第2章Protel99SE原理图设计基础

第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院第2章Protel99SE原理图设计基础2、1设计流程PCB设计的流程分为设计准备、网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出八个步骤。1、PCB设计准备设计前要考虑布线及生产工艺的可行性。布线时需在两引脚之间走线，焊盘及孔径的大小既要考虑布线，又要考虑安装的可靠性。对于特殊非标准元件的尺寸，必须查阅资料或对实物测量。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院建立网络表，检查各种描述的数据，这一过程往往出错较多，要根据信息反馈进行修正，直至完全正确为止。2、网表输入：选择SendNelist，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错。3、规则设置：要把PCB设计规则设置好，包括层定义、过孔设置等等，保证原理图和PCB图的规则一致。4、元器件布局：网表输入后，元件重叠在一起，先分开，再按一些规则摆放，即元件布局。注意事项：布局的首要原则是保证布线的布通率；要把数字器件和模拟器件分开，尽量远离；去耦电容尽量靠近器件的Vcc；放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院5、布线：通常的做法是手工—自动—手工，一些重要的网络，如高频时钟、主电源等需手工布线，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊要求。然后自动布线，如果布通率为100%，则可进行手工调整布线，布通率有问题，说明布局或手工布线有问题需要调整。自动布线很难规则，手工调整不可少。注意事项：电源线和地线尽量加粗，手动布线时把DRC打开。6、检查：检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）等等。7、复查：内容包括设计规则、层定义、线宽、间距、焊盘、过孔。还要重点复查布局的合理性、电源、地线网络的走线、高速时钟网络的走线与屏蔽、去耦电容的摆放和连接等。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院8、设计输出：PCB设计可输出到打印机或光绘文件。需要输出的层有布线层（顶层、底层）、丝印层（顶层丝印、底层丝印）、阻焊层（顶层、底层），还要生成钻孔文件（NCDrill）。3.2PCB布局布局结果的好坏直接影响布线的效果,合理的布局是PCB设计成功的第一步。1、考虑整体美观一是注重内在质量，二是兼顾整体美观。元件布局要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头重。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院2、布局的检查：A、尺寸是否与图纸尺寸相符，有无定位标记。B、需经常更换元件能否方便更换，插件板插入设备是否方便。C、热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离。D、调整可调元件是否方便。E、需要散热的地方，装了散热器没有，空气流是否通畅。F、信号流程是否顺畅且互连最短G、插头、插座等与机械设计是否矛盾H、信号的干扰问题是否有所考虑第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院3、元器件布局规则：A、元件布置的有效范围：PCB板X、Y方向均要留出传送边，每边3.5mmB、元件的排向，原则上随元件类型的改变而改变，即同类元件相同方向排列，以便贴装、焊接和检测。C、板上不同组件相邻焊盘图形之间最小间距应在1mm以上。4、焊盘图形设计：焊盘设计，一般按所用元件外形，不能以大代小或以小代大，必要时需对焊盘外形修改。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院2.3元件的选择和考虑对元件的选择，一般必须考虑的最少有以下几个方面：A、电气性能B、占地效率（三维）C、成本和供应D、元件可靠性和使用环境条件E、和设计规范的吻合F、合适的工艺和设备规范G、可组装性、可测试性（包括目视检查）、可反修性。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院2.4热处理设计设计时需考虑的热处理问题有二个：一是元器件本身界面的温度，另一是焊点界面的温度，确保产品有较长的寿命，有效的散热处理和热平衡设计就成了重要的工作，散热的方式，一般是热的传导、对流和辐射。散热原则：A、在空气流动的方向上，对热敏感的元件应分布在“上游”位置。B、发热较高的元件分散开来，使单位面积的热量较小。C、将热源尽量靠近冷却面（如传导散热的板边等等）第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院D、在使用强制空气对流的情况下，较高的元件应分布在热源的下游地方；下游的高元件应和热源有一定的距离；高长形的元件应和空气流动方向平行。2、5焊盘设计焊盘的设计对产品的可制造性和寿命有很大影响。一个良好的焊盘设计应该满足工艺上容易组装、便于检查和测试以及组装后的焊点有很长的使用寿命等条件。决定焊盘尺寸有五个方面的因素：元件的外形和尺寸、基板种类和质量、组装设备能力、所采用的工艺种类和能力以及要求的品质水平或标准。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院焊盘设计前的准备：A、收集元件封装和热特性的资料。B、整理基板的规范。基板尺寸、温度稳定性、加工工艺等C、制定厂内的工艺和设备能力规范D、对制造工艺问题和知识有足够的了解E、制定厂内或某一产品上的品质标准第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院2、6布线PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，布线设计中限定最高、技巧最细、工作量最大。1、电源、地线的处理电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，甚至影响产品的成功率。去噪的方法是在电源与地之间加去耦电容。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：地线宽电源线宽信号线宽.第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院对数字电路的PCB,可用宽的地导线组成一个回路,构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)。用大面积铜层做地线用，在印制板上把没有用的地方都与地连接作为地线用。2、数字电路与模拟电路的共地处理布线时要考虑数字电路与模拟电路之间相互干扰问题，特别是地线上的噪声干扰。数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号高频信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，电路内部数字地与模拟地分开，只是在PCB与外界接口处有一点短接，只有一个连接点。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院第3章电路原理图设计基础3.2图纸设置1新建或打开一个原理图文件①在右边视图窗口打开Documents文件夹。②在窗口的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择New第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院③选择SchematicDocument图标第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院2进入图纸设置对话框（DocumentOptions对话框）①打开原理图文件②执行菜单命令Design|Options3图纸设置选项卡（SheetOptions选项卡）图纸的单位是mil。1mil=1/1000英寸=0.0254mm第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院设置图纸尺寸自定义图纸尺寸图纸方向图纸标题栏图纸边框与参考边框图纸边框颜色图纸背景颜色图纸栅格设置电气栅格设置第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院图纸方向：Landscape：水平放置；Portrait：垂直放置。图纸标题栏：Standard：标准型模式，ANSI：美国国家标准协会模式。StandardANSI第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院图纸边框与参考边框Grids区域：图纸栅格设置SnapOn：锁定栅格，即光标位移的步长。Visible：可视栅格，屏幕上实际显示的栅格距离。锁定栅格和可视栅格相互独立。ElectricalGrid：电气节点。若选中此项，系统在连接导线时，以光标位置为园心，以Grid栏中的设置值为半径，自动向四周搜索电气节点，当找到最接近的节点时，就会将光标自动移到此节点上，并在该节点上显示一个圆点。此项一般选中。第2章Protel99SE原理图设计基础PCB电磁兼容技术—湖南商务职院本章重点：原理图图纸设置再见