实例辅导及习题参考答案

第1章：实例辅导参考答案1.答案1是电路板上的安装孔；2是元器件的焊盘；3是元器件；4是矩形填充；5是用于板间互连的接插件，它也属于元器件。2.该实例中的电路板类型属于单面板。3.选择电路板的主要依据是电路板的可靠性、工艺性和经济性，可靠性是选择电路板结构类型的首要前提，工艺性是电路板能够加工成型的保证，经济性是锦上添花的工作。在电路设计中用户应当能够根据实际电路板的需要正确选择电路板的类型。在本例中，元器件使读者常见的DC-DC模块，它具有引脚少、布线空间大的特点，采用单面制作印制电路板，即可靠又经济实用，并且能够保证工艺制作的方便。4.本实例中的电气连接完全采用矩形填充铜箔进行连接，连接的方式灵活，与普通的导线连接相比，导电面积增加了。第2章：一、实例辅导参考答案1.将面板由浮动显示方式变成自动隐藏或锁定显示方式。将面板由浮动显示方式变成自动隐藏或锁定显示方式(1)在【Projects】工作窗口面板的上边框单击鼠标右键，将会弹出如图1-1所示的命令菜单。图1-1命令菜单(2)选中【AllowDock】/【Vertically】选项，允许工作窗口面板竖直显示，如图1-2所示。图1-2选中【Vertically】2(3)将鼠标放在工作窗口面板的上边框，按住鼠标左键，将工作窗口拖动至工作窗口左边或右边合适位置，直到虚框变成如图1-3所示的。图1-3拖动状态中的工作窗口(4)松开鼠标左键，即可使所移动的面板变成自动隐藏方式，如图1-4所示。图1-4面板竖直靠边显示方式(5)选定自动隐藏或锁定显示方式。3如果工作窗口面板上面的标签栏中显示的是符号，表明工作窗口面板当前正处于锁定显示方式；如果工作窗口面板上面的标签栏中显示的是符号，表明工作窗口面板当前正处于自动隐藏显示方式；因此，从自动隐藏显示方式切换到锁定显示方式，用鼠标左键单击符号即可，当该符号变成即可实现工作窗口面板从自动隐藏显示方式切换到锁定显示方式；同样的方法，用鼠标左键单击即可实现工作窗口面板从锁定显示方式变成自动隐藏显示方式。要使工作窗口面板由自动隐藏或者锁定显示方式转变到浮动显示方式，只需用鼠标将工作窗口面板向外拖动到用户希望放置的地方即可，拖动中的状态如图1-5所示，拖动后的结果如图1-6所示。图1-5拖动状态4图1-6拖动后的【Libraries】面板(6)比较工作窗口面板的三种显示方式之间的差异。浮动显示方式、隐藏显示方式和锁定显示方式3种显示方式之间的主要差异是：工作窗口面板上面标签栏中的图标不一样，如图1-1所示。浮动显示方式没有图标；隐藏显示方式的图标为；锁定显示方式的图标为。工作窗口的可视区域不一样当工作窗口面板处于隐藏显示方式，由于鼠标离开工作窗口面板时，工作窗口面板能够自动隐藏，因此工作窗口中的可视区域最大；锁定显示方式时的工作窗口的可视区域稍有减小，但比浮动显示方式的区域大，这种显示方式适用于需要经常使用工作窗口面板的场合；浮动显示方式由于工作窗口面板浮动在工作窗口上方，遮住了部分工作窗口，故可视区域最小。二、习题参考答案1.该题为复习题，请参考本章2.3.1节。2.该题为复习题，请参考本章的实例辅导。3.该题为复习题，请参考本章2.5.4节。4.该题为复习题，请参考本章2.4ProtelDXP的文件组织结构。5.该题为复习题，请参考本章2.5节。6.该题为复习题，请参考本章2.5节。5第3章：习题参考答案1.首先在ProtelDXP的安装目录中找到“Altium\Examples\LCDController.PRJPCB”文件，打开该工程文件，然后再打开名称为“LCDProcessor.SchDoc”的原理图文件。具体快速查找元器件的操作请参考3.2.2小节。2.该题为复习题，请参考3.2.2小节。3.该题为复习题，请参考3.2.3小节。4.该题为复习题，请参考3.3节。5.该题为复习题，请参考3.4节。6.该题为复习题，请参考3.5节。第4章：一、实例辅导参考答案1.放置完所有的元器件后修改元器件的属性：将鼠标移到待修改的元器件上双击鼠标左键，即可弹出元器件属性对话框；执行菜单命令【Tools】/【Annotate】，在弹出的对话框中可以完成元器件的自动编号。2.采用一边放置元器件、一边修改元器件的属性、一边调整元器件的位置，同时进行元器件的布线，没有什么定势，但有一个总的原则：在绘制原理图时，应当从电路图的核心元器件开始绘制，然后是核心元器件的外围的元器件，相关联的元器件。3.实例辅导中绘制原理图的方法比较适合元器件较少、布线简单的原理图设计，在放置元器件时同类的元器件一次放置完，提高了放置元器件的效率和减少了修改元器件属性的次数，但是在比较复杂的原理图设计中由于图纸空间的不可预计性和复杂性，就不是特别实用了。而实例辅导中习题提及的方法，则可以克服这种方法的缺点，只是在绘制原理图中即使是相同的元器件也要多次放置和修改元器件属性。二、习题参考答案1.捕捉栅格是放置、拖动元器件和布线时鼠标在图纸上能够捕捉到的最小步长；可视栅格，图纸上实际显示的栅格的间距；电气栅格，绘制导线是系统搜索电气节电的扫描半径。2.当系统处于画导线的命令状态时，按下Shift+空格键，可以切换导线的拐角模式。3.请参考4.7.5节画总线。第5章：一、实例辅导参考答案解答：与绘制的集成IC所不同点在于该元器件的外形不规则，读者可以利用画图工具栏中的工具首先将元器件的外形绘制好，其余的操作都一样。二、习题参考答案1.请参考本章5.3.1节“浏览原理图符号”。2.两个画图工具栏的功能基本相同，只是原理图库中的画图工具栏增加了放置子件和放置元器件引脚的功能按钮，能够绘制原理图符号。3.画图工具栏中的工具和布线工具栏中的工具，二者最大的区别在于前者绘制的导线6不具有电气特性，而利用布线工具栏中的布线工具绘制的导线具有电气特性4.请参考5.6节绘制原理图符号。第6章：习题参考答案1.该题为复习题，请参考本章6.2节的相关内容。2.该题为复习题，请参考本章6.3节的相关内容。3.该题为复习题，请参考本章6.4节的相关内容。4.该题为复习题，请参考本章6.5节的相关内容。第7章：习题参考答案1.该题为复习题，请参考本章7.2节的内容。2.PCB编辑器的画面管理的功能与原理图编辑器的画面管理的功能基本相同，请参考第3章原理图编辑器中的相关章节。3.该题为复习题，请参考本章7.4节的内容。4.矩形填充和多边形填充是有所区别的。首先前者填充的是整个区域，没有任何遗留的空隙。后者则是用铜膜线来填充区域，线与线之间是有空隙的。这一点可以从前面的图中直观地看出。当然，如果将填充平面的栅格尺寸（GridSize）和线宽（TrackWidth）设置成相同值，或者线宽大于栅格尺寸时，多边形填充也可以获得与矩形填充相同的外观效果。另外，矩形填充会覆盖区域内的所有导线、焊盘和过孔，使他们具有电气连接关系，而多边形填充则会绕开区域内原有的导线、焊盘、过孔等具有电气意义的图件，不改变他们原有的电气连接关系。这一点用户在放置矩形填充时应当特别注意，否则将改变PCB电路板图上的电气连接关系。5.旋转元器件的方法主要有3种：用鼠标左键双击元器件，在弹出的【Inspector】面板中修改旋转的角度即可，如图1-7所示。图1-7在【Inspector】面板中修改旋转的角度旋转角度7执行菜单命令【Edit】\【Change】，在元器件属性对话框中修改元器件的旋转角度，如图1-8所示。图1-8在元器件属性对话框中修改元器件的旋转角度鼠标+键盘，将鼠标置于元器件上并按住鼠标左键不放，连续按下Space键，则每按一次键盘，元器件旋转90°。第8章：一、实例辅导题答案1.自动布局采用自动布局方式进行元器件布局时，系统可能只兼顾某些规则（比如预拉线最短的规则）而常常会忽略一些电路设计的基本常识。比如在图6-54所示的自动布局的结果中，有的接插件被放到了电路板的中间，如果是某些串并口类的插座，在装配时可能将无法装焊，并且在实际应用的时候，接线混乱。元器件的去耦电容没有紧靠元器件的电源输入和接地端，滤波的回路太大，降低了去耦电容的滤波效果。因此，对于绝大多数电路设计而言，完全采用自动布局的方法是不可取的。虽然元器件自动布局在电路的实际操作中存在弊端，但它是在综合多方面因素的情况下完成的，布局结构比较优化。2.手工布局采用手工布局时，设计者可以完全根据实际电路工作和装配的需要，进行元器件的布局，所生成的元器件布局更加符合实际应用的要求，也有利于后面的布线操作。同时，对于一个有着特殊要求的电路来讲，手工布局完全可以按照设计者的意图进行布局，这是自动布局无法完成的。但是相对自动布局来讲，手工布局的速度慢，所耗费的精力和时间比自动布局多得多，并且在很大程度上取决于设计者的工作经验和灵感，要求设计者具有很强的全局观念。同时，手工布局无法保证相对最优，只能保证相对最实用。3.自动布局与手工布局相结合的交互式布局旋转角度8从上面对自动布局和手工布局的特点分析可以看出，手工布局和自动布局各有优缺点，从全局的角度来看，如果将二者结合起来使用，将是一个很不错的布局方法。手工布局阶段应当遵循这样的原则：先布置与机械尺寸有关的器件并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元器件，再就是外围的小元器件了。在对关键元器件完成手工布局并锁定元器件的位置后，再进行自动布局。这样，既可以充分利用自动布局的优点，实现相对最优的高效率元器件布局，又可以满足电路中的某些特殊布局要求。二、习题参考答案1.该题为复习题，请参考本章8.2节的内容。2.该题为复习题，请参考本章8.5节的内容。3.该题为复习题，请参考本章8.4节的内容。4.该题为复习题，请参考本章8.7节的内容。5.交互式布局首先在全局的范围内找出核心元器件，并对这些元器件进行手工布局。手工布局的主要对象是：与机械尺寸有关的元器件。与装配相关的元器件。大的占位置的元器件。发热量高的元器件。核心的元器件。高频的时钟电路。对电磁干扰敏感的电路。热敏元器件。第9章：习题参考答案1.该题为复习题，请参考本章9.2节的内容。2.该题为复习题，请参考本章9.3节的内容。3.该题为复习题，请参考本章9.6节的内容。4.对各布线层中放置的地线网络进行覆铜，不但可以增强PCB板抗干扰的能力，使电路板更加美观，而且可以增大地线网络过电流的能力。5.布线完成后对电路板做DRC检验，可以确保PCB板完全符合设计规则的要求，所有的网络均已正确连接。第10章：习题参考答案1.该题为复习题，请参考本章10.4节的内容。2.利用生成向导创建的元器件封装一般为常见的典型元器件封装，他的外形和焊盘的间距在系统中都有明确的定义，因此能够借助系统提供的生成向导来创建。在ProtelDXP中主要有以下12中封装可以利用生成向导来创建。【BallGridArray】：BGA封装，格点阵列型。9【Diodes】：二极管型封装。【Capacitors】：电容型封装。【Dualin-linePackage】：双列直插型封装。【EdgeConnectors】：边缘连接型。【LeadlessChipCarrier】：LCC封装，无引线芯片载体型。【PinGridArrays】：PGA封装，引脚网格阵列式。【QuadPacks】：QUAD封装，四方扁平塑料封装。【Resistors】：电阻型封装。【SmallOutlinePackage】：小型表贴封装。【StaggeredBallGridArray】：错列的BGA封装。【StaggeredPinGridArrays】：错列的PGA封装。3.手工创建的元器件封装一般外形是异形的元器件，并且焊盘的大小和位置与标准的元器件封装都有很大的差异。在制作这类元器件封装时只能采用手工的方法来创建。4.在手工创建元器件封装的过程中，灵活设置工作窗口中的相对坐标原点可以快速、准确的绘制元器件的外形和调整焊盘的间距。具体的操作请参考实例辅导。第11章：习