第3章电子产品的原理图绘制与PCB设计

1、第第3章章 电子产品的原理图绘制电子产品的原理图绘制与与PCB设计设计 任务三任务三 函数信号发生器的函数信号发生器的PCB设计设计任务目标任务目标 任务要求任务要求相关知识相关知识任务实施任务实施 任务目标任务目标 能够熟练能够熟练PROTEL 99 SE软件完成电子产品的原理图绘制软件完成电子产品的原理图绘制和和PCB板的设计。板的设计。 任务要求任务要求（1）掌握）掌握PROTEL 99 SE软件的使用方法。软件的使用方法。（2）会使用）会使用PROTEL 99 SE软件绘制函数信号发生器的原软件绘制函数信号发生器的原理图。理图。（3）会使用）会使用PROTEL 99 SE软件设计函数信

2、号发生器的软件设计函数信号发生器的PCB。3.1PROTEL 99 SE概述概述3.1.1 PROTEL 99 SE简介简介 PROTEL 99 SE是由是由Protel technologies（现更名为（现更名为Altium）公司于）公司于1999年推出的一款基于年推出的一款基于Windows环境的环境的计算机辅助设计软件。计算机辅助设计软件。 主要功能包括：主要功能包括： 电路原理图绘制、电路原理图绘制、PCB设计、设计、电路信号仿真、电路信号仿真、可编程逻辑器件设计等。可编程逻辑器件设计等。3.1PROTEL 99 SE概述概述3.1.2设计数据库文件的建立设计数据库文件的建立 所有的

3、设计文档和分析文档都存放在一个设计数据库所有的设计文档和分析文档都存放在一个设计数据库文件中，进行统一管理。设计数据库文件相当于一个功能文件中，进行统一管理。设计数据库文件相当于一个功能强大的文件夹。强大的文件夹。 新建设计数据库文件的操作步骤新建设计数据库文件的操作步骤 ：1双击双击PROTEL 99 SE图标，进入启动界面，如图图标，进入启动界面，如图3-1所所示，设计浏览器如图示，设计浏览器如图3-2所示。所示。 3.1PROTEL 99 SE概述概述图3-1 启动界面图3-2 设计浏览器3.1PROTEL 99 SE概述概述2执行菜单命令【执行菜单命令【File】/【New】，打开【】

4、，打开【New Design Database】（新建设计数据库）对话框，如图】（新建设计数据库）对话框，如图3-3所示。所示。图3-3 新建设计数据库对话框3.1PROTEL 99 SE概述概述3在【在【Design Storage Type】（设计存储方式）下拉】（设计存储方式）下拉框中选择【框中选择【Windows File System】（文档方式）或】（文档方式）或【MS Access Database】（设计数据库方式），通常选】（设计数据库方式），通常选择后者。择后者。4在【在【Database File Name】（数据库文件名称）文本】（数据库文件名称）文本框中输入设计文件的

5、名称，如框中输入设计文件的名称，如“Mydesign6.ddb”。5在【在【Database Location】（数据库位置）处显示了】（数据库位置）处显示了新建设计数据库文件的默认存储路径，可以单击新建设计数据库文件的默认存储路径，可以单击【Browse】按钮进行修改。】按钮进行修改。 3.1PROTEL 99 SE概述概述6各项设置完成后，单击【各项设置完成后，单击【OK】按钮，完成新的数据库】按钮，完成新的数据库文件的创建，如图文件的创建，如图3-4所示。所示。 图3-4 新建的设计数据库文件3.1PROTEL 99 SE概述概述3.1.3设计数据库文件的结构设计数据库文件的结构 1【D

6、esign Team】（设计组文件夹）：在该文件夹下有（设计组文件夹）：在该文件夹下有三个子文件夹，其中：三个子文件夹，其中：l【Members】文件夹中存放的是能够访问设计数据库的文件夹中存放的是能够访问设计数据库的成员列表。成员列表。l【Permissions】文件夹中包含各个成员的访问权限。文件夹中包含各个成员的访问权限。l【Sesssions】文件夹中汇集了当前处于打开状态的文档文件夹中汇集了当前处于打开状态的文档或文件夹窗口的信息列表。或文件夹窗口的信息列表。2【Recycle Bin】（回收站）：用于存放临时删除的文档。（回收站）：用于存放临时删除的文档。3【Documents】（

7、文档文件夹）：用于存放电路原理图、（文档文件夹）：用于存放电路原理图、印制板图的设计文档以及生成的各种相关报告文件。印制板图的设计文档以及生成的各种相关报告文件。3.1PROTEL 99 SE概述概述3.1.4 设计数据库文件的打开与关闭设计数据库文件的打开与关闭1打开设计数据库文件：打开设计数据库文件： 方法方法1：直接双击需要打开的设计数据库文件图标。：直接双击需要打开的设计数据库文件图标。方法方法2：先打开设计浏览器，如图：先打开设计浏览器，如图3-2所示，然后执行菜单所示，然后执行菜单命令命令【File】/【Open】，打开，打开【Open Design Database】对话框，设置

8、查找范围，双击需到打开的设计对话框，设置查找范围，双击需到打开的设计数据库文件。数据库文件。2关闭设计数据库文件：关闭设计数据库文件：方法方法1：直接用鼠标单击菜单行右侧的关闭按钮。：直接用鼠标单击菜单行右侧的关闭按钮。方法方法2：执行菜单命令：执行菜单命令【File】/【Close Design】，即可，即可关闭当前的设计数据库文件。关闭当前的设计数据库文件。 3.2原理图绘制原理图绘制原理图绘制就是在原理图编辑器将设计完成的电路图原理图绘制就是在原理图编辑器将设计完成的电路图绘制出来，通过进行元器件封装和创建网络表，为电路板绘制出来，通过进行元器件封装和创建网络表，为电路板的设计奠定基础。

9、的设计奠定基础。原理图绘制的基本流程如图原理图绘制的基本流程如图3-5所示所示:新建原理图设置图纸参数载入原理图库添加元件编辑元件原理图布线原理图保存设计规则检查修改完善生成元件列表生成网络表图3-5原理图绘制基本流程3.2原理图绘制原理图绘制3.2.1 创建创建SCH文件文件1双击图双击图3-4中的【中的【Documents】图标，打开设计数据】图标，打开设计数据库下的文档管理文件夹，在该文件夹下创建原理图设计文库下的文档管理文件夹，在该文件夹下创建原理图设计文件。件。2执行菜单命令【执行菜单命令【File】/【New】，打开【】，打开【New Document】对话框，如图】对话框，如图3

10、-6所示。所示。 3.2原理图绘制原理图绘制图3-6 新建文件对话框3.2原理图绘制原理图绘制3单击图单击图3-6中的【中的【Schematic Document】（原理图设】（原理图设计文件）图标，然后单击【计文件）图标，然后单击【OK】按钮，或者直接双击图】按钮，或者直接双击图标，新建一个原理图设计文件，如图标，新建一个原理图设计文件，如图3-7所示。所示。图3-7 新建原理图设计文件3.2原理图绘制原理图绘制4原理图设计文件名默认为原理图设计文件名默认为“Sheet1.Sch”，现重命名，现重命名为为“exam1.Sch”。5双击原理图设计文件图标，启动原理图编辑器，如图双击原理图设计文

11、件图标，启动原理图编辑器，如图3-8所示。所示。 3.2原理图绘制原理图绘制布线工具栏绘图工具栏菜单栏主工具栏管理窗口绘图区域标题栏库元件列表元器件预览窗口图3-8 原理图编辑器3.2原理图绘制原理图绘制3.2.2添加元件添加元件添加元件库操作步骤如下：添加元件库操作步骤如下： 1在图在图3-8所示的管理窗口中，单击所示的管理窗口中，单击【Add/Remove】按钮，打开按钮，打开【Change Library File List】对话框，如图对话框，如图3-9所示。所示。 2在在【查找范围查找范围】选择框选择库文件所在目录，通常为选择框选择库文件所在目录，通常为“Design Explore

12、r 99 SELibrarySch.”，设置完，设置完成后如图成后如图3-9所示。所示。3在系统提供的库文件列表中选择要加载的库文件，然在系统提供的库文件列表中选择要加载的库文件，然后单击后单击【Add】按钮，或者直接双击要加载的库文件，此按钮，或者直接双击要加载的库文件，此时加载的库文件会在时加载的库文件会在【Selected Files】列表中出现，如列表中出现，如图图3-10所示。所示。4最后单击最后单击【OK】按钮，完成加载。按钮，完成加载。 3.2原理图绘制原理图绘制图3-9 变换库文件对话框图3-10 添加库文件3.2原理图绘制原理图绘制添加元件操作步骤如下：添加元件操作步骤如下：

13、1执行菜单命令【执行菜单命令【Place】/【Part】，或单击布线工具栏】，或单击布线工具栏上的第上的第6个按钮，打开【个按钮，打开【Place Part】对话框，如图】对话框，如图3-11所示。所示。 图3-11 放置元件对话框Lib Ref：元件名称，不会显示在：元件名称，不会显示在绘图页中；绘图页中；Designator：流水号；：流水号； Part Type：显示在绘图页中的元：显示在绘图页中的元件名称，默认值与件名称，默认值与Lib Ref一致；一致； Footprint：封装形式。：封装形式。 3.2原理图绘制原理图绘制2完成各项设置，单击【完成各项设置，单击【OK】按钮，返回绘

14、图窗口，此】按钮，返回绘图窗口，此时待添加的元件粘在鼠标指针上，只需在放置位置单击，时待添加的元件粘在鼠标指针上，只需在放置位置单击，即可把元件添加到图纸上，如图即可把元件添加到图纸上，如图3-12所示。所示。 图3-12 放置元件情况3.2原理图绘制原理图绘制3.2.3编辑元件编辑元件 如果元件已经添加到图纸上，可以双击元件打开元件如果元件已经添加到图纸上，可以双击元件打开元件属性对话框；如果元件粘连在鼠标指针上，按属性对话框；如果元件粘连在鼠标指针上，按Tab键打开键打开元件属性对话框，如图元件属性对话框，如图3-13所示。所示。3.2原理图绘制原理图绘制在在“Attributes”选项卡

15、完成元件属性的设置：选项卡完成元件属性的设置：Lib Ref元件名称，不会显示在绘图页元件名称，不会显示在绘图页中；中；Footprint封装形式；封装形式；Designator流水号；流水号；PartType显示在绘图页中的元件名称，显示在绘图页中的元件名称，默认值与默认值与Lib Ref一致；一致；Sheet Path成为绘图页元件时，定义下成为绘图页元件时，定义下层绘图页的路径；层绘图页的路径；Part定义子元件序号；定义子元件序号；Selection切换选取状态；切换选取状态；Hidden Pins是否显示元件的隐藏引脚；是否显示元件的隐藏引脚； 图3-13 元件属性对话框3.2原理图

16、绘制原理图绘制3.2.4 放置电源和接地元件放置电源和接地元件执行菜单命令【执行菜单命令【Place】/【Power Port】，或单击布】，或单击布线工具栏上的第线工具栏上的第5个按钮，然后按个按钮，然后按Tab键打开电源端口属键打开电源端口属性对话框，如图性对话框，如图3-14所示。所示。 3.2原理图绘制原理图绘制Net电源或地的网络标识；电源或地的网络标识；Style电源或地的不同类型选电源或地的不同类型选择，具体符号如图择，具体符号如图3-15所示；所示；X-Location，Y-Location电电源或接地符号在图纸上的坐标定源或接地符号在图纸上的坐标定位；位；Orientatio

17、n符号方向；符号方向；Color符号颜色；符号颜色；Selection切换选取状态。切换选取状态。 图3-14 电源端口属性对话框3.2原理图绘制原理图绘制图3-15 各种电源和接地符号3.2原理图绘制原理图绘制3.2.5 连接线路连接线路在原理图绘制过程中，需要将具有相同电气连接的元在原理图绘制过程中，需要将具有相同电气连接的元件引脚连接在一起，又叫原理图布线。常用的方法是放置件引脚连接在一起，又叫原理图布线。常用的方法是放置导线和放置网络标号。导线和放置网络标号。1放置导线放置导线放置导线方法适合于元件之间连线距离短，且导线之放置导线方法适合于元件之间连线距离短，且导线之间交叉较少的情况。

18、操作步骤如下：间交叉较少的情况。操作步骤如下：（1）执行菜单命令【）执行菜单命令【Place】/【Wire】，或单击布线工具】，或单击布线工具栏上的第栏上的第1个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标。个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标。3.2原理图绘制原理图绘制（2）将十字形光标中心移到）将十字形光标中心移到待连接的元件引脚，出现待连接的元件引脚，出现黑色实心圈，此时单击鼠黑色实心圈，此时单击鼠标左键，即完成一端连接。标左键，即完成一端连接。（3）同理，移动鼠标至另一）同理，移动鼠标至另一待连引脚完成连接，过程待连引脚完成连接，过程中可以单击鼠标左键改变中可以单击鼠标左键改变连线走向，单击右键

19、取消连线走向，单击右键取消连线。导线放置过程如图连线。导线放置过程如图3-16所示。所示。图3-16 放置导线过程3.2原理图绘制原理图绘制2放置网络标号放置网络标号 当原理图比较复杂，元件较多且连线距离远，容易造当原理图比较复杂，元件较多且连线距离远，容易造成很多交叉连接时，可以通过设置网络标号来连接线路，成很多交叉连接时，可以通过设置网络标号来连接线路，过程如图过程如图3-17所示。操作步骤如下：所示。操作步骤如下：（1）在需要放置网络标号的元件引脚处放置一段短导线。）在需要放置网络标号的元件引脚处放置一段短导线。（2）执行菜单命令【）执行菜单命令【Place】/【Net Label】，或

20、单击布线】，或单击布线工具栏上的第工具栏上的第4个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标，个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标，且跟随一个虚线框。且跟随一个虚线框。（3）移动光标至需要放置网络标号的元件引脚导线处，出）移动光标至需要放置网络标号的元件引脚导线处，出现黑色实心圈，单击鼠标左键，完成网络标号放置。现黑色实心圈，单击鼠标左键，完成网络标号放置。 3.2原理图绘制原理图绘制（4）双击放置好的网络标号，打开网络标号属性对话框，）双击放置好的网络标号，打开网络标号属性对话框，进行相关设置（通常只设置网络标号的名称，且相同名称进行相关设置（通常只设置网络标号的名称，且相同名称的网络标号在电气特性

21、上表示连接在一起），如图的网络标号在电气特性上表示连接在一起），如图3-18所所示。示。也可以在第（也可以在第（2）步时按）步时按Tab键，先进行相关设置，再键，先进行相关设置，再完成标号放置。完成标号放置。 3.2原理图绘制原理图绘制图3-17 放置网络标号过程图3-18 网络标号属性对话框3.2原理图绘制原理图绘制3.2.6 放置节点放置节点在布线过程中出现的导线交叉通常有：在布线过程中出现的导线交叉通常有：T型交叉、十型交叉、十字连接和十字跨接三种情况。在字连接和十字跨接三种情况。在T型交叉处，系统会自动型交叉处，系统会自动添加线路节点；在十字跨接处，不需要线路节点；在十字添加线路节点；

22、在十字跨接处，不需要线路节点；在十字连接处，需要手动放置线路节点。操作步骤如下：连接处，需要手动放置线路节点。操作步骤如下：1执行菜单命令【执行菜单命令【Place】/【Junction】，或单击布线】，或单击布线工具栏上的第工具栏上的第10个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标，个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标，且光标中心有个实心点。且光标中心有个实心点。2按按tab键打开节点属性对话框，如图键打开节点属性对话框，如图3-19所示。在对话所示。在对话框可以对节点的位置、大小、颜色、选定和锁定状态等进框可以对节点的位置、大小、颜色、选定和锁定状态等进行设置。行设置。 3.2原理图绘制原理图绘

23、制3移动光标至导线的交叉点，单击鼠标左键，完成节点移动光标至导线的交叉点，单击鼠标左键，完成节点放置。放置节点的十字交叉处具有电气连通特性。节点放放置。放置节点的十字交叉处具有电气连通特性。节点放置过程如图置过程如图3-20所示。所示。 图3-19 节点属性对话框图3-20 节点放置过程3.2原理图绘制原理图绘制3.2.7 保存文件保存文件 执行菜单命令【执行菜单命令【File】/【Save】，或单击主工具栏】，或单击主工具栏上的保存按钮，即可完成原理图文件的保存。上的保存按钮，即可完成原理图文件的保存。3.2原理图绘制原理图绘制3.2.8 原理图电气规则检查原理图电气规则检查电气规则检查（电

24、气规则检查（ERC，Electrical Rules Check） ，可以发现绘图中人为的疏漏或错误，如重复的元件编号、可以发现绘图中人为的疏漏或错误，如重复的元件编号、未连接的网络标号、未连接的电源等未连接的网络标号、未连接的电源等 。操作步骤如下：。操作步骤如下：1在原理图编辑窗口，执行菜单命令【在原理图编辑窗口，执行菜单命令【Tools】/【ERC】，打开【】，打开【Setup Electrical Rule Check】对】对话框，如图话框，如图3-21所示。所示。 3.2原理图绘制原理图绘制图3-21 电气规则检查设置对话框3.2原理图绘制原理图绘制2在在【Setup】选项卡中，相关

25、设置为：选项卡中，相关设置为：（1）【ERC Options】选项中，各项含义如下：选项中，各项含义如下：【Multiple net names on net】：同一网络连接具有多个网：同一网络连接具有多个网络名称。图络名称。图3-21 电气规则检查设置对话框电气规则检查设置对话框【Unconnected net labels】：未连接的网络标号。：未连接的网络标号。【Unconnected power objects】：未连接的电源。：未连接的电源。【Duplicate sheet numbers】：电路图编号重复。：电路图编号重复。【Duplicate component designat

26、ors】：元件编号重复。：元件编号重复。【Bus label format errors】：总线标号格式错误。：总线标号格式错误。【Floating input pins】：未连接的输入引脚。：未连接的输入引脚。【Suppress warnings】：忽略警告。：忽略警告。 3.2原理图绘制原理图绘制（2）【）【Options】选项中，各项含义如下：】选项中，各项含义如下：【Create report file】：创建报告文件。】：创建报告文件。【Add error markers】：添加错误标号。】：添加错误标号。【Descend into sheet parts】：分解到每个原理图（针对】

27、：分解到每个原理图（针对层次原理图）。层次原理图）。【Sheets to Netlist】：原理图设计文件范围设置。】：原理图设计文件范围设置。（3）【）【Net Identifier Scope】（网络识别范围）选项中，】（网络识别范围）选项中，选择网络识别器的范围。选择网络识别器的范围。3【Rule Matrix】选项卡进行设计规则矩阵的相关设置】选项卡进行设计规则矩阵的相关设置 4设置完成后，单击【设置完成后，单击【OK】按钮，系统开始检查，并生】按钮，系统开始检查，并生成相应的测试报告。成相应的测试报告。 3.2原理图绘制原理图绘制设计者根据测试报告，对原理图中的错误和警告信息设计者根

28、据测试报告，对原理图中的错误和警告信息进行处理，修改完善原理图。有些警告并不是由于原理图进行处理，修改完善原理图。有些警告并不是由于原理图设计和绘制中的实质性错误而造成的，对此，设计者可以设计和绘制中的实质性错误而造成的，对此，设计者可以在测试规则设置中忽略警告性测试，或在原理图的相应位在测试规则设置中忽略警告性测试，或在原理图的相应位置放置置放置No ERC符号避开符号避开ERC测试。如果在放置测试。如果在放置No ERC符号前已经进行过测试，应先将原理图上的警告符号删除。符号前已经进行过测试，应先将原理图上的警告符号删除。放置放置No ERC符号的操作步骤如下：符号的操作步骤如下： 1执行

29、菜单命令执行菜单命令【Place】/【Directives】/【No ERC】，或单击布线工具栏上的第，或单击布线工具栏上的第11个按钮，此时鼠标指个按钮，此时鼠标指针处出现十字形光标，且光标中心有个针处出现十字形光标，且光标中心有个“”符号。符号。2移动光标至符号放置位置，单击左键进行放置，单击移动光标至符号放置位置，单击左键进行放置，单击右键退出放置。右键退出放置。再次对放置再次对放置No ERC符号的原理图进行电气规则检查，符号的原理图进行电气规则检查，则相应位置的警告信息就不会出现了。则相应位置的警告信息就不会出现了。 3.2原理图绘制原理图绘制3.2.9 生成元件列表生成元件列表原理

30、图绘制完成后，需要创建元件列表（或叫元件清原理图绘制完成后，需要创建元件列表（或叫元件清单），以便于统计元件的种类、数目等，为后面的市场采单），以便于统计元件的种类、数目等，为后面的市场采购、确定元件封装、创建网络表等工作做准备。生成元件购、确定元件封装、创建网络表等工作做准备。生成元件列表的操作步骤如下：列表的操作步骤如下：1打开设计好的原理图文件。打开设计好的原理图文件。 2执行菜单命令【执行菜单命令【Reports】/【Bill of Material】，打】，打开【开【BOM Wizard】对话框，如图】对话框，如图3-22所示。选择所示。选择【Project】（工程项目）或【】（工程

31、项目）或【Sheet】（当前图纸），完】（当前图纸），完成设置。成设置。 3.2原理图绘制原理图绘制3单击图单击图3-22的【的【Next】按钮，打开图】按钮，打开图3-23所示对话框，所示对话框，设置元件列表包含的内容。其中【设置元件列表包含的内容。其中【Footprint】为元件封装，】为元件封装，【Description】为元件详细信息，此两项可以复选。】为元件详细信息，此两项可以复选。 图3-22 元件列表生成向导1图3-23 元件列表生成向导23.2原理图绘制原理图绘制4单击图单击图3-23的【的【Next】按钮，打开图】按钮，打开图3-24所示对话框，所示对话框，设置所列各项对应元

32、件列表中各列的名称。设置所列各项对应元件列表中各列的名称。图3-24 元件列表生成向导33.2原理图绘制原理图绘制5单击图单击图3-24的【的【Next】按钮，打开图】按钮，打开图3-25所示对话框，所示对话框， 选择元件列表文件的格式。其中，【选择元件列表文件的格式。其中，【Protel Format】为】为Protel格式，【格式，【CSV Format】为电子表格可调用格式，】为电子表格可调用格式，【Client Spreadsheet】为】为Protel99的表格格式。的表格格式。图3-25 元件列表生成向导43.2原理图绘制原理图绘制6单击图单击图3-25的【的【Next】按钮，打开

33、图】按钮，打开图3-26所示对话框。所示对话框。图3-26元件列表生成向导53.2原理图绘制原理图绘制7单击图单击图3-26的【的【Finish】按钮，系统生成如图】按钮，系统生成如图3-27所所示的元件列表。示的元件列表。8执行菜单命令【执行菜单命令【File】/【Save】，将生成的元件列表】，将生成的元件列表进行保存。进行保存。图3-27元件列表3.2原理图绘制原理图绘制3.2.10 生成网络表生成网络表在在PROTEL 99 SE中，网络表是连接电路原理图和印中，网络表是连接电路原理图和印制电路板之间的桥梁和纽带，是印制电路板自动布线的根制电路板之间的桥梁和纽带，是印制电路板自动布线的

34、根据，包含元件声明和网络定义两部分。生成网络表的操作据，包含元件声明和网络定义两部分。生成网络表的操作步骤如下：步骤如下： 1执行菜单命令【执行菜单命令【Design】/【Create Netlist】，打】，打开如图开如图3-28所示的对话框。其中，【所示的对话框。其中，【Output Format】为】为输出格式，【输出格式，【Net Identifier Scope】为网络识别器范围，】为网络识别器范围，【Sheets to Netlist】为网络表图纸设置。】为网络表图纸设置。 3.2原理图绘制原理图绘制2设置完成后，单击【设置完成后，单击【OK】按钮，系统自动生成网络表】按钮，系统自

35、动生成网络表文件，并打开网络表文本编辑器，如图文件，并打开网络表文本编辑器，如图3-29所示。用户可所示。用户可根据需要在文本编辑器进行编辑操作，注意保存。根据需要在文本编辑器进行编辑操作，注意保存。 图3-28 生成网络表对话框图3-29 生成网络表后的文本编辑器3.3PCB设计设计PCB设计的基本流程如图设计的基本流程如图3-30所示。所示。 新建PCB文件设置参数规划电路板和元件封装装入网络表元件布局布线调整设计规则检查修改完善保存输出图3-30 PCB设计基本流程3.3PCB设计设计3.3.1 创建创建PCB文件文件创建创建PCB设计文件的方法主要有两种：设计文件的方法主要有两种： l

36、常规方法创建常规方法创建PCB设计文件。设计文件。l利用利用PCB文件生成向导创建文件生成向导创建PCB设计文件。设计文件。3.3PCB设计设计一常规方法创建一常规方法创建PCB设计文件设计文件操作步骤如下：操作步骤如下： 1双击图双击图3-4中的【中的【Documents】图标，打开设计数据】图标，打开设计数据库下的文档管理文件夹，在该文件夹下创建库下的文档管理文件夹，在该文件夹下创建PCB设计文件。设计文件。 图3-4 新建的设计数据库文件3.3PCB设计设计2执行菜单命令【执行菜单命令【File】/【New】，打开【】，打开【New Document】对话框，如图】对话框，如图3-6所示

37、。所示。图3-6 新建文件对话框3.3PCB设计设计3单击图单击图3-6中的【中的【PCB Document】（】（PCB设计文件）设计文件）图标，然后单击【图标，然后单击【OK】按钮，或者直接双击图标，新建】按钮，或者直接双击图标，新建一个一个PCB设计文件，如图设计文件，如图3-31所示。所示。 图3-31 新建PCB设计文件3.3PCB设计设计4PCB设计文件名默认为设计文件名默认为“PCB1.PCB”，现重命名为，现重命名为“exam1.PCB”。5双击双击PCB设计文件图标，启动设计文件图标，启动PCB设计编辑器，如图设计编辑器，如图3-32所示。所示。 3.3PCB设计设计菜单栏主

38、工具栏放置工具栏元件封装库列表元件封装列表元件封装预览工作层面切换制板区域图3-32 PCB设计编辑器3.3PCB设计设计二利用二利用PCB文件生成向导创建文件生成向导创建PCB设计文件设计文件操作步骤如下：操作步骤如下： 1同常规方法同常规方法1。2同常规方法同常规方法2。3选择选择【Wizards】选项卡，打开新建选项卡，打开新建设计文件向导对话设计文件向导对话框，如图框，如图3-33所示。所示。图3-33 新建文件向导选项卡3.3PCB设计设计 4双击【双击【Printed Circuit Board Wizard】图标，打开】图标，打开PCB设计文件向导，如图设计文件向导，如图3-34

39、所示。所示。图3-34 PCB设计文件向导3.3PCB设计设计5单击【单击【Next】按钮，打开板型选择对话框，如图】按钮，打开板型选择对话框，如图3-35所示。设计者可以选择自定义板型，也可以从列表中选择所示。设计者可以选择自定义板型，也可以从列表中选择一种工业标准板，本例中选择前者。一种工业标准板，本例中选择前者。 图3-35 选择板型3.3PCB设计设计6单击【单击【Next】按钮，打开板型细节设置对话框，如图】按钮，打开板型细节设置对话框，如图3-36所示。所示。 图3-36 用户自定义板型细节设置在该对话框可以设置在该对话框可以设置印制板的外形、尺寸及其印制板的外形、尺寸及其他细节。

40、有三种待选外形：他细节。有三种待选外形：Rectangular（矩形）、（矩形）、Circular（圆形）和（圆形）和Custom（自定义）。选（自定义）。选择好外形之后，在其左侧择好外形之后，在其左侧设置尺寸大小，下方设置设置尺寸大小，下方设置其他细节信息。其他细节信息。 3.3PCB设计设计7单击【单击【Next】按钮，打开印制板轮廓设置对话框，如】按钮，打开印制板轮廓设置对话框，如图图3-37所示。数值单位为英制单位所示。数值单位为英制单位mil，1mil=0.0254mm。 图3-37 印制板轮廓设置3.3PCB设计设计8单击【单击【Next】按钮，打开印制板拐角设置对话框，如】按钮，

41、打开印制板拐角设置对话框，如图图3-38所示。所示。图3-38 印制板拐角尺寸设置3.3PCB设计设计9单击【单击【Next】按钮，打开印制板镂空尺寸设置对话框，】按钮，打开印制板镂空尺寸设置对话框，如图如图3-39所示。所示。图3-39 印制板镂空尺寸设置3.3PCB设计设计10单击【单击【Next】按钮，打开标题栏信息设置对话框，】按钮，打开标题栏信息设置对话框，如图如图3-40所示。所示。 图3-40标题栏信息设置3.3PCB设计设计11单击【单击【Next】按钮，打开信号层设置对话框，如图】按钮，打开信号层设置对话框，如图3-41所示。设计者可以根据自身需要选择双层板、四层板、所示。设

42、计者可以根据自身需要选择双层板、四层板、六层板等。本例中选择双层板。六层板等。本例中选择双层板。 图3-41 信号层设置3.3PCB设计设计12单击【单击【Next】按钮，打开过孔类型设置对话框，如】按钮，打开过孔类型设置对话框，如图图3-42所示。设计者可以选择通孔或者盲孔。本例中选择所示。设计者可以选择通孔或者盲孔。本例中选择通孔。通孔。 图3-42 过孔类型设置3.3PCB设计设计13单击【单击【Next】按钮，打开布线工艺设置对话框，如图】按钮，打开布线工艺设置对话框，如图3-43所示。所示。图3-43 布线工艺设置首先要选择所要放置元件首先要选择所要放置元件的类型，如的类型，如Sur

43、face-mount components（表面贴元件）、（表面贴元件）、Through-hole components（直插元件）。当选择表面贴（直插元件）。当选择表面贴元件时，还要继续选择元件是元件时，还要继续选择元件是否双面安装；当选择直插元件否双面安装；当选择直插元件时，还要继续选择两焊盘之间时，还要继续选择两焊盘之间允许通过的导线数目。本例选允许通过的导线数目。本例选择如图择如图3-43所示。所示。 3.3PCB设计设计14单击【单击【Next】按钮，打开线宽、过孔大小、线距设】按钮，打开线宽、过孔大小、线距设置对话框，如图置对话框，如图3-44所示。所示。 图3-44 线宽、过孔、

44、线距设置 Minimum Track Size（最小导线宽度）、（最小导线宽度）、Minimum Via Width（最小过孔外直径）、（最小过孔外直径）、Minimum Via HoleSize（最小过孔内直径）、（最小过孔内直径）、Minimum Clearance（最小线间距）等（最小线间距）等 。3.3PCB设计设计15单击【单击【Next】按钮，打开存储模板选择对话框，如】按钮，打开存储模板选择对话框，如图图3-45所示。如果想存为模板，选择图中选项。所示。如果想存为模板，选择图中选项。 图3-45 存储模板对话框3.3PCB设计设计16单击【单击【Next】按钮，打开创建完成对话框

45、，如图】按钮，打开创建完成对话框，如图3-46所示。所示。图3-46 印制板创建完成对话框3.3PCB设计设计17.单击【单击【Finish】按钮，系统将创建一个】按钮，系统将创建一个PCB设计文件，设计文件，如图如图3-47所示。所示。图3-47 创建完成的印制板3.3PCB设计设计3.3.2设置参数设置参数一工作参数设置一工作参数设置工作参数设置主要包括：综合参数设置、显示设置、工作参数设置主要包括：综合参数设置、显示设置、工作层面颜色设置、图件显隐设置、默认设置和信号完整工作层面颜色设置、图件显隐设置、默认设置和信号完整性分析设置。性分析设置。执行菜单命令【执行菜单命令【Tools】/【

46、Preferences】，打开工】，打开工作参数设置对话框，如图作参数设置对话框，如图3-48所示。所示。 3.3PCB设计设计图3-48 工作参数设置对话框3.3PCB设计设计二文档环境参数设置二文档环境参数设置 文档环境参数设置主要包括：文档中包含的层面设文档环境参数设置主要包括：文档中包含的层面设置、网格设置以及数值单位设置等。置、网格设置以及数值单位设置等。执行菜单命令【执行菜单命令【Design】/【Options】，打开文】，打开文档环境参数设置对话框，如图档环境参数设置对话框，如图3-49所示。该对话框包含两所示。该对话框包含两个选项卡，其中个选项卡，其中Layers选项卡主要进

47、行电路板层及可视选项卡主要进行电路板层及可视网格的设置，网格的设置，Options选项卡主要进行光标捕捉网格、元选项卡主要进行光标捕捉网格、元件放置网格、网格形式和图纸单位的设置，如图件放置网格、网格形式和图纸单位的设置，如图3-50所示。所示。 3.3PCB设计设计图3-49 文档参数设置对话框3.3PCB设计设计图3-50 文档参数设置Options选项卡3.3PCB设计设计3.3.3规划电路板规划电路板电路板的规划主要包括设置电路板的类型、外形、电电路板的规划主要包括设置电路板的类型、外形、电路板与外界的接口方式及安装孔等。路板与外界的接口方式及安装孔等。 一电路板类型设置一电路板类型设

48、置设置电路板的层数，如单面板、双面板或多层板。操设置电路板的层数，如单面板、双面板或多层板。操作步骤如下：作步骤如下： 1执行菜单命令【执行菜单命令【Design】/【Layer Stack Manager】，打开图层堆栈管理对话框，如图】，打开图层堆栈管理对话框，如图3-51所示。所示。 3.3PCB设计设计图3-51 图层堆栈管理对话框3.3PCB设计设计2鼠标左键单击图鼠标左键单击图3-51左下角的【左下角的【Memu】按钮，打开】按钮，打开电路板类型选择菜单，如图电路板类型选择菜单，如图3-52所示。也可以直接通过图所示。也可以直接通过图3-51右侧的按钮完成相应设置。右侧的按钮完成相

49、应设置。 图3-52 电路板类型选择菜单3.3PCB设计设计其中：其中：【Example Layer Stacks】：图层堆栈模板。】：图层堆栈模板。【Add Signal Layer】：添加信号层。】：添加信号层。【Add Internal Plane】：添加内部导电层。】：添加内部导电层。【Delete】：删除工作层面。】：删除工作层面。【Move Up】/【Move Down】：向上】：向上/向下移动选中的工作向下移动选中的工作层面。层面。【Copy to Clipboard】：复制到剪贴板。】：复制到剪贴板。【Properties】：属性参数设置。】：属性参数设置。3设置完成后，单击【

50、设置完成后，单击【OK】按钮，完成电路板类型设置。】按钮，完成电路板类型设置。 3.3PCB设计设计二电路板外形设置二电路板外形设置电路板的外形主要包括其物理边界和电气边界的确定。电路板的外形主要包括其物理边界和电气边界的确定。理论上，物理边界定义在机械层（理论上，物理边界定义在机械层（Mechanical Layer），），电气边界定义在禁止布线层（电气边界定义在禁止布线层（KeepOut Layer），但在实），但在实际操作中，通常认为物理边界与电气边界是重合的，所以际操作中，通常认为物理边界与电气边界是重合的，所以在规划边界时只规划电路板的电气边界。在规划电路板外在规划边界时只规划电路板

51、的电气边界。在规划电路板外形时应该综合考虑布线的可行性，不应一味追求小型化。形时应该综合考虑布线的可行性，不应一味追求小型化。操作步骤如下：操作步骤如下： 3.3PCB设计设计1在图在图3-32中单击窗口下方的【中单击窗口下方的【KeepOutLayer】标签，】标签，将当前工作层面切换到禁止布线层。将当前工作层面切换到禁止布线层。 菜单栏主工具栏放置工具栏元件封装库列表元件封装列表元件封装预览工作层面切换制板区域图3-32 PCB设计编辑器3.3PCB设计设计2执行菜单命令【执行菜单命令【Place】/【Track】，或单击放置工具】，或单击放置工具栏上的第栏上的第1个按钮，鼠标指针变成十字

52、形状，此时可根据个按钮，鼠标指针变成十字形状，此时可根据电路板形状要求画出其电气边界。电路板形状要求画出其电气边界。3单击右键退出当前状态。画出电气边界的电路板如图单击右键退出当前状态。画出电气边界的电路板如图3-53所示。所示。 图3-53 画出电气边界的电路板3.3PCB设计设计注意事项：注意事项：1在设置电气边界时，一定要选择禁止布线层。在设置电气边界时，一定要选择禁止布线层。2电气边界要密闭美观，否则影响后面的自动布局布线。电气边界要密闭美观，否则影响后面的自动布局布线。3线宽可以通过双击边界线，打开线属性对话框进行设置。线宽可以通过双击边界线，打开线属性对话框进行设置。3.3PCB设

53、计设计三放置安装孔三放置安装孔 电路板的安装孔即用来固定电路板的螺钉安装孔，其电路板的安装孔即用来固定电路板的螺钉安装孔，其大小要根据实际需要及螺钉的大小确定。一般情况下，安大小要根据实际需要及螺钉的大小确定。一般情况下，安装孔的直径比螺钉的直径大装孔的直径比螺钉的直径大1mm左右。操作步骤如下：左右。操作步骤如下：1执行菜单命令【执行菜单命令【Place】/【Pad】，或单击放置工具】，或单击放置工具栏上的第栏上的第3个按钮，此时鼠标指针变成十字形状，且粘有个按钮，此时鼠标指针变成十字形状，且粘有一个焊盘。一个焊盘。2按按Tab键打开焊盘属性对话框，如图键打开焊盘属性对话框，如图3-54所示

54、。所示。 3.3PCB设计设计作为安装孔，此时只作为安装孔，此时只需设置焊盘的内、外径尺需设置焊盘的内、外径尺寸和形状。寸和形状。X-Size，Y-Size设置设置焊盘的外径尺寸；焊盘的外径尺寸；Shape设置焊盘的形状，通常为设置焊盘的形状，通常为Round（圆形）；（圆形）；Hole Size设置焊盘的内径尺寸。设置焊盘的内径尺寸。一般情况下，安装孔一般情况下，安装孔的内、外径尺寸一致即可。的内、外径尺寸一致即可。 图3-54 焊盘属性设置对话框3.3PCB设计设计3设置完成后，单击【设置完成后，单击【OK】按钮，返回放置焊盘状态，】按钮，返回放置焊盘状态，在电路板的合适位置放置安装孔即可

55、，如图在电路板的合适位置放置安装孔即可，如图3-55所示。一所示。一般情况下，安装孔放置在电路板的四个角，注意安装孔与般情况下，安装孔放置在电路板的四个角，注意安装孔与边界的距离，其位置可以在后期进行调整。边界的距离，其位置可以在后期进行调整。 图3-55 放置好安装孔的电路板3.3PCB设计设计3.3.4装入网络表和元件封装装入网络表和元件封装网络表的装入成功与否和载入的元件封装库有直接关网络表的装入成功与否和载入的元件封装库有直接关系，如果没有载入元件封装库，则相应的元件封装就不能系，如果没有载入元件封装库，则相应的元件封装就不能被识别，也就加载不到被识别，也就加载不到PCB编辑器中。所以

56、一定要先加载编辑器中。所以一定要先加载元件封装库，再装入网络表。元件封装库，再装入网络表。一加载元件封装库一加载元件封装库加载元件封装库的操作步骤如下：加载元件封装库的操作步骤如下：1将将PCB编辑器管理窗口切换到浏览元件封装库模式，编辑器管理窗口切换到浏览元件封装库模式，如图如图3-32所示。所示。 3.3PCB设计设计菜单栏主工具栏放置工具栏元件封装库列表元件封装列表元件封装预览工作层面切换制板区域图3-32 PCB设计编辑器3.3PCB设计设计2单击【单击【Add/Remove】按钮，打开【】按钮，打开【PCB Libraries】对话框，如图】对话框，如图3-56所示。所示。 图3-5

57、6 加载元件封装库对话框3.3PCB设计设计3在【查找范围】选择框选择库文件所在目录，通常为在【查找范围】选择框选择库文件所在目录，通常为“Design Explorer 99 SELibraryPcb.”，选择需，选择需要添加的元件封装库，然后单击【要添加的元件封装库，然后单击【Add】按钮。】按钮。4单击【单击【OK】按钮，完成加载。】按钮，完成加载。二装入网络表和元件封装二装入网络表和元件封装装入网络表和元件封装的操作步骤如下：装入网络表和元件封装的操作步骤如下： 1在在PCB编辑器中，执行菜单命令【编辑器中，执行菜单命令【Design】/【Load Nets】，系统打开【】，系统打开【

58、Load/Forward Annotate Netlist】（加载网络表文件）对话框，如图（加载网络表文件）对话框，如图3-57所示。所示。 3.3PCB设计设计图3-57 加载网络表文件对话框3.3PCB设计设计2单击【单击【Browse】按钮，打开【按钮，打开【Select】对话框，选择待加载的对话框，选择待加载的网络表文件（后缀为网络表文件（后缀为NET），如图），如图3-58所示。所示。 图3-58 选择网络表文件对话框3.3PCB设计设计3单击【单击【OK】按钮，打】按钮，打开加载网络表文件之后的开加载网络表文件之后的对话框，如图对话框，如图3-59所示。所示。4在图在图3-59中，

59、如果中，如果【Error】项中无错误信息，】项中无错误信息，单击【单击【Execute】按钮，完】按钮，完成加载。如果有错误信息，成加载。如果有错误信息，则需视错误情况进行修改，则需视错误情况进行修改，再加载。再加载。 图3-59 加载网络表后的对话框3.3PCB设计设计3.3.5元件布局元件布局元件布局即确定元件在电路板上的安装位置。元件布元件布局即确定元件在电路板上的安装位置。元件布局是否合理不仅关系到后期布线的难易，同时也关系到电局是否合理不仅关系到后期布线的难易，同时也关系到电路板实际工作情况的好坏，因此在布局时，应综合考虑各路板实际工作情况的好坏，因此在布局时，应综合考虑各种因素，尽

60、可能使布局规范合理。种因素，尽可能使布局规范合理。一元件布局的基本原则一元件布局的基本原则元件布局虽然没有固定的程式，但在总结实践经验的元件布局虽然没有固定的程式，但在总结实践经验的基础上，还是有一些基本原则值得借鉴的。基础上，还是有一些基本原则值得借鉴的。1元件放置的层面：单面板元件一律放在顶层；双面板元件放置的层面：单面板元件一律放在顶层；双面板或多层板元件绝大多数放在顶层，个别元件如有特殊需要或多层板元件绝大多数放在顶层，个别元件如有特殊需要可以放在底层。可以放在底层。3.3PCB设计设计2元件的布局应考虑到元件之间的连接特性，先确定特元件的布局应考虑到元件之间的连接特性，先确定特殊元件