实验六报告单面印制电路板PCB设计.docx

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实验六报告单面印制电路板PCB设计

实验报告

实验六单面印制电路板（PCB）设计

一、实验目的

1、熟悉印制电路板（PCB）（也称印刷电路板）设计程序的工作环境与工作参数设置。

2、掌握印制电路板的设计的各个环节。

3、要求做到能设计出较高质量的印制电路板。

二、实验原理简述

印制电路板（PCB）设计是Protel电子设计软件的一个重要局部，许多工业产品和家用电器都使用了印刷电路板，所以作为一个电子产品的设计，印制电路板的设计就显得至关重要了。

印制电路板有单面、双面和多层之分，单面印制电路板只适用于较简单的电路，而双面印制电路板适用于较复杂的电路，多层板适用于复杂电路。

要设计一块非常优秀的印制电路板，要考虑许多因数，如布局、布线、抗干扰、发热多的元件的布局、体积大的元件的布局、插座的布局、数模电路混合的板子的布局、电源线与地线的处理、高频电路板的布局等等。

而在较短实验时间内，大家不可能考虑那么周全，但要求大家尽可能的多考虑各方面的因数，一些主要的设计规那么和主要事项，还是必须要掌握的。

本次实验是根据一个给出的电路原理图（如图5,假设为节省时间，也可以使用以前实验中绘制过的电路），设计一块单面板。

三、实验内容与主要步骤

1、绘制电路图，输入每个电路封装形式，进行ERC电气规那么检查。

2、生成该电路的网络表。

3、新建一个PCB文件（*.pcb）。

4、设置工作环境参数（工作环境参数也可不设置，采用默认参数即可）。

5、设置相对坐标原点（用命令Edit/Origin/Set）o并在KeepoutLayer层画线确定板子边框的尺寸与外形（假设要精确按坐标定义板子的尺寸与形状，在画线时，配合使用J+L键进行）。

6、通过Design/Netlist命令，用网络表的形式调入PCB元件置工作界面（当然也可以在电路图SCH环境中，用同步器Design/UpdatePCB调入PCB元件，但建议使用网络表的形式）。

这一步要注意的是网络表不能有错误，否那么要回到电路图中去修改，再次生成网络表并保存覆盖原有网络表，直到网络表正确为止。

7、PCB设计规那么设置，用命令Design/Rules,对各种规那么进行设置（如元件安全距离、走线角度、板层设置、布线优先级、布线技术算法、过孔、线宽等）。

规那么较多，要求一定要理解各规那么的含义和设置方法与技巧。

8、自动布局（用命令Tools/AutoPlace）和手工布局。

一般自动布局很难到达理想的布局效果，一般要采用自动布局和手工调整布局相结合的形式，或干脆就不使用自动布局，而直接使用手工布局。

在布局时可使用排齐工具（或命令Tools/AlignComponents）来帮助进行调整。

因布局阶段对印制电路板设计是最为关键的环节，所以要求布局一定要符合规那么（考虑的布局规那么主要有：

平安距离、信号流方向、总连线最短、插座的布置、核心元件的布置、数模混合电路的布置、高频元件的布置、抗干扰措施的安排、有利于工程安装、布局美观工整等）

9、密度分析与DRC规那么检查。

用命令Tools/DensityMap进行密度图分析，看布局是否合理，否那么回到上一步，继续进行调整。

并进行DRC规那么检查。

10＞自动布线规那么设置（用命令AutoRoute/Setup）与自动布线（用命令AutoRoute/All,局部布线用AutoRoute/Net（或Connection＞Component＞Area））o

11、修改与调整。

（1）对布得不好的连线进行手工修改或调整。

（2）处理好电源线与地线（允许范围内，线尽可能粗些、短些）o（3）元件标号与参数的位置与方向调整。

（4）假设有些局部要求进行特殊处理的要进行特殊处理（如补泪滴、铺铜等）。

（5）放置工程安装螺钉孔。

（6）标注尺寸与坐标。

12＞生成板子信息报表

13、生成材料清单并与电路图的材料清单比拟。

14、保存

15、打印（在File/SetupPrinter项设置参数）。

要求用分层（Final）打印方式，打印电路图、顶层（TopLayer）、底层（BottomLayer）＞丝印层（Silkscream）＞焊盘层（PadMaster）＞阻焊层与助焊层（Mask）。

四、实验报告要求

图1sch电路图

实验六.ddb|DocumentsU1实验六.Pcb|实验六.DRC|

TopUyefMechancallMechancaMTopQved叩‘•eepOi/L^efMdiiLay&i

图2PCB电路板

图3顶层（TopLayer）打印截图

图4丝印层（Silkscream）打印截图）

图5焊盘层打印截图

2、在实验原始数据记录栏中，填写本次实验所用到的PCB元件库名称、保存的文件的名称、网络表、板子信息报告表。

•PCB元件库名称：

元件库

元件

元件命名

参数

（Miscellaneous.lib）

C0N2

JI、JP1

CAPACITOR

Cl

lOu

CAP

C2、C3

30p^30p

RES1

Rl、R2

R3-R6

10k、Ik

10k、10k、10k、10k

8051

U1

8051

NPN

Q2、Q3

SW-PB

SI、S2、S3、S4

DAC0800

•保存的文件的名称:

实我实验实验六.DRC实我六.ERC实我A.lib实我六.NET家猷甚吊实验实我六.Sch实验六.XLS

•网络表:

[ClRAD0.210u]

[C2RAD0.130p]

[C3RAD0.130p]

[JISIP2CON2]

[JP1SIP2CON2]

[QIXTAL1CRYSTAL]

[Q2TO-92A9013]

[Q3TO-92A9013]

[R1AXIAL0.310K]

[R2AXIAL0.3IK]

[R3AXIAL0.310K]

[R4AXIAL0.310K]

[R5AXIAL0.310K]

[R6AXIAL0.310K]

[SIDIP4SW-PB]

[S2DIP4SW-PB]

[S3DIP4SW-PB]

[S4DIP4SW-PB]

[U1DIP-408051]

（GNDC2-1C3-1JP1-2Q2-3Rl-1Sl-2S2-2S3-2S4-2Ul-20）

（NetC22C2-2Q1-2U1-19）

（NetC32C3-2Q1-1Ul-18）

（NetJl2Jl-2Q2-2Q3-2）

（NetQ3lQ3-1R2-1）

（NetQ33Q2-1Q3-3）

（NetRl2Cl-2Rl-2Ul-9）

（NetUllR2-2U1-1）

（NetUl21R3-1Sl-1Ul-21）

（NetUl22R4-1S2-1Ul-22）

（NetUl23R5-1S3-1Ul-23）

（NetUl24R6-1S4-1Ul-24）

（VCCCI-1Jl-1JP1-1R3-2R4-2R5-2R6-2U1-31Ul-40）

•板子信息报告表：

SpecificationsFor实验六.Pcb

On3-Jun-202Xat19:

44:

20

SizeOfboard

Equivalent14pincomponentsComponentsonboard

Layer

3.225x3.615sqin

1.90sqin/14pincomponent

19

RoutePadsTracksFillsArcs

Text

74

TopLayer

0

BottomLayer

0

52

0

0

TopOverlay

0

105

0

38

KeepOutLayer

0

10

0

0

MultiLayer

86

0

0

0

Total

86

241

0

38

LayerPair

Vias

TopLayer-BottomLayer

5

Total

5

Non-PlatedHoleSize

Pads

Vias

Total

0

0

PlatedHoleSize

Pads

Vias

28mil（0.7112mm）

8

5

30mil（0.762mm）

6

0

32mil（0.8128mm）

72

0

Total

86

5

TopLayerAnnularRingSizeCount

18mil（0.4572mm）

60

20mil（0.508mm）

6

22mil（0.5588mm）

5

30mil（0.762mm）

12

34mil（0.8636mm）

8

0

0

5

0

0

5

MidLayerAnnularRingSize

Count

18mil（0.4572mm）

20mil（0.508mm）

22mil（0.5588mm）

30mil（0.762mm）

34mil（0.8636mm）

60

6

5

12

8

Total

91

BottomLayerAnnularRingSizeCount

18mil（0.4572mm）60

20mil（0.508mm）6

22mil（0.5588mm）5

30mil（0.762mm）12

34mil（0.8636mm）8

Total91

PadSolderMask

Count

4mil（0.1016mm）

86

Total

86

PadPasteMask

Count

Omil（0mm）

86

Total

86

PadPwr/GndExpansion

Count

20mil（0.508mm）

86

Total

86

PadReliefConductorWidthCount

lOmil（0.254mm）86

Total86

PadReliefAirGapCount

lOmil（0.254mm）86

Total86

PadReliefEntriesCount

486

Total86

ViaSolderMaskCount

4mil（0.1016mm）5

Total5

ViaPwr/GndExpansionCount

20mil（0.508mm）5

Total5

TrackWidthCount

8mil（0.2032mm）12

lOmil（0.254mm）35

12mil（0.3048mm）58

20mil（0.508mm）136

Total241

ArcLineWidthCount

lOmil（0.254mm）5

Total5

ArcRadiusCount

25mil（0.635mm）5

Total5

ArcDegreesCount

1805

Total5

TextHeightCount

60mil（1.524mm）38

Total38

TextWidthCount

lOmil（0.254mm）38

Total38

NetTrackWidthCount

lOmil（0.254mm）13

Total13

Count

NetViaSize

50mil（1.27mm）13

Total13

RoutingInformation

Routingcompletion:

100.00%

Connections:

36

Connectionsrouted:

36

Connectionsremaining:

0

3、将打印的图纸粘贴在实验报告本中。

4、实验内容必须保存，每次同实验报告一起上交。

5、写出总结心得。

这次实验总体来说耗时较长，印制电路板确实有很大的难度，但是只要敢尝试就总会有收获。

从画原理图，一个一个元件去封装，再生成到PCB文件里，调格局、排布、布线等都有一定挑战。

因此学到的新知识总是在不断在新认识中累积，也是获益匪浅。