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.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部分,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,一些主要的设计规则和主要事项,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,若为节省时间,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电气规则检查。
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)。
并在KeepoutLayer层画线确定板子边框的尺寸与外形(若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,否则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设计规则设置,用命令Design/Rules,对各种规则进行设置(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)。
规则较多,要求一定要理解各规则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。
一般自动布局很难达到理想的布局效果,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则(考虑的布局规则主要有:
安全距离、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规则检查。
用命令Tools/DensityMap进行密度图分析,看布局是否合理,否则回到上一步,继续进行调整。
并进行DRC规则检查。
10、自动布线规则设置(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))。
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)。
(3)元件标号与参数的位置与方向调整。
(4)若有些部分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较。
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
1、截取实验图。
图1sch电路图
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:
PCBFootprints.lib
元件库
元件
元件命名
参数
Miscellaneous.ddb
(Miscellaneous.lib)
CON2
J1、JP1
CAPACITOR
C1
10u
CAP
C2、C3
30p、30p
RES1
R1、R2
R3-R6
10k、1k
10k、10k、10k、10k
8051
U1
8051
MiscellaneousDevices.lib
NPN
Q2、Q3
SW-PB
S1、S2、S3、S4
DAC0800
●保存的文件的名称:
●网络表:
[C1RAD0.210u]
[C2RAD0.130p]
[C3RAD0.130p]
[J1SIP2CON2]
[JP1SIP2CON2]
[Q1XTAL1CRYSTAL]
[Q2TO-92A9013]
[Q3TO-92A9013]
[R1AXIAL0.310K]
[R2AXIAL0.31K]
[R3AXIAL0.310K]
[R4AXIAL0.310K]
[R5AXIAL0.310K]
[R6AXIAL0.310K]
[S1DIP4SW-PB]
[S2DIP4SW-PB]
[S3DIP4SW-PB]
[S4DIP4SW-PB]
[U1DIP-408051]
(GNDC2-1C3-1JP1-2Q2-3R1-1S1-2S2-2S3-2S4-2U1-20)
(NetC2_2C2-2Q1-2U1-19)
(NetC3_2C3-2Q1-1U1-18)
(NetJ1_2J1-2Q2-2Q3-2)
(NetQ3_1Q3-1R2-1)
(NetQ3_3Q2-1Q3-3)
(NetR1_2C1-2R1-2U1-9)
(NetU1_1R2-2U1-1)
(NetU1_21R3-1S1-1U1-21)
(NetU1_22R4-1S2-1U1-22)
(NetU1_23R5-1S3-1U1-23)
(NetU1_24R6-1S4-1U1-24)
(VCCC1-1J1-1JP1-1R3-2R4-2R5-2R6-2U1-31U1-40)
●板子信息报告表:
SpecificationsFor实验六.Pcb
On3-Jun-2020at19:
44:
20
SizeOfboard3.225x3.615sqin
Equivalent14pincomponents1.90sqin/14pincomponent
Componentsonboard19
LayerRoutePadsTracksFillsArcsText
------------------------------------------------------------------------
TopLayer074000
BottomLayer052000
TopOverlay01050538
KeepOutLayer010000
MultiLayer860000
------------------------------------------------------------------------
Total862410538
LayerPairVias
----------------------------------------
TopLayer-BottomLayer5
----------------------------------------
Total5
Non-PlatedHoleSizePadsVias
----------------------------------------
----------------------------------------
Total00
PlatedHoleSizePadsVias
----------------------------------------
28mil(0.7112mm)85
30mil(0.762mm)60
32mil(0.8128mm)720
----------------------------------------
Total865
TopLayerAnnularRingSizeCount
----------------------------------
18mil(0.4572mm)60
20mil(0.508mm)6
22mil(0.5588mm)5
30mil(0.762mm)12
34mil(0.8636mm)8
----------------------------------
Total91
MidLayerAnnularRingSizeCount
----------------------------------
18mil(0.4572mm)60
20mil(0.508mm)6
22mil(0.5588mm)5
30mil(0.762mm)12
34mil(0.8636mm)8
----------------------------------
Total91
BottomLayerAnnularRingSizeCount
----------------------------------
18mil(0.4572mm)60
20mil(0.508mm)6
22mil(0.5588mm)5
30mil(0.762mm)12
34mil(0.8636mm)8
----------------------------------
Total91
PadSolderMaskCount
----------------------------------
4mil(0.1016mm)86
----------------------------------
Total86
PadPasteMaskCount
----------------------------------
0mil(0mm)86
----------------------------------
Total86
PadPwr/GndExpansionCount
----------------------------------
20mil(0.508mm)86
----------------------------------
Total86
PadReliefConductorWidthCount
----------------------------------
10mil(0.254mm)86
----------------------------------
Total86
PadReliefAirGapCount
----------------------------------
10mil(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
10mil(0.254mm)35
12mil(0.3048mm)58
20mil(0.508mm)136
----------------------------------
Total241
ArcLineWidthCount
----------------------------------
10mil(0.254mm)5
----------------------------------
Total5
ArcRadiusCount
----------------------------------
25mil(0.635mm)5
----------------------------------
Total5
ArcDegreesCount
----------------------------------
1805
----------------------------------
Total5
TextHeightCount
----------------------------------
60mil(1.524mm)38
----------------------------------
Total38
TextWidthCount
----------------------------------
10mil(0.254mm)38
----------------------------------
Total38
NetTrackWidthCount
----------------------------------
10mil(0.254mm)13
----------------------------------
Total13
NetViaSizeCount
----------------------------------
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,印制电路板的确有很大的难度,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。
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- 实验 报告 单面 印制 电路板 PCB 设计