第7章 PCB设计系统

1、第7章 PCB设计(shj)系统 本章要点PCB设计的基本原则 PCB 板的结构组成 PCB的设计流程 设置PCB系统参数(cnsh) PCB设计工具栏 自动布局元件 手工调整元器件布局 自动布线 手工调整布线 利用向导创建PCB PCB板的3D显示 生成PCB报表文件 打印输出PCB图 共二十四页7.1 PCB设计(shj)基础 7.1.1 PCB设计的基本原则 PCB设计的好坏直接影响电路板抗干扰能力的大小。因此在做PCB设计时，一定要遵循PCB设计的一般规则，以达到抗干扰设计的要求。其中，元器件的布局(bj)、布线、焊盘的大小、去耦电容的配置及元器件之间的连线等的设计都会影响电路板的抗干

2、扰能力，下面简要介绍这些方面的一般规则。 （详细介绍祥见书）共二十四页7.1 PCB设计(shj)基础 7.1.2 结构组成 PCB 板包含一系列元器件、由印刷电路板材料支持并通过铜箔层进行电气连接(linji)的电路板，还有在印刷电路板表面对PCB板起注释作用的印丝层等。下面对各组成部分进行简要介绍： （1）元器件：元器件是实现电路逻辑功能的基本组成部分，元器件的引脚可以把电信号送元器件内部进行处理，还可以固定元器件。电路板上的元器件通常包括集成元器件、分离元器件（电阻、电容、二极管等）和一些用于显示的元器件（如发光二极管、数码显示管等）三种。共二十四页7.1 PCB设计(shj)基础 （2

3、）铜箔：在电路板上，导线、焊盘、过孔和敷铜等都需要用到铜箔。下面对这部分的作用进行介绍。 导线：主要用于连接元器件这件的各种引脚，从而完成元器件间的电气相连。 过孔：在多层电路板中，为实现元器件之间信号的相同，通常需要在导线上设置过孔。 焊盘：主要用于固定元器件，也可用来作为信号进入元器件的组成部分。 敷铜：在电路板中需要的部位敷铜，可以减少电路阻抗，改善电路性能。（3）印丝层：通常印刷电路板的顶层是采用绝缘材料制成的。印丝层主要用于标注文字，用于注释电路板和电路板上的所有(suyu)元器件，另外，印丝层还能够起到保护元器件顶层导线的作用。 共二十四页7.1 PCB设计(shj)基础 7.1.

4、3 PCB的设计流程 PCB设计流程包括绘制电路原理图、规划印刷电路板、元器件封装、元器件布局、自动布线、手工调整、保存输出等。下面对PCB设计流程的各个部分(b fen)进行简要介绍：（1）绘制电路原理图。这是电路板设计的基础，主要是完成电路原理图的绘制，并生成网络报表。（2）规划电路板。在绘制、印刷电路板之前，用户应对电路板进行初步规划，包括设置电路板的物理尺寸，采用几层电路板，元器件的封装形式及安装位置等，这为后面印刷电路板的设计确定了框架。（3）设置参数：主要是设置元器件的布置参数、分布参数及布线参数等。通常这些参数取系统的默认值即可，或经过第一次设置后就无需修改。共二十四页7.1 P

5、CB设计(shj)基础 （4）元器件封装：所谓元器件封装就是元器件的外形，每一个装入的元器件都应有相应的封装，这样才能保证电路板布线的正常进行。（5）元器件布局：规划好电路板后，可以将元器件放入电路板边框内，采用Protel DXP提供的自动布线功能，可以对元器件进行自动布线。（6）自动布线：Protel DXP提供的自动布线功能，可以对布置好的元器件进行自动布线，一般情况下，自动布线不会出错。（7）手工(shugng)调整：自动布线完成后，用户可以对比较特殊的元器件进行再次调整，以保证符合相应的规则，从而保证电路板的抗干扰能力达到标准。（8）保存输出：对元器件布线并进行正确调整后，即完成了印

6、刷电路板的最终设计，然后保存图纸并打印输出。 共二十四页7.2 设置PCB环境参数及绘图(hu t)工具 7.2.1 设置PCB系统(xtng)参数设置PCB系统参数主要在“Board Options”对话框中实现，执行DesignOption命令，即可弹出如图7-2所示的“Board Options”对话框。该对话框主要包括六个区域，下面对其中的设置选项进行简要说明。（祥见书）共二十四页7.2 设置PCB环境参数及绘图(hu t)工具 7.2.2 设置PCB电路参数 电路参数设置主要在“Preferences”对话框中实现，执行ToolsPreference命令即可打开“Preference

7、s”对话框，如图7-3所示。在该对话框中可以(ky)对光标显示、层颜色、系统默认值等进行设置。 下面对其中的设置选项进行简要说明。（祥见书）共二十四页7.2 设置PCB环境参数及绘图(hu t)工具 7.2.3 PCB设计工具栏 与原理图设计系统一样，PCB设计系统也提供了各种工具栏，如图7-7所示。 （a）放置工具栏：主要为用户提供图形绘制以及布线工具。 （b）元器件调整工具栏：主要为用户对元器件进行调整提供方便。 （c）查找选择集工具栏：主要为用户选择原来(yunli)所选的元器件提供方便。下面分别介绍放置工具栏、元器件位置调整工具栏和查找选择集工具栏中的各个工具的使用方法。 （祥见书）共

8、二十四页7.2 设置(shzh)PCB环境参数及绘图工具 共二十四页7.3 绘制(huzh)PCB图 PCB图的绘制流程包括准备原理图和SPICE netlist、规划电路(dinl)板、加载SPICE netlist与元器件封装、自动布局元件、手工调整元器件布局、自动布线、手工调整布线和利用向导创建新的PCB等。下面将通过一个完整的实例介绍PCB图的绘制流程。（详细步骤见书） 7.3.1 准备原理图和SPICE netlist 7.3.2 规划电路板 7.3.3 加载SPICE netlist与元器件封装 7.3.4 自动布局元件 7.3.5 手工调整元器件布局 7.3.6 自动布线 7.3

9、.7 手工调整布线 7.3.8 利用向导创建新的PCB 共二十四页7.4 PCB板的3D显示(xinsh) 利用向导创建新的PCB后，我们(w men)可以执行3D效果图命令来直观地看一看我们所设计的电路板布局。执行ViewBoard in 3D命令，系统将自动生成一个3D的效果图，如图7-114所示。 在弹出这个效果图的同时，将会弹出一个True View Panel（3D视图面板）。该面板具备三种功能，分别是电路网络的铜膜线观测、PCB板层观察及PCB板的视角切换，如图7-115所示。 共二十四页7.4 PCB板的3D显示(xinsh) 下面主要介绍(jisho)板层观察栏中的主要选项 （

10、祥见书）共二十四页7.5 PCB图的后处理 绘制完成的PCB图一般需要进行(jnxng)后处理，PCB图的后处理主要包括生成报表文件、打印输出等操作。本节将详细介绍如何生成报表文件以及打印输出。 7.5.1 生成PCB报表文件 PCB编辑器同原理图编辑器一样，都在编辑完成后提供了报表功能。PCB的报表功能集中在Reports菜单中，如图7-120所示。 共二十四页7.5 PCB图的后处理 在该菜单中，提供了PCB特有的报表Netlist Status（网络布线长度报表）。其他报表与原理图的相应报表完全相同，这里就不再叙述相应的生成过程了。下面以PCB特有的报表Netlist Status（网络

11、布线长度报表）为例讲述其生成过程。执行(zhxng)ReportsNetlist Status命令，系统将自动生成后缀为.REP的报表文件，如图7-121所示。（部分）共二十四页7.5 PCB图的后处理 7.5.2 打印输出PCB图 PCB图的打印输出中，打印机的设置同原理图打印机的设置相同(xin tn)，这里就不再详述。下面具体介绍PCB图的打印步骤。（步骤祥见书）共二十四页7.6 软件演示(ynsh)综合范例目标：以如图7-125所示的原理图为例，生成该原理图的PCB板，并以3D的形式表示出来。（说明：由于(yuy)Protel DXP 具有原理图与PCB图双向转换生成的功能，所以由原理

12、图生成PCB图，不用必须生成原理图的网络报表，这一点与Protel DXP以前的版本用很大的不同）。通过该实例的练习，读者可以初步掌握生成印刷电路板的基本步骤与方法，并制作自己需要的印刷电路板。 （软件演示） 共二十四页7.7 本章(bn zhn)小结本章主要讲述与PCB设计密切相关的一些基本概念，包括PCB设计的基本原则、结构组成、设计流程、参数设置以及如何生成PCB报表文件和打印输出PCB图 。 PCB设计的好坏直接影响电路板抗干扰能力的大小。因此在做PCB设计时，一定要遵循PCB设计的一般规则，以达到抗干扰设计的要求。 PCB 板包含一系列元器件、由印刷电路板材料支持并通过铜箔层进行电气

13、(dinq)连接的电路板，还有在印刷电路板表面对PCB板起注释作用的印丝层等。 PCB设计流程包括绘制电路原理图、规划印刷电路板、元器件封装、元器件布局、自动布线、手工调整、保存输出等。 共二十四页7.7 本章(bn zhn)小结设置PCB系统参数主要在“Board Options”对话框中实现，执行DesignOption命令，即可弹出如图7-2所示的“Board Options”对话框。 电路参数的设置直接影响PCB设计的效果，因此设置电路参数是电路板设计过程中非常重要的一个环节。电路参数设置主要在“Preferences”对话框中实现，执行ToolsPreference命令即可打开“Pr

14、eferences”对话框，在该对话框中可以对光标显示、层颜色、系统默认值等进行设置 。 与原理图设计系统一样，PCB设计系统也提供了各种工具栏，主要包括放置工具栏、元器件调整工具栏和查找选择集工具栏 。 PCB图的绘制流程包括准备原理图和SPICE netlist、规划电路板、加载SPICE netlist与元器件封装、自动布局(bj)元件、手工调整元器件布局(bj)、自动布线、手工调整布线和利用向导创建新的PCB等 。 共二十四页7.7 本章(bn zhn)小结利用向导创建新的PCB后，可以(ky)执行3D效果图命令来直观地看一看所设计的电路板布局，执行ViewBoard in 3D命令，

15、系统将自动生成一个3D的效果图 。 绘制完成的PCB图一般需要进行后处理，PCB图的后处理主要包括生成报表文件、打印输出等操作 。 通过本章的学习，读者可以全面系统地掌握PCB设计的整个流程与方法，从而独立制作出符合设计要求的PCB 板 。共二十四页7.8 本章(bn zhn)习题本章习题（包括思考题和操作题）1. PCB设计的基本流程是什么？2. 如何利用PCB向导(xingdo)生成一个新的PCB文档？3. 简述从电路原理图到生成PCB 3D效果图的操作过程。4. 简述PCB布局的流程。共二十四页7.8 本章(bn zhn)习题5. 如何设置PCB的系统参数？6. 如何设置PCB的电路参数？7. PCB图的后处理主要包括那些操作？如何生成报表(bobio)文件？如何设置打印输出？共二十四页7.8 本章(bn zhn)习题二、基本操作题 具体内容详见课本(kbn)第204页 P204共二十四页内容摘要第7章 PCB设计系统。PCB设计的好坏直接影响电路板抗干扰能力的大小。之间的连线等的设计都会影响电