PCB设计模拟题答案.docx
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PCB设计模拟题答案
第七届全国信息技术应用水平大赛模拟题
PCB设计
注:
实际预赛题题量总计87道,其中单选题60道,每道题1分;多选题20道,每道题2分;简答题4题,每题7分,综合设计题2-3题,共计22分,试卷满分150分,完成时间180分钟。
此模拟题仅供参考,具体题型、题量与分值分配以实际预赛题为准。
一、单选题(共60题,每题1分,共60分)
1.Room的主要优点是?
()
A.Room把功能电路集中在一个区域,布局看上去更加简洁整齐
B.Room可以智能分割元器件,自动创建元件类
C.Room可以关联多个元器件,用于功能电路布局和走线,并可以复制其格式到类似设计中
D.可以利用查询语句来选中编辑位于Room之中的元件,从而进行批量操作
2.为什么需要对PCB项目进行配置?
()
A.因为需要在配置中选择项目中所用到的所有派生变量,不同的变量针对不同的产品
B.因为项目配置可以发布到数据保险库的某个特定Item之中,从而进行版本更新和控制
C.因为配置代表需要在真实世界中制造的产品,定义了生产厂家制造该产品所需要的数据
D.如果不对PCB项目进行配置,则无法生成相应的Gerber等文件,无法进行裸板的生产
3.关于层次化设计,哪种说法不正确?
()
A.跨越不同原理图页的网络之间可以直接连接
B.使用图表符表示设计中较低等级的原理图页
C.为读者显示了工程的设计结构
D.视图上来看总是从子原理图向上追溯到父原理图
4.用来浏览与编辑封装库的面板是?
()
A.Library面板
B.PCBLibrary面板
C.SCHLibrary面板
D.PCBList面板
5.如何为原理图文档添加参数?
()
A.在项目选项(ProjectOption)对话框的参数(Parameter)标签页添加
B.直接在原理图上放置文本
C.在元件属性对话框中添加
D.在原理图文档选项(DocumentOption)对话框的参数(Parameter)标签页添加
6.*.schdot文档是什么类型的文档?
()
A.原理图文件
B.原理图模板文件
C.原理图库文件
D.PCB文件
7.下图是PCB3D视图中的一部分,其中的元件的封装最可能是()
A.SOT23-5;
B.SOIC-5;
C.QFN-5;
D.TQFP-5.
8.下列哪个层是负片(绘制的图形表示切割或镂空)()
A.KeepOut;
B.PowerPlane;
C.Top;
D.BottomOverlay;
9.在设计PCB电路板形时,最适合做为边框定义的板层为()
A.顶层丝印层(TopOverLayer)
B.焊盘助焊层(PasteMaskLayer)
C.禁止布线层(KeepOutLayer)
D.机械层(MechanicalLayer)
10.在绘制PCB元件封装时,其封装中的焊盘孔径()。
A.任何情况均可使用焊盘的默认值
B.HoleSize的值可以大于X-Size的值
C.必须根据元件引脚的实际尺寸确定
D.HoleSize的值可以大于Y-Size的值
11.PCB设计规则定义时,在相同规则设置中需要利用规则优先级,最高优先级应表示为()。
A.1
B.100
C.最大优先级数目
D.0
12.在PCB高速电路设计时,可以通过调节实际布线长度,保证信号传输延时的一致性。
AltiumDesigner结合高速(HighSpeed)规则下的()定义,实现高速信号网络长度调节功能。
A、ParallelSegment
B、Length
A.MatchedLengths
C、StubLength
13.实心覆铜功能的好处是()
A、不需要CAM处理软件的支持
B、方便覆铜区域的查看
C、减少PCB文件包含的数据量
D、方便覆铜区转角方式的修改
14.一元规则适用于一个对象,2个对象之间适用二元规则,下面哪种不属于二元规则?
()
A、电气安全间距
B、阻焊扩展度
C、元件安全间距
D、短路
15.PCB编辑环境下支持3D功能需要用户电脑显卡至少支持那些协议?
()
A、DirectX7和ShaderModel3
B、DirectX9和ShaderModel2
C、DirectX9和ShaderModel3
D、DirectX8和ShaderModel3
16.在原理图文档上添加下面哪个特殊字符,可以在原理图打印时,显示装配变量的信息?
()
A、=VariantDescription
B、=VariantName
C、=VariantLabel
D、=VariantTag
17.一个PCB中包含100pin的BGA器件,至少应设计几层板:
()
A.1
B.2
C.3
D.4
18.下列哪种封装不是电阻的封装:
()
A.AXIAL-0.3;
B.RESC1608N;
C.DIP-8;
D.以上都不是.
19.如果干燥空气的击穿场强为3MV/m,在相对湿润的空气中,这个值可能降为十分之一,那么30V供电的PCB上,电源和地间的安全间距至少为大约()
A.4mil;
B.6mil;
C.8mil;
D.10mil.
20.一般过孔不能放置在焊盘上,因为:
()
A.将影响元器件贴片时的精度;
B.在回流焊时,将使锡膏渗漏,导致虚焊;
C.将影响焊盘镀锡或沉金的质量;
D.焊接后,过孔被遮挡,难于差错.
21.某个PCB中,安全间距过小,加工中哪一工艺步骤最可能失败:
()
A.阻焊掩膜;
B.光绘;
C.蚀刻;
D.钻孔.
22.如果PCB上使用了大面积实心(Solid)覆铜,在进行回流焊时:
()
A.会使受热更加均匀;
B.需要调高回流焊温度;
C.会影响周围器件受热;
D.会使电路板基材弯曲;
二、多选题(共20题,每题2分,共40分)
1.关于AltiumDesigner字符设计方法中,下述哪项是不支持的?
()
A.允许通过字体选项,在PCB上直接放置中文
B.支持条形码设计
C.默认字体是一种简单的向量字体,支持笔绘制和向量光绘
D.字体反色后的背景颜色允许与该层设置的颜色不同
2.关于高速电路布线,下列说法正确的是:
()
A.相邻两层间的走线应尽量垂直;
B.信号层不能铺铜;
C.线长度不能为1/4信号波长的整数倍;
D.信号线的宽度不能突变.
3.下列哪两种电平规范的器件不可以直接相连()
A.5V-TTL和3.3V-LVTTLwith5VTolerance;
B.5V-TTL和3.3V-LCMOSwith5VTolerance;
C.3.3V-LVCMOS和2.5V-LVCOMS;
D.3.3V-LVTTL和2.5V-LVCOMS.
4.下列哪些条件属于规则检测选项?
()
A、布线线宽
B、布线转角角度
C、元件布局方向
D、信号电气类型
5.关于电子设计时应遵循的电磁兼容性准则,以下说法中正确的是()
A、不应出现由电磁兼容所引发的安全性问题
B、符合电磁泄漏规范
C、数字信号与模拟信号的参考地电源完全物理隔离
D、符合应用领域中所有的EMC标准
6.在网格覆铜时,包含下列那种网格模式?
()
A、90度模式
B、30度模式
C、水平模式
D、45度模式
7.关于管脚交换,下面哪种说法是正确的?
()
A、管脚交换的设置存储在原理图元件的管脚上
B、对于一个器件的管脚交换是在原理图编辑器中使能的
C、在同一个管脚组里的所有的管脚可以进行交换
D、对于一个器件的交换设置,应该在配置管脚交换对话框进行
8.贴片芯片用什么方法焊接的()
B.用一般烙铁焊接,但要有一定技术
C.用专用工具焊接
D.用焊锡膏粘上去
E.用高档焊锡
9.放置元器件的说法中,正确的是()
A.元件最好对齐到较大的网格上,以利美观;
B.贴片元件所在位置的反面可以放置另一个贴片元件;
C.穿孔元件所在位置的反面可以放置另一个贴片元件;
D.无论什么元件,在PCB上放置越紧密越好.
10.以下关于布线的描述,哪个是正确的?
()
A.板卡设计过程中,应尽可能的减少过孔的应用以减小SI问题
B.多层板设计中为了快速高效的完成放置过孔、换层并保持布线状态,可以应用数字‘2’号键完成
C.整个布线完毕后一定要运行DRC检查,防止有线未布通的情况发生
D.推挤模式布线特别适合总线型布线,她允许一次性调整多根平行信号线,可以大大提高设计效率,但不能推挤过孔
11.下列有关创建封装的描述正确的是?
()
A.对表贴焊盘,通常应设置其层属性为TOP层
B.对通孔焊盘,应设置其层属性为MultiLayer
C.元器件覆盖面的外形轮廓通常应定义在BottomOverlay层上
D.元器件的3D体通常应放置在某个机械层上
三、简答题(共4题,每题7分,共28分)
1.例举PCB规则中的HighSpeed类别中的至少3中,并简述其意义。
①输入和输出尽量不要平行,以减少反馈信号,
②连线尽量要短,减少信号的干扰
③走线不要形成一个环形,以防止将外界信号引进来,造成干扰
④尽量不要有空置的粗短线,以防止天线效应
2.请简述微带线的构成,以及其特征阻抗与哪些主要因素有什么样的关系。
四、设计题(共22分)
1、请利用以下由单片机+EEPROM+DC/DC转换器完成的MCU最小系统设计原理图,完成PCB版图设计,要求如下:
MCU最小系统示意图
A.MCU的型号为PIC16C72、EEPROM的型号为ST24C04、DC/DC电源转换芯片的型号为LM317;(提供以上相关型号器件的数据手册)
B.PCB的板形定义采用MDT01.DWGAutoCAD二维结构文件;
C.完成PCB版图的元器件布局和布线设计;
D.采用PDF格式打印输出PCB装配文件;
E.采用Excel电子表单格式输出材料清单(BOM)
F.采用Gerber制图格式输出CAM文件;
2、下图是一个全桥驱动器的电路:
根据以上电路:
1.新建一个名为“H-Bridge.PrjPCB”的工程,并在其中添加三个文件“H-Brg.SchLib”、“H-Brg.SchDoc”、“H-Brg.PcbDoc”,保存。
2.按照上图中U1(HIP2101IB)的样子,在“H-Brg.SchLib”中新建一个名为HIP2101的元件:
a)绘制图形和引脚(注意按照上图设置有关引脚的输入输出电气类型);
b)设置属性DefaultDesignator:
“U?
”;
c)设置属性Comment:
“HIP2101IB”;
d)设置属性Description:
“100V/2APeak,LowCost,HighFrequencyHalfBridgeDriver”;
e)其余属性默认;
f)添加Footprint:
i.名为“SOIC127P600-8AN”;
ii.位于库文件“Pcb\SurfaceMount\SOIC_127P_N.PcbLib”中。
3.按照上图中Q1(IRF7313)的样子和下面IRF7313的引脚定义在“H-Brg.SchLib”中新建一个名为IRF7313的元件,一个IRF7313元件中包含两个N沟道MOSFET:
a)创建两个子件,绘制图形和引脚;
b)设置属性DefaultDesignator:
“Q?
”;
c)设置属性Comment:
“IRF7313”;
d)设置属性Description:
“HexFETPowerMOSFET,DualMOSFET,30V,3A”;
e)其余属性默认;
f)添加Footprint:
i.名为“SOIC127P600-8AN”;
ii.位于库文件“Pcb\SurfaceMount\SOIC_127P_N.PcbLib”中。
4.按照上面的电路,在“H-Brg.SchDoc”绘制电路,注意上下两部分电路相同,可只画一部分,然后复制-粘贴。
相关元件属性如下:
Desig.
Comment
Value
Footprint
Name
LibFile
C1,C2,
C4,C5
=Value
(设为隐藏)
0.1uF
CAPC1608N
Pcb\SurfaceMount\
Chip_Capacitor_N.PcbLib
C3,C6
=Value
(设为隐藏)
100uF
CAPPR5-10x5
Pcb\ThruHole\
CapacitorPolarRadial
Cylinder.PcbLib
R1,R2,
R3,R4
=Value
(设为隐藏)
22ohm
RESC1608N
Pcb\SurfaceMount\
Chip_Resistor_N.PcbLib
P1、P2、P3采用“MiscellaneousConnectors.IntLib”中的“HeaderXX”,属性默认。
5.在“H-Brg.PcbDoc”中绘制PCB,双层,PCB尺寸不应大于1800mil×2400mil,越小越好,P1、P2、P3应分布在PCB周围,布局尽量对称(平移)美观。
补泪滴、双层实心铺地。
注意两部分电路相同,可复制布线。
相关属性和规则设置如下:
a)地、电源、“PCH_OUT”和“NCH_OUT”网络线宽:
固定为20mil;
b)其他网络线宽:
固定为10mil;
c)地、电源、“PCH_OUT”和“NCH_OUT”网络过孔:
固定为孔径20mil,外径30mil;
d)其他网络过孔:
固定为孔径12mil,外径20mil;
e)所有网络安全间距:
固定为10mil;
f)在规则-Plane-PolygonConnectStyle中添加规则“PolygonConnect_Via”,“WhereTheFirstObjectMatches”选择“Advanced(Query)”,FullQuery中填写“IsVia”,“ConnectStyle”选择“DirectConnect”。
g)在规则-Manufacturing中将MinimumSolderMaskSilver、
SilkscreenOverComponentPads、SilkToSilkClearance中的间距改为1mil。
6.在“TopOverlay”层的合适位置添加合适尺寸的字符串,签署自己的名字(拼音,形如:
XingMingzi)和绘制日期(形如20100901)。
7.绘制完成后做DRC检查,生成报告文件,应该没有Warning或Error。
8.导出Gerber文件,并保存同时生成的CAM文件。