第七章電路設(shè)計綜合實例

1、第七章第七章 電路設(shè)計綜合實例電路設(shè)計綜合實例 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社本章提要本章提要ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 電路板整體規(guī)劃電路板整體規(guī)劃l 原理圖設(shè)計原理圖設(shè)計l 繪制印刷電路板繪制印刷電路板l 電路檢測電路檢測l 創(chuàng)建項目元件庫創(chuàng)建項目元件庫 PCB報表生成及輸出報表生成及輸出 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社通過以上幾章的學習，用戶對印刷電路板設(shè)通過以上幾章的學習，用戶對印刷電路板設(shè)計應(yīng)該有了一個比較明確的認識，印刷電路計應(yīng)該有了一個比較明確的認識，印刷電路板設(shè)計無非就由兩大部分組成，一是原理圖板設(shè)計無

2、非就由兩大部分組成，一是原理圖設(shè)計，另一個就是設(shè)計，另一個就是PCB設(shè)計。在這一章中，設(shè)計。在這一章中，我們將以兩個例子、以印刷電路板設(shè)計過程我們將以兩個例子、以印刷電路板設(shè)計過程為順序來說明使用為順序來說明使用ProtelDXP設(shè)計印刷電路設(shè)計印刷電路板的全過程。板的全過程。 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社第一部份第一部份 單片機控制霓虹燈系單片機控制霓虹燈系統(tǒng)實例設(shè)計統(tǒng)實例設(shè)計ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.1 規(guī)劃電路板規(guī)劃電路板 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 主要規(guī)劃電源系統(tǒng)

3、主要規(guī)劃電源系統(tǒng) 、單片機控制系統(tǒng)、輸出單片機控制系統(tǒng)、輸出控制系統(tǒng)、安裝方式控制系統(tǒng)、安裝方式 、電路散熱問題電路散熱問題 。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.2 原理圖設(shè)計原理圖設(shè)計 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 原理圖設(shè)計原理圖設(shè)計 原理圖報表生成及打印原理圖報表生成及打印 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.2.1 原理圖設(shè)計原理圖設(shè)計 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 原理圖設(shè)計有兩種設(shè)計思路，一種是在整張原理圖設(shè)計有兩種設(shè)計思路，一種是在整張圖紙上設(shè)計處所有電路，還有另一種方法是圖紙上設(shè)計處所有電路，還有另一種方法是采用層次原理圖的設(shè)計方法完

4、成原理圖的設(shè)采用層次原理圖的設(shè)計方法完成原理圖的設(shè)計。我們采用第一種原理圖設(shè)計方法，把整計。我們采用第一種原理圖設(shè)計方法，把整個電路分成多個模塊來設(shè)計，這樣更有利于個電路分成多個模塊來設(shè)計，這樣更有利于讀者清楚設(shè)計思路。讀者清楚設(shè)計思路。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.2.2 原理圖報表生成及打印原理圖報表生成及打印 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 原理圖設(shè)計完成以后，就可以利用原理圖設(shè)計完成以后，就可以利用ProtelDXPProtelDXP提供的功能，來生成元件報表，也就是原理提供的功能，來生成元件報表，也就是原理圖中所有元件的列表，這為以后采購元件提圖中所有元件的

5、列表，這為以后采購元件提供了正確無誤的元件清單。供了正確無誤的元件清單。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3 繪制印刷電路板繪制印刷電路板 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 利用文件生成向?qū)б?guī)劃電路板利用文件生成向?qū)б?guī)劃電路板 使用設(shè)計同步器向使用設(shè)計同步器向PCBPCB傳遞設(shè)計信息傳遞設(shè)計信息 元件自動布局規(guī)則設(shè)定元件自動布局規(guī)則設(shè)定 元件的自動布局及手工調(diào)整元件的自動布局及手工調(diào)整 元件自動布線規(guī)則設(shè)定元件自動布線規(guī)則設(shè)定 自動布線自動布線 元件標注及邊框的調(diào)整元件標注及邊框的調(diào)整 覆銅覆銅 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.1 利用文件生成向?qū)б?guī)劃

6、電路板利用文件生成向?qū)б?guī)劃電路板 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 規(guī)劃電路板的一種方法就是利用文件生成向規(guī)劃電路板的一種方法就是利用文件生成向?qū)硪?guī)劃電路板，在這里用戶可以選擇標準導來規(guī)劃電路板，在這里用戶可以選擇標準的模板，也可以自己定義。這也是常用的一的模板，也可以自己定義。這也是常用的一種方式，就詳細介紹一下利用文件生成向?qū)ХN方式，就詳細介紹一下利用文件生成向?qū)硪?guī)劃電路板。來規(guī)劃電路板。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.2 使用設(shè)計同步器向使用設(shè)計同步器向PCB傳遞傳遞設(shè)計信息設(shè)計信息 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 設(shè)計同步器自動地從原理圖中提取元件和連

7、接信息，設(shè)計同步器自動地從原理圖中提取元件和連接信息，并從并從PCBPCB庫中選取封裝，然后放入到庫中選取封裝，然后放入到PCBPCB編輯器內(nèi)，并編輯器內(nèi)，并在相應(yīng)地元件管腳上加上連接，這個連接線只是說明在相應(yīng)地元件管腳上加上連接，這個連接線只是說明元件地連接關(guān)系元件地連接關(guān)系 ，以前版本地，以前版本地ProtelProtel大多數(shù)使用網(wǎng)大多數(shù)使用網(wǎng)絡(luò)表將設(shè)計信息傳遞到絡(luò)表將設(shè)計信息傳遞到PCBPCB編輯器內(nèi)，但是編輯器內(nèi)，但是ProtelDXPProtelDXP漸漸淡化了網(wǎng)絡(luò)表，因為用戶可以不生成網(wǎng)絡(luò)表直接漸漸淡化了網(wǎng)絡(luò)表，因為用戶可以不生成網(wǎng)絡(luò)表直接使用設(shè)計同步器就可以將原理圖設(shè)計信息傳遞

8、到使用設(shè)計同步器就可以將原理圖設(shè)計信息傳遞到PCBPCB編輯器中去。編輯器中去。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.3 元件自動布局規(guī)則設(shè)定元件自動布局規(guī)則設(shè)定 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 自動布局規(guī)則包括一下幾項：自動布局規(guī)則包括一下幾項：Room Definition Room Definition （房房間定義）規(guī)則設(shè)定、間定義）規(guī)則設(shè)定、Component ClearanceComponent Clearance（元件間元件間距）規(guī)則設(shè)定、距）規(guī)則設(shè)定、Component Orientations (Component Orientations (元件排列元

9、件排列方向方向) )規(guī)則設(shè)定、規(guī)則設(shè)定、Permitted LayerPermitted Layer（布局層面）規(guī)則布局層面）規(guī)則設(shè)定、設(shè)定、Nets To Nets To LgnoreLgnore（網(wǎng)格忽略）規(guī)則設(shè)定、網(wǎng)格忽略）規(guī)則設(shè)定、Height(Height(高度高度) )規(guī)則設(shè)定，介紹這幾種規(guī)則設(shè)定及其功規(guī)則設(shè)定，介紹這幾種規(guī)則設(shè)定及其功能。能。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.4 元件的自動布局及手工調(diào)整元件的自動布局及手工調(diào)整ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 電路板元件的布局和布線的質(zhì)量直接影響整個電路板電路板元件的布局和布線的質(zhì)量直接影響整個電路板 的性

10、能，而元件的布局又影響著布線的質(zhì)量和導線的的性能，而元件的布局又影響著布線的質(zhì)量和導線的布通率，因此電路板元件的布局就顯得格外重要。布通率，因此電路板元件的布局就顯得格外重要。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.5 元件自動布線規(guī)則設(shè)定元件自動布線規(guī)則設(shè)定 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 布線參數(shù)設(shè)定不當就有可能導致布線失敗。自動布線布線參數(shù)設(shè)定不當就有可能導致布線失敗。自動布線的參數(shù)包括布線層面、布線優(yōu)先級、走線寬度、布線的參數(shù)包括布線層面、布線優(yōu)先級、走線寬度、布線的拐角模式，過孔類型和尺寸等等。當這些參數(shù)設(shè)定的拐角模式，過孔類型和尺寸等等。當這些參數(shù)設(shè)定以后，自動

11、布線器就會根據(jù)這些布線規(guī)則來進行布線以后，自動布線器就會根據(jù)這些布線規(guī)則來進行布線。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.6 自動布線自動布線 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 自動布線的方法很靈活，用戶可以根據(jù)自己不同需要自動布線的方法很靈活，用戶可以根據(jù)自己不同需要選擇不同的自動布線方式。選擇不同的自動布線方式。ProtelDXPProtelDXP為廣大用戶提為廣大用戶提供了有全局布線方式、指定區(qū)域的布線方式、指定網(wǎng)供了有全局布線方式、指定區(qū)域的布線方式、指定網(wǎng)絡(luò)的布線方式和指定元件的布線方式。絡(luò)的布線方式和指定元件的布線方式。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)

12、出版社7.3.7元件標注及邊框的調(diào)整元件標注及邊框的調(diào)整 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 布線完成后，電路板上元件標注顯得十分雜亂，雖然布線完成后，電路板上元件標注顯得十分雜亂，雖然標注比較雜亂不會影響電路板的電器特性，但是卻影標注比較雜亂不會影響電路板的電器特性，但是卻影響了電路板的美觀，也給以后的電路板焊接工作帶來響了電路板的美觀，也給以后的電路板焊接工作帶來不便，不便，必須對電路板的標注要做適當?shù)恼{(diào)整必須對電路板的標注要做適當?shù)恼{(diào)整。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.3.8覆銅覆銅 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 為了增強電路板的抗干擾能力，需要對整個電路板的為

13、了增強電路板的抗干擾能力，需要對整個電路板的接地網(wǎng)絡(luò)進行覆銅。接地網(wǎng)絡(luò)進行覆銅。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.4 7.4 電路檢測電路檢測ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 設(shè)計規(guī)則檢測及分析設(shè)計規(guī)則檢測及分析 信號完整性分析信號完整性分析 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.4.1 7.4.1 設(shè)計規(guī)則檢測及分析設(shè)計規(guī)則檢測及分析 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 設(shè)計完印刷電路板以后必須對電路板作設(shè)計完印刷電路板以后必須對電路板作DRCDRC檢測，這檢測，這樣可以確保我們所設(shè)計的印刷電路板符合設(shè)計規(guī)則樣可以確保我們所設(shè)計的印刷電路板符合設(shè)計規(guī)則 Pro

14、telDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.4.2 7.4.2 信號完整性分析信號完整性分析 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 印刷電路板設(shè)計中存在一些復(fù)雜、時鐘頻率高、更快印刷電路板設(shè)計中存在一些復(fù)雜、時鐘頻率高、更快的器件開關(guān)速度時，使用信號完整性分析就顯得尤為的器件開關(guān)速度時，使用信號完整性分析就顯得尤為重要。重要。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.5 7.5 建立項目元件庫建立項目元件庫 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 項目元件庫就是將所設(shè)計的這個項目的所有元件封裝項目元件庫就是將所設(shè)計的這個項目的所有元件封裝存入一個自己命名的元件庫中，所以這個元件庫只是存入一

15、個自己命名的元件庫中，所以這個元件庫只是專門為這個項目來服務(wù)的，用戶只要裝入自己建立的專門為這個項目來服務(wù)的，用戶只要裝入自己建立的項目元件庫，即使不裝入其它元件封裝庫，就可以找項目元件庫，即使不裝入其它元件封裝庫，就可以找到這個項目的所有元件封裝，因此，建立項目元件庫到這個項目的所有元件封裝，因此，建立項目元件庫就很有意義和用途就很有意義和用途 。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.6 7.6 PCBPCB圖輸出圖輸出 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 PCBPCB板信息報表板信息報表 生成元件報表生成元件報表 PCBPCB圖打印圖打印 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金

16、工業(yè)出版社7.6.1 7.6.1 PCBPCB板信息報表板信息報表 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 PCBPCB板信息報表包括【板信息報表包括【GeneralGeneral】、【】、【ComponentsComponents】、】、【NetsNets】三個標簽，分別是三個標簽，分別是PCBPCB文件的的概要及包含文件的的概要及包含 全部器件和網(wǎng)絡(luò)。全部器件和網(wǎng)絡(luò)。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.6.2 7.6.2 生成元件報表生成元件報表 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 生成元件清單。啟動它后生成兩個輸出文件：生成元件清單。啟動它后生成兩個輸出文件：BOMBOM文件

17、和文件和CSVCSV文件，兩者內(nèi)容是一樣的，報表中都包文件，兩者內(nèi)容是一樣的，報表中都包含含CommentComment（元件名稱）、元件名稱）、PatternPattern（封裝形式）、封裝形式）、QuantityQuantity（數(shù)量）、數(shù)量）、ComponentsComponents（器件，也就是器器件，也就是器件的標號）、件的標號）、DescriptionDescription（描述）。描述）。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.6.3 7.6.3 PCBPCB圖打印圖打印 ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXPProtelDXP提供了完善的打印功能，以

18、供設(shè)計者校提供了完善的打印功能，以供設(shè)計者校對。對。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社第二部分第二部分 紅外報警器設(shè)計實例紅外報警器設(shè)計實例ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.7 總體規(guī)劃總體規(guī)劃ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 在本例子中，電路可大致分為傳感裝置、放大在本例子中，電路可大致分為傳感裝置、放大電路、電壓比較電路、觸發(fā)電路、報警電路以及電電路、電壓比較電路、觸發(fā)電路、報警電路以及電源部分。源部分。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.8 原理圖的新器件設(shè)計原理圖的新器件設(shè)計ProtelDXP實例設(shè)計教

19、程7章 本電路用到本電路用到LM324，運放芯片，運放芯片“NE5532”，觸，觸發(fā)電路芯片發(fā)電路芯片“NE555”等元件。此處以等元件。此處以“NE555”芯芯片為例，說明如何設(shè)計一個新的元件。片為例，說明如何設(shè)計一個新的元件。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.9 原理圖設(shè)計原理圖設(shè)計ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 如前面章節(jié)提過的，層次原理圖設(shè)計實際上就如前面章節(jié)提過的，層次原理圖設(shè)計實際上就是模塊化電路設(shè)計。在這個例子中，元器件的數(shù)目是模塊化電路設(shè)計。在這個例子中，元器件的數(shù)目比較少，將所有元器件都擺放在一張原理圖中，然比較少，將所有元器件都擺放在一張原理圖中，然后

20、進行電路板設(shè)計。后進行電路板設(shè)計。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.9.1電路原理圖的設(shè)計電路原理圖的設(shè)計ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.9.2原理圖元件自動編號原理圖元件自動編號ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社 在上一個小節(jié)，畫出了電路原理圖。如果用在上一個小節(jié)，畫出了電路原理圖。如果用戶在放置元件時候有過刪除元件然后重新放置的戶在放置元件時候有過刪除元件然后重新放置的操作，就可能會出現(xiàn)元件的編號重復(fù)的情況。而操作，就可能會出現(xiàn)元件的編號重復(fù)的情況。而在設(shè)計文件中，所有的

21、元件都必須有且只有一個在設(shè)計文件中，所有的元件都必須有且只有一個元件編號，否則在傳送信息的時候會出現(xiàn)警告信元件編號，否則在傳送信息的時候會出現(xiàn)警告信息。因此，我們必須對層次原理圖的所有元件進息。因此，我們必須對層次原理圖的所有元件進行一次元件編號的重新分配。行一次元件編號的重新分配。7.9.3 工程的編譯工程的編譯ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.9.4 報表生成報表生成ProtelDXP實例設(shè)計教程7章(1)生成網(wǎng)絡(luò)表文件生成網(wǎng)絡(luò)表文件(2)生成元件清單報表生成元件清單報表 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.10 印刷電路板

22、設(shè)計印刷電路板設(shè)計ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.10.1 添加需要的庫到工程中添加需要的庫到工程中ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 由于在本設(shè)計中用到的芯片都是采用由于在本設(shè)計中用到的芯片都是采用DIPDIP（Dual-Inline-PackageDual-Inline-Package）的封裝形式，因此這些）的封裝形式，因此這些芯片的芯片的footprintfootprint（封裝）就會相對好找，（封裝）就會相對好找，ProtelDXPProtelDXP提供了一個專門的提供了一個專門的DIPDIP封裝庫，這個庫的封裝庫，這個庫的路徑是路

23、徑是AltiumLibraryPcbDualAltiumLibraryPcbDual-In-Line -In-Line Package.PcbLibPackage.PcbLib，里面收集了幾乎所有的，里面收集了幾乎所有的DIPDIP封裝封裝信息。信息。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.10.2 創(chuàng)建新的元件封裝創(chuàng)建新的元件封裝ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 下面就以電橋的封裝設(shè)計為例講解新元件的下面就以電橋的封裝設(shè)計為例講解新元件的PCBPCB設(shè)計過程。設(shè)計過程。 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.10.3 PCB板的元件的導入板的元件的導入ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.10.4 元件的布局元件的布局ProtelDXP實例設(shè)計教程7章自動布局 手工調(diào)整 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社7.10.5 布線布線ProtelDXP實例設(shè)計教程7章 ProtelDXP實例設(shè)計教程 冶金工業(yè)出版社ProtelDXP實例設(shè)計教程7章1自動布線1）設(shè)置安全距離2）設(shè)置布線