实验项目5印刷电路板的布局与布线.docx
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实验项目5印刷电路板的布局与布线
实验项目名称：
印刷电路板的布局与布线实验学时：
2
学生姓名：
ccccc实验地点：
4-214
试验时间：
实验成绩：
批改老师：
cccc批改时间：
实验项目5印刷电路板的布局与布线
一、实验目的
1、掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置
2、掌握PCB板进行手工布局的整个操作过程，要特别掌握电路板边框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法。
3、掌握手工布局和手工布线的操作步骤
二、实验设备
已安装Protel99se软件的PC一台
三、实验内容
1、新建一个PCB文件，设置相对原点并观察状态栏中坐标值的变化。
2、在PCB文件中放置电阻、电容、二极管、集成电路等元件，并设置它们的属性。
3、练习放置焊盘，在放置时，注意焊盘编号的变化并设置焊盘的形状等属性。
4、练习放置过孔，仔细观察焊盘与过孔的区别，注意过孔与焊盘所在层有何不同？
5、放置导线后，在导线属性对话框中修改导线的宽度和所在的层，看一看有何变化？
6、练习对一条已放置的导线进行移动和拆分的操作。
7、练习将一条导线放置在顶层和底层的操作，注意添加的过孔和导线颜色的变化。
8、分别绘制导线和连线，分析一下它们的操作有何不同？
9、练习放置字符串，设置字符串的内容、大小、旋转角度等参数
10、练习放置特殊字符串，并显示对特殊字符串解释后的内容。
11、练习放置矩形填充和多边形平面填充，练习以上所讲各种操作，并比较这两种填充的区别。
12、练习放置三种圆弧和一种圆的方法并比较这三种方法的区别。
13、新建一个PCB文件，设置为双面板并练习切换工作层的方法。
14、设置当前原点，在机械层画出电路板的边框。
15、在PCB编辑器中，加载Advpcb.ddb\PCBFootprints.lib元件封装库，并浏览库中常用的元件的封装，如电阻类、电容类、三极管类、二极管类元件的封装。
同时理解PCB中的元件与原理图中元件概念的不同。
16、练习几种元件旋转的操作。
17、利用排列元件的操作方法，对PCB图中的元件进行对齐整理。
18、对电路板中的各元件标注的位置、方向等参数进行调整，使之更加整齐美观。
19、根据原理图中各个元件的连接关系，在电路板中进行手工布线，线宽设为10mil。
20、将电路板中电位器的焊盘进行补泪滴操作。
21、根据图5.1所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。
电路板长1450mil，宽1140mil，加载ADVPCB.Ddb元件封装库。
根据表5.1提供的元件封装并参照图5.1进行手工布局，其中按钮S、电源和扬声器SP等元件要外接，需在电路板上放置焊盘。
布局后在底层进行手工布线，布线宽度为20mil。
布线结束后，进行字符调整，并为按钮、电源和扬声器添加标识字符。
表5.1元件一览表
元件名称
元件标号
元件所属SCH库
元件封装
元件所属PCB库
RES2
R1
MiscellaneousDevices.ddb
AXIAL0.4
Advpcb.ddb
RES2
R2
MiscellaneousDevices.ddb
AXIAL0.4
Advpcb.ddb
RES3
R3
MiscellaneousDevices.ddb
AXIAL0.4
Advpcb.ddb
CAP
C
MiscellaneousDevices.ddb
RAD0.1
Advpcb.ddb
NPN
Q1
MiscellaneousDevices.ddb
TO-5
Advpcb.ddb
PNP
Q2
MiscellaneousDevices.ddb
TO-5
Advpcb.ddb
图5.1电气原理图和参考布局图
4、实验结果与分析
五、思考题
1、绝对原点与相对原点（当前原点）有何不同？
为什么要设置当前原点？
答：
PCB编辑器中，系统已定义了一个坐标系，该坐标的原点称为AbsoluteOrigin（绝对原点）。
用户可根据需要自己定义坐标系，只须设置用户坐标原点，该坐标原点称RelativeOrigin（相对原点），或称当前原点。
设置当前原点后，在状态栏可以看到，工作窗口的各点坐标已经变为新坐标系下的坐标。
另外，计量单位这里采用英制。
2、焊盘与过孔所在的工作层有何不同？
答：
焊盘中心有序号，需设定过孔直径，通孔直径，过孔的开始层和结束层的名称，该过孔属于哪个网络，其它参数的设置方法与焊盘属性的设置类似，且焊盘在Multilayer层，过孔在Buttomlayer层。
3、在Protel99SE系统中，导线与连线有何区别？
答：
连线一般是在非电气层上绘制电路板的边界、元件边界、禁止布线边界等，它不能连接到网络上，绘制时不遵循布线规则。
而导线是在电气层上元件的焊盘之间构成电气连接关系的连线，它能够连接到网络上。
在手工布线时，放置导线和放置连线一般不加以区分，但在自动布线时，要采用放置导线（交互式布线）的方法。
所以导线与连线还是有所区别的。
4、在电路板进行布局后，对元件标注进行调整的原则是什么？
答：
调整的原则是标注要尽量靠近元件，以指示元件的位置；标注的方向尽量统一，排列有序；标注不要放在元件的下面，焊盘和过孔的上面；标注大小可调整。
5、布线时，为什么有时要对电源线和地线的线宽进行加宽处理？
答：
为了提高抗干扰能力，增加系统的可靠性，往往需要将电源线、接地线和一些通过电流较大的导线加宽。
6、为什么有时要对焊盘和过孔进行补泪滴操作？
答：
为了增强电路板的铜膜导线与焊盘（或过孔）连接的牢固性，避免因钻孔而导致断线，需要将导线与焊盘（或过孔）连接处的导线宽度逐渐加宽，形状就象一个泪滴，所以这样的操作称补泪滴。
7、总结对电路板进行手工布局和布线的操作过程。
答：
1、重点了解放置工具栏，特别要掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置，这是PCB设计的基础。
2、通过了解对于一个单层板进行手工布局的整个操作过程，特别掌握电路板边框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法。
3、了解手工布线的操作步骤和对焊盘进行补泪滴的操作，重点掌握布线的一般原则和导线的六种模式。
六、参考文献
1、《电子线路CAD》实验指导书电工电子实验室自编
2、《Protel99se原理图和印刷电路板设计》朱定华黄松蔡苗清华大学出版社
3、《Protel99SE电路设计与仿真教程》胡烨机械工业出版社
4、《Protel99电路设计与应用》孙江宏机械工业出版社
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