电子线路CAD课程设计.docx

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电子线路CAD课程设计

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郑州航空工业管理学院

结课设计（论文）

2011级通信工程专业1113074班级

课程电子线路CAD

姓名学号

指导教师王娜

二О一三年十一月十七日

第一题抄画电路原理图

1.先在指定硬盘根目录下，新建一个以自己名字学号命名的设计文件，将所建立的项目文件存入该文件夹中。

具体步骤：

【文件\新建\工程\PCB工程】，再将“PCB_Project1.PrjPCB”改为“杨占彪111307433.PrjPcb”，如图1-1。

图1-1新建PCB工程

（一）

2.在考生的设计文件下新建一个原理图子文件，文件名为：

原理图设计.SchDoc，

具体步骤：

【文件\新建\原理图】，再将“sheet1.SchDoc”改为“原理图设计.SchDoc”，如图1-2。

图1-2新建PCB工程

（二）

3.设置图纸大小为1200*1000，X区域数是5，Y区域数是3。

具体步骤：

【设计\文档选项\图纸选项】，再将定制类型下的使用定制类型后打上“√”，再在定制宽度后填上1200，定制高度后填上1000，X区域计数后填上5，Y区域计数后填上3。

刃带宽默认值为20。

如图1-3。

图1-3修改图纸大小

4.按图1-4尺寸及格式画出标题栏，填写标题栏内文字（注：

尺寸单位为：

mil）；

图1-4

具体步骤：

去掉标题栏：

方法为：

打开“设计\文档选项”，去掉“图纸明细表”前面的“√”。

在“设计\文档选项\图纸选项”页面下设置图纸大小为A4，水平放置，上图中写出的文字，如：

“姓名、班级、出生年月日……评卷人”都用汉字输入法输入。

先用实用工具箱

”中的图标“

”画线，按照题目要求做一个尺寸与其一致的表格。

尺寸可以参考左下角的数值，如果用系统默认的单位每一小格是10mil。

标题栏中“=Organization”等特殊字符串所代表的各项内容均要从“设计\文档选项\参数”界面的“数值”一栏中输入，方法：

将“*”去掉，然后按标题栏中的要求输入相应内容。

即：

在“=Organization”中输入所在单位：

郑州航空工业管理学院，在“=Address1”栏的中输入姓名：

×××，在“=Address2”中输入身份证号码，在“=Address3”中输入准考证号码，如图1-6。

图1-6参数设置

再点击“实用工具箱

”中的图标“

”，按键盘左侧的“Tab”，点击“注释\文本”右侧的下拉菜单，分别选择“=Organization”、“=Address1”、“=Address2”、“=Title”、“=DocumentName”、“=SheetNumber”、“=Sheettotal”、“=CurrentTime”和“=CurrentDate”等特殊字符串，并将其放入标题栏中相应的位置。

如图1-5。

图1-5标题栏

注意：

要实现上述

的转换，必须将“系统主选单图标

\原理图优先设计\Schematic\GraphicalEditing\选项”中的第3项“转换特殊字符串（V）”前面画上“√”。

如图1-7。

填写完标题栏后，要将“汉字输入”转化为“英文EN”的形式。

图1-7转换特殊字符串

5.按照附图一内容画图；

具体步骤：

【点击鼠标右键\放置\元件】，在元件库中找到需要用的元件并放到原理图中相应地方，在放置元件之前按住Tab键出现元件属性清单，修改元件属性，然后用工具栏中的“

”将各元件连接，如果找不到的元件可以在元件库中点击

，不过效率较低；用

标记线路，用

分别标记接地和电源，用

放置端口；放置元件如图1-8，成品图如图1-9。

图1-8放置元件

图1-9成品图

6.生成材料清单及网络表；

具体步骤：

【设计\工程的网络表\Protel】生成网络表，如图1-10。

具体步骤：

【报告\BillofMaterials\输出】生成材料清单，如图1-11。

图1-10网络表

图1-11材料清单

第二题集成库制作

2.1原理图元件库元件制作

按照附图二提供的内容，设计一集成库以自己的学号命名，如：

111307433.Libpkg；

具体步骤：

【文件\新建\工程\集成库】建立一个集成库，并将名字改为“111307433.Libpkg”保存在第二题的文件夹下。

如图2-1。

创建原理图元件库为1.Schlib，并添加元件TCN75。

如图2-2。

具体步骤：

【鼠标右键\放置\矩形】先画元件的外部轮廓，接着【鼠标右键\放置\引脚】，将元件引脚放到轮廓边，在放置引脚前按下Tab键修改引脚属性。

如图2-3。

完成元件制作后及时保存，成品如图2-4。

图2-1新建集成库

图2-2自建元件TCN75

图2-3修改引脚属性

图2-4元件TCN75成品图

2.2零件封装库零件制作

具体步骤：

【文件\新建\库\PCB库】，再在PCBLibrary空白处【单击鼠标右键\组件向导】，

这里采用封装向导来制作，采用向导制作精度高，方便快捷，符合要求且与实际的误差小。

在元件模式下选择SOP，点击下一步。

接着修改长和宽以及元件的外部轮廓的大小，具体如下：

图2-5元件制作向导

（一）

图2-6元件制作向导

（二）

图2-7元件制作向导（三）

图2-8元件制作向导（四）

图2-10元件制作向导（六）

图2-9元件制作向导（五）

图2-11元件制作向导（七）

完成PCB封装后，保存为“2.Pcblib”，此时在PCBLibrary内应该显示如图2-12，然后将这个PCB封装添加到原理图元件库，从图2-13可以看出在PCBLibrary内应该有一个名字为MSOP8的元件封装，在SCHLibrary内的封装正是这个MSOP8，原理图元件为TCN75，它的原理图为中间显示的部分，封装为下部显示的部分。

这时需要把“111307433.LIBPKG”编译成“111307433.IntLib”就可以在原理图中使用了。

编译的具体步骤为：

【右键点击“111307433.LIBPKG”/编译

】

图2-12PCB封装成品图

图2-13PCB元件库与原理图元件库比较

第三题电路原理图设计及PCB制作

1.先根据题目要求画原理图，由于555定时器具有定时功能，故在此选用555定时器作为主控器件。

555定时器的计算公式为：

，这里选用国家标称电阻及电容，电阻为精度为5%的碳膜电阻，电容为E96系列的电解电容，值为110uF。

成品如图3-1。

具体步骤：

【创建PCB工程/添加原理图文件/添加元件】

图3-1延时电路成品图

2.稳压电路采用LM317，它是一种输入电压大，输出电压较稳定的三段集成式稳压器件，其计算公式为

，其中

为可变电阻，

为固定电阻，这里我们选用

的可变电阻，

的阻值选用1k的电阻。

只需适当更改可变电阻值就可以改变输出电压大小。

成品如图3-2。

图3-2稳压电路成品图

自动注释元器件，采用自动注释方便快捷高效。

具体步骤：

【工具/注释/更新修改列表/接受更改】，更改后的元件注释中的“？

”全部被相应的数字代替，具体如图3-3，生成后的原理图如图3-4。

图3-3注释元件

图3-4电路总图

更新到PCB板

具体步骤：

电路原理图ERC电气规则检测【工程\

】如果没有错误则不会弹出Messages窗口，如果有错误则需要修改，可以在该错误上双击鼠标找到错误原因，方便修改。

如图3-5，修改后（没有错误）Messages窗口没有消息，如图3-6。

在PCB板显示元件参数【在PCB板中点击

\优先选项\PCB\Editor\Defaults\Component\编辑值】，将注释下隐藏后的“√”去掉，点击确定就可以使元件参数在PCB板显示。

【设计\

\使更改生效\执行更改】，如果在生成PCB板的时候没有错误，则在状况栏中显示的是“√”，如果有错，则显示的是“×”，需要修改。

如图3-7，图3-8。

图3-5电路原理图ERC电气规则检测

（一）

图3-6电路原理图ERC电气规则检测

（二）

图3-7更新到PCB板

（一）

图3-8更新到PCB板

（二）

5．调整PCB板布局

具体步骤：

在PCB板中点击工具栏中的

找到该电路后，按住鼠标左键并将其拖动到PCB板的黑色区域内，用键盘上的空格键可以调整元件的角度使其与其他元件的连线最短，按照信号流向合理布局，即按照从上到下，自左向右的顺序排列元件，并且在Keep-OutLayer层用

下的

画出布线区域边界，如图3-9，调整好的电路如图3-10。

图3-9画板子电气边界

图3-10调整好的PCB板

6．设置PCB布线规则

具体步骤：

设置全板的安全间距为10mil【自动布线\全部\编辑规则\Electrical\Clearance\Clearance】,在约束中将线宽改为10mil，设置安全间距如图3-11。

图3-11设置安全间距

设置VCC、GND设定布线宽度为30mil，其他ALL均为15mil；并设定布线优先等级VCC>GND>ALL【自动布线\全部\编辑规则\Routing\Width】，单击鼠标右键，新建规则，在网络中选择相应的网络，在约束下修改线宽，如图3-12，在编辑完成线宽后需要修改优先级，【自动布线\全部\编辑规则\Routing\Width\优先权】,将需要先布的线调整到上面，如图3-13。

图3-12线宽设置

图3-13调整优先权

设置电路板布线为双面板形式【自动布线\全部\编辑规则\RoutingLayers\RoutingLayers】,将激活的层下的两个层后的方框中的“√”打上，如图3-14。

图3-14双层布线设置

以最短距离方式实施布线【自动布线\全部\编辑规则\RoutingTopology\RoutingTopology】，在拓扑结构中选择Shortest，如图3-15。

图3-15最短距离布线

7．PCB布线和修改

用自动布线命令对全板布线【自动布线\RouteAll】，如图3-16，这里需要注意图中有一处为100%的地方（图中标注处），表示全部布线。

图3-16自动布线

重新定义PCB板形状【设计\板子形状\重新定义板子外形】，然后将板子的外形画出，如图3-17。

图3-17重新定义PCB板形状

对必要的标注性文字进行添加，并在电路板TopOverlay层上添加个人姓名（汉语拼音）及日期【选择工具栏中的

\按住Tab键】，在弹出的属性框中将需要添加的文字加入，如图3-18。

图3-18添加标注性文字

8．电路原理图ERC电气规则检测及电路PCB板信息DRC检测

电路原理图ERC电气规则检测，见第4步第

项。

在PCB板中【工具\设计规则检查\运行DRC】，检查结果如图3-20所示，注意到Warnings:

0RuleViolations:

0,表示没有DRC错误，图3-21表示DRC检测的细节。

图3-19DRC检测

（一）

图3-20DRC检测

（二）

图3-21DRC检测（三）

9．生成制板所需GerberFile和NCDrillFiles；

生成制板所需GerberFile,在PCB板中【文件\制造输出\GerberFile