1、计算机辅助电路设计实验教案实验 五 熟悉电路板 设计环境和电路板管理器功能（一）实验目的及要求：1.掌握电路板设计管理器的操作；2.熟悉电路板的各种构成对象；3.掌握电路板设计环境设置操作；4.掌握定义电路板的方法；5.掌握 PCB 绘图工具的使用；6. 掌握电路板编辑工具的使用。（二）实验内容及步骤：1.建立 PCB 文件，更名为“PCB 基础练习。Pcb” ，双击进入 PCB 编辑器；2.调入安装目录下ExamplesZ80 microprocessor.ddb，打开 Z80 processor board.pcb；3.点击 PCB 管理器标签，分别选择 Nets、Components、N
2、ets classes、Components classes、violation、rules、liabraries，体会这些概念，观察下面框图宣示内容的变化，以及按钮的作用；4.选中 Toolspreferencesdisplaysingle layer mode(单层显示)，切换不同层面（工作区底边） ，观察不容层面上的对象；5.用 design/layer stack manager 设置单层板、双层板、四层板、六层板；6.用 design/layer stack manager 的模板设置单层板、双层板、四层板、六层板；7.用 design/mechanical layers 增加机械层
3、；8.用 design/options/layers 选择设计层面；9. 用 design/optoins 设置栅格和单位；10. 用 tool/preferences 设置电路板画图环境；11自定义一个 30002500mil 单层板，包括元件面、一个信号层、一个顶层丝印层、一个底层锡膏层、一个底层阻焊层、一个机械层、一个禁止布线层，布线范围为25002000mil；12自定义一个 50004000mil 双层板，包括两个信号层、一个顶层丝印层、一个底层锡膏层、一个底层阻焊层、一个机械层、一个禁止布线层，布线范围为 50004000mil；13.使用向导定义 130mm60mmmil 双层板
4、，穿透式过孔、沉铜；14. 装入元件封装库、放置与布局元件元件封装的放置：（Space、X 、Y 翻转） ，属性设置：（TAB、双击） ， 注意元件所在层面设置15. Placement Tools 与对象属性编辑铜膜线放置与属性设置：走线、变换线型（空格、shift+空格） 、换层（+、）注意铜模线的宽度、所在信号层过孔（铜膜线换层时加的即是）： 起止层、内外径焊盘： 封装焊盘大小一般不用修改，若如实际元件大小不符时才需要修改，默认在多层面填充、元件屋多边形平面分割内层平面圆弧、尺寸、坐标、文字、原点轮廓线包围对象 tool/outline objects, 焊盘泪滴处理 tool/tear
5、drops16.编辑电路板用编辑工具：剪切、拷贝、粘贴、阵列粘贴、删除查询管理器 edit/query manager选择对象、取消选择操作对象：删除、编辑对象属性、移动对象、对象的排列与对齐、跳转、旋转（空格）重新排列元件编号：tool/re_annotate实验六 人工布线画电路板（一）实验目的及要求：1.掌握人工电路板设计流程；2.熟悉人工画电路板的基本方法。（二）实验内容：1.用人工画电路板图的方法，画出两级放大电路 PCB 图，使用单层板单面布线，电路板大小为 2000mil*1000mil，电源线宽为 25mil，一般线宽为 10mil。2.用人工画电路板图的方法，画出稳压电源电路
6、 PCB 图，使用双层板布线，电路板大小为 4000mil*1200mil，电源线宽为 25mil，一般线宽为 10mil。要求：布线尽量短、元件布局合理、走线美观步骤：1. 设置板层结构，选择设计层面；2. 在机械层、禁止布线层定义物理和电气边界，标示尺寸；3. 调入元件封装库；4.切换到元件面，放置元件封装,并布局；5.输入元件名称、编号，编辑焊盘属性；6.布线规则设置 design/rule/routing，铜膜线最小宽度为 10mil，最大设为 50mil；7切换到信号层，布线，电源地线宽为 25mil，一般线宽为 10mil；9焊盘泪滴处理；10 存盘；11.可添加钻孔层，电路板四个
7、角钻孔，大小自定。实验七 制作元件封装图（一）实验目的及要求：1.掌握元件封装编辑器的操作；2.掌握元件封装图制作方法；（二）实验内容：1. 建立元件封装库文件，从已有封装库中拷贝一个 DIP-8，将它修改为 DIP-4 封装。注：保持焊盘间距、内外孔径不变，编号自定2. 手工画出下图所示的双共阳数码管封装图，要求焊盘外直径 70mil，内直径 45mil,两焊盘间距 100mil，上下两列间距 600mil。3.利用向导制作封装，见习题。实验八 自动布线设计数显温度计 PCB（一）实验目的及要求：1.掌握网络表的调入与编辑；2.掌握网络管理器、分类、点对点网络编辑器的使用方法；3.掌握自动布
8、置元件和手工调整元件的方法；4.掌握自动布线方法；5.熟悉布线规则设置及规则检查；6.综合应用所学知识，解决 PCB 设计中碰到的问题。（二）实验内容及步骤：1.创建自己的元件库，制作 LCI7107、7660、LM35、TL431 及双共阳极数码管元件图,存盘备用；2.制作双共阳极数码管及有关元件封装图，存盘备用；3. 将 DIP-8，DIP-24，DIP-40 封装图中的焊盘尺寸改为 70mil，存盘备用；4.参考下图电路，设计并画出数显温度计电路图，为下一步制作 PCB 做准备；注意：正确填入元件封装 ,创建元件列表5.进行电气规则检查（ERC） ，排错；6.创建网络表；7.使用向导，定
9、义一个宽 90mm，高 70mm 的单面 PCB 板；8.设置规则：铜膜线最小宽度不小于 15mil，铜膜线间距不小于 15mil，芯片封装 DIP-8，DIP-24，DIP-40 的焊盘间一般不走线，电源和地线线宽可加宽至 20 mil；插针元件放顶层，贴片元件放底层；底层布线9.调入所需封装库（包括自制的） ；10.调入网络表，注意封装焊盘和元件引脚编号一致；11.元件布局；12.自动布线；12.编辑调整，要求布线合理美观；13.泪滴处理；14.进行 DRC， 查看 Violations，确保无违规。IN+31AB419e318d29f317b316a212f213e214d315Vcc1
10、d12c13b14a15f16g17e18OSC239OSC138TEST37Vref+36Vref-35Cref+34Cref-33COM32DGND21g322a323c324g225Vs26INT27BUFF28A/Z29IN-30b211c210POL20OSC340ICL7107U1ICL7107R310KR147K RP110kC510pFC20.1uFC40.47uFC30.2uF231 U2TL431R41KVccR21MC10.01uFabfcgda16b15c3d2e1f18g17dpVcc14e dp4abfcgda11b10c8d6e5f12g7dpVcc13e dp9
11、DSP2DPY_18-SEGabfcgda16b15c3d2e1f18g17dpVcc14e dp4abfcgda11b10c8d6e5f12g7dpVcc13e dp9DSP1DPY_18-SEGa1b1b2b3bc4 c1c2c3 d1d2d3 e1e2e3 f1f2f3 g1g2g3 a2a3g4a1a2a3 b1b2b3bc4 c1c2c3 d1 d2d3 e1e2e3 f1f2f3 g1g2g3213LM35U3LM35 R510KCAP+2 GND3CAP-4 Vout 5LV6OSC 7VCC 8NC1 U4ICL760C710uFC610uF C847pFg4R60.3K112
12、2C91000uF1122C100.1uFVccA1K2D2DIODEA1K2D1DIODED4DIODE D3DIODE.Vin1GND2+5V 3U5MC7805TC110.1uF12J1CON2R7150学时分配课程总学时数：24学时分配如下表所示：实验课题序号 实验课题名称 学时 类型一 熟悉 PROTEL99 原理图设计环境 2 必做/验证二 画原理图工具 3 必做/验证三 画原理图元件 3 必做/验证四 画原理图练习 3 必做/验证五 熟悉电路板 设计环境和电路板管理器功能 3 必做/验证六 人工画电路板与自动布线画电路板 3 选做/验证七 制作元件封装图 3 必做/设计八 数显温度计的 PCB 图设计 4 必做/设计实验指导书及参考书：1 辅助电路设计实验指导书,自编,2006 年 7 月.2 电路原理图与电路板设计教程 Protel 99 SE,夏路易，北京希望电子出版社,2002年 6 月.
