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CAD_PROTEL_DXP重点知识及其考点.doc

上传人:hwpkd79526 文档编号:9158688 上传时间:2019-07-25 格式:DOC 页数:7 大小:76.50KB
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资源描述

1、.abk 自动备份文件 .ddb 设计数据库文件 .pcb BCP 电路版文件 .sch 原理图文件 .lib 元件库文件 prj 项目文件 .Pld PLD 描述文件 .txt 文本文件.rep 生成的报告文件原理图组成:主要由两大部分组成,原理图元件和元件间的连线,其他内容都是辅助部分,如标注文字等。原理图元件代表实际的元器件,连线代表实际的物理导线,因此一张原理图中完全包含了元器件及其连接关系。这两部分信息就是原理图中包含的基本内容 最基本的电子线路板设计过程为三大步骤:(1)电路原理图设计(2)生成网络图(3)印刷线路板设计 附加过程两大步骤:(1)SCH 原理图库编辑系统 SCHLi

2、b(2)PCB 封装库编辑系统 PCBLib 网络表是衔接原理图(SCH)和印刷线路板(PCB) 的桥梁与纽带,是 PCB 自动布线的依据。它是线路板设计过程中的灵魂,它的正确与否决定了最终设计的线路板是否能够成功。一般,网络表有两种获取方式:通过原理图获取和从印刷线路板获取。使用网络表不仅可以使印刷线路板设计过程简单化,还可以检查最终的印刷线路板布线是否正确。 网络表文件是 SCH 设计和 PCB 设计之间的接口。由原理图文件生成的网络表文件可以导入到 PCB 设计项目文件中,以完成自动布局和自动布线工作。反过来,也可由最终设计的电路线路板生成的网络表文件,与原理图生成的网络表文件对比,可以

3、找出 PCB 设计过程中所做的修改以及查找出其中的错误。2.4.3 印刷线路板设计 (1) PCB 板初始化。完成自动化设计的参数设置以及板面设置。自动化设计参数包括自动布局参数和自动布线参数;完成板面设置是在禁止布线层上勾勒出 PCB 板的外边框。 (2) 布局。遵循电磁兼容原则,在板上合理地安排各个元件的位置。布局的好坏直接影响 PCB 板的电气性能和布线的成功率。 Protel DXP 提供了自动布局功能,需要进行手工调整。 (3) 布线。布线就是在元器件之间放置铜膜走线的过程。一般布局完成后首先通过自动布线,然后应用手工布线进行调整。在进行自动布线之前,一定要设置正确的布线参数。如果参

4、数设置的不好,会导致自动布线失败。 (4)自动布线完成后,应对 PCB 板进行设计规则检查 DRC。这一步利用系统自带的DRC 功能完成,检测结果以报告文件显示,用户可以根据报告文件,检查和修改设计过程中的错误。 (5) 板面字符调整。经过上面四步后 PCB 板已经设计完成,字符的调整只是为了板面的美观和方便,以及焊接的需要。 (6) 将设计完成的 PCB 板设计图存盘、打印或制板。 电路原理图编辑环境(SCH)、印刷电路板图编辑环境(PCB)、电路仿真(SIM)、可编程逻辑环境(VHDL)2.从打开 SCH 软件,进入 SCH 操作平台,到正式进行 SCH 设计这一过程中,设计人员应进行哪些

5、设计前的准备工作?准备工作中的重点是什么? 3.什么是网络表?它有什么作用?1如何定制用户工作界面?在主窗口下单击左上角的菜单按钮,然后单击“System Preferences”菜单选项,即可打开并进入系统属性设置对话框。 图纸:以标准的图文符号表达的设计思想和设计理念。 工程图纸:以工程应用为目的的图纸,具有图纸边框和标题栏。一项工程的图纸可以由不同的图幅、一张或多张图纸构成。由计算机辅助设计的电路原理图,一般一张图纸对应一个电子文档。 工程:设计思想和设计理念的实施。SCH 设计中,每一个电路原理图的设计均可视为一个工程(Project) 。 工程文件:根据项目(工程)的需要和相应的技术

6、规范,设计人员以标准的图文方式表达的设计思想和设计理念,并由此形成的文档或电子文档即称为工程文件。 元器件:用以电路设计的基本材料。 电路原理图:用标准的图形方式描述的电气网络关系。 图层:绘图软件中为了实现图、文、色彩的嵌套,具有虚拟意义的投影合成的效果, Protel 中的 “图层 ”还具有泛指各种铜箔层的意义。这些铜箔层是为复杂电路板的走线简单所设的布线层,表面的顶层和底层与中间各层的由 “过孔( Via) ”来沟通联接; PCB 板的丝印层(Overlay)则是为方便产品的安装和电路的维修,在印刷电路板的顶层或底层表面印上标志图案、文字符号等而形成的标识层。 连线:SCH 中,设计为用

7、于电气连接的导线。 总线:SCH 设计中标示信号走向、具有相同性质导线的线束,具有逻辑上的意义。 网络:在 SCH 设计的原理图中,电子元器件的引脚与引脚之间的连接关系称为网络。3.1 原理图的设计流程新建电路原理图文件 加载元件库 绘制电路原理图编译电路原理图 修饰、保存和打印 A设置图纸版面及标题栏 B添加元件库 C选取及放置元件 D元件及电气符号属性编辑 E放置电源和接地元件 F版面元件调整 G连接线路 H放置文字 I 编译(含 ERC检查) J 保存文件系统参数设置 单击主菜单 Tools-Schematic Preferences菜单命令项。加载库文件步骤(1) 单击库文件面板上的

8、按钮,弹出库文件加载对话框 (2)单击 Add Libraries.按钮,弹出选择添加库文件对话框。作为演示,此处选择Miscellaneous Devices.IntLib 集成库文件,单击打开即可。 载入元器件库打开库文件操作面板,单击 libraries 按钮,在弹出的对话框单击 Project 选项标签,然后再单击其右下角的 Add library 按钮,可弹出加载原理图库文件对话框,用户可在文件类型中选择*.SchLib 文件类型(原理图库文件)或者*.IntLib 类型(集成库文件) 。SCH 设计主要添加的元件库:Protel DOS Schematic Libraries.li

9、bMiscellaneous Devices.lib 包含常用的晶体管、开关、电阻等Miscellaneous Connectors.IntLib 包含常用的接口、支座等3. SCH 设计,如何放置端口?将一个端口改为左向端口?建立一个新元件,需要有这个元件的资料,内容包括:元件名称 元件封装元件引脚定义 元件引脚编号 新建 Sch 元器件库文件 创建元件:a. 单击菜单项 File-New-Schematic Library 命令新建一个空元件; 对新建元件进行编辑修改将新建、编辑完成的元件保存到元件库中。文件保存为所需的库文件名,文件后缀名应为 SchLib。 编制该元件的产品说明书。编辑

10、 Sch 元件库文件 单击菜单项 File-Open。 单击 File 工作面板中 Open a document 栏中的 More Documents选项。 单击主工具栏 Open Any Existing Document 工具按钮。新建原理图元器件原理图库文件 User.IntLib,新建原理图元器件: 单击菜单项 Tools-New Component. 单击工具栏上的 New Component 工具按钮。 单击 Sch Library 工作面板上的原理图元件列表框底下的 Add 按钮。在 Sch Library 工作面板的第二栏中增加新建元器件,切换到元器件的编辑状态。编辑引脚属性

11、 在放置引脚的过程中,单击 Tab 键。 双击需要进行属性编辑的引脚。现存的原理图生成库文件将原理图中的元器件全部导出建立一个库文件。(1)打开项目设计文件,原理图处于编辑状态。(2)单击 Design-Make Project Library 菜单命令项。Protel DXP 将自动临时建立一个原理图库文件。(3)查看库文件中的元器件,打开 SCH Library 原理图库文件工作面板,可以修改、编辑库文件。(4)保存库文件。产生元件报表创建库文件中的元件后,可以通过生成报表文件来查看元件的信息。报表共有 3 种类型:元件报表(Component Report) 、元件库报表(Library

12、 Report)和元件规则检查报表(Component Rule Check Report) 。元件报表文件以.cmp 为扩展名,保存在当前设计项目文件中。1. 一个原理图元器件包含哪几个部分?哪部分具有电气特性?(由两大部分组成,用以标识元件功能的标识图和元件引脚)2. 试操作如何将 PROTEL 先前版本的元件库转化为 PROTEL DXP 认可的文件格式?3. 如何将已经绘制完的原理图的所有元器件导出并创建一个原理图自上而下设计流程图-1 绘制顶层电路图(1)放置电路方块图(2)放置电路方块图端口(3)连接各端口 2绘制层次原理图子图顶 层 电 路 方 块 图电 路 原 理 图 电 路

13、原 理 图 次 级 电 路 方 块 图电 路 原 理 图 电 路 原 理 图 电 路 原 理 图自下而上设计流程图层次电路图基本概念层次式结构设计:由系统图(总图) 、部件图(模块) 构成。系统图与部件图之间具有关联、包含的关系。平面式结构设计:所设计的工程图纸之间相互不关联。 1 网络表文件有哪几部分组成?网络表文件包括两部分:元件属性参数描述和元件引脚间的电气连接关系2 网络表采用什么样的格式?它表达了哪些信息?(打开一个网络表,你会发现,它包含了原理图中的每一个原件的标号,封装,以及他们的连接形式,PCB 文件通过这个网络表调用封装,在确定哪些管脚应该连在一起,帮助你布线。 )元件清单中

14、主要包括元件名称、元件标号、元件标注、元件封装形式等印刷电路板的结构印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)是架构电路系统的基础,是电路中各元器件间的电气连接线做成铜膜走线,在一层或多层绝缘板子上绘制信号板层,并在适当的位置放置元器件外形封装来安装各个电子元器件。(1)单面板单面板为一面敷铜的电路板,所有的铜膜走线都在一个板面上。设计人员只能在敷铜的一面进行电路设计,在另一面放置元器件。它的优点在于结构简单,成本低廉,适用于简单的电路设计。对于稍复杂的电路,由于一面走线的局限性,布线困难,无法布线而可能造成设计失败的局面。(2)双面板双面板,两面分为顶层(topLaye

15、r)和底层(bottomLayer )都可以布线。建议设计人员一般只在顶层放置元器件,当然在顶层和底层都放置元器件也是可以的,但尽量不要这样做,只有在使用贴片元器件的时候建议采用。底层一般为焊锡层面,用于焊接元器件引脚。双面板的制作工艺比单面板的制作工艺复杂的多,但采用双面板可以设计比较复杂的电路,由于它的双面都可以走线,所以铜膜走线的布通率可以达到 100%。双面板是使用最广泛的印制电路板结构。(3)多层板多层板指三层或三层以上的电路板,它是在双面板的顶层和底层的基础上,再包含若干中间层、电源层和地线层(如图 7.2 所示) 。双面板的制作工艺非常复杂,成本较高。但采用多层板可以设计复杂的电

16、路,另外板层越多,则布线的区域也就越多,布线就变得更加容易简单,而且具有一定的技术保密能力。 封装:表示元器件外形、尺寸、引脚距离和引脚顺序的一个参数信息。统一的元器件封装使元器件的引脚和印刷电路板的焊点位置对应,从而保证整个印刷电路板按照电路设计的方式连接和工作。元器件封装既可以在原理图设计时指定,也可在引进网络表时指定,建议设计人员采用前面一种方式设定元器件的封装。简述 PCB 设计的一般流程。1.PCB 板初始化。2.布局。3.布线。4.设计规则检查 DRC。5.板面字符调整。6.最后一次 DRC 检查,确保全部正确。PCB 板设计图存盘、打印及制板。布局注意事项:遵循电磁兼容原则,合理

17、的安排各个元器件的位置。从机械结构散热、电磁干扰和布线的成功和方便等方面综合考虑。 相互间连线比较多的元器件采用就近原则。相互间会产生电磁干扰的元器件要分割放置,模拟电路与数字电路要分割放置。功率元器件要考虑散热问题。要保证元件间的间距,要考虑生产工艺问题和今后的维修问题。布局的好坏直接影响 PCB 板的电气性能和布线的成功率。 创建 PCB 文件有两种方法:1、使用菜单命令直接创建 PCB 文件:执行菜单命令 File /New/PCB 2、利用 PCB 文件生成向导创建 PCB 文件:执行菜单命令 View /Workspace Panels/Files 打开文件管理窗口,从文件管理窗口中

18、打开 New from template 窗口,如图 8.3 所示。单击 PCB Board Wizard 的选择项,弹出图 8.4所示的向导界面,启动 PCB 文件生成向导。印刷电路板一般有严格的尺寸要求,需要根据电路板的内容定义电气边界,规划电路板尺寸,确定安装位置和电路板的边框。PCB 布局前,先创建印刷电路板的电气边界,从而确定电路板的板框。定义电路板框在 Keep Out Layer 层进行,由 Keep Out Layer 层上的轨迹线决定电路板的电气边界。注意:只有设定了电气边界,才可以进行自动布局和自动布线操作。规划电路板的方法有两种:利用 PCB 文件生成向导规划电路板;在电

19、路板设计编辑器中规划电路板的电气边界。在编辑器中规划电路板电气边界的具体步骤:1 新建一个 PCB 设计文件,在编辑器的恰当位置放置一个相对原点,即坐标原点。设计电路板时,状态栏中指示的坐标值都以此来确定。2 放置坐标原点的具体方法如下:单击放置工具栏中的图标,光标变成十字状,在设计编辑器的任意位置单击鼠标左键,确定相对原点。状态栏坐标将变成 X:0mil ,Y:0mil的显示状态。3 切换设计板层,将 Keep Out Layer(禁制层)设置为当前设计层。4 确定电路板的边框。5 编辑板框线的属性6 立即切换至 Top Layer 或 Bottom Layer。防止在禁制层上进行误操作。网

20、络表:是连接电路原理图和 PCB 图的重要纽带,是 PCB 自动布线的依据。网络表指示了各元件间的连接关系,系统根据网络表自动形成飞线连接具有相同网络序号的元器件引脚。引入网络表的过程就是引入元件封装的过程。飞线:由网络表引入的代表元件之间具有连接关系的线,预拉线,也称鼠线。在原理图编辑状态下载入网络表和元器件封装;选择主菜单栏里的 Design/Update PCB 菜单。进入电路原理图设计界面,选择主菜单栏里的 Design/Update PCB 菜单。列表框中列出所有元器件以及相关网络。对话框底部有四个按钮:Validate Changes(检查错误) 、Execute Changes(

21、由原理图到 PCB 图的转换) 、Report Changes(变化报告)以及 Close(关闭) 。自动布局采用人工智能控制策略,布局结果不够完美,设计的线路板能用但可能不合理。手工布局由于设计者的经验和技巧,可以设计出完美的电路板,但是效率太低,并且出错的机率很大。半自动布局设计即节省时间,又可设计出品质高的印刷电路板。半自动布局方式为系统提供的自动化布局与手工布局的结合,是目前最为流行的布局方式。半自动布局,美观角度不如手工布局,电气特性应完全符合要求系统提供了很多种自动布线方式:全局布线(All) 、选定网络布线( Net) 、选定节点之间布线(Connection) 、指定元器件布线

22、(Component) 、指定区域布线(Area)指定范围布线(Room) 。单面板设置:设置在“PCB rules”/“Routing Layers”中进行。 Top layers 设置为“any” ;Bottom Layers 设置为“Not Used”。1. 制板向导提供了哪些功能?2. 什么是飞线?它在设计 PCB 的过程中起什么作用?( 导线、飞线和网络有什么区别?答:导线也称铜膜走线,简称导线,用于连接各个焊点,是印刷电路板最重要的部分,印刷电路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。与导线有关的另外一种线,常称之为飞线也称预拉线。飞线是在引入网络表后,系统根据规则生成的,用来指引布线

23、的一种连线。 飞线与导线是有本质的区别的。飞线只是一种形式上的连线,它只是形式上表示出各个焊点间的连接关系,没有电气的连接意义。导线则是根据飞线指示的焊点间连接关系布置的,具有电气连接意义的连接线路。网络和导线是有所不同的,网络上还包括焊点,因此在提到网络时不仅指导线而且还包括和导线相连的焊点。)3. 什么是网络拓朴结构? 有哪能几种网络拓朴结构? (网络拓朴结构是指组成网络的计算机或设备与传输介质间形成的结点与线路的物理构成模式。 ) (Shortest, Horizontal ,Vertical ,Daisy Simple 拓扑方式,Daisy MidDriven 拓扑方式, Daisy

24、Balanced 拓扑方式,Startburst 拓扑方式,Topology)4. 简述元件布局的规则。 (用就近集中原则, “先大后小,先难后易” , 总的连线尽可能短,关键信号线最短,高电压、大电流信号与小电流、低电压的弱信号完全分开,模拟信号与数字信号分开,高频信号与低频信号分开,高频元器件的间隔要充分,.相同结构电路部分尽可能采用“对称式”标准布局。 ) (具体到元器件的放置方法,应当做到各元器件排列、分布要合理和均匀,力求达到整齐、美观、结构严谨的工艺要求。 )5. 在布线之前应注意哪能些问题? (应当留出适当的空间以方便将来的布线,保证电路板布线的布通率。 )6. 简述 PCB 板

25、的布线设计规则。 (高频数字电路走线细一些、短一些好大电流信号、高电压信号与小信号之间应该注意隔离两面板布线时,两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线,避免相互平行,以减小寄生耦合;作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避兔相邻平行,以免发生回授,在这些导线之间最好加接地线。走线拐角尽可能大于度,杜绝度以下的拐角,也尽量少用度拐角同是地址线或者数据线,走线长度差异不要太大,否则短线部分要人为走弯线作补偿走线尽量走在焊接面,特别是通孔工艺的尽量少用过孔、跳线单面板焊盘必须要大,焊盘相连的线一定要粗,能放泪滴就放泪滴,一般的单面板厂家质量不会很好,否则对焊接和都会有问题大面积敷铜要用网格状的,以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲,但在特殊场合下要考虑的流向,大小,不能简单的用铜箔填充了事,而是需要去走线元器件和走线不能太靠边放,一般的单面板多为纸质板,受力后容易断裂,如果在边缘连线或放元器件就会受到影响必须考虑生产、调试、维修的方便性7. 如何设置一块单面板(底层放置元件 ,顶层布线)?敷铜有什么作用,应该注意些什么? 答:敷铜的主要作用是提高电路板的抗干扰能力,如果要对线路进行包导线或补泪滴,那么敷铜应该放在最后进行。

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