的焊盘编号一致，否则就不能正常装入该元件。 如：二极管的元件封装图中阳极的焊盘号为A，阴极的焊盘号为K，而原理图中，二极管的元件管脚号为1和2，两者不一致，需要修改。特别提醒，三极管、整流桥和电位器及变压器等元件在加载的时候均要检查引脚编号。 第13页 湖北三峡职业技术学院 电子线路CAD教案 授课班级：083013201－02 2、在导入网络表以后，有可能在PCB图中什么也看不到，此时可选择菜单中的“View/Fit Board”命令，就可以把导入的零件全显示出来。 3、元件之间的浅绿色的线段叫预拉线，是用来表示节点之间存在的电气连接关系。这些线段在布线完成后会消失。可用它来检查是否完成布线。 （二）元件的手工布局与调整：元件自动布局的结果并不令人满意，需要手工进行调整。在进行布局调整时要考虑： 1）元件布局应便于用户操作使用； 2）尽量按照电路的功能布局，减少元件引脚间的连线长度； 3）数字电路部分与模拟电路部分尽可能分开； 4）特殊元件要根据不同元件的特点进行合理布局。例如，高频元件之间的连线应越短越好，这样可减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰。易受干扰的元件之间距离不能太近。发热元件应远离热敏元件； 5）留出电路板的安装孔和支架孔以及其他有特殊安装要求的元件的安装位置。 （三）元件标注的调整 二、自动布线 1、自动布线是指程序根据用户设定的有关布线参数和布线规则，按照一定的算法，依照网络表所指定的连接关系，自动在各个元件之间进行连线，从而完成印制电路板的布线工作。它能自动分析当前的PCB文件并选择最佳的布线方式。采用自动布线方法进行布线，能得到高质量的布线效果，节省设计时间。但是，完全由程序完成的自动布线往往不能完全满足设计者的要求，所以一般采用自动布线与手工布线相结合的办法来进行。 学习提示：自动布线前请对照SCH图，对PCB图中元件及预拉线进行一次复核。 2、自动布线过程： 1）进行网络分类。便于对不同的网络设置不同的布线设计规则，提高设计效率； 2）设置布线设计规则和参数，设置自动布线的参数包括布线层面、布线优先级别、布线的宽度、布线的拐角模式、过孔孔径类型、尺寸等，这些参数设定后，自动布线器就会依据这些参数进行自动布线。因此，自动布线的成败在很大程度上与参数的设置有关； 3）设置布线方案。可对指定元件，指定焊点， 指定区域进行自动布线； 4）运行自动布线。 执行菜单命令：“AutoRoute/ALL” 3、设计规则的检测： 4、电路板的手工修整 利用自动布线的结果不是很令人满意，还需要用手工布线对布线结果进行相应的调整。手工调整并没有固定的规则，主要是按照用户要求，根据设计人员在实际工作中积累的经验，通过一定的技巧来完成。主要是用户在安装、抗干扰、小型化等方面的要求，对走线宽度、走线方式等进行手工调整。还有就是在电路板上加上各种注释、标志等特殊的图案等。如：调整布线 ；增加信号输入输出接口；加宽电源/接地线等。 第14页 湖北三峡职业技术学院 电子线路CAD教案 授课班级：083013201－02 三、自动布线生成PCB图的步骤 (1)画原理图。在画原理图时,只要Protel 99 SE的能力允许,最好对原理图或部分原理图进行仿真测试。注意每个元件都必须有封装，而且，封装的焊盘号和原理图引脚号之间必须有对应关系。 （2）对原理图进行电气规则检查（ERC）。 （3）生成原理图的网络表。 （4）建立PCB文件。一般双层板直接建立，多层板用向导建立。 （5）确定布线范围。布线范围是在禁止布线层确定的，一般也就是电路板的板框尺寸，若是需要钻螺丝孔，注意在禁止布线层的螺丝孔上不能布线。 （6）在PCB编辑器窗口，使用菜单“Design/Load Nets”命令将网络表调入，在调入过程中，若有错误，应查明原因，并返回原理图编辑器修改原理图。一般遇到的问题是无元件封装或元件引脚和封装焊盘不对应。常见错误提示： Component not found:元件找不到，原因是元件封装名不正确。 Node not found:节点找不到，原因是焊盘号和引脚号不一致。 （7）执行网络表,将元件和元件之间的连接关系调入PCB图中。 （8）布局。将元件人工排列到电路板上。 排列的规则是电路的输入端放在电路板左侧；输出端放在电路板的右侧；元件和元件间的连线最短；安装元件时元件之间不能互相干扰。 也可使用自动布置元件（自动布局），但仍需要人工干预，进行调整。 （9）设置布线层。若为单层板，在菜单“Design/Rule”中设置布线层面，若为双层板，不用设置，使用默认值即可。 （10）设置铜膜线的走线宽度。走线宽度在菜单“Design/Rule”中设置。一般走线宽度为10mil(0.25mm),电源和地线应该宽一些。当然只要板面积允许，铜膜线还是宽一些好。有的公司对于小于10mil线宽的电路板不能制作。 （11）自动布线。启动“Auto Route/All”菜单，进行自动布线。当布线完成后，在布线完成对话框中观察布线的布通率。若为100%，就说明所有连接铜膜线全部完成。若不能全部布通，则需要回到预拉线状态重新布置元件，调整线宽后再布线。 （12）利用三维图观察电路板，若对元件布置或布线不满意，可以使用“Tool/Un-Route/All”菜单，去掉布线，恢复预拉线，重新安排元件后再布线。 （13）当对布线认可后，根据需要增加填充、泪滴及敷铜等。 （14）对电路板进运行电气规则检查。可以使用“Tool/ Design Rule Check”菜单。 （15）对丝印层上的文字大小及位置进行调整，然后写上电路板图制作的日期等文字。 （16）将所画电路板图存盘，送电路板制造商生产。 【上机实训】 用自动布局和自动布线的方法再设计出上次手工布线所画的PCB图，要求元件布局紧凑，科学合理，整齐美观。 为提高操作速度，本次课发给学生绘制好的电原理图；由学生补充完整原理图中的封装形式，生成网络表，并检查订正错误；然后在PCB编辑器中进行自动布局并手工调整布局；图中应正确放置元件及标注文字，导线。 自动布线参数设置：单层板，布线宽度为25mil。 【基本操作及操作提醒】 第15页
利用Protel99SE设计PCB基础教程 - 图文
