AD6与电路板

Copyright©AltiumLimited印制电路板基础知识调研SG3525集成PWM控制芯片作业二：1.学习其基本组成原理2.掌握其设计方法3.写成学习报告设计需要综合知识的运用电力电子系统的电路板学习PCB-------PRINTCIRUITBOARD一.电路板概述万能板面包板自制腐蚀板炸机后或设计错误后的更改板电路板成品你或许可以把电路板想象成---铜膜（敷铜板）FR4TopLayer(元件面)BottomLayer(焊接面)插针式元件SMD元件焊锡Via(过孔)结构—多层板印制电路板的结构•单面板•双面板•多层板一面有导线，另一面没有导线连接。两面都可以放置元件和布线的电路板，顶面和底面之间的电气连接通过过孔来完成。在顶面和底面之间还可以设置多个可以布线的中间工作层面的电路板6层板成本是4层的2倍8层板成本是4层板的4倍元件的封装•针脚式元件•SMT元件封装DIP16,AXIAL0.4,RAD0.1PGFA,SO8,0805,1206SMT---------SurfaceMountedTechnology元件焊接到电路板时所显示的外型和焊盘位置DIP14电阻二极管三极管0805---80mil×50milAXIAL0.4-----轴向400mil1inch（英寸）=25.4mm1mil（毫英寸）=0.0254mm元件封装名称---元件类型+焊盘距离（焊盘数目）+元件外形尺寸RB.3/.6表示极性电容类，两个管脚焊盘的间距为300mil，元件直径为600mil；不同的元件可以用同一种封装么？同一种元件可以有不同封装么？铜膜走线（Track）顶层走线底层走线Via(过孔)Pad(焊盘)导线飞线（预拉线）--形式上表现出各个焊盘或连接点之间的连接关系飞线是否有电气意义？助焊膜和阻焊膜阻焊膜（SolderMask）助焊膜（PasteMask）层丝印层丝印层主要用于绘制元件的轮廓、放置元件的编号或其他文本信息焊盘(pad)和过孔(via)焊盘的作用是焊锡连接元件引脚和导线孔要比管脚大0.2~0.4mm导孔的作用是连接不同的板层间的导线尽量少用过孔；载流量与过孔尺寸相关安全间距（Clearance）在印刷电路板上，为了避免导线、导孔、焊盘之间相互干扰，必须在其之间留出一定的间隙，即安全距离，其距离的大小可以在布线规则中设置。Clearance敷铜-有效提高电路板抗干扰能力；-增大载流能力。二.电路板设计流程1.绘制原理图：设计电路图，绘制电路图。2.规划电路板外形尺寸、层数、封装形式、安装位置3.设置参数元件的布置参数、封装参数、布线参数等4.装入网络表及元件封装网络表是自动布线的灵魂、也是原理图与印制板的接口8.手工调整6.手动预布线.对于重要的网络连接和电源网络需要手动布线7.锁定手动预布的线，然后进行自动布线。9.文件保存输出。5.元件布局1.准备原理电路图和网表（Netlist）2.规划电路板3.设置参数4.加载网表文件（Netlist）及元件封装5.布局元件6.手动预布线7.锁定预布线后自动布线8、手工调整9.保存及输出文件系统规划原理图设计与仿真输出网表文件布局布线设计PCB后分析制作PCB元件符号库元件模型库印制电路板设计一般流程1.需求分析-能要求、功能要求、成本要求、用户接口要求、功耗要求2.概要设计—制定总体方案、架构设计、可行性分析等3.详细设计—电子设计工程师、PCB设计工程师、电源设计工程师、结构工程师、热设计工程师、EMC及防护工程师、测试工程师、产品工程师、软件工程师等4.调试5.测试6.转产硬件设计流程一个设计的成功需要多个部门的工程师的通力合作三AltiumDesinger功能介绍前身是Protel国际有限公司不断创新:首创基于Windows的印刷线路板设计(PCB)集成式PCB设计产品。全球性公司。上世纪末，本世纪初，收购多家公司。在2001年，改名为AltiumLimited公司。一套完整的板卡级设计系统AltiumDesinger6功能概述强大的3D显示和输出功能强大的板级设计能力强大的嵌入式软件设计能力强大FPGA设计仿真能力支持企业ERP系统和PDM系统的集成能力支持CAM输出及编辑功能支持机电一体化设计支持混合信号仿真和信号完整性分析AltiumDesigner6DXP系统平台介绍工作面板集成库剪贴板收藏栏工作面板包括文件和项目面板等可以脱拽，锁定，浮动显示.面板控制可以选择特殊的编辑器和一些共享的面板.查看导航DXP系统菜单设置系统参数设置快捷键自定义工具栏主设计窗口快速启动常用的任务集成库介绍AD6引入了集成库的概念，也就是它将原理图符号、PCB封装、仿真模型、信号完整性分析、3D模型都集成在了一起。AD6含有80000种元器件，其中20000种带有仿真模型，另外，Altium网站上还在不断推出新的元器件库。SchematicSymbolsignalintegritySimulationModelPCBPInPCBPackage智能创建原理图符号库AltiumDesigner的SmartGrid工具可简化流程，从数据表或电子数据表拷贝数据，然后将拷贝的数据智能地映射到AltiumDesigner对象属性。全局编辑功能灵活、易用的全局编辑功能增强对单个或批次选取对象的编辑功能原理图环境中的PCB规则定义在电路的原理图设计过程中就可以进行PCB规则的设定，从而方便了信息的传递。高亮显示相同网络SmartPDF输出和BOM表定制输出BOM表定制输出SmartPDF输出BOM表操作界面PDF界面PDF格式是共享设计文档的最佳方法，例如原理图和PCB版图。PDF是紧凑型便携式文件，可以通过免费的AdobeAcrobatReader打开。在AltiumDesigner中，PDF生成已经提高到一个新境界，经过特别调整，完全满足电子产品开发需要。AltiumDesigner6提供了强大的BOM（BillofMaterials）表输出功能。当原理图设计完成后,能直接利用AD6进行BOM表的定制输出,可以直接添加您已建好的Excel模板文件,按模板文件的格式定制输出.BoardInsight的生动高亮显示BoardInsight已经扩展包括了一个新的对设计的生动高亮显示只要把鼠标指针放在适当的对象上，网络、网络类别、差分对和器件就会高亮显示保持任意角度编辑移动在PCB编辑阶段,支持任意角度编辑移动,相对于以前的版本集成了最新的优化算法,编辑能力有本质的提高.蛇型走线的支持通过对高速设计增加了新的蛇形布线工具，AltiumDesigner智能交互式布线系统功能得到了增强。通过手动或按规则进行，设计人员可以选择系统中的各种振幅类型来调节网络长度,进行长度控制与匹配。此功能无缝组合了阻抗控制、差分对线和多重跟踪布线功能，为AltiumDesigner用户能够为现代高速高密度板级设计项目的挑战提供全面的交互式解决方案。差分对布线差分电路由于具备较强的抗串扰性能，更多的应用在高速数据通讯电路设计中。AD6支持在原理图和PCB中差分对布线功能。利用设计规则检查差分信号布线并具备交互式布线的能力。将差分信号设计扩展并集成到FPGA设计上，就可以直接映射到PCB板项目中的LVDS信号对。Altiumdesigner6集成了差分对布线和仿真分析的功能，涉及从原理图设计到PCB版图验证各个流程。交互式智能布线器在AD6中对PCB交互布线设计时，系统将动态显示最优布线路径，只需要敲击键盘就可以完成单个网络的布线。AltiumDesigner6采用了增强的第三代SitusTM逻辑拓扑布线技术，并结合了MicrosoftWindows的DirectX图形加速技术，为实现更高效的布线性能提供了可靠的技术支持。-智能交互布线模式-自动移除闭合回路-更灵活的布线操作总线布线功能AltiumDesigner6新增了强大的总线布线功能，该功能可以轻易地移动现有线段，同时保持连接线轨的正确角度。智能拖放功能同时为未连接线段添加了一个简单但功能一流的延伸功能。用于PCB焊盘的槽形和方形AltiumDesigner6现在支持在PCB焊盘中设计槽形孔和方形孔。槽形孔和方形孔在重新设计的PCBPad对话框中定义，可以直接给用户回馈焊盘设计的视觉。PCB选择工具接触多边形选择接触线选择PCB走线切割工具切断一条或多条走线当前层或全部层按网格切割自动选择切割线的一边子网跳线功能自动连接长度小于设定值的网络分断此功能与走线切割工具配合使用，非常方便更换FPGA芯片AltiumDesigner6提供了实时的阻抗布线功能，用户还可以根据实际测试结果修正阻抗计算公式。Altiumdesigner6新增的PCB翻转功能体现了Altium对用户一贯的设计理念——提供最符合用户电子设计需要的功能。真正实现了对PCB板的双面布局布线；利用翻转板卡设计功能，用户在对PCB板的双面布局时不再有任何差异，这就简化了对高密PCB版图设计工作。PCB版图设计完全符合设计者视觉观测的需要。阻抗布线功能PCB翻转布局布线支持BGA逃溢布线AD6利用自动“逃溢”布线功能可以解决对器件BGA封装中心管脚区域布线非常困难的问题。AD6可以自动通过各个焊盘的逃溢式布线，直接将网络延伸到器件边缘，这将大大降低在交互式布线中的工作复杂度。支持TrueType字体AD6提供了对在PCB上使用符号字符和Unicode字符集的支持，如希腊文、中文和日文语言字符集；还实现了将字体嵌入到PCB文件中的功能，从而满足在不同计算机间的设计可移植性。单层显示模式Shift+S切换可以把其他层以灰色的形式显示SitusRoutingSitus拓扑逻辑布线器，它采用空间关联方法建立每一个对象和其他对象之间的关系，采用拓扑分析的方法来寻找最佳布线路径，它能够找到非直角方向的路径进行布线，能达到很高布通率。铺铜的增强支持实心,网格铺铜,以及铺铜后挖铜操作,同时可设定铺铜间距及焊盘连接方式的设定.机电一体化设计3D显示输出AltiumDesigner6提供了PCB3D文件的IGES和STEP格式导出功能四.AD6文件管理及原理图的基本操作方法1.文件管理•创建和保存工程文件，原理图，PCB，原理图库文件，PCB文件，封装库文件•导入，移出相关文件•原理图界面•原理图工具栏•图纸放大与缩小•图纸的设置2.原理图绘制•添加、删除元件库及元件•元件的选择、移动与旋转•元件复制和粘贴•电气连接