10 振荡器和积分器原理图和PCB图自动布局自动布线Word格式文档下载.docx

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如Sin.ddb，MiscellaneousDevices.lib。

4.放置仿真元件。

所用元件及所属元件库均列于表10。

表10

元件样本

元件标号

元件封装

所属元件库

CAP

C1、C2

RAD0.2

MiscellaneousDevices.lib

RES2

R1—R5

AXIAL0.4

555

U1

DIP8

TIMER.Lib

OP07

U2

OpAmp.Lib

5.元件属性设置。

（1）在元件未固定前，按下Tab键,进入元件属性设置窗。

在属性窗口内，单击“Attributes”标签，设置元件序号、大小或型号。

（2）参照表10-1在“Footprint”栏填入各元件封装。

6.连线。

用“WiringTools”工具栏中的“画线”工具把各元件连接起来。

7.放置节点。

8.放置网络标号。

如图10-1（a）所示，分别放置“OUT1、OUT2”两个网络标号。

9.添加标注文字。

10.执行电气法检查（ERC），找出并纠正电路图中可能存在的缺陷。

11.利用PCB向导生成包含布线区的印制板文件。

操作过程如下：

（1）在Protel99SE状态下，单击“File”菜单下的“New”命令，然后在如图10-2

（1）中所示的窗口直接双击“PrintCircuitBoardWizard”（印制电路板向导）文件图标，即可弹出如图10-2

（2）所示的PCB生成向导。

（2）参照图10-2（3）至10-2（10），单击“Next”按钮，选择印制板尺寸参数，确定印制板信号层，选择过孔类型，选择多数元件封装形方式，设置布线规则等。

完成印印制板导入提示，生成的印制板边框如图10-3所示。

单击保存。

（3）右键单击PCB浏览窗内的“PCB1.PCB”文件，关闭、改名后，再单击文件打开。

图10-2

（1）创建PCB文件向导图10-2

（2）

图10-2（3）图10-2（4）

图10-2（5）图10-2（6）

图10-2（7）图10-2（8）

图10-2（9）图10-2（10）

图10-3Protel99SE印制板编辑窗口

12.通过“更新”方式生成PCB文件。

在原理图窗口内，单击“Design”菜单下的“UpdatePCB…”，在如图10-4所示的“UpdateDesign”（更新设计）对话窗内，指定有关选项内容。

单击“PreviewChange”（变化预览）按钮，观察更新后发生的改变，如图10-5所示。

如果原理图不正确，则图10-5中的错误列表窗口内将列出错误原因，同时更新列表窗下将提示错误总数，并在“UpdateDesign”（更新设计）对话窗内增加“Warning”（警告）标签。

须认真分析错误列表窗口内的提示信息，找出错误原因，并单击“Cancel”按钮放弃更新，返回原理图编辑状态，更正后再执行更新操作，直到更新信息列表中没有错误提示信息为止。

单击“Execute”按钮执行更新。

得到如图10-6所示PCB文件。

图10-4更新设计对话框

10-5更新信息

13.设置工作层。

执行“Design”菜单下的“Options”命令，并在弹出的“DocumentOptions”（文档选项）窗内，单击“Layers”标签，在如图10-7所示的窗口选择工作层。

单击“Options”标签，按图10-8所示的窗口设置锁定栅格和可视栅格。

选择可视栅格大小（一般设为20mil）、形状（线条）以及格点锁定距离（一般设为5mil），然后单击“OK”按钮，关闭“DocumentOptions”（文档选项）设置窗。

图10-6更新“PCB创建向导”生成PCB文件

图10-7选择工作层窗口

图10-8栅格窗口设置

14.元件布局操作。

（1）左键单击图中填充区，按“Delete”键盘删除。

（2）设置自动布局参数

①设置元件自动布局间距:

在PCB编辑状态下，单击“Design”菜单下的“Rules…”（规则）命令；

在“DesignRules”（设计规则）窗口内，单击“Placement”（放置规则）标签，然后在如图10-9所示的窗口内，单击“RuleClasses”（规则分类）列表窗内的“ComponentClearanceConstraint”（元件间距）设置项，即可观察到元件间距设置信息。

图10-9元件间距设置窗口

图10-10设定、修改元件放置方向窗口

单击“Add…”按钮，可增加新的放置规则；

在“规则”列表窗口内，单击某一特定规则后，单击“Delete”按钮，即可删除选定的规则；

单击“Properties”按钮，可编辑选定的规则。

②设置元件放置方向：

在如图10-9所示的窗口中，单击“RuleClasses”列表窗下的“ComponentOrientationsRule”（元件放置方向），在如图10-10所示的窗口内，重新设定、修改元件放置方向。

（3）自动布局。

确定并固定了关键元件位置后，即可进行“自动布局”，操作过程如下：

①执行“Tools”菜单下的“AutoPlace”（自动放置）命令。

②在如图10-11所示的窗口内，选择自动布局方式和自动布局选项。

③选择元件放置方式和有关自动布局选项后，单击“OK”按钮，即可启动元件自动布局过程。

结果如图10-112所示。

（4）手工调整元件布局。

①按元件布局要求，对元件进行移动、旋转操作调整元件位置，结果如图10-13所示。

调整过程中可暂时隐藏元件序号、注释信息。

②元件引脚焊盘对准格点。

完成手工调整元件布局后，自动布线前，必须将元件引脚焊盘移到栅格点上，使连线与焊盘之间的夹角为135°

或180°

，以保证连线与元件引脚焊盘连接处电阻最小。

操作方法：

执行“Tools”菜单下的“AlignComponents\MoveToGrid…”（移到栅格点）命令，在如图10-14所示的窗口内，指定元件移动距离，即可将所有元件引脚焊盘移到栅格点上。

15.布线。

（1）设置自动布线规则自动布线操作前，必须执行“Design”菜单下的“Rules…”命令，检查并修改有关布线规则。

如图10-15所示。

图10-11选择自动布局方式窗口

图10-12自动布局结果窗口

图10-13元件位置精确调整后的窗口

图10-14移到栅格点命令窗口

图10-15布线规则设置窗口

①布线与焊盘（包括过孔）之间的最小距离。

②选择印制导线转角模式。

③设置布线宽度。

设置布线宽度的操作过程如下：

图10-16布线宽度状态窗口

图10-17重新设置布线宽度窗口

设置没有特殊要求的印制导线宽度。

在图10-15中，单击“RuleClasses”列表窗下的“WidthConstraint”（布线宽度限制），即可弹出如图10-16所示的布线宽度状态窗口。

单击图中的“Properties”按钮，在如图10-17所示的窗口内，即可重新设置布线宽度。

设置电源、地线等电流负荷较大网络的导线宽度。

单击图10-16中的“Add…”按钮，在如图10-17所示的导线宽度设置窗口内，单击“Filterkind”下拉按钮，在此列表窗内选择“Net”（节点），接着在“Net”（网络名）文本盒内输入相应的网络名，如VCC（假设电源网络标号为VCC）、GND（地线）等；

在线宽窗口内直接输入最小、最大线宽，如图10-18所示。

图10-18设置电源、地线等电流负荷较大网络的导线宽度窗口

单击“OK”按钮后，即可发现线宽状态窗口内多了电源线宽度信息行，如图10-19所示。

（2）自动布线。

全局自动布线操作过程如下：

①单击主工具栏内的“ShowEntireDocument”（显示整个画面）按钮，以便在全局自动布线过程中能观察到整个布线画面。

②执行“AutoRoute”菜单下的“All”命令，启动自动布线进程，即可观察到如图10-20所示的自动布线结果。

（3）手工修改。

如局部区域走线太密、过孔太多、连线拐弯多等，需要手工修改。

修改走线的方法：

修改走线的基本方法是利用“Tools”菜单下的“Un-Route”命令组，如“Un-Route\Net”、“Un-Route\Connection”和“Un-Route\Component”拆除已有连线，然后再通过手工或“AutoRoute”菜单下的“Net”（对指定节点布线）、“Connection”（对指定飞线布线）、“Component”（对指定元件布线）等命令重新布线。

图10-19

图10-20自动布线结果窗口

16.调整丝印层上的元件标号。

（1）将鼠标移到编辑区内任一元件上，双击鼠标左键进入元件属性设置窗口，如图10-21所示。

（2）在元件属性窗口内，单击“Designator”（标号）标签，进入元件标签设置窗，如图10-22所示。

图10-21图10-22

（3）单击“Hidden”复选框，取消其中的“√”，然后单击“Global>

>

”按钮，进入全局选项窗，如图10-23所示。

（4）单击“CopyAttributes”（复制属性）选项框下的“Hidden”复选框，使其处于选中状态，即复选框出现“√”。

（5）如果还希望显示元件型号或大小等注释信息时，可单击“Comment”（注释信息）标签，去掉元件注释信息窗口内的“隐藏”属性，并在“CopyAttributes”选项框内选中“Hidden”复选项。

（6）取消标号、注释信息的隐藏属性后，单击“OK”按钮退出，可看到所有元件的标号、型号（或大小）等信息，如图10-24所示。

（7）当标号、型号（或大小）等注释信息处于显示状态后，就可以通过移动、旋转、对称等操作调整其位置，通过标号、型号属性设置窗口选择字体或大小。

在PCB窗口内调整标号、型号等字符串信息的位置及字体的方法与SCH编辑器相同，可参阅第2章有关内容。

17.修改布线区边框大小，使之更合理。

如图10-1（b）所示。

18.设计规则检查。

（1）执行“Tools”菜单下的“DesignRuleCheck…”命令，在如图10-25所示的检查选项设置窗内选择检查项目及检查结果报告文件名后，单击“RunDRC”按钮启动检查进程。

图10-23

图10-24

图10-25

（2）报告文件内容。

如果选择产生报告文件，则检查结束后，PCB编辑器自动进入文本状态，显示检查结果文件（扩展为.drc）

（3）认真分析报告文件中的错误信息，单击“设计文件管理器”窗口内的“Explorer”标签，再单击相应的PCB文件图标，返回PCB编辑器。

单击PCB编辑器浏览对象下拉按钮，在浏览对象列表窗内，找出并单击“Violation”（违反规则），将Violation作为浏览对象。

根据错误性质，灵活运用拆线、删除、移动、手工布线以及修改连线属性等编辑手段，修正所有致命性错误。

然后再运行设计规则检查，直到不再出现错误信息，或至少没有致命性错误为止。

19.保存文件并上传。

四、注意事项

1.创建新的PCB文件，而不是SCH文件。

2.导线与导线、引脚焊盘之间距离大于安全间距（即最小间距）。

3.手工放置元件操作与后面介绍的元件手工布局操作要领相同，先确定电路中核心或对放置位置有特殊要求的元件位置。

4.封装形式和序号不能省略。

5.在PCB编辑器中，尽管可以通过X、Y键使处于激活状态的元件关于左右或上下对称，但一般不能进行对称操作，否则可能造成元件无法安装。

6.自动布局和自动布线前一定要设置布局规则和布线规则。

7.最后要执行“DRC”检查。

五、思考题

如何修改自动布线中拐弯过多的印制导线？