东华理工大学电子线路CAD课程设计报告.docx
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东华理工大学电子线路CAD课程设计报告
电子线路（CAD）课程设计
院系：
长江学院机械与电子工程系
专业：
电子信息工程
班级：
1130401
学号：
2011300401
姓名：
指导老师：
黄鑫
2014年5月1日
多谐振荡器的PCB版制作
一、课程学习目的
1、学会配置PCB设计环境
2、熟练掌握PCB99的基本操作
3、基本掌握PCB元器件库的编辑方法
4、掌握单面板以及双面板的制作和自动布线的设置方法
二、课程学习的基础知识及步骤内容
印刷电路板的基础知识
PCB板的结构：
1.印刷电路板（简称PCB）的制作材料主要是绝缘材料、金属铜箔及其焊锡等，覆铜主要用于电路板上的走线，焊锡一般用于在过孔和焊盘表面，以便固定电子元件。
2.根据印刷电路板层数的多少，一般将印刷电路板分为单面板、双面板和多层板3类。
有关电路板的几个基本概念
1.印刷铜膜线：
简称铜膜导线，是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的导线。
印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。
2.助焊膜和阻焊膜：
顾名思义，助焊当然是便于焊接；阻焊当然是阻止焊接。
这主要是针对有焊接点的地方涂些助焊膜利于焊接元件；在防止短路或不该连线地方连接时加阻焊膜利于安全焊接。
焊盘和过孔
焊盘、过孔：
焊盘（Pad）的作用是放置、连接导线和元件引脚。
焊盘需要注意的原则：
1.形状上长短不一致时，需要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大。
2.需要在元件引脚之间走线时，选用长短不对称的焊盘往往事半功倍。
3.各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2~0.4mm。
焊盘大小
焊盘中心孔要比器件引线直径稍大些。
焊盘太大容易形成虚焊。
焊盘外径D一般不小于（d+1.2）mm，其中d为引线的孔径。
对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取（d+1.0）mm。
元件封装
1.元件封装是指实际元件焊接到印刷电路板时所显示的外观和焊点的位置，是一个纯空间概念，不同元件可以共用同一个封装，同种元件也可以有多种不同的元件封装。
2.元件封装一般分为两类，针插式封装、表面贴装式封装。
针插式封装的元件体积大，电路板必须钻孔，针插式元件插入孔中，才可以焊接。
表面贴装式元件，体积小，不需要过孔，可以直接贴装在覆铜线路上，元件与走线可以在一个面上。
印刷电路板的制作知识
PCB设计的基本流程：
PCB设计一般分为原理图设计、配置PCB环境、规划电路板、引入网络表、对元件进行布局、PCB布线、规则检查、导出PCB文件及打印输出等。
规划电路板
1.所谓规划电路板，就是根据电路的规模、项目的技术要求以及制造商的要求，具体确定电路板的物理外形尺寸和电气边界。
2.电路板形状可以为正方形、矩形、圆形等其它特殊形状。
元件的布局及导线的设置对电子电路设计是否性能最佳影响很大。
原件的布局
1.元件的布局及导线的设置对电子电路设计是否性能最佳影响很大。
以下是一般需要遵从的原则：
2.PCB的尺寸大小。
在确定特殊元件位置时要遵循以下原则：
3.尽可能缩短高频元件之间的连线，设法减少它们的分别参数和相互间的电磁干扰。
输入和输出元件应该尽量远离。
4.某些元件或导线之间可能有较高的电位差，应该加大它们之间的距离，以免放电引出意外事故。
5.重量超过15g的元件，应当使用支架加以固定，而且应考虑散热问题，然后焊接。
6.对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求。
7.应该留出印制板的定位孔和固定支架所占用的位置。
印制电路板选项设置
1.度量单位可选择Imperial（英制）或Metric（公制）。
2.捕获栅格，分别设置水平X、垂直Y方向的捕获栅格间距。
3.可视栅格其作用类似于坐标线。
4.元件栅格，用来设置元件移动的间距，一般选择默认20mil
5.电气栅格，用于对给定范围内的电气点进行搜索和定位。
放置元件封装
1.在元件封装管理器中选中某个元件封装，点击上方Place按钮，即可在PCB设计图纸上放置该元件封装。
2.执行“放置”菜单下的“器件”命令，或者单击工具栏的放置器件按钮。
修改封装属性
1.在元件封装放置状态下，按键盘“Tab”键，或者放定好后双击该元件，即可打开元件封装属性对话框。
2.元件属性选项区域的设置
3.指定者、注释选项区域的设置
4.封装选项区域的设置
手工布线设计单面印制电路板
1.在原理图编辑器中绘制原理图。
2.编译设计项目，检查原理图。
3.新建PCB文件以及规划电路板外观大小。
4.加载元器件封装库和导入网络表
5.布局元器件6.手工布线
原理图
元件封装
网络表
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元件布局
单面板（Single-SidedBoards）
在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。
因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板（Single-sided）。
因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板（Double-SidedBoards）
这种电路板的两面都有布线。
不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。
这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。
导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。
因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
三、总结以及心得体会
经过前几个星期对的Protel99se软件的操作应用以及PCB电路板训练，通过对软件的使用，以及实际电路板的设计，对电路板有了更深的认识，知道了电路板的相关知识和实际工作原理。
同时也感受到了电路板的强大能力，怪不得现在的电路都是采用集成的电路板电路，因为它实在是有太多的好处，节约空间，方便接线，能大大缩小电路的体积。
方便人类小型电器的发明。
但是电路板也有一定缺陷，就是太小了，散热不是特别好，这就使得器件的性能不能像想象中那么好。
上午经过老师一上午的讲解以及自己在网上查找的资料，终于在下午把PCB电路板设计好了，真是不容易啊。
老师也不容易，有什么不懂的地方，老师都是很耐心的给我们讲解，在这里谢谢老师。
老师辛苦了！
这次训练，也收获了很多，最重要的是对电路板有了很好的认识，因为以前都不怎么知道电路板，平时上课的时候也没有老师讲过。
通过这次设计电路板以及老师的讲解，才对电路板有了很好的认识，因为电路板这个东西，对我们是很有用的，因为以后我们可能要和这个东西打交道。
其次是知道了怎么去设计电路板，虽然只是理论上的，还不是实际上的，也感觉到其实设计电路板也不像想象中那么困难，只要最开始设计好原理图，后面的一切就交给计算机去设计。
不过从这个实训中也体会到，仔细认真，对我们理工科学生是相当重要，因为在封装的时候任何一个小错误，都会造成后面设计电路板不成功。
还有就是不能太急躁，最开始想很快做完，结果做的后面都要重做，设计这个东西，也要循环渐进。
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