学习项目10二级放大电路DXP印制电路板设计与制作.doc

1、DXP 印制电路设计224学习项目 10 二级放大器双面印制电路板设计与制作 10.1 任务要求1工作任务二级放大器单面印制电路板设计与制作。2基本要求利用 Protel DXP 的基本操作完成二级放大器单面印制电路板设计。制作二级放大器双面印制电路板。3学习产出原理图、电路自动布线图、电气检查报告、网络表、材料清单、二级放大器双面印制电路板和学习总结。10.2 学习目标1原理图设计完成二级放大器的原理图设计。2创建元件封装掌握利用向导创建元件封装的方法。3单面印制电路板设计按照相关行业及国家规范与标准进行二级放大器单面印制电路板设计。4技术文件生成网络表、输出电气检查报告和材料清单。5单面印

2、制电路板制作按照相关行业及国家规范与标准利用 HW-3232 线路板刻制机制作二级放大器单面印制电路板。10.3 相关知识10.3.1 印制电路板（PCB）设计1印制电路板设计流程（1）原理图设计按照原理图设计流程先完成原理图的设计，图 10-1。（2）启动 PCB 编辑器执行菜单命令 File/New/PCB，即可打开 PCB 编辑器，如图 10-2，执行菜单命令File/Save As 将文件重命名“两级放大电路.PcbDoc”文件名，图 10-3。（3）手动规划电路板前面我们已经生成了一个“两级放大器电路.PcbDoc” PCB文件，可以手动设置图纸的尺寸大小、栅格大小、图纸颜色等。使用

3、环境设置和格点设置PCB 板的使用环境设置和格点设置可以在设置对话框中进行。在主菜单栏中，执行命令 Design/Board Options, 即可打开格点设置对话框，按图10-4设置好各参数，点击OK按钮，关闭该对话框。下面我们为该电路做一块单面电路板，尺寸大小为2000mil1500mil。DXP 印制电路设计225绘制电路板物理边界：点击PCB编辑器页面下部图层转换按钮Mechanical1，将当前图层切换到机械层1，图10-5。单击布线工具栏Placement中的 按钮，画一个2040mil1540mil的封闭矩形。将当前图层切换到禁止布线层（Keep-Out Layer），单击布线工

4、具栏Placement中的按钮，在刚才画的矩形内部画一个2000mil1500mil的封闭矩形。画好的图形如土图10-6所示。确定新的坐标原点。执行菜单命令Edit/Origin/Set，点击电路板左下点为新的坐标原点。图 10-1 原理图的设计图 10-2 PCB 编辑器DXP 印制电路设计226图 10-3 文件重命名图 10-4 设置各参数图 10-5 图层切换DXP 印制电路设计227图 10-6 绘制电路板（4）生成网络表在原理图中将所有元件的属性（特别是元件封装）填写好，生成网络表。（5）装入网络表及元件这一步工作是整个设计工作中一个非常重要的环节。对于每一个装入的元件必须有相应的

5、封装形式，这是自动布线中所不能缺少的。对封装的说明包含在网络表文件中。因此，只有将网络表和元件装入后，才能开始印制电路板的自动布线工作。这里介绍利用网络表文件装入网络表和元件，其步骤如下：在 SCH 原理图编辑环境下，本例先打开“两级放大电路.SchDoc”文件。执行主菜单命令 Design Update PCB 两级放大电路.PcbDoc，系统弹出如图 10-7 所示的Engineering Change Order 对话框。单击 Validate Changes 按钮，系统将检查所有的更改是否都有效，如果有效，将在右边 Check 栏对应位置打勾，如果有错误， Check 栏中将显示红色错

6、误标识。一般的错误都是由于组件封装定义不正确，系统找不到给定的封装，或者设计 PCB 板时没有添加对应的集成库。此时则返回到 SCH 原理图编辑环境中，对有错误的组件进行更改，直到修改完所有的错误即 Check 栏中全为正确内容为止，如图 10-8。单击 Execute Changes 按钮，系统将执行所有的更改操作，如果执行成功， Status 下的 Done 列表栏将被勾选，执行结果如图 10-9 所示。单击 Close 按钮，将关闭该对话框，进人 PCB 编辑接口，如图 10-10，这样就将网络表装入到 PCB 编辑器中了。图 10-7Engineering Change Order 对

7、话框DXP 印制电路设计228图 10-8 有效变更检查后的 Engineering Change Order 对话框图 10-9 更改操作完成图 10-10 加载网络表和元件后的 PCB 编辑器(6) 元件手工调整布局将图 10-10 中的元件封装分别用鼠标选中，调整封装方向（连线尽量不交叉） ，手动调整后的布局如图 10-11。DXP 印制电路设计229图 10-11 手工调整布局(7) 布线宽度设置主菜单中执行菜单命令Desing Rules ，系统将弹出如图 10-12所示的 PCB Rules and Constraints Editor(PCB 设计规则和约束 ) 对话框。在 Wi

8、dth 上右击鼠标，从弹出的快捷菜单中选择 New Rule 选项。系统将自动当前设计规则为准，生成名为Width_1 的新设计规则。按图10.12设置好各参数， Width （导线宽度）选项区域设置导线的宽度有三个值可以供设置，分别为 Max width （最大宽度） 、 Preferred Width （最佳宽度） 、 Min width （最小宽度）三个值。系统对导线宽度的默认值为 10mil ，单击每个项直接输入数值进行更改。这里采用值 40mil 设置VCC导线宽度，点击OK按钮，关闭该对话框。图 10-12 PCB 设计规则和约束对话框DXP 印制电路设计230（8）自动布线如果没

9、有特殊要求，可以实行全局布线。执行菜单命令 Auto Route(自动布线 ) All(全部)，打开“Situs Routing Strategies”对话框中的 按钮，即完成自动布线，如 图 10-13、10-14、10-15 所示。图 10-13 自动布线图 10-14 完成自动布线DXP 印制电路设计231图 10-15 自动布线报告（9）对地线进行敷铜单击放置工具栏 中的 按钮，出现放置敷铜对话框，图 10-16。在该对话框中 Net 选 GND，点“OK”确定。光标变为十字形，沿着禁止布线层（Keep-Out Layer）边框画一个封闭的矩形，单击鼠标右键，即可在 TopLayer

10、生成接地的多边形敷铜填充。按同样的方法对 Bottom Layer 矩形敷铜，图 10-17。完成敷铜后的效果及 3D效果如图 10.18。 图 10-16 放置敷铜对话框DXP 印制电路设计232图 10-17 Bottom Layer 矩形敷铜图 10-18 完成敷铜后的效果图 10-19 3D 效果DXP 印制电路设计23310.3.2 输出设计规则检查报告设计规则检查报告列出了设计规则的设置与修改内容。执行菜单 Tools(工具) Design Ruls Check(设计规则检查 )，弹出如图 10-20 所示对话框。双击 按钮，出现设计规则检查报告（DRC 文件） ，图 10-21。

11、 图 10-20 设计规则检查图 10-21 设计规则检查报告10.3.3 制作二级放大器单面印制电路板（1） 操作详见附录HW-3232 线路板刻制机使 用 说 明 书 。DXP 印制电路设计234（2） 选择测试元件。（3） 焊接元件。（4） 测试、检查、验收。10.4 项目训练：UC3842 开关电源双面电路板设计与制作。 训练目的： 巩固原理图设计方法，图样设置合理，正确编辑元件属性，连线正确，放置地线节点，标题栏和信息填写正确。掌握印制电路板设计的流程。能够规划电路板、进行元件封装库的添加、封装的选择和编辑、网络表的装入、手工调整布局和自动布线。能够输出 PCB 报表文件，制作单面印

12、制电路板，进行元件的安插、焊接、检查和测试。 设计要求：添加输入/输出接口、添加电源封装、加宽电源和地线为 30mil。 设计图纸如图 10.22 所示.（一）操作要点如图 10-22 所示的开关电源电路是以 UC3842 为核心的一种基本的中、小功率开关电源。图 10-22 基本开关电源电路1、电路原理图设计1)建立文件夹在 D 盘建立一个文件夹，名称为：UC3842。2)创建项目文件（1）启动 Protel DXP。（2）执行菜单命令File/New/PCB Project ，系统建立一个项目文件，默认文件名为：PCB Project1.PRJPCB。（3）执行菜单命令File/Save

13、Project ，将新建项目文件换命保存，选择文件路径并输入新建项目文件名 UC3842，完成 D:UC3842UC3842.PRJPCB 项目文件的建立。3)创建一个新的原理图文件（1）执行菜单命令File/New/Schematic 。（2）然后执行菜单命令File/Save ，选择路径并输入文件名 UC3842，建立一个原理图文件 D:UC3842 UC3842.SCHDOC。4)载入元件库DXP 印制电路设计235该电路元件列表如表 10.1 所示。表 10.1 UC3842 开关电源元件列表DXP 印制电路设计236由表 10.1 可以看出 UC3842 开关电源电路涉及的元件除 U

14、C3842、变压器的原理图元件以及变压器和保险的元件封装需自己制作外，其余都是系统默认集成元件库Miscallaneous Devices.IntLib 和 Miscallaneous Connectors.IntLib 内的元件。5)参数设置（1）执行菜单命令Design/Options，打开 Documents Options 对话框。（2）将图纸尺寸设为 A4，横向；将电气栅格属性设为 10mil；将捕捉及可视格栅均设为 10mil。6)放置元件将集成元件库 Miscallaneous Devices.IntLib 和 Miscallaneous Connectors.IntLib 内已

15、有的元件放置在图中。放置元件时尽可能按相互间关系放置。但对于复杂的电路，元件放置一步到位的可能DXP 印制电路设计237性不大。一般采用化整为零的方式，以某些关键元件为中心完成部分局域图布线，然后进行拚接、调整。也就是说，元件布置和布线常常是穿插进行的，并经常进行调整。7)制作 UC3842 和变压器原理图元件执行菜单命令Design/Make Project Library ，系统建立一个项目专用元件库，将已放置在图面上的元件自动载入该库，文件名为：UC3842.SCHLIB。系统自动转到电路原理图元件编辑器中。（1）制作 UC3842 单击元件编辑器中 Add 按钮，将新元件名重命名为 U

16、C3842。 利用Place/Rectangle命令绘制一个 80mil（W）X120mil（H）的矩形。 执行菜单命令Place/Pin放置元件管脚。按 Tab 键编辑管脚属性，完成 UC3842 元件如图 10-23 所示。图 10-23 UC3842 原理图元件（2）制作变压器元件单击元件编辑器中 Add 按钮，将新元件名重命名为 Trans1。绘制变压器线圈可利用Place/Arc 。这里我们采用另一种更简洁的方法：打开新建元件库 UC3842.SCHLIB 中的电感 Inductor，选取线圈部分进行剪切或复制，再切换到变压器 Trans1，进行粘贴，调整。执行菜单命令Place/P

17、in放置元件管脚，完成变压器 Trans1 如图 10.24 所示。DXP 印制电路设计238图 10-24 变压器 Trans1 元件 编辑 2 号空脚属性，使之隐藏。（3）分别选择元件 UC3842 和 Trans1，单击元件编辑器中 Place 按钮,，将这两个元件放置到原理图编辑器。8)布线执行菜单命令Place/Wire进行布线工作。以某些关键元件为中心完成部分局域图布线，然后进行拚接、调整。布线完成后的原理图如图 10.22 所示。9)检查、修改利用 Protel DXP 提供的各种校验工具，根据设定规则对绘制的原理图进行检查，并做进一步的调整和修改，保证原理图正确无误，为后续的电

18、路板设计做准备。2、PCB 设计1)创建 PCB 文档这个例子我们采用 PCB 生成向导方式来建立 PCB 文档。（1）执行菜单命令File/New from Template/PCB Board Wizard ，系统弹出PCB 文件生成向导欢迎画面，单击 Next 按钮继续。（2）在接下来的画面中选择英制为度量单位；选择 Custom 用户自定义电路板方式；选择电路板形状为矩形，电路板尺寸为 5000mil（W）X3400mil（H） ；信号图层为两层，无电源层；选择只有穿透式过孔；元件为插针式，集成电路相邻焊盘间只允许有一条布线；最小布线宽度及过孔、布线安全距离采用默认设置。（3）单击 F

19、inish 按钮，系统生成如图 10-25 所示为使用 PCB 向导生成的印制电路板边框。图 10-25 UC3842 电路板边框。（4）执行菜单命令File/Save ，将 PCB 文件名改为 L4978.PcbDOC。（5）执行菜单命令Edit/Origin/Set ，设置 PCB 左下点为坐标基准点。2)参数设置执行菜单命令Design/Options ，进行电路板参数设置。将度量单位设为英制、电气格点属性为 10mil、捕捉格栅及元件捕捉格栅均设为 10mil/10mil、可视格点设为50mil/500mil。3)加载元件封装库本电路大部分元件封装都在系统默认集成元件库 Miscall

20、aneous Devices.IntLib 和Miscallaneous Connectors.IntLib 之内。只有保险和变压器的元件封装需自己制作。元件封装必须保证所对应元件能够正确安装，绘制的外形大小应保证元件的安装空间。（1）执行菜单命令File/New/PCB Library ，系统进入元件封装编辑器。（2）执行菜单命令File/Save ，将 PCB Library 文件名改为 DXP 印制电路设计239UC3842.PcbLib。 （3）参数设置我们要制作的元件封装都是公制的。执行菜单命令Tools/Library Options ，系统弹出如图 10-26 所示板面选项设置对

21、话框。在对话框内设置度量单位为公制，电气栅格属性为 1mm，Snap Grid 设为 1mm/1mm，Component Grid 设为 1mm/1mm，可视栅格设置为 Lines，可视栅格间距为 1mm/5mm。图 10-26 板面设置对话框（4）制作保险封装我们使用有底座的保险，其封装如图 10-27 所示。图 10-27 保险封装单击元件封装管理器中 Rename，将系统自动生成的 PCBCOMPONENT_1 重命名为FUSE1A。执行菜单命令Edit/Jump/Reference ，以（0，0）为中心显示页面。单击 PCBLib Placement 工具栏中的 按钮，或执行菜单命令P

22、lace/Pad ，光标变为十字形状，中间拖动一个焊盘。按下 Tab 键，系统弹出焊盘属性设置对话框。将焊盘序号设为 1，形状设为圆形，焊盘通孔直径设为 0.8mm，焊盘外径设为 2.5mm/2.5mm。将光标移至（0，0）点，单击鼠标，放置第一个焊盘。依次移到（5mm，0） 、（17mm，0） 、 （22mm，0）放置第二、三、四个焊盘。也可以随意放置四个焊盘，然后编辑每个焊盘的坐标属性实现。将图层转换到顶层丝印层（TopOverlay） ，单击 PCBLib Placement 工具栏中的按钮，或执行菜单命令Place/Line ，光标变为十字形状。按下 Tab 键，系统弹出直线属性设置对

23、话框，将线条宽度设为 0.1mm。将光标移至（-2mm，-3mm）放置第一条边的起点，依次移到（24mm，-3mm） 、（24mm，3mm） 、 （-2mm，3mm）确定矩形的其他三个角点，再回到起点完成外框绘制。同样方法绘制中间两条线。DXP 印制电路设计240到这里，保险的封装就完成了，如图 10-27 所示。（5）制作变压器封装变压器为 10 脚封装，每侧各 5 个管脚。管脚间距 5mm，如图 10-28 所示。图 10-28 变压器封装单击元件封装管理器中 Add 按钮，系统弹出封装向导对话框，单击 Cancle 取消，系统自动生成元件 PCBCOMPONENT_1，并以（0，0）为中

24、心显示页面。单击 Rename 按钮，将其重命名为 Trans1。单击 PCBLib Placement 工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place /Pad，光标变为十字形状，中间拖动一个焊盘。按 Tab 键，系统弹出焊盘属性设置对话框。将焊盘序号设为 1，形状设为方形，焊盘通孔直径设为 0.8mm，焊盘外径设为 2.5mm/2.5mm。将光标移至（0，0）点，单击鼠标，放置第一个焊盘。按Tab键，修改焊盘形状属性为圆形。移动光标，依次移到（5mm，0）、（10mm，0）、（15mm，0）、（20mm，0）、20mm，25mm）、（15mm，25mm）、（10mm，25mm）（5mm，25m

25、m）、（0，25mm）各点，放置第2-10 个焊盘，如图 10-29 所示。图 10-29 放置 Trans1 焊盘将图层转换到顶层丝印层（TopOverlay） ，单击 PCBLib Placement 工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place/Line ，光标变为十字形状。按 Tab 键，系统弹出直线属性设置对话框，将线条宽度设为 0.1mm。将光标移至（-3mm，-2mm）放置第一条边的起点，依次移到（23mm，-2mm） 、（23mm，27mm） 、 （-3mm，27mm）确定矩形的其它三个角点，再回到起点完成外框绘制。单击 PCBLib Placement 工具栏中的 按钮，或执行

26、菜单命令Place/String ，放置注释文字。按 Tab 键修改文字属性，角度设为 0 度，高度设为 1.5，文字为 1，单DXP 印制电路设计241击 OK 按钮。将光标移到 1 号脚处，点击鼠标，放置文字 1。 用同样的方法，放置文字 5、6、10。 完成变压器封装如图 10.27 所示。4)载入网络表和元件执行菜单命令Design/Import Changes From (L4978.PRJPCB) ，系统弹出如图 10-29 所示 Engineering Change Order 对话框。图 10-30 Engineering Change Order 对话框 单击单击 Valid

27、ate Changes 按钮，系统逐项检查提交的修改，并在状态栏（Status）显示是否正确。 检查结果完全正确，单击 Execute Changes 按钮,将网络表和元件载入 PCB 编辑器中。 单击 Close 按钮,关闭 Engineering Change Order 对话框，即可看见载入的元件和预拉线，如图 10-31 所示。图 10-31 加载网络表和元件后的 PCB 编辑器5)元件布局 执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer ，对元件进行自动布局，自动布局规则选“Cluster Placer” 。 自动布局后的 PCB 如图 10-32 所示

28、。DXP 印制电路设计242图 10-32 元件自动布局结果6)手工调整（1）手工调整布局原则由于开关电源工作在高频率状态，电路本身存在发热功率元件，其元件布局应遵循下列原则：为避免电磁干扰，元件布局应使输入输出隔离，不能混杂在一起。按电流和信号流向布置各功能元件。本电路按功能可分为交流输入回路、整流回路、开关变压器及其振荡回路、直流输出回路四个部分。元件布置应疏密得当，发热功率元件 Q1 应加装散热器，与其它元件保留适当间隙。（2）位置、方向调整调整元件位置可执行Edit/Move级联菜单命令。也可以直接用鼠标拖动。改变元件方向可以采用编辑属性方式，更简洁的方式是在移动或拖动元件的过程中，按

29、空格键改变元件的旋转角度。调整后的电路板如图 10-33 所示。图 10-33 元件布置图（3）修改元件焊盘属性DXP 印制电路设计243因为某些元件需流过大电流，而且没有专用的封装，我们只是借用其它元件的封装，需要加大焊盘尺寸及孔径。编辑 JP1、 JP2 两个接插元件的焊盘，将焊盘外径设为 120mil/120mil，孔径设为 50 mil。编辑 L1、L2 和 L3 三个元件的焊盘，将焊盘外径设为 120mil/120mil，孔径设为 50 mil。（4）增加安装孔为便于电路板的安装，我们在电路板的四个角个布置一个安装孔。执行菜单命令Place/Pad ，光标变成十字形，并带者一个焊盘。

30、按 Tab 键，编辑焊盘属性，焊盘外径设为 180mil/180mil，孔径为 120mil。依次在每个角放一个焊盘。双击靠近 PCB 基准点处焊盘，编辑它的属性，X 和 Y 坐标均设为 160mil。并选择 Lock 选项锁定该焊盘。依次编辑其它三个焊盘，使之坐标分别为（4840mil，160mil） 、 （4840mil，3240mil）和（0，3240mil） 。将图层切换到禁止布线层，执行菜单命令Place/Full Circle ，增加安装孔周边的禁布线。禁布线距焊盘中心的距离，应不小于安装螺母最大外径。（5）增加功率管散热器安装孔因为功率管 Q1 发热较为严重，需要给 Q1 配散热

31、器。通常是专门做一个带散热器的元件封装，这里我们偷个懒，给元件配两个散器安装孔。 所选散热器安装管脚间距为 20mm，管脚直径为 0.8mm。按 Q 键，将系统度量单为切换成公制。双击 Q1 的 1 号脚，查得坐标为（105.156mm，28.194mm） 。 执行菜单命令Place/Pad ，光标变成十字形，并带者一个焊盘。 按 Tab 键，编辑焊盘属性，焊盘外径设为 3mm/3mm，孔径为 1mm，序号为 00。 单击鼠标放置两个焊盘。 双击焊盘，将两个焊盘坐标分别设为（110mm，34.384mm） 、 （110mm，14.384mm） ，连接网络设为 No Net（安装时与 Q1 间应

32、加绝缘垫） ，并锁定焊盘。 按 Q 键，将系统度量单为切换成英制（6）元件调整后的电路板如图 10-34 所示。图 10-34 调整后的电路板图7)规则设置（1）执行菜单命令Design/Rules ，打开电路板规则设置按钮，进行电路板规则设DXP 印制电路设计244置。（2）打开 Routing 栏 Width 选项，将布线宽度设置为 10mil-200mil，推荐宽度设为40mil，适用范围为整个电路板。（3）增加 L、N、GND、SGND、PGND、+5 接地网络宽度设置，将布线宽度设置为 40mil-200mil，推荐宽度设为 100mil。H、布线执行菜单命令Auto Route/A

33、ll ，启动自动布线操作。自动布线结果如图 10.35 所示。 （如果一次布线的结果不很理想，可重复布线操作，至基本满意位置）图 10-35 自动布线结果8)手工调整布线自动布线结束后，我们需要对布线进行手工调整。调整后应使布线更加顺畅，同时需对一些布线进行加粗处理。必要时还须对某些区域进行敷铜处理。调整、修改后的电路板如图 10.36 所示。图 10-36 调整后的电路板9)DRC 检查执行菜单命令Tools/Design Rule Check ，对电路板进行设计规则检查。并自DXP 印制电路设计245动生成 DRC 检查报表 UC3842.DRC 如下。Rule Violations :0

34、 Processing Rule : Clearance Constraint (Gap=13mil) (All),(All)Rule Violations :0 Processing Rule : WidthConstraint (Min=10mil) (Max=200mil)(Prefered=60mil)(InNetClass(All Nets)Rule Violations :0 Processing Rule : Hole Size Constraint (Min=1mil) (Max=100mil) (All)Violation Pad Free-0(160mil,160mil)

35、Multi-Layer Actual Hole Size = 120milViolation Pad Free-1(4840mil,160mil) Multi-Layer Actual Hole Size = 120milViolation Pad Free-2(4840mil,3240mil) Multi-Layer Actual Hole Size = 120milViolation Pad Free-3(160mil,3240mil) Multi-Layer Actual Hole Size = 120milRule Violations :4 Processing Rule : Bro

36、ken-Net Constraint ( (All) )Rule Violations :0 Processing Rule : Short-Circuit Constraint (Allowed=Not Allowed) (All),(All)Rule Violations :0 Processing Rule : Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil) (Prefered=160mil) (InNet(+5) Rule Violations :0 Processing Rule : Width Constraint (Min=10mil) (Ma

37、x=200mil) (Prefered=100mil) (InNet(L)DXP 印制电路设计246Rule Violations :0 Processing Rule : Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil)(Prefered=100mil)(InNet(GND) Rule Violations :0 Processing Rule : Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil) (Prefered=100mil) (InNet(NoNet) Rule Violations :0 Processing Ru

38、le :Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil) (Prefered=100mil)(InNet(PGND)Rule Violations :0 Processing Rule :Width Constraint (Min=10mil)(Max=200mil)(Prefered=160mil)(InNet(SGND)Rule Violations :0 Violations Detected : 4Time Elapsed : 00:00:00检查结果显示，电路板四个安装孔尺寸超过规则设置。不用理它，至此，UC3842 开关电源双面电路板就设计完成了。

39、其 3D 效果图如图 10-37 所示。图 10-37 UC3842 开关电源电路板 3D 效果图10.5 任务实施1信息收集在分析项目任务书的基础上搜集并阅读 Protel DXP 印制电路板设计流程.熟悉Protel DXP 的 PCB 设计界面与工具栏，能够打开 PCB 库文件，合理规划电路板。掌握二级放大器双面印制电路板设计。DXP 印制电路设计2472总体方案设计总体方案设计就是要从宏观上解决“怎么做”的问题，其主要内容应包括原理图设计、PCB 编辑器创建与管理、元件库的添加、元件封装的选择与编辑。数据库的管理、元件库的添加、元件封装的选择与属性编辑、网络表的生成与装入、电路板的规划

40、、手工布局调整、自动布线、添加输入/输出接口、添加电源封装、加宽电源和地线。生成PCB 报表文件等。对于本项目来说，要求简单，目标明确。该设计为印制电路板设计，主要完成电子线路的计算机辅助设计的单面印制电路板设计。在确定方案的情况下编制项目实施计划并付诸实施。3印制电路板设计 熟悉印制电路板设计流程。 首先绘制二级放大器原理图，电气检查并进行电路修订。 注意应添加 2 个元件库：Miscellaneous Devices.IntLibMiscellaneous Connectors.IntLib在学习情景 1 的任务拓展中已讲过，这里不再重复。 元件编辑属性及封装。 生成网络表和材料清单。 打

41、开 PCB 编辑器，添加元件封装库：Miscellaneous Devices.IntLibMiscellaneous Connectors.IntLib 将网络表及元件的装入到 PCB 编辑器中。 手工布局调整。 规划电路板。 自动布线。 放置电源 加宽电源、地线为 30mil。4制作二级放大器单面印制电路板 操作详见附录HW-3232 线路板刻制机使 用 说 明 书 。 选择测试元件 焊接元件 测试、检查、验收图 10.45 印制电路板设计流程设置参数装入网络表及元件规划电路板布置元件自动布线手工调整存盘及打印输出结果开始DXP 印制电路设计24810.6 任务拓展10.6.1 工作层面的

42、设置（一）知识要点：1、工作层的类型Protel DXP 为多层印制电路板设计提供了 32 个信号层，16 个内层电源接地层、16 个机械层和 10 个辅助图层。A、信号层（Signal Layers）B、内部电源层（Internal Plane）C、机械层（Mechanical Layers）D、禁止布线层（Keep Out Layer）E、丝印层（Overlay）F、阻焊层和助焊层（Mask Layers）G、其他工作层2、有关工作层的常识1） 单面板、双面板和多层板的概念是指电路板中所含导电图层的多少。而电路板的工作层中，只有信号层（Signal layers）和内部电源层（ Inter

43、nal Planes）属于导电图层。2）设计单面板应打开底层、顶层丝印层、禁止布线层、机械 1 层和复合层。3）设计双面板应打开顶层、底层、顶层丝印层、禁止布线层、机械 1 层和复合层。4）设计四层板应打开顶层、底层、两个内部电源层、顶层丝印层、禁止布线层、机械1 层和复合层。（二）操作要点1、工作层的设置在实际的 PCB 设计中，不可能用到所有图层，用户需要自己进行工作层的设置。工作层的设置通常是由 Board Layers 对话框（图 10-38）和 Layer Stack Manager 对话框（图 10-39）结合来完成的。图 10-38 Board Layers and Colors

44、 对话框DXP 印制电路设计249图 10-39 Layer Stack Manager 对话框1）增加内部电源层或增加中间信号层这项工作需要在图 7-10 Layer Stack Manager 对话框中进行设置，用于生成多层电路板。2）执行菜单命令Design/Board Layers ，显示如图 7-9 所示的 Board Layers对话框，其中只显示用到的信号层、电源层、机械层、阻焊层和助焊层以及丝印层，并显示各层的颜色设置和图纸的颜色设置。10.6.2.用向导创建封装Protel DXP 元件创建向导提供了 12 种元件封装样式供用户选择，通过预先定义设计规则，在元件封装管理器中自

45、动生成新的元件封装。10.6.3.规则设置（一）知识要点：执行命令菜单命令Design/Rules ，系统将弹出如图 10-40 所示的 PCB Rules and Constraints Editor 对话框。图10-40 布线规则设置对话框Protel DXP 设计规则可分为 10 大类，包括电气规则、布线规则、表面贴规则、阻焊层与助焊层规则、电源层连接规则、测试点规则、制造规则、高速电路布线规则、元件布置规则以及信号完整性规则。合理进行参数设置是提高布线质量和成功率的关键。常用的设计规则有布线安全间距（Clearance ）、布线宽度设计规则（Width）等。1、 布线安全间距（Clea

46、rance）属于电气规则（Electrical），用于设置铜膜走线与其它对象间的最小间距。展开Clearance 选项，如图 10-41 所示。DXP 印制电路设计250图 10-41 Clearance 设置对话框在 Clearance 设置对话框右边的区域中选择 Clearance 规则使用的范围（Where The First和 Where The Second），在 Minimum Clearence 栏中输入约束特性，铜膜走线与其他对象间的最小间距。系统默认设置为整个电路板的安全间距为 10mil。2、布线宽度（Width）属于布线规则（Routing ），用于设置铜膜走线的宽度范围

47、、推荐的走线宽度以及适用的范围。这是在 PCB 设计中都需要设置的一项规则。添加设计规则的方法是用鼠标右键单击Width 选项，出现如图 10-42 所式的对话框.。图 10-42 增加规则设置对 话 框单击 New Rule 选项，生成一个新的宽度设计约束，如图 10-43 所示，对其名称、适用范度设置进行修改。DXP 印制电路设计251图 10-43 Width 设 置 对 话 框3、布线工作层（Routing Layer）用于设置放置铜膜导线的板层。展开 Routing Layer 选项，如图 10-44 所示。系统默认设置为两面板，顶层主要水平布线，底层主要垂直布线。图 10-44 R

48、outing Layer 设 置 对 话 框10.7 DXP印制电路板设计。设计规则：线宽12mil，最小安全距离5.8mil，过孔外径55mil、内径23mil，顶层为垂直放置，底层为水平放置。安装孔线宽3mil，孔径110mil。图 10-45 测频时序控制电10.8学习思考：1.如何加载 PCB 库文件？DXP 印制电路设计2522. 简述印制电路板的基本结构及各个层面的作用。 6.设计三个信号层的印制电路板，如何设置工作层及其颜色？7.请说明放置工具栏中各个按钮的作用分别是什么，它们各自对应的菜单命令以是什么？简述其操作步骤。9怎样用 HW-3232 线路板刻制机制作做单面印制电路板10.9 技能测试用搜集的资料学习 Protel DXP 的 PCB 基本操作，完成双面印制电路板设计。设计要求：元件和元件封装选择合适、属性设置正确、布局合理、电路板规划正确、能自动布线，并输出 PCB 报表文件。制作要求：能用 HW-3232 线路板刻制机制作做单面印制电路板。DXP 印制电路设计253学习项目 10 学习情况评估表序号 评估项目评估内容 评估标准 评估等级研习能力10%功 能优：能实现全部设计，并完成相应的拓展技能良：能实现全部设计，但完成相应的拓展技能不完善中：能基本实现设计差：