Altium Designer 電路板設計 (2)課件

主要教學內容

基礎知識

電路原理圖的設計

AltiumDesigner軟件簡介印刷電路板的基本知識

印制電路板的設計流程

印制電路板的制作基礎知識主要教學內容AltiumDesigner是一個功能強大的通用電路板設計軟件，簡稱AD。發(fā)展歷程如下：基礎知識軟件簡介1.1985年-----TANGO2.1988年-----ProtelforDOS3.1998年-----Protel984.1999年-----Protel995.2000年-----Protel99se6.2001年-----ProtelDXP7.2004年-----ProtelDXP20048.2006年-----AltiumDesigner6.09.2009年-----AltiumDesignerWinter09（8.3）基礎知識印刷電路板的基本知識是指說明電路中各個元器件的電氣連接關系的圖紙。（它不涉及元器件的具體大小、形狀，而只是關心元器件的類型、相互之間的連接情況。）是用來安裝、固定各個實際電路元器件并利用銅箔走線實現(xiàn)其正確連接關系的一塊基板。什么是電路原理圖？什么是印刷電路板？兩個概念：基礎知識分類：1.剛性電路板和柔性電路板；2.酚醛樹脂板、環(huán)氧樹脂板、氮化鋁板、碳化硅板等；3.目前常用的電路板有單層、雙面、四層板、六層板等。印刷電路板（PrintedCircuitBoard,PCB）作用：安裝、固定支撐各個實際電路元器件并利用銅箔走線將各種元器件聯(lián)接起來形成電流通路。印刷電路板的基本知識原理圖元器件印刷電路板舉例說明：基礎知識印刷電路板的基本知識⑵雙面板

集成電路的出現(xiàn)使電路板的布局更加的復雜，因此出現(xiàn)了雙面板，即：兩面都可以走線的電路板。基礎知識印刷電路板的基本知識多層板的特點是除了頂面、底面走線層外，板子中間還有走線層。⑶多層板基礎知識頂層（Toplayer）電源/接地板層(VCCorGND)過孔（Via)絕緣層中間層（MidLayer）VCCorGND底層（BottomLayer）沉孔4層板簡略圖印刷電路板的基本知識基礎知識印刷電路板的設計流程原理圖設計編譯原理圖生成網絡表規(guī)劃電路板調取網絡表設計電路板規(guī)則檢查加載元件庫.SchDoc.Net.PcbDoc電子實習.PrjPcb

.html基礎知識印刷電路板的制作實驗室手工制作電路板的過程電路設計打印圖紙轉印圖紙修補線條腐蝕銅箔去除碳膜打孔清洗涂助焊劑基礎知識軟件的漢化重啟后生效！電路原理圖設計主要教學內容

原理圖的設計流程常用原理圖庫調用生成網絡表的方法電路原理圖設計設計流程⑵右鍵點擊“電子實習.PrjPcb”,為工程添加原理圖文件，并保存，名字為“練習1”。其它文件名為心率計1、2等。電路原理圖設計設計流程⑶設置文檔選項：在圖紙上點擊鼠標右鍵。電路原理圖設計設計流程⑷安裝所有元件庫，包括原理圖符庫和元件封裝庫。電路原理圖設計設計流程⑹雙擊元件編輯修改其屬性：標識、參數(shù)、封裝等。鼠標右鍵電路原理圖設計設計流程電路原理圖設計設計流程⑺編譯（規(guī)則檢查）：沒錯誤，則Messages為空白。下圖為出錯和有警告的Messages

。要把錯誤修改好?！鐦藴蕩炖餂]有,要自定義其圖符及封裝。電路原理圖設計⑴MiscellaneousDevices.SCHLIB:

包含常用的電阻、電容、二極管、三極管、接插件（端口）、MOS管等的符號；⑵ProtelDOSSchematic4000

CMOS.SCHLIBProtelDOSSchematicIntel.SCHLIBProtelDOSSchematicLinear.SCHLIBProtelDOSSchematicOperationalAmplifiers.SCHLIBProtelDOSSchematicVoltage

Regulators.SCHLIB常用元件庫電路原理圖設計⑴在工程中新建一個SchematicLibrary文件，并打開。數(shù)碼管畫法電路原理圖設計⑵放置一個大小合適的矩形。數(shù)碼管畫法電路原理圖設計⑷放置10個元件管腳：管腳上的十字叉朝外。雙擊每個管腳，修改其名稱和編號。十字叉數(shù)碼管畫法電路原理圖設計繪制完成的數(shù)碼管：數(shù)碼管畫法電路原理圖設計⑸修改元件名稱。把繪制完成的數(shù)碼管文件安裝到庫中，可以正常使用該元件。參考PPT第22頁。數(shù)碼管畫法Ctrl+C:復制Ctrl+X:剪切Ctrl+V:粘貼Ctrl+R:復制多個Ctrl+D:復制一個（先選中元件）SA：選中所有的元件XA:釋放被選中所有的元件鼠標左鍵點中某元件＋X：元件方向水平切換鼠標左鍵點中某元件＋Y：元件方向垂直切換點中元件＋TAB鍵：打開元件屬性編輯器鼠標左鍵點中某元件＋空格：元器件旋轉PP：放置元器件※快捷鍵要在輸入法是英文的狀態(tài)下才起作用。電路原理圖設計常用快捷操作名稱封裝(footprint)SCHLIB名稱直插電阻:AXIAL0.3RES2無極性電容:RAD0.1CAPLM741:DIP8LM741CD4049：

DIP164049普通二極管:DIODE0.4DIODE單列直插接口：SIP2、SIP1等CON2、CON1等電解電容：RB.1/.2ELECTRO1發(fā)光二極管：LEDLED(自定義)傳感器：SENOPTOISO1(自定義)電路原理圖設計常用元件說明心率計1——傳感器、放大、負電源名稱封裝(footprint)SCHLIB名稱直插電阻:AXIAL0.3RES2無極性電容:RAD0.1CAP單片機:DIP408051單列直插接口：SIP3CON3三極管：TO92CNPN、PNP撥動開關：SIP3SWSPDT電解電容:RB.1/.2ELECTRO1發(fā)光二極管：LEDLED

（自定義）數(shù)碼管：DISDIS（自定義）按鈕開關：SWSW-PB（自定義）晶振：CRYSTALCRYSTAL

（自定義）

電路原理圖設計常用元件說明心率計2——單片機部分名稱封裝(footprint)SCHLIB名稱無極性電容:RAD0.1CAPIC6:DIP164553IC7：

DIP164543IC5：

DIP8555單列直插接口：SIP2、SIP3等CON1、CON2等三極管：TO92CNPN、PNP電位器：VR5POT2電解電容:RB.1/.2ELECTRO1發(fā)光二極管：LEDLED（自定義）數(shù)碼管：DISDIS（自定義）按鈕開關：SWSW-PB（自定義）電路原理圖設計常用元件說明心率計2——計數(shù)、顯示、門控電容：10pF～10uF,常用封裝：0603,0805,1005.電阻：幾歐～數(shù)百K，常用封裝：

0603,0805,1005.集成電路：SO4～SO20,依據IC手冊選用.三極管：SOT-23,SOT-89.選用貼片集成電路時一定要仔細查閱該器件手冊.確保選用的封裝符合所用元件的尺寸要求.電路原理圖設計常用元件說明電路板設計PCB繪圖的基礎知識電路板的設計流程元件放置和走線的原則主要教學內容AltiumDesigner提供了兩種繪圖尺寸的單位：英制（imperial)和公制（Metric)。1000mil=25.4mm=1英寸。電阻、電容、集成電路等絕大多數(shù)器件的管腳間距是以英制單位定義的。例如：電阻AXIAL0.3表示管腳間距300mil=7.62mm;

電容RAD0.2間距＝200mil＝5.08mm；直插IC相鄰管腳間距＝100mil=2.54mm。⑴AltiumDesigner的繪圖單位：※單位切換：“Q”。電路板設計基礎知識電路板設計基礎知識元件封裝的尺寸介紹⑵電路板中常用各個層的含義：Toplayer:頂層走線層（默認紅色）；Bottomlayer:底層走線層（默認藍色）；TopOverlayer:頂層絲印層，用于字符的絲網露印（默認黃色）；BottomOverlayer:(可選）底層絲印層；KeepOutlayer:禁止層，用于定義PCB板框；Multilayer:穿透層（焊盤鍍錫層）；MechanicalLayer1~4:機械層，用于尺寸標注等。電路板設計基礎知識⑶常用元件所在的封裝庫名稱1）PCBFootprints.PCBLIB:大多數(shù)常見元件的封裝庫，如貼片電阻、直插電阻、電容、二、三極管，DIP直插集成電路等，電位器等；2）Transistors.PCBLIB:晶體管封裝庫；3）各個廠家基本上都有自己的元件庫；4）建議把常用的元件封裝整理成單獨的庫文件。基礎知識電路板設計⑴建立PCB文件并保存，名字改成“練習1”。電路板設計流程電路板設計⑵安裝標準PCB封裝庫和自定義元件封裝庫。點擊“庫”，安裝標準封裝庫下的PCBFootprints和Transistors兩個標準庫和自己畫的幾個元件.如右圖：電路板設計流程電路板設計⑶加載網絡表，如果有錯返回原理圖修改。點擊，元件被調出，如下圖：電路板設計流程電路板設計元件被調出后，元件之間由飛線連接。飛線代表元件的連接關系，并不存在PCB中。電路板設計流程電路板設計元件被調出后，元件之間由飛線連接。飛線代表元件的連接關系，并不存在PCB中。⑷按照一定的原則排列元件。電路板設計流程電路板設計⑸規(guī)劃電路板的大小。在軟件界面下面層的選擇中，選中Keep-OutLayer。即：禁止布線層，來定義板子大小。如下圖：用畫線的命令畫一個比排列的元件稍微大一些的矩形。電路板設計流程電路板設計用上述菜單操作重新定義板子的外形。電路板設計流程電路板設計板子大小定義完成的圖紙。電路板設計流程電路板設計⑹定義布線規(guī)則：主要修改一下三項。電路板設計流程電路板設計⑹-1定義最小間距：改為20mil。電路板設計流程電路板設計⑹-2定義線粗細：最小15mil，最大30mil，首選20mil。電路板設計流程電路板設計⑹-3走線層：把TopLayer上的勾去掉，則是單面板。電路板設計流程電路板設計⑺手工畫線或自動布線，手工修改不合適的線。點擊，則自動布線如下圖：電路板設計流程電路板設計布線完成，可以把Messages關掉，看最后的結果。電路板設計流程電路板設計修改電路前先刪除已經布好的線。元件變綠（報警）的修改方法保留幾個勾電路板設計流程電路板設計⑻布線規(guī)則檢查。Messages對話框應該是空白，如果有錯再修該PCB文件。電路板設計流程電路板設計⑼電路板的三維顯示。相同的菜單操作可以切換為2維顯示。電路板設計流程電路板設計⑽電路板的3D顯示（立體顯示）。3D圖，可以翻轉。電路板設計流程電路板設計⑽PCB后續(xù)處理A：加淚滴修改布線之前要先刪除淚滴電路板設計流程電路板設計B：鋪銅網單面板只要底層鋪銅雙面板鋪頂層和底層刪除銅網電路板設計流程電路板設計C：放置字符串電路板設計流程電路板設計用向導建立PCB文件的方法（55mm×88mm）：向導建立PCB電路板設計向導建立PCB電路板設計向導建立PCB電路板設計向導建立PCB電路板設計電路板的尺寸：長寬以3：2或4：3為最佳。當大于200mm長和150mm寬時，考慮強度。高頻元器件之間的連線越短越好，隸屬于輸入或輸出電路的元器件之間的距離越遠越好。具有高電位差的元器件應加大與其它連線之間的距離。一般200V/mm比較合適。發(fā)熱元器件應該遠離熱敏元器件。可以調節(jié)的元器件應該注意位置，應該放在比較容易調節(jié)的地方，要與整機的面板一致。太重或發(fā)熱量多的元器件不宜安裝在電路板上。⑴對于電路板和元器件的要求：元件布局和走線原則電路板設計⑵按照電路功能布局：如果沒有特殊要求，盡可能的按照原理圖的元件安排對元件進行布局，信號從左邊進入，從右邊輸出，從上邊輸入，從下邊輸出。按照電路的流程，安排各個功能電路單元的位置，使信號流通更加順暢和保持一致。以每個功能電路為核心，圍繞這個核心電路進行布局，元件安排應該均勻、整齊、緊湊。數(shù)字部分與模擬部分的地線分開。元件布局和走線原則電路板設計⑶對于布線的要求：線長：銅線應該盡可能的短。拐角為圓角或斜角。線寬：一般1-1.5mm的線寬，可以流過2A的電流。但是一般要選擇大于0.3mm。手工制板大于0.5mm。線間距：相臨銅線之間的距離應該滿足電氣安全要求，同時為了便于生產。間距越寬越好，最小間距應該能承受所加的電壓的峰值。屏蔽與接地：銅線的公共地，應該盡可能的放在電路板的邊緣部分。在電路板上應該盡可能多的保留銅箔做地線，這樣可以使屏蔽能力增強。地線的形狀最好做成環(huán)路或網絡狀。頂層、底層走線應盡量相互垂直，避免相互平行，盡量減少過