实验九PCB的设计基础(20210304022442)

1、物理与机电工程学院 （2013 2014学年第 一 学期） 计算机辅助电路设计 上机实验报告 专 业：电子信息科学与技术 学 号： 姓 名： 任课教师： 实验地点：理工实验楼407 项目编号：实验九 实验九PCB设计基础 一、实验目的 1熟悉印制电路板的结构及基本元素 2熟练掌握PCB编辑器 3学会规划电路板及电气定义 4熟悉常见元器件封装库 二、实验内容： 1.建立PCB图文档 2 参数设置 3印制板图的规划 4元器件封装库操作 5接触式防盗报警电路的网络表导入 三、实验操作步骤 1新建PCB文件 方法一：执行菜单命令“ FileNewPCB 方法二：使用PCB向导创建新的PCB文件 1）单

2、击Protel DXP工作区底部的卫口按钮，即弹出如图1所示的“ Files”面板。 图1“ Files ”面板 图2 启动PCB向导 2）在“ Files” 面板的 “ New from Template ”单元单击 PCB Board Wizard 命令，启动 PCB 向导。如图2所示。 3）单击曲-l按钮，出现度量单位对话框。默认的度量单位为英制（Imperial）,。也可以 选择公制单位（Metric）。二者的换算关系为：1inch=25.4mm。 4）单击 亠按钮，选择自定义电路板的轮廓和尺寸，即选择“Custom”。 5）单击亠一按钮，显示自定义电路板对话框，如图5所示。设置PCB

3、为2in x 1.5in 矩形的电路板。 图5自定义电路板选项 图6电路板层数设置对话框 6）单击亠按钮，显示电路板层数设置对话框，如图6所示。设置信号层（Signal Layers）数和电源层（Power Planes）数。设置了两个信号层，不需要电源层。 7）单击亠按钮，向导显示导孔类型选择对话框，图7所示，选择穿透式导孔 (Thruhole Vias) 8） 单击亠按钮，设置元件和布线技术对话框，如图8所示。 9）单击二按钮，屏幕显示如图 9所示的导线/导孔尺寸设置对话框。主要设置导 线的最小宽度、导孔的尺寸和导线之间的安全距离等参数。 10）单击亠按钮，PCB向导完成 图7导孔类型选择

4、对话框 图8设置元件和布线技术对话框 图9导线/导孔尺寸设置对话框 路.PcbDoc。如图12所示。 图12 由向导生成的PCB 11）单击关闭该向导。执行菜单命令 File Save As，将新的PCB文件重新命 名，用*.PcbDoc表示，并给出文件保存的路径。本例子的文件名为接触式防盗报警电 J Cmpil* Rncw碎t TCJI FEDx Hib Explcnr J. ji 匕. 2 FtlqI 冒e i.fnrn. Q M Cwtroil* Ju LiKtl Ki 科try* 图13右键菜单 提示：如果创建或打开的是自由文档，在Projects面板的Free Documents单元

5、用鼠 标右键单击接触式防盗报警电路 .PcbDoc文件，弹出如图13所示的右键菜单。执行添加到 设计项目命令（Add to Project接触式防盗报警电路.PrjPCB 4规划电路板 1） 板层设置Design Broad Layers & Colors，或在PCB编辑窗口单击鼠标右 键，在弹出快捷菜单中选择Optio nsBroad Layers & Colors命令，就可以看到如图14 所示的Broad Layers ”板层设置对话框。 2） PCB图纸设置DesignBroad Options，或在 PCB编辑窗口单击鼠标右键， 在弹出快捷菜单中选择DesignBroad Option

6、s命令，就弹出如图 15所示的Broad Options ”对话框。印制电路板的选项设置包括移动栅格（Snap Grid ）设置、电气栅格 （Electrical Grid ）设置、可视栅格（Visible Grid ）设置、计量单位和图纸大小设置等。 图 14 “ Broad Layers 对话框 3）定义电路板形状及尺寸 图 15“ Broad Options 对话框 Keep Out Layer ” （禁止布线层），单击鼠 Place line命令或先后按下p L字 a）将光标移至编辑区下面的工作层标签上的 标左键，将禁止布线层设置为当前工作层。 b）单击放置工具栏上的布线按钮，也可以执

7、行 母键。 c）在编辑区中适当位置单击鼠标左键，开始绘制第一条边。 d）移动光标到合适位置，单击鼠标左键，完成第一条边的绘制。依次绘线，最后绘制 一个封闭的多边形。这里是一个矩形，如图16所示。 图16电路板形状 5）单击鼠标右键或按下|Esc键取消布线状态。 要查看印制电路板的大小Reports Board Information命令。也可以先后按下R和凰 键。 5元件圭寸装库的操作 1）装入元件库 打开防盗报警电路.PcbDoc文件，进入 PCB编辑环境。执行DesignAdd/Remove Library，或单击控制面板上的Libraries，打开元件库浏览器，再单击Libraries

8、”按钮， 即可弹出如图 17示的Availalble Library ”对话框。单击添加 Miscellaneous Devices.IntLib，如图18所示，然后单击 按钮完成该操作。 ! imumi mu 口 2 L-皿订 L? AS 口 JWdtanDVil UidlliMvu IniiBi - -J 图17添加元件库 图18“浏览元件库”对话框 2) 浏览元件库 DesignBrowse Components命令，执行该命令后，系统会弹出“浏览 元件库”对话框， 单击“ Libraries ”按钮，则可以进行元件库的装载操作。 单击“ Search”按钮，则系统弹出“搜索元件库”对话

9、框。 单击“ Place”按钮可以将选中的元件封装放置到电路板。 3) 搜索元件库 方法 1:在 Miscellaneous Devices.IntLib 库中查找 “AXIAL ”，在 Library 面板空白处输 入“ *AXIAL* ”，如图19所示。 方法2：单击Library面板“搜索”按钮，如图 20选中“ Available Libraries ”时，则在 已经装载的元件库中查找；当选中“Libraries on path ”时，则在指定的目录中进行查找。 在空白处输入“ DIP-8 “封装，如图21所示。 单击|杂皿h|按钮，搜索结果如图 22。 注意：搜索格式需“ (Name

10、 like *DIP-8*) “，其中DIP-8为封装名称 SAarchpePfdld Fed pt rifts 匚fflntrno nbei 图19元件封装浏览器 汨AM ALESHA Scope 3羽东如pa输 R&i忖 Iasi sserdi f 盘毗h | | 第匚已ai | |Het*!.|11 Favnite-i j 图20元件搜索 Librirtn Search x 图21搜索DIP-8封装 2 导入网络表 装载元件库以后，就可以往PCB文档装入网络与元件了。 上是将原理图设计的数据装入到PCB的过程。 Idljm 也 4*J 二颐嗚 1 dens 900 图22搜索结果 网络与

11、元件的装入过程实际 1）打开设计好的接触式防盗报警电路原理图文件，如图23所示。 图23接触式防盗报警电路 图24 PCB图 2）打开已经创建的接触式防盗报警电路PCB文件，如图24所示。 3）执行命令Designlmport Changes From命令，系统会弹出如图 25所示的对话框。 单击曲曲江诒沟彗按钮，如果有效，将在右边Check烂对应位置打勾，否则将显示 红色错误标识。 单击应即血民呼！按钮，如果执行成功，Status下Done列表栏将被钩选，结果如图 26所示 _iwr-: 伽taAV 七 HUJ1 - 4- |IV i c： fa t KE N = J 用 E Ji Ila

12、ti* h N Mi % WWJ： IM Ag Z -的 h VJ h Mi|J KTfc mhijn屯 一(JM 3IJ -E ag*wal 图25更改命令管理对话框 图26显示所有修改过的结果 单击按钮，可将更新后的结果生成报表。 单击芒一按钮，关闭该对话框。最后生成结果如图27。 图27元件和网络添加到 PCB编辑器 四思考题 1PCB板有哪些工作层面？各有何作用？ 答：单面板，双面板和多面板。多面板包括顶层和底层。多面板包括多个工作层面的电路 板。最简单的多面板有四个层。整个电路板将包括顶层，底层，内层和中间层。层。与层 之间是绝缘层。绝缘层用于隔离电源层和布线层。 2电路板的电气边界有何作用？应绘制在哪个层面？ 答：用来限定布线和放置元件的范围的范围称为电气边界。它