电子线路辅助设计报告.docx
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电子线路辅助设计报告
电子线路辅助设计报告
专业:
测控技术与仪器
班级:
测控班
学号:
姓名:
主要内容:
protelDXP软件简介
用protelDXP设计PCB板的工作流程
protelDXP的文件管理
一.PCB板设计的工作流程
总体流程:
1.方案分析:
决定原理图电路如何设计,PCB板如何规划。
2.电路仿真:
第七章
3.设计原理图元件
4.绘制原理图
5.设计元件封装
6.设计PCB板
7.文档整理
原理图的设计流程:
两方面:
原理图库元件的设计和原理图的设计
原理图库元件设计:
1查阅文件的文档信息,确定元件的引脚定义一级各项电气属性2绘制元件的原理图电气符号。
根据元件引脚定义将他们按功能分组,保证原理图中连线比较整齐,然后修改各引脚编号和电器属性。
3通过软件工具检查库元件是否存在设计错误,并生成报表信息。
4保存原理图库元件
原理图的绘制(设计)
1电路功能模块划分
2放置元件和连线
3检查标注
4电气规则检验
5添加封装信息
6生成网络表
PCB板图的设计流程:
1规划PCB板:
规划好尺寸,确定使用几层板,
2将原理图信息传输到PCB中
3元件布局
4布线
5检查错误,撰写文档
生成辅助文件(网络表文件,元件采购清单,Hyperlynx进行板级仿真)
认识protelDXP的集成环境
1.4proteldxp的文件管理
文件可以单独存放,不必以数据库形式存放
设计文档
扩展名
原理图
SCHDoc
原理图元件库
Schlib
PCB板
Pcbdoc
Pcb元件库
Pcblib
Pcb工程
prjPcb
FPGA工程
prjFPG
1创建工程
2加入新文件
3打开文档和在文档中切换
4从工程中去除文件
5将文件加入工程
二.原理图元件库的制作
主要内容:
元件库的概念
1.如何绘制原理图元件
2.绘制原理图元件的一般原则
3.绘制原理图元件的一般技巧及其他注意事项
1概述
1)原理图的组成:
元件和连线,其余辅助部分如标注
2)元件从元件库中取出
3)元件由标识元件功能的标识图和元件引脚组成
1.标识图
作用:
提示元件功能
1).引脚:
元件的核心。
proteldxp工作环境
2)原理图元件的绘制
需要如下步骤:
1收集必要资料2绘制元件标识图(如果是集成电路则用方框代表,如果是引脚较少的分立元件,尽量画出能表达元件功能的标识图)3添加引脚并编辑引脚信息
3)原理图元件的设计实例
绘制三极管,绘制变压器,绘制数字元件AT89C2051,74LS04(注意子元件,追加别名如74HC74)
4)原理图元件库管理
(1)原理图元件库的引用
(2)原理图元件库的重用
(3)复制原理图元件
5)元件库制作的常见问题和使用技巧
(1)隐含引脚的处理
(2)多子元件的注意事项(共用引脚要添加到每个子件中)
(3)使用阵列粘贴功能
(4)报表生成及规则检查
(5)引脚电气特性说明
(6)常用快捷键表
(7)自动更新功能
三.原理图的设计
主要内容:
1.绘制原理图的步骤和主要方法
2.放置元件和更改元件属性
3.放置端口和更改端口属性
4.层次原理图
5.元件的统一编号
6.生成工程元件库
7.查找元件
以单片机为核心的一个小监测系统来设计原理图:
本系统的作用在于分别监测一路电压和一路电流,低于定值时,向计算机报告。
由四部分组成:
电压放大电路,电源电路,电流到电压转换电路,单片机小系统。
1概述
(1)原理图设计的基本原则
电源引脚放元件上部,地线引脚放元件下部
输入引脚放元件左部,输出引脚放元件右侧
功能相关引脚靠近排列,功能不相关的引脚保持一定间距。
顺着信号的流向摆放元件
同一个模块中的元件靠近放置,不同模块的元件稍远一些放置。
电源线在上面,地线在下部,电源线与地线平行走
(2)创建新的原理图文件
(3)原理图编辑环境
2加载和卸载元件库
3运算放大器电路的绘制
4电源电路的绘制
5传感器IV变换电路
6整体电路
7统一为元件编号
8检查元件封装信息
9生成工程元件库
10原理图设计常见问题和使用技巧
四.编译工程并查看报表
主要内容:
1.编译工程
2.元件采购报表
3.原件自动编号报表
4.电气检查报表
5.设计层次报表
6.交叉参考报表
7.端口引用参考
1编译工程
2网络表的生成和检查
3元件采购报表
4元件自动编号报表
5设计层次报表
6元件引用参考报表
7端口引用参考
五.元件封装
主要内容:
1.封装的概念,
2.焊盘的知识,
3.常见元件封装,
4.各种封装的特点,
5.选择封装的基本原则,
6.绘制封装的技巧,其它问题
1)封装的概述
封装就是元件外形和引脚的分布图(外形,焊盘)
原理图中的元件表示一个实际元器件的电气模型,而PCB中的元件是实际元器件的几何模型。
外形和标注信息一般都在TopOverlay层绘制。
焊盘分贴片和普通:
为Toplayer和Bottomlayer或每一层
同一元件可以有不同封装,不同元件也可以有相同的封装
2)常见元器件封装
分立元件
电阻,电容,二极管,三极管,继电器等
(1)电阻:
可分为贴片式和插式封装两大类。
功率不同,电阻体积也不同。
成正比
插式封装:
一般在常用元件库中能找到。
名字为AXIAL××
如AXIAL-0.4,数字指焊盘中心间距为0.4英寸即400MIL,1cm
贴片封装:
在在常用元件库中能找到一个R2012-0805,其他型号分布在器件供应商分类的目录下的库中。
可查找。
后四位数字代表元件长度和焊盘宽度,前四位是公制单位。
对于贴片元件:
电容电阻电感,二极管都可以共用一个封装。
(2)电容
电容一般只有两个引脚,种类不同,封装不同。
电解电容,无极性电容,无极性电容包括瓷片电容、CBB电容、涤纶电容等。
每一类又分为传统和贴片两大类。
如果是容量较大的电解电容,比如几十微法以上,一般选用插式封装。
做贴片比较困难。
电解电容的封装如图:
封装名:
RB7.6/15,前一半表示焊盘间距、后面表示外圆直径。
容量较小的电解电容,几微法到几十微法,可以选择插式封装,也可以选择贴片封装。
容量更小的电容一般选磁片电容,涤纶电容等。
它们的封装都是类似的,没有极性,顶是他是个长方形。
如:
RAD-0.3
上面的外形尺寸需要改小。
(对尺寸没有具体要求)
无极性电容广泛使用贴片式。
选择封装的方法和贴片电阻类似。
确定电容封装时主要有以下几个指标:
1.焊盘中心距
2.圆柱形电容的直径或片状电容的厚度:
太大元件摆的稀疏,太小安装有困难
3.焊盘大小必须比孔大
4.焊盘孔大小:
比引脚稍微粗一些,如0.2mm左右。
5.极性:
统一标准。
建议:
1脚为正2脚为负
二极管:
封装和电阻类似,有正负极。
封装分为卧式和立式两种。
发光二极管
三极管
NPN,PNP两种。
功率越大,体积越大。
三极管封装可以在TO系列中找到,to-3到,TO-220。
间距尽量大一些。
否则容易短路。
连接件
在Connector库中有。
也可以从Protel99SE中导入。
EC边沿连接。
集成电路块
DIP为双列直插式,体积大散热好。
这种封装不用手工绘制,直接用封装向导,生成。
标准的DIP封装的焊盘中心点间距是100mil,约2.54mm,边缘间距为50mil,约1.27mm。
第一脚为正方形,焊盘直径50mil,约1.27mm,孔径为32mil约0.8mm,还有一种小的DIP封装,其引脚间距比标准DIP封装的引脚间距要小。
约2mm。
常见的为日本。
两个焊盘之间至少可以走一根宽度为6~15mil信号线。
安全间距设置在10~15mil之间。
对于某些加工工艺较好的PCB板,设置在10mil,线宽为9mil.可以走两根线。
引脚之间不要走电源线。
PLCC
SOP
六.元器件布局
1.电路板的结构与类型
电路板的制作材料主要是绝缘材料,金属覆铜箔,焊锡及阻焊剂等。
金属铜箔用于电路板的走线。
焊锡则用于过孔和焊盘的表面。
如图所示的电路板中,包括6个工作层面,顶层,底层,两个中间的信号层,两个内电层,
过孔:
三种,通孔,盲孔,埋孔(半盲孔)
2.电路板的选型原则
主要从电路板的可靠性,工艺性和经济性等方面综合考虑
3.电路板的材料的选择
4.电路板的工作层面类型
5.工作层面的设置
常用的工作层有信号层的顶层,底层,丝印层,禁止布线层和机械层等。
设置工作层面的基本流程是:
选择pcb板的类型,设置pcb板的参数,打开常用的工作层面,定制工作层面参数。
6元件的自动布局
基本要求:
机械结构,散热,电磁干扰,布线的方便性。
先布置与机械尺寸有关的器件并锁定这些器件。
然后是大的占位置的器件还有电路核心器件。
,然后是外围小器件。
机械结构方面的要求:
外部接插件。
显示器件等的安放位置应该整齐,特别是板不同的接插件需从机箱后直接伸出时。
散热方面:
板上发热较多的器件应考虑加散热器和风机。
要与电解电容,晶振,锗管等怕热元件离开一定距离。
竖放的板子应把发热元器件放置在板的最上面。
双面板底层不得放发热元件。
竖放:
在电路元件数量较多,电路板尺寸不大。
一般采用竖放,电阻的两个焊盘间的距离为0.1或0.2英寸
电位器,IC座的放置原则:
电位器尽可能的放在电路板的边缘。
实验心得:
通过本次课程的学习,我了解了PROTELDXP的基本操作方法,知道了DXP的工具使用及其工作环境,学会了使用DXP设计基本的电路原理图及PCB设计的基本步骤。
在整个学习过程中,因为老师的耐心教导,使我很快的了解了本门课程并对其产生了浓厚的学习兴趣。
通过了与庞老师的交流,使我知道了本专业的日后发展方向,促进了我学习的动力,最后感谢**老师的教导。