印制电路板设计

1、印制电路板设计一、绘制单层原理图步骤1、新建或打开设计数据库文件（.ddb）、新建原理图文件 （.SCH）；2、电路图版面设计；3、打开工具栏、装入所需的元件库；4、放置元件（元件数据库一元件库一元件、元件名，浏览、查找）；5、电路图布线；6、编辑器件（代号、型号、规格、封装）和连线；7、电路图的调整、检查和修改；8、补充完善（加入图片、信号波形、文本、标注等）；9、电气规则检查；产生网络表；10、保存和打印输出（可转到WORD里）。原理图绘制常用库：C: Program Files Design Explorer 99 SE Library Sch Miscellaneous Devices

2、.ddb 分立元件C: Program Files Design Explorer 99 SE Library Sch Protel DOS Schematic Libraries 集成电路二、常用电子器件的器件名与封装名序号名称器件名封装名序号名称器件名封装名1电阻RES1RES2AXIAL系列21三极管NPNPNPTO-1262二山端电位器RES3RES4SIP-222或门 或非门ORNORDIP3- 二山三端电位器POT1POT2SIP-323非门NOTDIP4电感INDUCTOR1、 2、 3、 4RAD系列24光电二极管PHOTODIODE5电容CAPRAD系列25光电三极管PHOT

3、O-NPN6发光管LEDDIODE26/止 g 存储器27C256DIP287电解电容ELECTRO1ELECTRO2RB系列278D触发器74LS373DIP208发光管LEDRAD系列28与非门74LS00DIP149可控硅SCRTO-12629OC门74LS01DIP1410天线ANTENNASIP-230非门74LS04DIP1411电池BATTERYPOLAR31与非门74LS20DIP1412桥堆BRIDGE1BRIDGE232D触发器74LS74DIP1413晶振CRYSTALXTAL-133译码器74LS48DIP1614信号灯LAMP34JK触74LS112DIP16发器15

4、保险丝FUSE35数选器74LS153DIP1616场效应管JFETTO-12636计数器74LS160DIP1617稳压管ZENERDIODE37移位器74LS194DIP1618按钮SW-PB38二态门74LS244DIP2019喇叭SPEAKER39/止 g 存储器RAM2114DIP2020二极管DIODEDIODE40单片机DS80C320MCGDIP40注：每一个具体的器件有一个元件名相对应，同一器件可用不同的封装名，不同器件可用同一的封装名，元件名和封装名在相应的数据库、元件库、封装库里，所有双列直插集成电路（管脚距离：100mil）应用：DIP系列封装，所有插针应用：SIP系列

5、封装，可以自定义元件和封装，可以就地放焊盘一安装器件。三、Protel 99SE原理图绘制常见命令Protel 99SE原理图绘制常见命令序 号常见命令功能含义序 号常见命令功能含义1File - New Design.新建设计数据库23PlaceJunction放置节点2File - New新建原理图文件24PlacePower Port放置电源端口3File - Open打开已建设计25PlaceWire放置连线4Edit Undo取消当前操作26PlaceNet Lable放置网络标号5Edit Clear清除选定区域27PlacePort放直端口6EditSelect选择区域28Pla

6、ceSheet Symbol放置图纸符号7EditDeSelect取消选择的区域29PlaceAdd Sheet En.放置符号端口8EditToggle Selection逐个选中器件30PlaceAnnotation放置排列9EditDelete删除31PlaceText Frame放置文本10Edit Move移动32PlaceDrawing Tools放置绘图工具11Edit Align排列33PlaceDirectives-NoERC放置忽略ERC测 试点，避免警告12ViewFit Document显示整个图纸34PlaceDirectives-PCBLayout放置PCB布线指示

7、13ViewFit All Objects显示整张图35Design Update PCB.更新PCB14View Around Point以点放大图36Design Browse Li.浏览元件15ViewDesign Manager打开关闭管理员37DesignCreate Netlist产生网络表16ViewStatus Bar状态栏切换38DesignCreate Sheet从符号生成ViewCommand Status命令状态栏切换From Symbol图纸17ViewToolbars打开关闭绘图 工具39DesignCreate Symbol From Sheet从图纸生成 符号1

8、8View Visible Grid显示可视栅格40DesignOptions板面设置19Place Bus放置总线41Design Add/Remove增加删除元件库20Place Bus Entry放置总线入口42ToolsERC.电气规则检查21PlacePart放置兀件43ToolsFind Component查找器件22ESC或右键取消功能44ToolsUp/Down Hier.上下层切换四、印制电路板设计基本概念1定义：所谓印制电路板，是以绝缘基板为基础材料加工成一定尺寸的板，在上面有导电图形和所有设计好的孔（如元件孔、机械安装孔及金属化孔等），一实现元器件之间的电气互连。2作用：

9、印制电路板通常起三个作用：（1）为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。（2）提供电路的电气连接。（3）用标记符号将板上所安装的各个器件标注出来，便于插装、检查及调试。3印制电路板的组件（1）板层及其作用；（从何处打开和关闭，何处切换）；（2）焊盘（Pad）：用于固定元器件管脚或引出连线、测试线等；（3）过孔（Via）：在双层和多层板中，为连通各层之间的印制导线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔。4连线印制导线用于印制电路板上的线路连接，通常是两个焊盘（或过孔）间的连线，而大部分焊盘就是元件的管脚，在单面板中无法连接两个焊盘时，往往通过跳线或过孔实现连接。双面 板中：TOP层一般布垂

10、直线（也可布斜线），BOTTOM 一般布水平线（也可布斜线）；单面板中：只在BOTTOM层布线。5封装指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊盘位置，对每个元件应给它一个适当的封 装以保证元件恰好装到印制板上，不同的元件可以使用同一个封装，同一元件可以采用不同的封 装形式。分：插针式封装和表面安装式封装。五、PCB的元件布局和走线规则元件布局的原则1、按照信号流走向布局的原则多数情况下，信号流向安排：从左到右（左输入，有输出）或从上到右（上输入，下输出）.与 输入、输出端直接相连的元件应该放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。以每个功能电路的 核心元件为中心，维绕它进行布局（T、IC）。要考

11、虑每个元件的形状、尺寸、极性和引脚数目， 以缩短连线为目的，调整它们的方向和位置。2、优先确定特殊元件的位置所谓特殊元件是指那些从电、磁、热、机械强度等几方面对整机性能产生影响或根据操作要求 而固定位置的元件（T、B、L、传感器等）。3、防止电磁干扰电磁干扰的原因是多方面的，除了外界因素造成干扰外，PCB布线不合理，元件安装位置不恰当等，也会引起干扰，故PCB的布局设计非常重要。对相互可能产生影响或干扰的元件应尽量分开或采取屏蔽措施，要设法缩短高频部分元件之间 的连线，减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰，强电弱电分开、输入输出分开，直流电源引线 较长时，要加滤波元件，防止50Hz交流信号的干

12、扰。喇叭、电磁铁、永磁式仪表会产生恒定磁 场，高频变压器、继电器会产生交变磁场，这些磁场对磁敏元件和铜走线会产生影响。两个电感性 元件，应使它们的磁场相互垂直，对干扰源进行磁屏蔽的罩要接地，使用高频电缆直接传输信号时， 电缆的屏蔽层应一端接地。要防止某些元件和走线可能有较高的电位差，应加大距离，以免放电、 击穿引起意外短路。4、抑制热干扰对大功率R、T、B、大CD等发热元件要通风好，直接固定在机壳上或散热器上，与 其它元件保持一定距离。对温度敏感元件（T、IC、热敏元件、大CD）要远离发热元件。5、增加机械强度要注意整个PCB的重心平衡和稳定：对于又大又重、发热多的元件，应固定在机箱底板上，

13、使整机的重心向下，容易稳定，如果必须安装到PCB上，应采取固定措施。对与尺 寸大于2 0 0 mml5 0mm的PCB，应该采用机械边框加固，在板上留出固定支架、定位钉 和连接插座所用的位置。为保证调试维修安全，高压元件应远离人手触及的地方。6、一般元件的安装与排列1）元件在整个版面上分布均匀、疏密一致。2）元件不要占满板面，四周应留有一定的空间（3 10 mm）。3）元件的布局不能上下交叉，相临两元件之间应保持一定距离，相临元件 的电位差高，应保持安全距离，一般环境中的间隙安全电压：2 0 0 V/mm。4）元件的安装和固定有立式和卧式两种，要确保电路的抗振性好、安装 维修方便、元件排列均匀

14、、有利于铜箔走线的布设。5）元件应该均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各个 单元电路之间和每个元件之间的引线和连接。6）除高频外，一般情况下，元件应规则排列，横平竖直，紧贴板面。7）高频常不规则排列，这时铜箔走线布设方便，并且可以缩短减少 元件的连线，这对于降低线路板的分布参数、抑制干扰很有好处。铜箔走线规则1、一般铜箔走线的宽度在0.32mm之间，现在已能制造线宽和间距在0.1mm以 下的PCB .实践证明：若铜箔走线的厚度为0.05 mm、宽度为1 1.5mm，当通过2A 的电流时，温度升高小于3度，铜箔走线的载流量按2 0A/mm2计算，即当铜箔厚度为0.0 5mm时，1m

15、m宽的铜箔走线允许通过1A电流，因此认为：铜箔走线宽度的毫米数等于载荷电 流的安培数.故铜箔走线的宽度在11 1.5 mm完全符合要求，对于IC，铜箔走线的宽度可 小于1mm，铜箔走线不能太细，应尽可能宽，特别是电源、地线和大电流线，应加大宽度PC B上的接电源、接地应直接连到电源、地线上。2、铜箔走线的间距铜箔走线的距离在1 .5 mm时，其绝缘电阻大于10M，允许的工作电压大于3 0 0 V，距 离在1mm时为2 0 0 V，铜箔走线的距离在1 1.5 mm.3、避免铜箔走线的交叉单面板、双面板，必要时用绝缘导线跨接，不过跨接线应尽量少。4、铜箔走线的走向与形状拐角不得小于90度，避免小尖

16、角，铜箔走线应与焊盘保持最大距离。5、铜箔走线的布局顺序在进行铜箔走线时，应先考虑信号线，后考虑电源线和地线，有些元件选用大面积的铜箔地线作为静电屏蔽层，一般电源线和地线加宽后围绕在PVB四周，作为PCB板的静电屏蔽，提高PCB对外界的抗干扰能力。六、Protel 99绘制印制板的基本步骤-单面板、双面板手工绘制印制板图的详细步骤新建或打开设计数据库文件（.ddb），新建印制板文件；打开有关层面（Mech.、Keep out、Top、Bottom 层）；电路图版面设计（尺寸规划，参数确定）；机械层一确定PCB尺寸、电气禁止层一规定布线范围、DesignOptions、ToolsPre.装入所需

17、的元件封装库；放置元件（元件数据库一元件封装库一封装、浏览）；印制板图布线；编辑器件（代号、型号、规格、封装）和连线；印制板图的调整、检查和修改；补充完善（加入图片、信号波形、文本、标注等）保存和打印输出（可转到WORD里）。同一元件可用不同封装库，不同元件可以用同一封装库印制板绘制常用库：C: Program Files Design Explorer 99 SE Library Pcb Generic Footprints Advpcb Miscellaneous七、Protel 99SE印制版图绘制常见命令Protel 99SE印制版图绘制常见命令序 号常见命令功能含义序 号常见命令功能

18、含义1File - New Design.新建设计数据库26PlacePad放置焊盘2File - New新建印制版文件27Place Via放置过孔3File - Open打开已建设计28PlaceComponent放置封装件4Edit Undo取消当前操作29PlaceCoordinate放置坐标5Edit Clear清除选定区域30PlaceDemonsion放置尺寸6EditSelect选择区域31DesignRules设置PCB设计规则7EditDeSelect取消选择的区域32DesignLoad Nets.装载网络表8EditDelete删除33Design Update Sch.更新原理图9Edit Move移动34Design Browse Comp.浏览封装件10EditOrigin设置坐标圆点35Design Add/Remove增加删除封装库11EditJump跳转到某一目标36DesignMake Library.自建封装库12ViewFit Document显示整个图纸37DesignOptionsPCB版面设计13ViewFit All Objects显示整张图38DesignMech. Layer开关机械层14View Around Point以点放大图39DesignLayer Sta