电子CAD课程设计6.docx
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电子CAD课程设计6
目录
第1章电路图绘制1
第2章元器件参数对应封装选择及说明2
第3章ERC与网络表4
第4章PCB制板与工艺设计6
第5章各种报表的生成8
第6章PCB各层面输出与打印10
第7章总结15
参考文献16
第1章
电路图绘制
第2章元器件参数对应封装选择及说明
序号
型号
编号
封装
1
DB9
DB9
DB9/M
XT1
XT1
XTAL1
3
0.1
C3
RAD0.2
4
0.1
C10
RAD0.2
5
0.1
C2
RAD0.2
6
0.5
R10
AXIAL0.3
7
1K8
R11
AXIAL0.3
8
1Kx8
RP1
SIP9
9
1uF
C6
RB.3/.6
10
2K2
R7
AXIAL0.3
11
2K2
R8
AXIAL0.3
12
2k2
R9
AXIAL0.3
13
4K7
R1
AXIAL0.3
14
4k7
R2
AXIAL0.3
15
10k
R3
AXIAL0.3
16
10k
R4
AXIAL0.3
17
10uF
C1
RB.3/.6
18
16K
R12
AXIAL0.3
19
27PF
C4
RAD0.2
20
29PF
C5
RAD0.2
21
33uF
C8
RB.3/.6
22
120uH
L1
AXIAL0.3
23
220
R13
AXIAL0.3
24
220p
C9
RAD0.2
25
470
R5
AXIAL0.3
26
4148
D3
DX1
27
9014
Q2
TO-18
28
9014
Q1
TO-18
29
AT89C51
U1
DIP40
30
BS170
Q4
TO-18
31
BS250
Q3
TO-18
32
CD4503
U2
DIP8
33
LED
LED1
DIODE0.4
34
MC34063
U3
DIP8
35
TOPCUSB
J1
SIP2
36
ZIF40
ZIF40
DIP40
第3章ERC与网络表
3.1ERC
ErrorReportFor:
Documents\gctc.Sch13-Apr-201608:
22:
46
EndReport
3.2网络表
[
29PF
D3
C1
]
DX1
RB.3/.6
[
4148
10uF
C6
]
]
RB.3/.6
[
[
1uF
DB9
C2
]
DB9/M
RAD0.2
[
]
0.1
C8
[
]
RB.3/.6
J1
[
33uF
SIP2
C3
]
TOPCUSB
RAD0.2
[
]
0.1
C9
[
]
RAD0.2
L1
[
220p
AXIAL0.3
C4
]
120uH
RAD0.2
[
]
27PF
C10
[
]
RAD0.2
LED1
[
0.1
DIODE0.4
C5
]
LED
RAD0.2
[
]
4K7
R7
]
AXIAL0.3
CD4503
[
2K2
]
R2
]
[
AXIAL0.3
[
U3
4k7
R8
DIP8
]
AXIAL0.3
MC34063
[
2K2
]
R3
]
[
AXIAL0.3
[
XT1
10k
R9
XTAL1
]
AXIAL0.3
]
[
2k2
[
R4
]
ZIF40
AXIAL0.3
[
DIP40
10k
R10
ZIF40
]
AXIAL0.3
]
[
0.5
(
R5
]
12V
AXIAL0.3
[
C8-1
470
R11
]
AXIAL0.3
[
1K8
]
U1-15
LED1-K
[
)
Q1-3
U2
(
Q2-1
12V/H
Q2-3
CD4503
U2-1
R4-2
]
U2-4
R8-1
[
U2-12
R11-1
U3
)
U1-9
DIP8
(
U2-6
MC34063
50/2051
U2-7
]
ZIF40-29
U3-2
[
)
U3-4
XT1
(
ZIF40-20
XTAL1
51/2051
)
]
R3-1
(
[
U1-14
NetC4_2
ZIF40
)
C4-2
DIP40
(
U1-19
ZIF40
CTS
XT1-2
]
DB9-8
)
(
R7-1
(
12V
)
NetDB9_5
C8-1
(
DB9-5
C10-1
GND
Q4-3
D3-2
C1-2
)
R1-1
C2-2
(
R2-2
C3-2
NetQ3_2
R12-2
C4-1
Q3-2
U2-3
C5-2
R7-2
)
C8-2
U1-37
(
C9-2
ZIF40-37
12V/5V
C10-2
)
R4-1
J1-1
(
)
R12-1
P03
(
U3-5
RP1-5
NetR1_2
)
U1-36
Q1-2
(
ZIF40-36
R1-2
NetU3_1
)
U2-10
D3-1
(
U2-11
L1-1
P04
)
U3-1
RP1-6
(
)
U1-35
NetR2_1
(
ZIF40-35
Q2-2
NetU3_3
)
R2-1
C9-1
(
U2-9
U3-3
P05
)
)
RP1-7
(
(
U1-34
NetR3_2
NetU3_8
ZIF40-34
Q1-1
R13-1
)
R3-2
U3-8
(
)
)
P06
(
(
RP1-8
NetR5_1
P00
U1-33
LED1-A
RP1-2
ZIF40-33
R5-1
U1-39
)
)
ZIF40-39
(
(
)
P07
NetR10_1
(
RP1-9
L1-2
P01
U1-32
R10-1
RP1-3
ZIF40-32
R13-2
U1-38
)
U3-7
ZIF40-38
(
)
)
P10
(
(
U1-1
NetR11_2
P02
U2-13
R11-2
RP1-4
)
)
P13
ZIF40-5
(
U1-4
)
P12/P31
ZIF40-4
(
U1-3
)
P15/P32
ZIF40-3
(
U1-6
)
P14/XTAL1
ZIF40-6
(
U1-5
)
第4章PCB制板与工艺设计
4.1印制电路板的设计
4.1.1印制电路板的前期准备
1.准确无误的原理图和网络表。
2.带有元件编码的正式BOM。
3.PCB结构图。
4.细阅读原理图,了解电路架构,理解电路的工作条件。
5.确认PCB中关键的网络,了解高速元件的设计要求。
4.1.2设计流程
1.打开网络表(可以利用一些编辑器辅助编辑),将所有封装浏览一遍,确保所有元件的封装都正确无误并且元件库中包含所有元件的封装。
2.元件库中不存在的封装,应让硬件工程师提供元件DATASHEET或实物由专人建库并请对方确认。
3.根据PCB结构图,或相应的模板建立PCB文件,包括安装孔、禁布区等相关信息。
4.尺寸标注,在钻孔层中应标明PCB的精确结构,且不可以形成封闭尺寸标注。
5.载入网表并排除所有载入问题,具体请看《PROTEL技术大全》。
其他软件载入问题有很多相似之处,可以借鉴。
6.如果使用PROTEL,网表须载入两次以上(没有任何提示信息)才可以确认载入无误。
4.1.3印制电路板的布局
1.按照信号流的走向布局首先把整个电路按照功能划分成若干个单元电路,按照电信号的流向依次安排各个功能电路单元在板上的位置其布局应便于信号流通并使信号流向尽可能保持一致的方向。
以每个功能电路的核心元件为中心一般以三极管或集成电路等作为核心元件,围绕它来进行布局并根据各电极位置来排布其他元器件。
2.电子整机产品的干扰问题比较复杂它可能由电、磁、热、机械等多种因素引起。
在设计印制板的版面、决定整机电路布局的时候应该分析电路原理先确定特殊元器件的位置,然后使印制板上可能产生的干扰得到最大限度的抑制。
3.对于电位器可变电容器或可调电感线圈等可调节的元件布局要考虑整机结构的安排。
如果是机外调节其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应如果是机内调节则应放在印制板上能够方便地进行调节的地方。
为了保证调试、维修的安全特别要注意带高电压的元器件,例如显示器的阳极高压电路元件尽量布置在操作时人手不易触及的地方。
4.要注意整个电路板的重心平衡与稳定。
对于大而重、发热量较多的元器件如电源变压器、大电解电容器和带散热片的大功率晶体管等一般不要直接安装固定在印制板上。
应当把它们固定在机箱底板上使整机的重心靠下容易稳定。
否则这些大型元器件不仅要大量占据印制板上的有效面积和空间而且在固定它们时往往可能使印制板弯曲变形导致其他元器件受到机械损伤,还会引起对外连接的接插件接触不良。
重量在15g以上的大型、元器件如果必须安装在电路板上不能只靠焊盘焊接固定应当采用支架或卡子等辅助固定措施。
4.1.4元器件的排列方式
1.元器件应当均匀、整齐、紧凑地排列在印制板上尽量减少和缩短各个单元电路之间和每个元器件之间的引线。
2.元器件的轴线方向排列一致并与板面的四周垂直、平行。
这种排列方式元器件排列规范整齐美观方便装配、焊接、调试易于生产和维护。
电子仪器中的元器件常采用这种排列方式。
元器件卧式安装时一般要以规则排列为主。
4.1.5PCB布线
1.相邻层的走线方向成正交结构,避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。
2.密度疏松原则:
从印制板上连接关系简单的器件着手布线,从连线最疏松的区域开始布线,以调节个人状态。
3.核心优先原则:
例如DDR、RAM等核心部分应优先布线,类似信号传输线应提供专层、电源、地回路。
其他次要信号要顾全整体,不可以和关键信号想抵触。
4.关键信号线优先:
电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。
5.尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。
应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法,保证信号质量。
7.电源层和地层之间的EMC环境较差,应避免布置对干扰敏感的信号。
6.有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上,相同阻抗的差分网络应采用相同的线宽和线间距。
第5章各种报表的生成
SpecificationsForPCB1.PCB
On13-Apr-2016at12:
13:
47
SizeOfboard3.97x4.97sqin
Equivalent14pincomponents1.47sqin/14pincomponent
Componentsonboard36
LayerRoutePadsTracksFillsArcsText
----------------------------------------------------------------
TopLayer0272000
BottomLayer0253000
Mechanical105000
TopOverlay018601172
KeepOutLayer05000
MultiLayer1880000
----------------------------------------------------------------
Total18872101172
LayerPairVias
----------------------------------------
TopLayer-BottomLayer16
----------------------------------------
Total16
Non-PlatedHoleSizePadsVias
----------------------------------------
Total00
PlatedHoleSizePadsVias
----------------------------------------
28mil(0.7112mm)2016
30mil(0.762mm)140
32mil(0.8128mm)1430
38mil(0.9652mm)90
110mil(2.794mm)20
----------------------------------------
第6章PCB各层面输出与打印
6.1顶层
6.2底层
6.3各层叠印
6.4丝印层
6.53D效果图
总结
通过两周的实习,我掌握了protel99SE软件基本的应用。
一开始,从画原理图到导入网络表再到生成PCB。
中间出现了很多问题。
刚开始拿到我的课题的时候我是非常担心的,因为我在这方面并不是很有天赋,所以有些地方老师说一遍我有点记不住。
但是通过询问老师我渐渐地解决了问题。
在这过程中我了解到很多知识和要注意的事项。
当开始做原理图的时候我们的线一定要连在引脚端口。
如果连在中间就会出现没有连接的错误。
在到后来,在封装的时候要找库里面有的,如果没有就会出现封装失败。
然后到布线,每个原件都有对应的连线,按照原理图的连接分成几块,然后紧密的靠在一起。
尽量节省空间来保证板子的大小刚好能够容纳所有原件。
在做原件和封装库的管脚的标号和封装库标号要严格标好,不能漏标或者标错管脚。
不然会导致封装时找不到管脚号。
两个周下来,我对自己的专业有了进一步了解。
PCB印制板的制作是一个非常严谨的工作,每一步都必须要严格按照标准来。
不然就会出现做的板子成了实物没有办法使用的情况。
电阻电容的长度在实际工作中都需要测量。
不然也会导致PCB板做出来没有办法安装原件。
所以无论是制作还是原件的摆放都需要去严格按照规则,这样才能实现PCB板的功能。
从中我学习到了很多,得到了很多经验。
从刚开始的时候什么都不懂到现在能够按照原理图自己画板。
我感觉收获了很多,能够更加具体去认识我们的板子,为以后单片机的学习打下了基础。
然而,我对自己在这方面有了重新的认识。
我认为只要时刻保持严谨细致,电子专业是能够学好的,及时非常复杂的电路图也能够轻松去处理。
对于这个软件的学习让我真正了解到制版前的工作是非常重要的。
所以我们在这方面还有很多需要学习的。
没有正确的制版原理是根本没有办法去进行下一步。
在以后的学习过程中,我还会继续学习有关与这方面的新知识。
用到这个软件的地方可能很多,现在学到的远远还不够。
而这两周对于我来说收获还是非常大的。
特别感谢老师的指导,让我顺利完成这次的实习。
参考文献
[1]程路.《Protel99SE多层电路板设计与制作》[M].人民邮电出版社.2007.
[2]高名远.《电子工艺实训与PROTELDXP应用》[M].化学工业出版社.2007.
[3]高鹏.《电路设计与制版PROTEL99入门与提高(修订版)》[M].人民邮电出版社.2008.
[4]Mark.I.Montrose著.《电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线》[M].人民邮电出版社.2007.
[5]深圳华为.《华为PCB布线规范》[M].内部资料.1999.
[6]《提高印刷电路板的电磁兼容设计》.网络资料.
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