AltiumDesigner原理图与PCB设计课件

项目三设计稳压电源PCB单面板电子CAD学习目标教学模式掌握自动规划电路板的方法及技巧。掌握PCB编辑器工作环境的设置。理解封装在印制电路板设计中的重要性。手动布线的方式和方法。理解印制电路板设计规则检查的实际意义。工作任务印制电路板基础知识。用向导规划将项目一稳压电电路设计成单面PCB板图。对PCB进行设计规则检查。重难点内容1、向导自动规划PCB板形状2、原理图中元器件封装类型的检查及修改3、元器件和网络的导入与修改4、手动布局、交互式布线1.元件的封装类型教学模式元件封装类型是为了实际元器件在印制电路板上焊接、安装、维护服务的，必须保证在印制电路板上给该元器件预留的足够位置空间，焊盘形状大小要保证元器件引脚插得进去、焊盘与元件引脚一一对应、焊盘间距与元件引脚间距保持一致等。一个封装类型对应一个封装名称，包含了元件的外形长宽尺寸、焊盘尺寸、引脚信息(名称、数量、长短、间距、电气特性)等基本信息。相关知识教学模式根据电路原理图，按照信号走向逐个安排各电路元器件的位置，以电路核心元器件为中心，其它元器件围绕电路核心元器件进行布局。信号的流向一般从左到右、或从上到下，元器件放置相互平行、或垂直排列，整体要求整齐、美观、紧凑，模拟部分元件与数字部分元件尽量分开，高频信号与低频信号尽量分开，输入信号和输出信号尽量分开。2.元件布局3.网络标号网络即电线，网络标号是网络的名，网络标号具有实际的电气连接意义，电路图中具有相同网络标号的导线，它们实际上是连接在一起的，当需要连接的线段比较长，或因电路较复杂使绘制电连接线比较困难时，应尽量使用放置网络标号的方法来实现电气连接教学模式实用稳压电源电路板制作技术指标要求如下：(1)单面板，电路板尺寸为3000mil×1900mil，禁止布线区与板子边沿的距离为200mil。(2)电路图中所有元器件均采用插针式封装。(3)焊盘之间允许走一根铜膜导线，最小间距为30mil。(4)最小铜膜导线宽度为60mil，导线拐角为45°。(5)对PCB进行设计规则检查。(6)在4角放置4个安装孔，孔径为120mil。项目目标教学模式任务3.1元件封装类型(一)浏览系统元件封装库演示1.打开集成元件库。执行【文件】→【打开】菜单命令，打开路径AD14.2.3\Library中的集成库文件MiscellaneousDevices.IntLib，出现对话框，单击【抽取源文件】按钮。2.打开项目工作面板，库文件MiscellaneousDevices.LibPkg中包含有两个文件。双击MiscellaneousDevices.PcbLib文件名，系统打开封装库环境。3.单击左侧的PCBLibrary工作面板，拉动滚动条，单击每一个封装名称，浏览MiscellaneousDevices.PcbLib中所有封装类型。教学模式任务3.1元件封装类型(二)检查电路图中各元件的封装形式演示1.执行【文件】→【打开工程】菜单命令，打开项目一“实用稳压电源.PrjPCB”，项目中所绘制的“实用稳压电源.SchDoc”也一同被打开。2.双击电路图中的第一个元件“N”，弹出【元件属性】对话框，其Footprint栏有“PIN1”封装类型（不能空白！！）。单击右下角【Edit】按钮，弹出【PCB模型】对话框，这个“N”元件有PIN1封装类型名、能打开看得见封装形状、且符合我们要求，所以单击右下角【确认】按钮保留下这个封装类型。3.依次检查完稳压电源电路中的所有元器件，这个电路简单，电路中所有元件均有默认人封装名、每个封装要能打得开且看得见、符合要求的。4.在此电路中要特别注意元件R1的元件引脚与其封装的引脚关系。在电路原理图中双击节电阻R1打开其属性对话框，点击按钮，钩选中数量列，确认后电路电阻R1的3个引脚就可显示出来，而R1的封装指定的是VR5，二者没有对应起来，直接使用电路板会有问题。要修改R1原理图中的引脚顺序，依然要打开R1属性对话框，点击按钮，调出元件管脚编辑器，修改元件引脚标识,这样就可保证SCH与PCB中引脚一一对应了。教学模式任务3.2自动规划印刷电路板形状执行【文件】→【打开工程】菜单命令，打开项目一项目文件“实用稳压电源.PrjPCB”。演示点击【Files】工作面板，单击收起一部分工作面板内容，单击【Files】工作面板最下面选项“PCBBoardWizard”，启动PCB板向导功能。演示教学模式任务3.2自动规划印刷电路板形状选择电路板配置文件。单击【下一步】按钮，进入【选择电路板配置文件】页面。AD14提供了很多种工业制板的规格，用户可以根据自己的需要进行选择。这里选择Custom选项，自定义电路板的配置文件。选择电路板单位。单击的【下一步】按钮，进入【选择电路板单位】页面，。系统提供两种单位：一种是英制，即mil；另一种是公制，即cm。教学模式任务3.2自动规划印刷电路板形状选择电路板层。单击【下一步】按钮，进入【选择电路板层】页面，单面板只有一个信号层（就是底层：BottomLayer）。选择电路板详情。单击【下一步】按钮，进入【选择电路板详情】页面，输入板子尺寸、元件与板子边的距离200、选中留下尺寸线。教学模式任务3.2自动规划印刷电路板形状选择元器件和布线逻辑。单击【下一步】按钮，进入【选择元件和布线逻辑】页面，按照前面的制板技术要求，焊盘之间允许走一根铜膜导线，满足PCB设计技术条件3的要求。选择过孔风格。单击【下一步】按钮，进入【选择过孔风格】页面，因为前面制板技术要求电路中所有元件均采用插针式元件，又是单面板。教学模式任务3.2自动规划印刷电路板形状选择导线和过孔尺寸。完成PCB的创建。单击【下一步】按钮，单击图中【完成】按钮，从项目工作面板可以看到成功新建了一个FreeDocuments（自由文档）PCB文件。将新建PCB文件追加到工程中。用鼠标对准新建PCB文件名，按住左键不松开，将该PCB文件拖到“实用稳压电源.PrjPCB”工程中再松开鼠标左键，并对新建PCB文件进行“另存为”操作，完成电路板的自动规划工作。教学模式任务3.3设置PCB环境参数设置图纸参数演示对准新建PCB板点击鼠标右键，弹出快捷菜单，执行【跳转栅格】→【栅格属性】菜单命令，弹出【栅格属性】对话框，将栅格步进值X和Y值改为“10mil”,显示增效器改为“2×栅格设置”。教学模式任务3.3设置PCB环境参数2.设置板层和颜色演示(1)执行【设计】→【板层颜色】菜单命令，弹出【视图配置】对话框，机械层只用“机械1”层，取消两个有关DRC后的“√”，加上“PadHoles”、“ViaHoles”后的“√”，其它不变，如图3-27所示。(2)

PCB设计环境的板层鼠标点击板层名可改变当前板层，用键盘上的“+”、“－”键也可改变当前板层。教学模式任务3.3设置PCB环境参数3.设置系统参数演示(1)执行【工具】→【优先选项】菜单命令，弹出【参数选择】对话框，PCB相关参数可以由该对话框的“PCBEditor”选项来设置，在PCB设计中经常需要将某一元器件固定在PCB板的某一位置上，所以最好将【参数选择】对话框中【General】页的“保护锁定的对象”复选框选上。(2)在【参数选择】对话框中，“PCBEditor”选项的【TrueTypeFonts】页“置换字体”内容改为“@仿宋”或其它自己喜欢的字体。4.设置原点演示教学模式任务3.4实用稳压电源PCB单面板设计（一）将原理图封装和网络关系载入到PCB中演示1.将“实用稳压电源.PcbDoc”设为当前文档。2.执行【放置】→【字符串】菜单命令，此时按“Tab”调出对话框，填上自己的名字，选中粗体，点击【确认】键，工作光标上就会粘有自己名字的字符串，用“+”“－”键将“TopOverlay”设为当前层，在板子右下角处放置自己名字的字符串。3.执行【设计】→【ImportChangesFrom实用稳压电源.PRJPCB】菜单命令，弹出【工程更改顺序】对话框。5.单击【关闭】按钮，关闭【工程更改须序】对话框。4.单击【生效更改】按钮，在【检查】列下面就会出现一列(若有，大多性况下请认真检查原理图中相关元器件封装类型Footprint是否有误)，。再单击【执行更改】按钮，系统将稳压电源电路中的元件、网络全部载入到当前PCB文件中，此时工程变化订单对话框中的【完成】列。任务3.4实用稳压电源PCB单面板设计（二）手动布局演示1.鼠标左键点击红色的Room空间空白处，按小键盘上“Delete”可删除Room空间。2.按照前面学过的布局原则，课题“锁定”L、N、T、D1、P1五个元件，防止这些大的、输入、输出元件位置被误动。3.按布局原则，元器件的飞线要短、顺畅，可调器件放板子边，核心器件放板子中心，输入放左输出放右，所有元器件引脚离PCB板边缘的距离3mm以上，器件尽量对齐，满足布局原则。4.电路图中所有元器件均采用插针式封装。教学模式任务3.4实用稳压电源PCB单面板设计（三）单面手动布线演示1.执行【设计】→【规则】菜单命令，展开设计规则中的电气绝缘值，已设定为30mil，满足了设计技术指标3的要求。2.线宽定为60mil，布线转角已设定为45度，3.布线板层只选中底层BottomLayer上布电线，4.设置丝印层到焊接掩模间距为2mil。5.执行【放置】→【交互式布线】菜单，除GND网络外所有网络均要布通且均布置在BottomLayer底层上，完成单面板布线要求。6.将压在焊盘上、其它丝印上的丝印（黄色）移开。7.对PCB进行设计规则检查。执行【工具】→【设计规则检查】菜单命令，执行PCB规则检查。系统自动产生一个文件“Designrulecheck-实用稳压电源.html”，分析并消除错误。教学模式任务3.4实用稳压电源PCB单面板设计（四）PCB板后期处理演示1.放置4个安装孔。执行【放置】→【过孔】菜单命令，按Tab键调出过孔属性对话框，将孔尺寸、直径改为120mil