电路设计CAD考核报告.docx
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电路设计CAD考核报告.docx
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电路设计CAD考核报告
电路设计CAD课程考核报告
课程名称AltiumDesign10电路设计
学生姓名学号
所在院(系)物理与电信工程学院
专业班级电子104
指导教师
完成地点501#
2012年月日
目录
摘要…………………………………………………………………………………
Abstract…………………………………………………………………………………...II
1课题背景(或绪论、概述)…………………….……………………………………..1
1.1XXXX…………………………………………………………………………………...x
1.2XXXX……………………………………………………..……………………………x
2设计方案简述………………………………………..…………………..x
2.1XXXX……………………………………………………..………………………….…x
2.2XXXX……………………………………………………..………………………….…x
2.3XXXX……………………………………………………..………………………….…x
3详细设计……………………………………………………………..………………..x
3.1XXXX……………………………………………………..………………………….…x
3.1XXXX……………………………………………………..………………………….…x
4设计结果及分析………………………………………………..…….………………..x
4.1XXXX…………………………………………….………………………………..….…x
4.2XXXX….…………………………………………………..………………………….…x
4.3XXXX…….………………………………………………..………………………….…x
5总结……..…………………………………………………..………………………….…x
参考文献…….………………..………………………………..………………………….…x
附录A:
XX系统电路图………...………………………………..………………………….…x
附录B:
XXPCB布线图………...………………………………..………………………….…x
附录C:
XXPCB实物图………...………………………………..………………………….…x
附录D:
XX元器件清单………...………………………………..………………………….…x
摘要
电子线路CAD是从实用角度出发,详细介绍了AltiumDesigner的实用功能,可以引导读者轻松入门,快速提高。
全面介绍了AltiumDesigner的界面、基本组成及使用环境等,并详细讲解了电路原理图的绘制、元件设计、印制电路板图的基本知识、印制电路板图设计方法及操作步骤等,详细讲解了电路从电路原理图设计到印制电路板图输出的整个过程。
关键词:
AltiumDesigner软件;电路原理图设计;电路板;
Abstract
ElectroniccircuitfromapracticalpointofCADispresentedindetailAltiumDesignerpracticalfunction,canleadreaderstogetstarted,torapidlyimprove.AcomprehensiveintroductiontoAltiumDesignerinterface,basiccompositionandtheuseoftheenvironment,andgaveadetailedschematicdrawing,componentdesign,printedcircuitboarddiagramofthebasicknowledgeofDesignMethodforprintedcircuitboardsandotherstepsindetailexplainedfromthecircuitdiagramofthecircuitdesigntoprintedcircuitboardmapouttheentireprocess.
Keywords:
AltiumDesignersoftware;circuitschematicdesign;circuitboard
1概述
1.1AltiumDesigner软件的介绍
1.2AltiumDesigner软件的发展
1.3AltiumDesigner软件的功能
与Protel等老版本不同,AltiumDesigner使用的是集成元件库,扩展名为*.IntLib。
所谓集成元件库就是将各元器件绘制原理图时的元件符号、绘制PCB时的封装、模拟仿真时的SPICE模型以及电路板信号分析时用的SI模型集成在一个元件库中,使得设计者在设计完成原理图后无需另外加载其它的元件库就可以直接进行电路仿真或者是PCB设计,当然读者也可以根据自己的需要来设计单独的元件库,如原理图库(*.SchLib)、PCB封装库(*.PcbLib)等,另外AltiumDesigner还兼容Protel99SE的元件库(*.Lib)。
AltiumDesigner的元件库非常庞大,但是分类明确,采用两级分类的方法来对元件进行管理,我们调用相应的元件时只需找到相应公司的相应元器件种类就可方便的找到所需的件器件.
2.3.1电路原理图的设计步骤
3详细设计
3.1原理图的绘制
3.1.2启动后出现的窗口如下图
3.1.3创建项目
3.1.4加载元件库
3.1.5放置元件
3.1.6元件参数的标识和编辑
3.1.7设计好的原理图
3.2PCB板的设计流程
PCB板是所有设计过程的最终产品。
PCB图设计的好坏直接决定了设计结果是否能满足要求,PCB图设计过程中主要有以下几个步骤。
3.2.1首先创建PCB
在将原理图设计转变为PCB设计之前,需要创建一个新的PCB和至少一个板外形轮廓(boardoutline)。
在AltiumDesigner中创建一个新的PCB的最简单的方法就是运用PCB板向导,它可让您根据行业标准选择自己创建的自定义板的大小。
在任何阶段,都可以使用后退按钮检查或修改该向导的之前页面。
3.2.2电路板禁止布线区的设置
3.2.2导入设计
在将原理图的信息导入到新的PCB之前,请确保所有与原理图和PCB相关的库是可用的。
因为只有默认安装的集成库被用到,所以封装已经被包括在内。
如果工程已经编译并且原理图没有任何错误,则可以使用UpdatePCB命令来产生ECOs(EngineeringChangeOrders工程变更命令),它将把原理图的信息导入到目标PCB文件。
3.2.3设置规则
4设计结果及分析
4.1PCB布线分析
布线时主要按以下原则进行:
①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能。
在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:
地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:
0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线一般为1.2~2.5mm。
对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用(模拟电路的地则不能这样使用)
②.预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
②.预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
③.振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是。
时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;
④.尽可能采用45o的折线布线,不可使用90o折线,以减小高频信号的辐射;(要求高的线还要用双弧线)
⑤.任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;
⑥.关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地。
⑦.通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出。
⑧.关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用
⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,对未布线区域进行地线填充,用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
或是做成多层板,电源,地线各占用一层。
——PCB布线工艺要求
①.线
一般情况下,信号线宽为0.3mm(12mil),电源线宽为0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil);线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于0.33mm(13mil),实际应用中,条件允许时应考虑加大距离;
布线密度较高时,可考虑(但不建议)采用IC脚间走两根线,线的宽度为0.254mm(10mil),线间距不小于0.254mm(10mil)。
特殊情况下,当器件管脚较密,宽度较窄时,可按适当减小线宽和线间距。
②.焊盘(PAD)
焊盘(PAD)与过渡孔(VIA)的基本要求是:
盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如,通用插脚式电阻、电容和集成电路等,采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插针和二极管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。
实际应用中,应根据实际元件的尺寸来定,有条件时,可适当加大焊盘尺寸;
PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2~0.4mm左右。
③.过孔(VIA)
一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);
当布线密度较高时,过孔尺寸可适当减小,但不宜过小,可考虑采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。
④.焊盘、线、过孔的间距要求
4.2.PCB布局分析
第三:
PCB布局。
布局说白了就是在板子上放器件。
这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design->CreateNetlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->LoadNets)。
就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。
然后就可以对器件布局了。
一般布局按如下原则进行:
①.按电气性能合理分区,一般分为:
数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);
②.完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;
③.对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;
④.I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;
⑤.时钟产生器(如:
晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;
⑥.在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容。
⑦.继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);
⑧.布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉
——需要特别注意,在放置元器件时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应该在保证上面原则能够体现的前提下,适当修改器件的摆放,使之整齐美观,如同样的器件要摆放整齐、方向一致,不能摆得“错落有致”。
这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑。
布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑。
4.3原理总图
5总结
参考文献
1.阎石.数字电子技术基础-5版[M].北京.高等教育出版社,2006
2.童诗白,华成英.模拟电子技术基础-4版[M].北京.高等教育出版社,2006
3.谢自美.电子线路设计-实验-测试[M].武汉:
华中科技大学出版社,2000
4.AltiumDesigner教程:
原理图、PCB设计与仿真/谷树忠编著.—北京:
电子工业出版社,2010.1
、
附录A:
XX图
附录B:
XX图
附录C:
XX图
附录D:
XX图
成绩评定表
学生姓名:
学号:
班级:
类别
合计
分值
各项分值
评分标准
实际得分
合计得分
备注
实践
完成情况
50
10
遵守课堂纪律,无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。
20
对PCB设计软件使用熟练程度,设计流程的熟练程度与PCB板级电路的工艺能力。
20
按设计要求完成了全部任务,能完整演示其设计内容,符合要求。
报告完成情况
50
20
报告文字通顺,内容翔实,论述充分、完整,立论正确,结构严谨合理,报告整体格式规范。
20
设计流程正确,论证严谨,逻辑性强;符号统一;图表完备、符合规范要求。
10
能对整个设计过程进行全面的总结,得出有价值的结论或结果;参考文献数量在3篇以上,格式符合要求,在正文中正确引用。
总评成绩:
分
指导教师:
(签字)
日期:
年月日
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- 关 键 词:
- 电路设计 CAD 考核 报告
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