Protel99SE电路设计_5(新版)

1、第二部分 Protel 99 SE电路设计PCB印制电路板的绘制举例：PCB图1单管放大器的绘制R147KR35.1KR215KR4100+C1100uF+C2100uF+C3100uFQ19013VCCINOUT电路板设计的预先准备工作n1. 绘制原理图。n2. 元件封装的准备。Protel提供的封装库中已有的封装（符合元件要求）直接使用，例如电阻封装AXIAL0.4，无极性电容封装RAD0.1，DIP和SIP等。 Protel封装库中有的，但封装不符合实际元件的要求的（尺寸不符合或引脚序号不一致），使用修改法绘制。例如：二极管和三极管等。 Protel封装库中没有的，但符合向导规定的标准元

2、件，使用向导法绘制。例如：小容量电解电容RB.1/.2等。 Protel封装库中没有的，但是不符合向导规定的非标准元件，手工绘制。例如：各种按键，电源插座等。n3. 为原理图中的元件设置封装属性。 具体为：在已画好的原理图中，将封装的名称填写在元器件属性中的“Footprint”项中，即完成了对元件封装的设置。 进行元器件封装遗漏检查 【edit】/【export to spread】。 n4. 生成原理图网络表，该网络表必须是包含元件封装的。n1.1.新建新建PCBPCB设计文件设计文件 新建PCB设计文件*.PCB，双击文件进入PCB编辑环境。PCB图的绘制步骤PCB管理器窗口工作层标签工

3、具栏PCBPCB编辑界面编辑界面n2.2.设置工作环境参数设置工作环境参数 包括：工作层的设置（信号层，内部电源/接地层和机械层） 在菜单【Design】-【Layer Stack Manager】中设置信号层和内部电源/接地层。 在菜单【Design】-【Mechanical Layers】中设置机械层。工作层的打开/关闭。 在菜单【Design】-【Options】中的Layers标签中,选择需要的工作层。工作区参数的设置。 在菜单【Design】-【Options】中的Options标签中，设置栅格 Grids的尺寸。n 3. 3.规划印刷电路板规划印刷电路板主要是确定电路板的边框，包括

4、电路板的尺寸和形状等。在需要放置定位孔的地方放上适当大小的焊盘。注意点：1.首先，在mechanical机械层绘制PCB板的外边框。然后，在Keepout Layer禁止布线层绘制禁止布线边框。该边框的尺寸应等于或略小于机械层的边框。2.当禁止布线层的边框和机械层的边框外形和尺寸相同时，机械层的边框可以不画，只需在禁止布线层绘制边框即可。3.边框必须是封闭的。4.绘制边框时，可以根据需要切换公英制单位。 【View】-【Toggle Units】n 4. 4.加载元件封装库加载元件封装库n 5.5.加载网络表加载网络表网络表中包含有元件以及元件之间的连接关系。加载了网络表之后，原理图中的元件的

5、封装将自动的装载到PCB图中，元件之间的电气连接关系也会用预拉线的形式反应出来。有两种加载网络表的方法：在原理图环境中，利用设计同步器自动加载。【Design】-【Update PCB】在PCB环境中，手工加载网络表。【Design】-【Load Nets】n 6. 6.修改焊盘的大小修改焊盘的大小将焊盘统一修改为合适的大小。焊盘的尺寸应符合以下的规则：焊盘的孔径要比实际元件的引脚直径稍大一些，通常以引脚直径加上0.2mm作为焊盘孔径，焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径应该为焊盘孔径加上1.2mm，至少为焊盘孔径加上1.0mm。常用的焊盘尺寸组合如下表：焊盘孔径焊盘孔径0.4mm0.5mm0.6mm

6、0.8mm1.0mm1.2mm1.6mm2.0mm焊盘外径焊盘外径1.5mm1.5mm2.0mm2.0mm2.5mm3.0mm3.5mm4.0mm焊盘的尺寸使用全局法修改。n 6. 6.修改焊盘的大小修改焊盘的大小将焊盘统一修改为合适的大小。焊盘的尺寸应符合以下的规则：焊盘的孔径要比实际元件的引脚直径稍大一些，通常以引脚直径加上0.2mm作为焊盘孔径，焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径应该为焊盘孔径加上1.2mm，至少为焊盘孔径加上1.0mm。常用的焊盘尺寸组合如下表：焊盘孔径焊盘孔径0.4mm0.5mm0.6mm0.8mm1.0mm1.2mm1.6mm2.0mm焊盘外径焊盘外径1.5mm1.5mm

7、2.0mm2.0mm2.5mm3.0mm3.5mm4.0mmn 7. 7.添加额外的焊盘添加额外的焊盘要为电源和接地端口，以及输入和输出端口这些没有元件封装的添加额外的焊盘或封装形式。n 8. 8.元件布局元件布局元件布局就是把元件封装合理排布在电路板上。元件布局应当从机械结构、散热、电磁干扰、布线的方便性等方面综合考虑。元件布局的原则：元件布局的原则：1）元件尽量单面放置。2）按照原理图中电流的流向和信号的流向布局。3）电源线和地线的处理。 电源线和地线之间要加上去耦电容，且去耦电容的位置要靠近集成电路芯片的电源引脚放置，否则滤波效果会变差。 尽量加宽电源线和地线的宽度。线宽的关系是：地线电

8、源线信号线。通常信号线宽：10mil（0.3mm），电源线和地线宽为40-100mil(1-2.5mm)。 用大面积的铜层对地敷铜，提高抗电磁干扰能力。滤滤波波电电容容4）数字电路与模拟电路的共地处理。 如果电路中同时存在数字电路和模拟电路，必须分开布局,使模拟和数字电路之间的干扰达到最小。 模拟地和数字地分开接地，互不相连，最后一点接地。5）分功能模块进行布局，同一功能模块中的元件就近集中放置。各功能模块以核心元器件为中心，其它元件围绕它来进行布局。分功能模块进行布局分功能模块进行布局6）电源插座、接插件和端口等器件应放置在板子的边缘，方便插拔。电位器、可调电容电感、按键开关等需要用户操作的

9、器件应放置在板上方便调节的位置。7）元件放置方向: 元件只能沿水平和垂直两个方向排列。一般电路应尽可能使元器件平行排列。8）单片机芯片的时钟晶振电路的元件应该尽量靠近单片机芯片的时钟信号引脚,以减小时钟电路的连线长度。且晶振的两个引脚之间不要走线。9）位于电路板边缘的元器件（除电源、串口等接口外），离电路板边缘一般不小于2mm。 n有两种布局方法：自动布局和手工布局。一般需要自己手工布局。n布局完成后，调整元件的标注字符，使字符统一朝向。n使用对齐工具，使元件尽量水平垂直对齐。n布局完成后，可以使用三维效果图观看布局效果。 【View】-【Board in 3D】n 9. 9.布线布线Prot

10、el电路板布线有两种方法：自动布线和手工布线。通常采用先自动布线，再手工调整的方法。自动布线之前必须先设置好布线规则，protel会按照设置好的规则来自动布线。1 1）设置布线规则）设置布线规则布线规则是设置布线的各个规范。例如：布线层面、线宽、安全间距、布线的拓朴结构等规则。在菜单栏【Design】中选择【Rules】菜单项，弹出“Design Rules”对话框，在该对话框中设置各种布线规则。布线规则一般需要设置以下几点：n安全间距安全间距(Clearance Constraint)(Clearance Constraint) 它规定了板上不同网络的走线、焊盘、过孔等之间必须保持的距离。

11、一般板子可设为10mil（0.254mm），较空的板子可设为20mil（0.508mm）。n走线层面和方向（走线层面和方向（Routing LayersRouting Layers）此处可设置使用的走线层和每层的主要走线方向。单面板只用底层。n走线线宽（走线线宽（Width ConstraintWidth Constraint） 它规定了手工和自动布线时走线的宽度。整个板范围的线宽一般取10-60mil（0.2-1.5mm），另添加一些特殊的网络线宽设置，如地线、电源线等。地线一般可选60mil（1.5mm）宽度，各种电源线一般可选40-60mil(1.0-1.5mm)宽度。其中Whole B

12、oard为对整个板的线宽约束，它的优先级最低。Net为对某个网络的线宽约束，在布线时首先满足网络和网络组等的线宽约束条件。2 2）自动布线）自动布线自动布线的功能都在菜单栏【Auto Route】下。自动布线可以完成绝大部分的电路板布线任务。n1 1、对自动布线功能进行设置、对自动布线功能进行设置Auto Route/Setup n2 2、开始自动布线、开始自动布线Auto Route/All3 3）手工调整）手工调整将自动布线中不合理的地方进行手工调整。在空间够的情况下对地线、电源线等加粗，某几根绕得太多的线重布一下，优化布线。n 10. 10.PCBPCB设计规则检查设计规则检查DRCDR

13、C选择菜单栏Tools/Design Rule Check，在弹出的对话框中单击“Run DRC”按键，即可启动DRC检查。n在PCB图中，违反规则的部分将以绿色显示。n补充：网络表的比较补充：网络表的比较PCB图绘制完成后，也可以生成网络表，将PCB的网络表与原理图的网络表进行比较，可以检查PCB图是否和原理图完全一致。PCB图生成网络表的方法是：【Design】-【Netlist Manger】,弹出的对话框中点击“Menu”按键。生成了PCB网络表之后，进入原理图环境。在原理图环境中，选择菜单【Reports】-【Netlist Compare】，即可将两个网络表进行比较。高级PCB设计技术n1.1.补泪滴补泪滴当与焊盘连接的铜模线较细时，