基于PROTEL99SE电路板设计

1、基于基于PROTEL99SE电路板设计电路板设计四川华迪信息技术有限公司四川华迪信息技术有限公司Version1.1Version1.12022-1-29Hwadee2内容提要o 1：原理图元件库与原理图元件编辑原理图设计步骤o 2：原理图设计环境与原理图设计 o 3：PCB封装库与PCB封装设计 o 4：PCB设计环境配置 o 5：PCB手工布局与布线流程与方法 原理图元件库与原理图元件编辑原理图元件库与原理图元件编辑原理图设计步骤原理图设计步骤2022-1-29Hwadee4常用电路板设计软件概述o Protel:较早在国内使用，普及率最高，在众多EDA软件中，它当之无愧是首选。o ORC

2、DA:它是世界上使用最广的CAD,功能最强大,但由于使用了软件狗仿盗版,国内使用较少o PSPICE:电路仿真功能较强,现已被并入ORCAD,但仍有单独销售和使用o POWERPCB:也是一款不错的电路设计软件o 客观结论，不管哪一种成熟软件，用熟、用精后都可满足使用 2022-1-29Hwadee5PROTEL设计简单流程oPROTEL99SE不管做啥（原理图、印制板图、原理图元件库、印制板元件库）都是以工程项目的形式出现的。o1：新建一个工程项目或打开一个工程项目o运行PROTEL99SE在文件菜单中选择New(新建)或Open(打开)2022-1-29Hwadee6PROTEL设计简单流

3、程2022-1-29Hwadee7PROTEL设计简单流程o 点击 Browse修改工作目录和工程项目名称后点击OK确认o 1：不要在系统盘和PROTEL99SE的安装目录下建工作目录o 2：不要在桌面上见工作目录和工程项目o 3：工作目录和工程项目名称一定要有意义，要见名知意2022-1-29Hwadee8PROTEL设计简单流程o 2022-1-29Hwadee9PROTEL设计简单流程o 2：新建一个文件或导入一个文件o 新建 ：菜单Files-New或在右边空白处鼠标右键,然后选择NEW生成CAM制造输出配置文件印制板(PCB)文件PCB元件封装库文件PCB打印文件原理图文件原理图库文

4、件表格文件文本文件波形文件文件夹2022-1-29Hwadee10PROTEL设计简单流程o 我们应用时一般选取o 1：PCB Documento 2: PCB Library Documento 3:Schematic Documento 4:Schematic Library Documento 用啥选啥，下面以原理图设计为例2022-1-29Hwadee11新建原理图o 选择原理图图标双击或OK原理图图标2022-1-29Hwadee12新建原理图o要养成良好的设计习惯，一般不要采用PROTEL的默认名称，如原理图sheet1.sch,一般把它改成和设计项目有关的名称2022-1-29H

5、wadee13项目中修改设计名称的方法o 以下方法适用于以下方法适用于PROTEL中任何设计中任何设计o1：出来上面图标，设计者还未点确定时，可以直接在图标上修改。：出来上面图标，设计者还未点确定时，可以直接在图标上修改。o2：首先选中要修改的文件，鼠标右键指向：首先选中要修改的文件，鼠标右键指向Close确定，让文件处确定，让文件处于无效状态于无效状态2022-1-29Hwadee14项目中修改设计名称的方法o 鼠标右键选择Rename即可修改项目中文件的名字重新命名2022-1-29Hwadee15PROTEL设计简单流程2022-1-29Hwadee16PROTEL设计简单流程o 也可以

6、把已经存在的文件调入工程项目o 选择Document在右边鼠标右键选择Import或菜单file-import选择要加入的文件即可2022-1-29Hwadee17PROTEL设计简单流程o 接下来就是设计原理图了( 相关内容以后介绍)o 文件的保存o 文件的保存分成两种情况o 1：保存在工程项目中o 2：文件单独保存o 文件保存在工程项目中：菜单File-save或点击图标 即可o 文件单独保存：选中要保存的文件名鼠标右键选择Export即可2022-1-29Hwadee18原理图元件库设计环境操作o 使用PROTEL99SE进行原理图设计最重要的是把相应的元件调入再按照实现的功能进行线路连

7、接。o 要设计一张原理图只要做到下面几点即可o 1：掌握常用的元器件资料和使用方法：掌握常用的元器件资料和使用方法o 2：掌握：掌握EDA工具的基本操作工具的基本操作o 3：关注最新的技术进展和元器件发展情况：关注最新的技术进展和元器件发展情况o PROTEL99SE的原理图元件库包括两个部分o 1：PROTEL99SE自带的元件库o 2：用户自己做的元件库o 在进行原理图设计时经常把这两个部分同时使用2022-1-29Hwadee19PROTEL99SE自带的元件库o在PROTEL99SE安装目录下(如C盘)：oC:Program FilesSDesign Explorer 99 SELib

8、rarysch.里面就是PROTEL99SE自带的元件库o在做原理图设计时我们在电路中主要放置两类元件o1：分离元件o2：集成电路o因此我们只要把这两个库装入基本上就能满足我们设计需要o分离元件库：分离元件库：Miscellaneous Devices.ddbo集成电路库：集成电路库：Protel DOS schematic Libraries.ddbo当然我们还会用到很多其他库，这些库都是以某个公司的产品为基础生成的比如美国INTEL公司的器件就放在Intel Databooks.ddb 中。2022-1-29Hwadee20装入元件库o必须要有工程项目并打开了原理图文件或新建了原理图文件才

9、能装入相应的原理图的库文件o假如已打开或新建了一个工程项目，并打开了某张原理图o打开browse sch（ Miscellaneous Devices.lib是PROTEL99SE默认装入的）并选择Libraries2022-1-29Hwadee21装入元件库o 选择ADD/REMOVE按钮2022-1-29Hwadee22装入元件库o依次选择所要装入的元件库：选中某元件库双击或按ADD即可。一般情况下只需装入常用的两个元件库： Miscellaneous Devices.ddb和Protel DOS schematic Libraries.ddb其他元件库根据设计要求装入2022-1-29H

10、wadee23装入元件库2022-1-29Hwadee24常用的元件在库里的名称元件名称库名称无源晶体CRYATAL接插件XPIN或XHEADER74系列集成电路74HCXXX电阻RES1、RES2、RES3CMOS集成电路40XX、45XX电位器POT1、POT2无极性电容CAP电解电容ELECTRO1、ELECTRO2二极管DIODE发光二极管LED晶体管NPN、PNP变压器TRANS1等2022-1-29Hwadee25新建原理图元件o PROTEL99SE的库文件非常丰富，但是电子元器件发展很快。新器件以每年30%的速度递增，因此我们在使用新器件设计原理图时就需要根据元件资料自己制作原

11、理图的库。做原理图库时要按照以下步骤进行o 1：仔细阅读元件资料，了解每个引脚的功能和电气属性o 2：对元件形状有一定了解，这样会使原理图看起来更加舒服o 3：按照PROTEL99SE制作元件库的流程进行操作2022-1-29Hwadee26新建原理图元件o 原理图元件制作流程o 1：在除系统盘外的其他盘符新建一个USERLIB的目录再在这个目录建两个子目录o 1：USERSCHLIB（原理图库文件目录）o 2：USERPCBLIB（印制板图库文件目录,为以后设计印制板作准备）o 3：运行PROTEL99SE选择NEW在USERSCHLIB目录下新建工程项目USERSCHLIB.DDB或者打开

12、已存在的目录o 下面以新建SRAM62256为例2022-1-29Hwadee27新建原理图元件库工程项目2022-1-29Hwadee28新建原理图元件库文件o 在右边空白处鼠标右键选择NEW然后再选择Schematic Library Document2022-1-29Hwadee29新建原理图元件库文件o 把Schlib1.lib改成USERSCH.LIB并把USERSCH.LIB打开并把画线和画图工具拉到计算机下面2022-1-29Hwadee30新建原理图元件o 如果你是第一次建库那么出现以下图形2022-1-29Hwadee31新建原理图元件o如果是打开一个已经有元件的库那么出现以

13、下图形、按照下面的方法新建一个元件o 1：在工具栏中选择 按钮o2：执行菜单命令Tools-New Compent.2022-1-29Hwadee32命名元件名称o 执行菜单命令Tools-Rename Compent输入你的元件名称62256。记着一定要改元件名称2022-1-29Hwadee33新建原理图元件外形o 单击工具栏上的 按钮或菜单Place-Rectangle在十字坐标第四象限靠近中心的位置绘制元件外形。当然也可以用其他工具画元件外形，但一定要在十字坐标第四象限靠近中心2022-1-29Hwadee34放置引脚o 有三种方法o 1：执行菜单命令Place-Pinso 2: 键盘

14、上PPo 3：工具栏上的按钮o 按TAB键弹出Pin属性对话框2022-1-29Hwadee35元件引脚属性o Name:引脚名o Number:引脚号o Dot:引脚是否有反向标志o Clk:引脚是否有时钟标志o Electrical:引脚电气属性o Hidden:引脚是否隐藏o Show:是否显示引脚名o Show:是否显示引脚号o Pin Length:引脚的长度2022-1-29Hwadee36元件引脚电气属性oInput:输入oIO：输入/输出oOutput:输出oOpenCollector:OC(集电极开路)oPassive:无源引脚oHiz:高阻态oOpenEmitter:OE(

15、发射极开路)oPower:电源引脚(包括GND)2022-1-29Hwadee37新建原理图元件o 放置元件引脚应注意下面几点o 1：元件引脚的电气属性要设置正确o 2：引脚的小圆点朝外o 3：引脚号如用数字表示最好从1开始o 4：引脚号和名称如数字在后面那么放置下个引脚时自动递增o 5：原理图的库不表示元件的实际封装所以可以随意放置，但最好相同类型的引脚放在一起2022-1-29Hwadee38新建原理图元件2022-1-29Hwadee39电源和地引脚处理o 在原理图元件库文件中经常把电源和地引脚隐藏，但是这时要注意两点o 1：电源和地的引脚电气属性必须是POWERo 2：电源的引脚名必须

16、是VCC地的引脚名必须是GND2022-1-29Hwadee40总结o 新建原理图元件步骤和注意事项o 步骤：o 1：新建一个原理图元件库或打开一个已存在的原理图元件库项目o 2：使用绘图工具画出元件外形o 3：放置引脚o 4：保存元件o 注意事项o 1：元件引脚的电气属性o 2：切忌一个元件一个库，所有元件只做一个库2022-1-29Hwadee41新建原理图元件部件o有些元件由相同的几个部分组成，只是引脚不同比如74HC00(2-4与非们)等，操作如下o1：PROTEL99SE中打开以前做的SCHLIB.DDB项目.o2:点击Browse Sch2022-1-29Hwadee42新建原理图

17、元件部件o3:新建一个元件o两种方法o1：在工具栏中选择 按钮o2：执行菜单命令Tools-New Compent.并把元件名COMPENT_1改成74HC00后OK2022-1-29Hwadee43新建原理图元件部件o 1：作一第部分o 和作一个元件一样步骤o 2：新建一个元件单元o 有两种方法o 1：点击工具栏中的o 2：执行菜单命令Tools-New Parto 编辑窗口出现一个新的编辑画面，此时查看BrowseSchLib选项卡中的Part区域。显示为“2/2”表示现在74HC00中有两个单元，当前显示的是第二单元2022-1-29Hwadee44新建原理图元件部件2022-1-29H

18、wadee45新建原理图元件部件o 重复以上步骤，绘制其他单元o 全部单元绘制完毕后，调用任一单元在上面放置电源和地即可2022-1-29Hwadee46原理图元件设计思想o 原理图元件是原理图的基本单元之一，在元件设计中必须体现下列原则o 1：部件设计o 2：管脚隐藏o 3: 管脚名称应与元件资料或功能一致、管 脚在图块的具体位置原理图设计环境与原理图设计四川华迪信息技术有限公司四川华迪信息技术有限公司Version1.1Version1.12022-1-29Hwadee48原理图设计环境与配置o 前面介绍了原理图设计的简单流程，但实际上在画原理图之前要对原理图设计环境进行相关配置o 原理图

19、设计环境的配置包括o 1：窗口设置o 2：图纸设置o 3：网格和光标设置o 4：其他设置2022-1-29Hwadee49原理图设计环境与配置-窗口设置2022-1-29Hwadee50原理图设计环境与配置-窗口设置o 上图为Protel 99 SE的原理图设计窗口。窗口顶部为主菜单和主工具栏，左部为设计管理器(Design Manager),右边大部分区域为编辑区，底部为状态栏及命令栏，中间几个浮动窗口为常用工具。除主菜单外，上述各部件均可根据需要打开或关闭。o 几个常用工具栏除以活动窗口的形式出现外，还可将它们分别置于屏幕的上下左右任意一个边上2022-1-29Hwadee51原理图设计环

20、境与配置-窗口设置o 1：标题栏o 2：主菜单o 3：主工具栏o 4：文件切换标签o 5：设计管理器o 6：画图工具箱o 7：绘图工具箱o 8：电源及接地工具箱o 9:常用器件工具箱o 10：状态栏o 画图工具箱(Wiring Tools)和绘图工具箱(Drawing Tools)的区别在于画图工具箱的图标具有电气连接属性而绘图工具箱则没有2022-1-29Hwadee52原理图设计环境与配置-窗口设置o View菜单中的环境组件切换命令o 1:Design Manager:设计管理器切换o 2:Status Bar:状态栏切换o 3:Command Status:命令栏切换o 4:Toolb

21、ars:常用工具栏切换o 菜单上的环境组件切换具有开关特性。例如如果屏幕上有状态栏，当点击一次Status Bar时，状态栏从屏幕上消失，当再点击一次Status Bar时状态栏又会显示在屏幕上。2022-1-29Hwadee53原理图设计环境与配置-窗口设置o 设计管理器的切换o 要打开或关闭设计管理器，可点击主工具栏中的图标 ，或执行菜单命令”ViewDesign Manager”o 状态栏的切换o 执行菜单命令”ViewStatus Bar”可打开或关闭状态栏。状态栏包括光标当前的坐标位置，当前所选的操作对象以及以此显示的功能键o 命令栏的切换o 执行菜单命令”ViewCommand S

22、tatus”可打开或关闭命令栏。命令用来显示当前操作下的可用命令2022-1-29Hwadee54原理图设计环境与配置-窗口设置o工具栏的切换o常用的工具栏有o主工具栏:Main Toolso布线工具栏:Wiring Toolso绘图工具栏:Drawing Toolso电源接地工具栏:PowerObjecto常用器件工具栏:Digital Objectso这些工具栏的打开与关闭可o通过菜单”ViewToolbars”o中的子菜单的相关命令来实现2022-1-29Hwadee55原理图设计环境与配置-图纸设置o 图纸的尺寸o 执行菜单命令”DesignOptions”可以设置图纸尺寸或在图纸编辑

23、区鼠标右键弹出的菜单中选择”Document Options”系统将弹出”Document Options”对话框，并选择其中的”Sheet Options”选项卡进行设置。o Protel 99 SE 系统提供了18种规格的标准图纸。2022-1-29Hwadee56原理图设计环境与配置-图纸设置o 各种规格的图纸尺寸代号尺寸(英寸)代号尺寸(英寸)A411.5X7.6E42X32A315.5X11.1Letter11X8.5A222.3X15.7Legal14X8.5A131.5X22.3Tabloid17X11A044.6X31.5OrcadA9.9X7.9A9.5X7.5OrcadB1

24、5.6X9.9B15X9.5OrcadC20.6X15.6C20X15OrcadD32.6X20.6D32X20OrcadE42.8X32.22022-1-29Hwadee57原理图设计环境与配置-图纸设置2022-1-29Hwadee58原理图设计环境与配置-图纸设置o 自定义图纸o 自定义图纸尺寸，需设置”Custom Style”栏中的各个选项。首先应选中”Use Custom”复选框激活自定义图纸功能o Custom Style栏中各项设置如下：o Custom Width:图纸宽度 单位为1/100英寸o Custom Height:图纸高度 单位1/100英寸o X Ref Reg

25、ion Count:设置X轴框参考坐标刻度数o Y Ref Region Count:设置Y轴框参考坐标刻度数o Margin Width:设置图纸边框宽度2022-1-29Hwadee59原理图设计环境与配置-图纸设置o 设置图纸方向o 设置图纸是横向(Landscape)还是纵向(Portrait)以及设置边框的颜色等可以用菜单命令”DesignOptions”来实现o 在Document Options对话框，选择Sheet Options选项卡，且在Options操作框中的Orientation(方位)下拉列表框中选取。通常情况下，在绘图及显示时设为横向，在打印时设为纵向。2022-1

26、-29Hwadee60原理图设计环境与配置-图纸设置o设置图样标题栏oProtel提供了两种预先定义好的标题栏，分别是”Standard”形式和”ANSI”形式。具体设置可在”Options”操作框中的”Title Block”(标题块)右边下拉列表框中选取。2022-1-29Hwadee61原理图设计环境与配置-图纸设置o Show Reference Zones:复选框用来设置边框中的参考坐标，选中即显示参考坐标，一般均应选中o Show Border:复选框用来设置是否显示图纸边框，选中则显，否则不显示o Show Template Graphics:复选框主要设置是否显示画在样板内的图

27、形、文字及专用字符串。通常选择该项的目的是为了显示自定义的标题区块或是公司商标等2022-1-29Hwadee62原理图设计环境与配置-图纸设置o 图纸颜色o 图纸颜色设置，包括图纸边框(Border)和图纸底色(Sheet)的设置。o “Border”选择项用来设置边框的颜色o “Sheet”栏负责设置图纸的底色o Protel中列出了当前可用的239种颜色，如希望自己定义颜色可以单击”Define Custom Colors”按钮自己定义2022-1-29Hwadee63原理图设计环境与配置-网格和光标设置o 网格设置o Protel 99 SE提供线状网格(Lines)和点状网格(Dot

28、s)两种不同形状的网格2022-1-29Hwadee64原理图设计环境与配置-网格和光标设置o设置网格种类o执行ToolsPreferences系统将会弹出”Preferences”对话框在Graphical Editing选项卡中单击”CursorGrid Options”操作框的”Visible”选项的下拉式按钮2022-1-29Hwadee65原理图设计环境与配置-网格和光标设置o设置网格颜色o想改变网格颜色，则单击Color Options区域的Grid颜色按钮进行颜色设置，具体设置方法与图纸颜色设置类似o在设置网格的颜色时，注意不要设置太深，否则会干扰后面的绘图工作o设置网格的可见性

29、o执行菜单命令DesignOptions在弹出”Document Option”对话框中，选择”Sheet Options”选项卡，在Grid操作框中对SnapOn和Visible两个选项进行操作即可设置网格是否可见。oSnapON复选框：改变光标的移动间距oVisible复选框：选中表示网格可见，可以在其右边的设置框内输入数值来改变图纸网格间的距离2022-1-29Hwadee66原理图设计环境与配置-网格和光标设置2022-1-29Hwadee67原理图设计环境与配置-网格和光标设置o 光标设置o 光标是指在画图、放置元件和连接线路时的光标形状o 执行菜单ToolPreferences命令

30、系统弹出Preferences对话框，选Graphical Editing选项卡。然后单击Cursor/Grid Options操作框中的Cursor操作选项框右边下拉按钮，在下拉表中选择光标类型o 1：Large Cursor 90o 2：Small Cursor 90o 3：Small Cursor 452022-1-29Hwadee68原理图设计环境与配置-网格和光标设置2022-1-29Hwadee69原理图设计环境与配置-其他设置o系统字体设置o在Document Options对话框中，单击”Change System Fort”(更改系统字体)按钮屏幕上会出现系统字体对话框202

31、2-1-29Hwadee70原理图设计环境与配置-其他设置o 文档组织o 一个系统的功能实现可能需要多个电路来完成，而且某张电路图也可能由几部分组成，同时电路图的设计组织也是文档的重要属性，所以常需要建立文档的组织o 建立文档组织可以执行菜单命令”DesignOptions”系统将弹出”Document Option”对话框选择Organization,在该项中可以分别填写设计单位名称、单位地址、图纸编号、图纸数量、文件标题名称以及版本号或日期等2022-1-29Hwadee71原理图设计环境与配置-其他设置2022-1-29Hwadee72原理图设计环境与配置-屏幕分辨率设置o EDA程序对

32、屏幕分辨率的要求比其他类型的应用程序要高，一般要求在1024X768或以上，否则某些控制面板就会切掉一部分2022-1-29Hwadee73原理图设计预备知识o 要设计原理图和印制板图必须了解o 1：电子产品常用元件标识及材料基础电子产品常用元件标识及材料基础o 2：电子元件常用外形封装及发展：电子元件常用外形封装及发展o 3：印刷电路板材料：印刷电路板材料o 4：印刷电路板生产工艺：印刷电路板生产工艺2022-1-29Hwadee74电子产品常用元件标识及材料基础电子产品常用元件标识及材料基础o 线绕电阻器：线绕电阻器：绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精

33、密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。o 薄膜电阻器：薄膜电阻器：碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器；金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系数小，在仪器仪表及通讯设备中大量采用。 o 实心电阻器：实心电阻器：价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用 。 o 敏感电阻器：敏感电阻器：敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体， 磁场，压力等作用敏感的电阻器。敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：t. v等。o 贴片电阻贴片电阻SMT：片状电阻是金属玻璃铀电阻

34、的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好 2022-1-29Hwadee75电阻标识方法电阻标识方法o 直标法直标法o用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差o直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为20%。 o 色环标识法色环标识法o色环色环:09,黑棕红橙黄绿蓝紫灰白黑棕红橙黄绿蓝紫灰白；o精度：无精度：无-20%，银，银-10%，金，金5%o4环：前环：前3环代表阻值，第环代表阻值，第

35、4环代表精度环代表精度o5环：前环：前4环代表阻值，第环代表阻值，第5环代表精度环代表精度o 数值标识法数值标识法o有效值有效值+次方数次方数o102=10*102=1K2022-1-29Hwadee76o 电阻器（电阻器（Resistor）色环电阻如何读取阻值贴片电阻472代表阻值多少?2022-1-29Hwadee77o 排阻排阻怎么认识A473J2022-1-29Hwadee78排阻的命名方法排阻的命名方法o 命名方法： A -08 - 472 -J 电路类型 针数 阻值代号 误差代号 o A:多个电阻公用一端；公用端左端引出 B:每个电阻各自引出，且彼此没有相连 C:各个电阻首尾相连，

36、各个端都有引出 D：所有电阻公用一端，公用端中间引出 E：所有电阻公用一端，公用端两端都有引出 F和G比较复杂o F=+-1%,G=+-2%,J=+-5%2022-1-29Hwadee79电路图中电阻表示方法o 在电路中电阻用下列符号表示：o 单电阻：Ro 电位器：WRo 排电阻：PRo 在PROTEL中键入RES1，RES2均可调入电阻2022-1-29Hwadee80电容器电容器(CAPACITOR)o电容器是存储电荷的元件，具有通交流阻直流的特性，在电路中的作用主要是耦合，隔直虑波谐振保护旁路补偿，调谐，选频等。 o基本单位是法拉（F），常用单位是微法（F）和皮法（pF）。 o 1 F=

37、106F=1012 pFo每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，耐压值:6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V、1000Vo电容的种类有很多，可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。2022-1-29Hwadee81电容分类及特性电容分类及特性o 瓷片电容：体积小，耐压高， 易碎！容量低，价格低，频率高（有一种是高频电容）o 电解电容 : 容量大,高频特

38、性不好。o CBB(聚乙烯)电容:分有感和无感,高频特性好, 不适合做大容量，体积较小,价格比较高,耐热性能较差o 独石电容:体积比CBB更小 ,其他同CBB ,有感 o 钽电容:稳定性好，容量大，高频特性好,造价高。2022-1-29Hwadee82电容标识方法电容标识方法o 由于电容体积要比电阻大，所以一般都使用直接标称法。 注:4n7代表4.7nF o 数值标识法和色码标识法:与电阻相同,如 “332”表示（3300pF）o 一般电容都标出容量和正负极，比如钽电容上，有白线的一端就是正极，另外像电解电容，就用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。2022-1-29Hwadee83o 贴

39、片电容贴片电容贴片钽电容(Tantalum Capacitor)贴片钽电容(Tantalum Capacitor) 正极正极贴片铝电解电容 负极SMD排容SMD电容2022-1-29Hwadee84电路图中电容表示方法o 在电路中电容用C表示，但现在也出现另一种表示方法，无极性电容用C，有极性电容用E表示o 在PROTEL中键入CAP调入无极性电容，键入ELECTRO1、ELECTRO2均可调入有极性电容2022-1-29Hwadee85电感2022-1-29Hwadee86电感的标识方法电感的标识方法o色环标识方法色环标识方法o 色环色环:09,黑棕红橙黄绿蓝紫灰白黑棕红橙黄绿蓝紫灰白；o

40、精度：无精度：无-20%，银，银-10%，金，金5%o 4环：前环：前3环代表阻值，第环代表阻值，第4环代表精度环代表精度o 5环：前环：前4环代表阻值，第环代表阻值，第5环代表精度环代表精度o数值标识法数值标识法o 有两种单位H,uH,nH 1uH=1000nHo uH用R表示,nH用N表示,R和N放在数字间做小数点o 比如：4R7=4.7uHo经常也采用感抗标识,其单位是欧姆o在电路中主要起滤波，缓冲，起振，反馈的作用2022-1-29Hwadee87电路中电感表示方法o 在电路中电感用L表示。在PROTEL中键入INDUCTOR即可调入电感2022-1-29Hwadee88二极管二极管o

41、 发光二极管发光二极管,整流二极管整流二极管,稳压二极管稳压二极管, 开关二极管开关二极管和变容二极管等和变容二极管等,封装有封装有玻璃封装的、塑料封装玻璃封装的、塑料封装和和金属封装金属封装等等o 2022-1-29Hwadee89 普通二极管齐纳二极管(ZENER DIODE) 整流二极管如何区分正负 2022-1-29Hwadee90电路中晶体管的表示方法o 在电路中晶体管用V表示o 在PROTEL中o 二极管：DIODEo 三极管：PNP、NPNo 场效应管：MOSFET P、MOSFET N2022-1-29Hwadee91SO封装集成电路标识封装集成电路标识封装：封装：SO48SO

42、48方向方向标识标识厂商厂商标志标志序序号号生产生产周期周期元件元件型号型号2022-1-29Hwadee92NoImage封装：封装：PLCC厂商标志厂商标志型号型号序号序号生产周期生产周期方向标识方向标识PLCC封装集成电路标识封装集成电路标识2022-1-29Hwadee93NoImage封装：封装：QFP100QFP100厂商标志厂商标志型号型号方向标识方向标识生产周期生产周期序号序号QFP封装集成电路标识封装集成电路标识2022-1-29Hwadee94o NoImage缺口引脚计数起始DIP封装集成电路标识封装集成电路标识2022-1-29Hwadee95电路中集成电路的表示方法o

43、 在电路中集成电路用U表示。分的更细的话数字集成电路用U、线形集成电路用N表示2022-1-29Hwadee96各种接口各种接口2022-1-29Hwadee97电路中接插件表示方法o 在电路中接插件用J或P表示o 有的设计中：o 输入用JIN或PIN表示o 输出用JOUT或POUT表示2022-1-29Hwadee98电子元件常用外形封装及发展电子元件常用外形封装及发展o 保护电路芯片免受周围环境的影响（包括物理、化学的影响），主要有四大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护 o 面临挑战：集成电路芯片的I/O线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接；芯片的速

44、度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重 o 从包装材料分，我们可以将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；从外型分，则有SIP(single in-line package)、DIP(dual in-line package)、PLCC(plastic-leaded chip carrier)、PQFP(plastic quad flat pack)、SOP(small-outline package)、TSOP(thin small-outline package)、PPGA(plastic pin grid array)、PBGA(plastic ball grid ar

45、ray)、CSP (chip scale package)等等 2022-1-29Hwadee99金属封装金属封装o 金属封装是半导体器件封装的最原始的形式，它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中，用镍作封盖并镀上金。o 金属封装的优点是气密性好，不受外界环境因素的影响。o 它的缺点是价格昂贵，外型灵活性小，不能满足半导体器件日益快速发展的需要。o 现在，金属封装所占的市场份额已越来越小，几乎已没有商品化的产品。少量产品用于特殊性能要求的军事或航空航天技术中。 2022-1-29Hwadee100陶瓷封装陶瓷封装o 陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式，也是气密性的，价格低于金属封装

46、，经过几十年的不断改进，陶瓷封装的性能越来越好，尤其是陶瓷流延技术的发展，使得陶瓷封装在外型、功能方面的灵活性有了较大的发展o 陶瓷封装由于它的卓越性能，在航空航天、军事及许多大型计算机方面都有广泛的应用，占据了约10左右的封装市场（从器件数量来计）o 陶瓷封装除了有气密性好的优点之外，还可实现多信号、地和电源层结构，并具有对复杂的器件进行一体化封装的能力。它的散热性也很好o 缺点是烧结装配时尺寸精度差、介电系数高（不适用于高频电路），价格昂贵，一般主要应用于一些高端产品中2022-1-29Hwadee101塑料封装塑料封装o 塑料封装自七十年代以来发展更为迅猛，已占据了90（封装数量）以上的

47、封装市场份额，而且，由于塑料封装在材料和工艺方面的进一步改进，这个份额还在不断上升o 塑料封装最大的优点是价格便宜，其性能价格比十分优越。随着芯片钝化层技术和塑料封装技术的不断进步，尤其是在八十年代以来，半导体技术有了革命性的改进，芯片钝化层质量有了根本的提高，使得塑料封装尽管仍是非气密性的，但其抵抗潮气 侵入而引起电子器件失效的能力已大大提高了o 一些以前使用金属或陶瓷封装的应用，也已渐渐被塑料封装所替代。 2022-1-29Hwadee102o TODIPLCCQFPBGACSP金属封装陶瓷封装塑料封装材料发展：长引线直插无引线贴装球状凸点引脚：装配方式： 通孔插装表面安装直接安装IC封装

48、发展过程封装发展过程2022-1-29Hwadee103TO封装2022-1-29Hwadee104SIP与与DIPo SIP是从封装体的一边引出管脚。通常是通孔式安装。它的一种变化是锯齿型单列式封装(ZIP)，它的管脚仍是从封装体的一边伸出，但排列成锯齿型。这样，在一个给定的长度范围内，提高了管脚密度。优点是占据最少的电路板空间，缺点是占用空间o DIP (Dual In-Line Package)封装的管脚从封装体的两端直线式引出，外形通常是长方形的，管脚从长的一边伸出。绝大部分的DIP是通孔式，但亦可是表面贴装式。对DIP来说，其管脚数通常在8至64之间，2022-1-29Hwadee1

49、05o 双列直插封装(DIP)效率较低，o DIP封现在市场需求量急剧下降。,以每年约10%的速度在递减 ,正处于衰落期。效率总硅面积总有效芯片面积应用趋势应用趋势2022-1-29Hwadee106SMT表面贴装技术表面贴装技术SMT(Surface mount technology 中文为表面贴装技术中文为表面贴装技术)具有接触面大、可靠性高、具有接触面大、可靠性高、引线短、引线细、间距小、装配密度大、电器性能好、体积小、重量轻、等许多优点引线短、引线细、间距小、装配密度大、电器性能好、体积小、重量轻、等许多优点2022-1-29Hwadee107SMT常用的元器件封装形式常用的元器件封装

50、形式o 表面贴装技术(SMT)常用的IC封装形式主要有小外型封装(SOP)，引线间距为127mm、塑封芯片载体(PLCC)，引线间距为127mm、四边引线扁平封装(QFP),。o 1.27mm用英制表示应为多少mil?2022-1-29Hwadee108o 小外形封装SOP(Small Outline Package)，SOP封装的应用范围很广，常用为欧翼型引脚。据统计,全球SOP的IC产量占IC总产量的50以上，占IC总产量的半壁江山。2022-1-29Hwadee109 2022-1-29Hwadee110o 塑封芯片载体塑封芯片载体PLCC(Plastic Lead Chip Carri

51、er)PLCC(Plastic Lead Chip Carrier)引线中心距为1.27mm，引线呈J形，向器件下方弯曲，有矩形、方形两种。外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，具有外形尺寸小、可靠性高的优点2022-1-29Hwadee111 2022-1-29Hwadee112QFP（四边引线扁平封装）（四边引线扁平封装）四边引线扁平封装，简称四边引线扁平封装，简称QFP(Quad flat Package)。一般是正方形或矩形封装，。一般是正方形或矩形封装，引线中心距为引线中心距为03127mm，有，有40-300条引线，使用最普通的是条引线

52、，使用最普通的是160个管脚，个管脚，间距间距065mm；208个管脚，间距个管脚，间距05mm；265个管脚，间距为个管脚，间距为04mm2022-1-29Hwadee113QFP封装特点封装特点o 03mm是QFP引脚间距的极限。o QFP封装引脚容易弯曲、变形或折断，o 封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用o QFP封装仍是目前IC封装的第二大主流。2022-1-29Hwadee114PGA封装封装PGA封装也叫插针网格阵列封装技术（Ceramic Pin Grid Array Package）。目前CPU的封装方式基本上是采用PGA封装，它是用插件的方式和电路板相结合。安装时，将

53、芯片插入专门的PGA插座。2022-1-29Hwadee115PGA 封装特点封装特点o 1.插拔操作更方便，可靠性高。o 2.可适应更高的频率2022-1-29Hwadee116 2022-1-29Hwadee117焊球阵列封装焊球阵列封装(BGA）o BGA主要有塑封焊球阵列(PBGA)、陶瓷焊球阵列(CBGA)和载带焊球阵列(TapeBGA)BGA(Ball Grid Array Package)其IO端子以圆形或柱状焊点 按阵列式分布在底面上。BGA封装典型的间距有 10mm、127mm、15mm 它的引线间距大，引线 硬度高， 引线长度短。2022-1-29Hwadee118 VT8

54、235南桥芯片采用了487针BGA封装VT8754北桥芯片采用了664针BGA封装2022-1-29Hwadee119BGA封装的引脚示意图封装的引脚示意图2022-1-29Hwadee120BGA封装的特点封装的特点o 1.I / O引线间距大，可容纳的I/O数目大。o 2.封装可靠性高(不会损坏引脚) ,焊点牢固。o 3. 对中容易。o 4.引脚水平面同一性较QFP容易保证,。o 5.导线的自感和导线间的互感很低，频率特性好。o BGA也有缺点，主要是芯片焊接后需X射线检验，o 另外需多层电路板布线，使电路板制造成本增加2022-1-29Hwadee121芯片规模封装芯片规模封装(CSP)

55、oCSP其定义为封装面积不大于其定义为封装面积不大于12倍芯片尺寸的一种封装。倍芯片尺寸的一种封装。2022-1-29Hwadee122CSP封装特点o 满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。o 芯片面积与封装面积之间的比值很小。o 极大地缩短延迟时间。2022-1-29Hwadee123原理图的绘制流程与方法o 1启动Protel99SE,新建工程后再新建原理图文件 o 2设置电路图纸尺寸以及版面用户可以设置图纸的尺寸、方向、网格大小以及标题栏等。o 3在图纸上放置设计需要的元器件用户根据实际电路的需要，从元器件库里取出所需元器件放置到工作平面上，并对元器件的位置进行调整、修改。o 4对所放置

56、的元器件进行布局布线将工作平面上的器件用有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的电路原理图。 2022-1-29Hwadee124原理图的绘制流程与方法o 5对布局布线后的元器件进行调整为了保证原理图的美观和正确，就需要对元件位置进行重新调整。导线位置进行删除、移动、更改图形尺寸、属性及排列等。 o 6保存文档并打印输出将设计的电路原理图进行存盘或通过打印机打印出来 2022-1-29Hwadee125o 运行Protel99SE在File菜单中选择New,并在相应的工作目录中新建一个工程项目。o 注意：最好不要在系统盘和桌面上新建原理图-原理图文件管理2022-1-29Hwadee12

57、6新建原理图-原理图文件管理o 在右边的原理图编辑区，鼠标右键选择New原理图图标2022-1-29Hwadee127新建原理图-原理图文件管理o 双击图标后，就出现如下新建原理图默认文件名2022-1-29Hwadee128新建原理图-原理图文件管理o 修改原理图名称o 1：在编辑界面上出现sheet1.sch图标还未确定时介入原理图名称2022-1-29Hwadee129新建原理图-原理图文件管理o修改原理图名称o2：如已确定或要修改一个已经存在的原理图的名称o选中要修改的原理图，鼠标右键选择Close让选中的原理图处于不活动状态2022-1-29Hwadee130新建原理图-原理图文件管

58、理o 然后再鼠标右键选择rename2022-1-29Hwadee131新建原理图-原理图文件管理o 这时即可修改原理图名称，然后确定即可o 注意工程项目中的任何文件均可这样改名2022-1-29Hwadee132打开原理图o 学会用导航树方便快捷的打开文件导航树2022-1-29Hwadee133新建原理图-设置原理图的设计环境o 原理图的设计环境前面已有介绍。没必要每项均自行设置，很多可以用PROTEL99SE的默认设置，但一般要修改图纸大小，把图纸尺寸改成A4即可2022-1-29Hwadee134新建原理图元件库管理添加和删除库察看选中库里的元件编辑选中的元件在原理图上放置选中的元件查

59、找某个元件2022-1-29Hwadee135新建原理图元件库管理浏览选中的元件数据库内容 浏览当前或整个项目原理图的内容 2022-1-29Hwadee136o 新建原理图元件库管理之浏览元件库选择选项区域元件浏览选项区域元件过滤选项区域元件形状区域2022-1-29Hwadee137o 新建原理图元件库管理之添加删除元件添加删除2022-1-29Hwadee138o 新建原理图元件库管理之元件过滤列出所有器件列出含ls的器件2022-1-29Hwadee139新建原理图元件库管理之查找元件o 点击Findo Find Schematic Component元件名称元件描述查找范围查找路径2

60、022-1-29Hwadee140新建原理图元件库管理之查找元件所在库元件名数目2022-1-29Hwadee141新建原理图：浏览原理图内容类似于元件库浏览信息选择选项区域信 息 浏 览选项区域整个项目部分信息更新列表信息过滤选项区域2022-1-29Hwadee142常用库元件浏览及元件选用o 原理图常用库文件： Miscellaneous Devices.ddb(分离元件库) Protel DOS Schematic Libraries.ddb(集成电路库) o 部分 分立元件库元件名称及中英对照 AND 与门 ANTENNA 天线 BATTERY 直流电源 BELL 铃,钟 BVC 同