制作團(tuán)隊(duì)：郭勇、陳開(kāi)洪、吳榮海項(xiàng)目4單管放大電路PCB設(shè)計(jì)主要內(nèi)容任務(wù)4.1認(rèn)知PCB編輯器任務(wù)4.2

認(rèn)知PCB設(shè)計(jì)中的基本組件和工作層面任務(wù)4.3

單管放大電路PCB設(shè)計(jì)技能實(shí)訓(xùn)6單管放大電路PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目4單管放大電路PCB設(shè)計(jì)

執(zhí)行菜單“文件”→“創(chuàng)建”→“項(xiàng)目”→“PCB項(xiàng)目”命令建立新的PCB工程項(xiàng)目文件，執(zhí)行菜單“文件”→“創(chuàng)建”→“PCB文件”命令，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)PCB文件，默認(rèn)文件名為PCB1.PcbDoc，并進(jìn)入PCB編輯器狀態(tài)。任務(wù)4.1認(rèn)知PCB編輯器4.1.1啟動(dòng)PCB編輯器1.主菜單PCB編輯器的主菜單與原理圖編輯器的主菜單相似。在繪制原理圖中主要是對(duì)元器件的操作和連接，而在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)主要是針對(duì)元器件封裝、焊盤、過(guò)孔等的操作和布線工作。2.工具欄PCB編輯器的工具欄主要有PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄、配線工具欄和實(shí)用工具欄等，其中實(shí)用工具欄中包括實(shí)用工具、調(diào)準(zhǔn)工具、查找選擇、放置尺寸、放置Room空間及網(wǎng)格等6個(gè)工具。主要工具欄功能1.PCB窗口管理

在PCB編輯器中，窗口管理可以執(zhí)行菜單“查看”下的子菜單實(shí)現(xiàn)，常用如下。

執(zhí)行菜單“查看”→“整個(gè)PCB板”命令，可以實(shí)現(xiàn)PCB全板顯示，便于用戶快捷地查找。

執(zhí)行菜單“查看”→“指定區(qū)域”命令，用戶可以用光標(biāo)拉框選定放大的區(qū)域。

執(zhí)行菜單“查看”→“顯示三維PCB板”命令，可以顯示整個(gè)印制板的3D模型，一般在電路布局或布線完畢，使用該功能觀察元器件的布局或布線是否合理。4.1.2

PCB編輯器管理

2.坐標(biāo)系PCB編輯器的工作區(qū)是一個(gè)二維坐標(biāo)系，其絕對(duì)原點(diǎn)位于電路板圖的左下角，一般在工作區(qū)的左下角附近開(kāi)始設(shè)計(jì)印制板。

用戶可以自定義新的坐標(biāo)原點(diǎn)，執(zhí)行菜單“編輯”→“原點(diǎn)”→“設(shè)定”命令，將光標(biāo)移到要設(shè)置為新的坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，單擊即可設(shè)置新的坐標(biāo)原點(diǎn)。

執(zhí)行菜單“編輯”→“原點(diǎn)”→“重置”命令，可恢復(fù)到絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)。

3.PCB瀏覽器使用

當(dāng)編輯器工作面板隱藏時(shí)，單擊編輯器主界面左側(cè)的標(biāo)簽“PCB”（若編輯器工作面板為顯示狀態(tài)，則單擊編輯器主界面左下方的標(biāo)簽“PCB”），可以打開(kāi)PCB瀏覽器。1）Nets。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，顯示板上所有網(wǎng)絡(luò)名。

4.關(guān)閉自動(dòng)滾屏

執(zhí)行菜單“工具”→“優(yōu)先設(shè)定”命令，彈出圖4-3所示的“優(yōu)先設(shè)定”對(duì)話框，在“屏幕自動(dòng)移動(dòng)選項(xiàng)”區(qū)的“風(fēng)格”下拉列表框中將其設(shè)置為“Disable”即可關(guān)閉自動(dòng)滾屏功能。

5.設(shè)置圖件旋轉(zhuǎn)角度

在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)板的尺寸很小，元器件排列無(wú)法做到橫平豎直，需要有特殊的旋轉(zhuǎn)角度以滿足實(shí)際要求，而系統(tǒng)默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)角度為90°，此時(shí)需重新設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度。

設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度在“優(yōu)先設(shè)定”對(duì)話框中的“其他”區(qū)進(jìn)行，在“旋轉(zhuǎn)角度”后鍵入所需的旋轉(zhuǎn)角度值即可。

1.單位制設(shè)置ProtelDXP2004SP2的PCB設(shè)計(jì)中設(shè)有兩種單位制，即Imperial（英制，單位為mil）和Metric（公制，單位為mm），執(zhí)行菜單“查看”→“切換單位”命令可以實(shí)現(xiàn)英制和公制的切換。

執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“PCB板選擇項(xiàng)”命令，彈出圖4-4所示的“PCB板選擇項(xiàng)”對(duì)話框，在“測(cè)量單位”區(qū)中的“單位”下拉列表框中可以選擇所需單位制。4.1.3設(shè)置單位制和布線柵格2.設(shè)置柵格

1）捕獲柵格設(shè)置。其中“X”、“Y”分別設(shè)置光標(biāo)在X方向、Y方向上的位移量。

2）元件移動(dòng)?xùn)鸥裨O(shè)置。其中“X”、“Y”分別設(shè)置元器件在X方向、Y方向上的位移量。

3）電氣柵格設(shè)置。必須選中“電氣網(wǎng)格”復(fù)選框，然后再設(shè)置電氣柵格間距。

4）可視柵格設(shè)置?！皹?biāo)記”用于設(shè)置柵格的樣式；可視柵格有兩種尺寸，其中“網(wǎng)格1”一般設(shè)置的尺寸比較??；“網(wǎng)格2”一般設(shè)置的尺寸比較大，進(jìn)入PCB編輯器時(shí)看到的柵格是網(wǎng)格2的柵格。。任務(wù)4.2認(rèn)知PCB設(shè)計(jì)中的基本組件和工作層面4.2.1PCB設(shè)計(jì)中的基本組件

1.板層

板層（Layer）分為敷銅層和非敷銅層，平常所說(shuō)的幾層板是指敷銅層的層面數(shù)。一般在敷銅層上放置焊盤、線條等完成電氣連接；在非敷銅層上放置元器件描述或注釋字符；還有一些層面（如禁止布線層）用來(lái)放置一些特殊圖形來(lái)完成特殊作用或指導(dǎo)生產(chǎn)。

2.焊盤

焊盤（Pad）用于固定元器件引腳或用于引出連線，它有圓形、矩形、八角形及圓矩形等形狀。參數(shù)有焊盤編號(hào)、X方向尺寸、Y方向尺寸、鉆孔孔徑尺寸等。焊盤可分為通孔式及表面貼片式兩大類，其中通孔式焊盤必須鉆孔，而表面貼片式焊盤無(wú)須鉆孔。

3.金屬化孔金屬化孔（Via）也稱過(guò)孔，在雙面板和多層板中，為連通各層之間的印制導(dǎo)線，通常在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個(gè)公共孔，即過(guò)孔，在工藝上，過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通各層需要連接的銅箔，而過(guò)孔的上下兩面做成圓形焊盤形狀，過(guò)孔的參數(shù)主要有孔的外徑和鉆孔尺寸。4.元器件封裝元器件封裝（ComponentPackage）是指實(shí)際元器件焊接到電路板時(shí)所指示的元器件外形輪廓和引腳焊盤的間距。元器件的封裝主要分為兩大類：通孔式封裝（THT）和表面安裝式封裝（SMT）。表面安裝式封裝通孔式封裝元器件封裝的命名遵循一定的原則，即元器件類型+焊盤距離（或焊盤數(shù)）+元器件外形尺寸。如電阻封裝AXIAL-0.4，表示封裝為軸狀，兩焊盤間距為0.4英寸；封裝DIP-8表示雙列直插式封裝，8個(gè)焊盤引腳；CAPPR1.5-4x5表示極性電容類封裝，焊盤間距為1.5mm，元器件的外框尺寸為4x5mm。5.連線

連線（Track、Line）是指有寬度、有位置方向、有形狀的線條。在敷銅面上的線條一般用來(lái)完成電氣連接，稱為印制導(dǎo)線或銅膜導(dǎo)線；在非敷銅面上的連線一般用作元器件描述或其它特殊用途。右圖所示為印制導(dǎo)線的走線圖，圖中為雙面板，采用垂直布線法，一層水平走線，另一層垂直走線，兩層間印制導(dǎo)線的連接由過(guò)孔實(shí)現(xiàn)。6.網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)表

網(wǎng)絡(luò)（Net）是從一個(gè)元器件的某個(gè)引腳到其它引腳或其它元器件的引腳的電氣連接關(guān)系。每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)均有唯一的網(wǎng)絡(luò)名稱，有的網(wǎng)絡(luò)名是人工添加的，有的是系統(tǒng)自動(dòng)生成的，系統(tǒng)自動(dòng)生成的網(wǎng)絡(luò)名由該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)兩個(gè)連接點(diǎn)的引腳名稱構(gòu)成。

網(wǎng)絡(luò)表（Netlist）描述電路中元器件特征和電氣連接關(guān)系，一般可以從原理圖中獲取，它是原理圖和PCB之間的紐帶。7.飛線

飛線（Connection）是在PCB進(jìn)行自動(dòng)布線時(shí)供觀察用的類似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線，飛線不是實(shí)際連線。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元器件就可以看到該布局下的網(wǎng)絡(luò)飛線，為提高自動(dòng)布線的布通率，要盡量減少飛線之間的交叉，通過(guò)調(diào)整元器件的位置和方向，使網(wǎng)絡(luò)飛線的交叉最少。8.安全間距

安全間距（Clearance）是在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免導(dǎo)線、過(guò)孔、焊盤及元器件之間的相互干擾，而在它們之間留出的一定間距，安全間距可以在設(shè)計(jì)規(guī)則中進(jìn)行設(shè)置。9.柵格

柵格（Grid）用于PCB設(shè)計(jì)時(shí)的位置參考和光標(biāo)定位，柵格有公制和英制兩種單位制，類型有可視柵格、捕獲柵格、器件柵格和電氣柵格4種。4.2.2PCB工作層1）信號(hào)層(Signallayers)。信號(hào)層主要用于放置與信號(hào)有關(guān)的電氣元素，共有32個(gè)信號(hào)層。其中頂層和底層可以放置元器件、銅膜導(dǎo)線及過(guò)孔，其余30個(gè)為中間信號(hào)層，布設(shè)銅膜導(dǎo)線，置于信號(hào)層上的元器件焊盤、銅膜導(dǎo)線及過(guò)孔代表了電路板上的敷銅區(qū)。某單面PCB的3D效果圖某單面PCB的底層布線圖2）內(nèi)部電源/接地層(Internalplanelayers)。

通常稱為內(nèi)電層，共有16個(gè)電源/接地層（Plane1～16），用于多層板的電源連接，信號(hào)層內(nèi)需要與電源或地相連接的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)連接，可以大幅度縮短供電線路的長(zhǎng)度，降低電源阻抗。同時(shí)，專門的電源層在一定程度上隔離了不同的信號(hào)層，有利于降低不同信號(hào)層間的干擾。3）機(jī)械層(Mechanicallayers)

用于定義設(shè)計(jì)中電路板機(jī)械數(shù)據(jù)的圖層，共有16個(gè)機(jī)械層（Mech1～16），一般用于設(shè)置印制板的物理尺寸、數(shù)據(jù)標(biāo)記、裝配說(shuō)明及其它機(jī)械信息。

4）絲印層(Silkscreenlayers)

也稱絲網(wǎng)層，主要用于放置元器件的外形輪廓、元器件標(biāo)號(hào)和注釋等信息，包括頂層絲印層(TopOverlay)和底層絲印層（BottomOverlay）兩種。圖為某單面PCB的頂層絲網(wǎng)層（TopOverlay），上面有元器件體的圖形和相應(yīng)的標(biāo)號(hào)等信息。5）阻焊層（Soldermasklayers）。阻焊層是負(fù)性的，放置其上的焊盤和元器件代表電路板上未敷銅的區(qū)域，分為頂層阻焊層和底層阻焊層。設(shè)置阻焊層的目的是防止焊錫的粘連，避免在焊接相鄰焊點(diǎn)時(shí)發(fā)生意外短路，所有需要焊接的焊盤和銅箔都需要該層，是制造PCB的要求。6）錫膏防護(hù)層（Pastemasklayers）。主要用于SMD元器件的安裝，錫膏防護(hù)層是負(fù)性的，放置其上的焊盤和元器件代表電路板上未敷銅的區(qū)域，分為頂層防錫膏層和底層防錫膏層。PasteMask是SMD鋼網(wǎng)層，是需要回流焊的焊盤使用的，Pastemask是PCB組裝的要求。7）鉆孔層（DrillLayers）。鉆孔層提供制造過(guò)程的鉆孔信息，它包括鉆孔指示圖（DrillGuide）和鉆孔圖（DrillDrawing）。8）禁止布線層（KeepOutLayer）。禁止布線層用于定義放置元器件和布線的區(qū)域范圍，一般禁止布線區(qū)域必須是一個(gè)封閉區(qū)域。9）多層（MultiLayer）。用于放置電路板上所有的通孔式焊盤和過(guò)孔。4.2.3PCB工作層設(shè)置

1.打開(kāi)或關(guān)閉工作層

執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“PCB板層顏色”，彈出“板層和顏色”對(duì)話框，去除各層后的“表示”復(fù)選框的選中狀態(tài)關(guān)閉該層，選中則打開(kāi)該層。若要打開(kāi)所有正在使用的層，可以單擊鼠標(biāo)左鍵選中“選擇使用的”復(fù)選框。雙擊設(shè)置顏色選中顯示該層飛線違規(guī)錯(cuò)誤標(biāo)記可視柵格焊盤、過(guò)孔的孔板圖的背景色

2.設(shè)置工作層顯示顏色

單擊工作層名稱右邊的色塊，系統(tǒng)彈出“選擇顏色”對(duì)話框，在其中可以修改工作層的顏色。在“系統(tǒng)顏色”區(qū)中，“BoardAreaColor”用于設(shè)置板圖工作區(qū)的背景顏色；“ConnectionsandFromTos”用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)飛線的顏色，“DRCErrorMakers”用于設(shè)置違規(guī)錯(cuò)誤標(biāo)記顏色。雙擊設(shè)置顏色選中顯示該層飛線違規(guī)錯(cuò)誤標(biāo)記可視柵格焊盤、過(guò)孔的孔板圖的背景色

3.當(dāng)前工作層選擇

在進(jìn)行布線時(shí)，必須先選擇相應(yīng)的工作層，然后再進(jìn)行布線。設(shè)置當(dāng)前工作層可以用鼠標(biāo)左鍵單擊工作區(qū)下方工作層標(biāo)簽欄上的某一個(gè)工作層實(shí)現(xiàn)，如圖4-17所示，圖中選中的工作層為BottomLayer。圖4-17設(shè)置當(dāng)前工作層

PCB設(shè)計(jì)可以直接從原理圖中調(diào)用元器件封裝，也可以手工放置封裝，其設(shè)計(jì)的一般步驟如下。1）規(guī)劃印制電路板，設(shè)置元器件庫(kù)。2）加載元器件封裝或手工放置封裝。3）元器件布局。4）放置焊盤、過(guò)孔等圖件。4）PCB布線。5）布線調(diào)整。任務(wù)4.3單管放大電路PCB設(shè)計(jì)下面以共發(fā)射極單管放大電路為例介紹PCB布線方法，PCB尺寸為50mm×40mm。圖中有3種元器件，其封裝均在MiscellaneousDevice.IntLIB庫(kù)中，電阻的封裝選擇AXIAL-0.4，三極管的封裝選擇BCY-W3/E4，電解電容的封裝選擇CAPPR2-5x6.8。4.3.1規(guī)劃PCB尺寸

1）執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“PCB板選擇項(xiàng)”命令，設(shè)置單位制為Metric（公制）；設(shè)置可視柵格1、2分別為1mm和10mm；捕獲柵格X、Y和元件網(wǎng)格X、Y均為0.5mm，電氣網(wǎng)格為0.25mm。2）執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“PCB板層次顏色”命令，設(shè)置顯示可視柵格1（VisibleGrid1）。3）執(zhí)行菜單“工具”→“優(yōu)先設(shè)定”命令，屏幕彈出“優(yōu)先設(shè)定”對(duì)話框，選中“Display”選項(xiàng)，在“表示”區(qū)中選中“原點(diǎn)標(biāo)記”復(fù)選框，顯示坐標(biāo)原點(diǎn)。4）執(zhí)行菜單“編輯”→“原點(diǎn)”→“設(shè)定”命令，在圖紙左下角定義相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)定后，沿原點(diǎn)往右為+x軸，往上為+y軸。

5）用鼠標(biāo)單擊工作區(qū)下方標(biāo)簽中的

，將當(dāng)前工作層設(shè)置為KeepOutLayer。6）執(zhí)行菜單“放置”→“直線”命令進(jìn)行電氣輪廓繪制，將光標(biāo)移到坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0），單擊確定導(dǎo)線起點(diǎn)，移動(dòng)鼠標(biāo)到某位置，雙擊確定一條連線，采用同樣方法繼續(xù)連線，任意繪制一個(gè)矩形框。7）定義50mm×40mm的電氣輪廓。雙擊矩形框下方的連線，屏幕彈出“導(dǎo)線”對(duì)話框，如圖4-19所示，設(shè)置“開(kāi)始”的“X”為0、“Y”為0，“結(jié)束”的“X”為50、“Y”為0，表示該線為以（0，0）為起點(diǎn)的50mm水平線。

采用同樣方法編輯其他導(dǎo)線，坐標(biāo)依次為（50，0）、（50，40）；（0，40）、（50，40）及（0，0）、（0，40）。至此50mm×40mm的閉合電氣輪廓繪制完畢，如圖4-20所示，此后放置元器件和進(jìn)行布線都要在此邊框內(nèi)部進(jìn)行。圖4-19設(shè)置導(dǎo)線屬性圖4-20規(guī)劃PCB坐標(biāo)原點(diǎn)標(biāo)記

8）重新定義板子形狀。在設(shè)計(jì)中一般只顯示電氣輪廓區(qū)域內(nèi)的信息，可以進(jìn)行切板操作，執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“PCB板形狀”→“重新定義PCB板形狀”命令，沿著電氣輪廓的邊框大小重新定義板子外形，這樣切板后工作區(qū)中只顯示該區(qū)域的信息。

9）保存PCB文件。4.3.2設(shè)置PCB元器件封裝庫(kù)

1.設(shè)置元器件庫(kù)顯示封裝名和封裝圖形

單擊工作區(qū)右側(cè)的“元件庫(kù)”標(biāo)簽，彈出如圖4-21所示的“元件庫(kù)”面板，面板上顯示了當(dāng)前集成庫(kù)中原理圖元器件庫(kù)信息，如元器件名、元器件圖形、參數(shù)及系統(tǒng)默認(rèn)的元器件封裝等。

用鼠標(biāo)單擊圖4-21中的“…”按鈕，屏幕彈出一個(gè)小窗口用于選擇元器件庫(kù)顯示信息，如圖4-22所示，去除“元件”復(fù)選框、選中“封裝”復(fù)選框，單擊“Close”按鈕，屏幕顯示圖4-23所示的“元件庫(kù)”面板，此時(shí)面板中顯示的為元器件封裝信息，可以通過(guò)面板放置元器件封裝。

1.設(shè)置元器件庫(kù)顯示封裝名和封裝圖形圖4-21元件庫(kù)面板圖4-22設(shè)置顯示信息圖4-23瀏覽封裝信息2.加載元器件庫(kù)

在ProtelDXP2004SP2中，PCB庫(kù)文件一般集成在集成庫(kù)中，文件的擴(kuò)展名為“.IntLib”，在繪制完原理圖后即可直接選擇元器件的封裝。該軟件也提供了一些未集成的PCB庫(kù)，文件的擴(kuò)展名為“.PcbLib”，位于Altium2004SP2\Library\Pcb目錄下。

元器件封裝也可以自行設(shè)計(jì)，調(diào)用自行設(shè)計(jì)的元器件封裝時(shí)必須先加載自定義的元器件封裝庫(kù)。

安裝元器件庫(kù)的方法與原理圖設(shè)計(jì)中的相同，可以單擊圖4-21中的“元件庫(kù)”按鈕進(jìn)行元器件庫(kù)設(shè)置，本例的元器件封裝均在MiscellaneousDevice.IntLib庫(kù)中。3.設(shè)置指定路徑下所有元器件庫(kù)為當(dāng)前庫(kù)

單擊圖4-21中的“元件庫(kù)”按鈕，彈出“可用元件庫(kù)”對(duì)話框，選中“查找路徑”選項(xiàng)卡，單擊“路徑”按鈕，彈出圖4-24所示的“PCB項(xiàng)目選項(xiàng)”對(duì)話框。

選中“SearchPaths”標(biāo)簽,單擊圖4-24中的“追加”按鈕，彈出“編輯查找路徑”對(duì)話框，單擊“…”按鈕，彈出“瀏覽文件夾”對(duì)話框，用于設(shè)置元器件庫(kù)所在的路徑，本例中路徑選擇“Altium2004SP2\Library\Pcb”，如圖4-25所示。

選好路徑后單擊“確認(rèn)”按鈕完成設(shè)置，系統(tǒng)返回“編輯查找路徑”對(duì)話框，單擊“確認(rèn)”按鈕完成全部設(shè)置工作，將該目錄下的元器件庫(kù)設(shè)置成當(dāng)前庫(kù)。3.設(shè)置指定路徑下所有元器件庫(kù)為當(dāng)前庫(kù)圖4-24“PCB項(xiàng)目選項(xiàng)”對(duì)話框圖4-25設(shè)置路徑4.3.3從原理圖加載網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝到PCB

1.加載元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表更新PCB1）打開(kāi)原理圖文件“單管放大.SchDoc”，執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“UpdatePCBDocument單管放大.PcbDoc”，彈出“工程變更訂單”對(duì)話框，圖中可以看出少了R1。2）單擊圖4-26中的“使變化生效”按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)變化是否正確有效，所有正確的更新對(duì)象，在“檢測(cè)”欄內(nèi)顯示“√”符號(hào)，不正確的顯示“×”符號(hào)，并在“信息”欄中描述檢測(cè)不通過(guò)的原因，如圖4-27所示。3）單擊“執(zhí)行變化”按鈕，系統(tǒng)將接受工程變參數(shù)化，將元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表添加到PCB編輯器中，單擊“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，加載元器件后的PCB如圖4-28所示。

2.缺失封裝的處理本例中R1、R2的封裝缺失，可以返回原理圖編輯器，將“共E單管放大.SchDoc”中元件R1、R2的封裝均設(shè)置為AXIAL-0.4，然后再次執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“UpdatePCBDocument單管放大.PcbDoc”，將缺失的元器件封裝導(dǎo)入。

注意：1）“UpdatePCBDocument...”命令只能在工程中使用，必須將原理圖文件和PCB文件保存到同一個(gè)工程中。2）在執(zhí)行該命令前必須先保存規(guī)劃好的PCB文件。4.3.4手工放置元器件封裝

1.通過(guò)菜單或相應(yīng)按鈕放置元器件封裝執(zhí)行菜單“放置”→“元件”

，屏幕彈出“放置元件”對(duì)話框，參數(shù)設(shè)置完畢，單擊“確認(rèn)”按鈕，移動(dòng)光標(biāo)將元器件移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢脝螕舴胖?。圖4-29“放置元件”對(duì)話框

2.從元器件庫(kù)中直接放置

有時(shí)在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，不知道元器件封裝名，可以通過(guò)元器件庫(kù)面板上的圖形瀏覽窗，逐個(gè)瀏覽元件，并從中選擇所需的封裝，如圖4-30所示。單擊元器件庫(kù)面板上方的下拉列表框按鈕

，屏幕列出已經(jīng)設(shè)置的所有元器件庫(kù)，可在其中選擇要瀏覽的元器件庫(kù)。鼠標(biāo)雙擊選中的元件，此時(shí)光標(biāo)上粘附著一個(gè)封裝圖形，將光標(biāo)移動(dòng)到工作區(qū)中，單擊放置封裝。圖4-30從庫(kù)中放置封裝3.設(shè)置元器件屬性

雙擊元器件封裝，彈出圖4-31所示的“元件屬性”對(duì)話框，可以進(jìn)行元器件封裝屬性設(shè)置，主要內(nèi)容如下。圖4-31

元器件封裝屬性設(shè)置元器件放置的層如果是從原理圖中加載的封裝，此處將顯示原理圖中的信息元器件標(biāo)號(hào)元器件型號(hào)或標(biāo)稱值去除顯示標(biāo)稱值4.重新加載網(wǎng)絡(luò)

由于手工放置的元器件封裝的焊盤上沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，不利于后期的布線，需重新加載網(wǎng)絡(luò)表。

返回原理圖編輯器，執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“UpdatePCBDocument單管放大.PCBDOC”再次加載元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表，此時(shí)R1、R2的焊盤上將加載網(wǎng)絡(luò)，并顯示網(wǎng)絡(luò)飛線。4.3.5元器件布局及調(diào)整

1.通過(guò)Room空間移動(dòng)元器件用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住“單管放大”Room空間，移動(dòng)到電氣邊框內(nèi)，執(zhí)行菜單“工具”→“放置元件”→“Room內(nèi)部排列”命令，移動(dòng)光標(biāo)至Room空間上單擊鼠標(biāo)左鍵，元器件將自動(dòng)按類型整齊排列在Room空間內(nèi)，單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束操作，此時(shí)屏幕上會(huì)有一些畫(huà)面殘缺，放大或縮小屏幕可以進(jìn)行畫(huà)面刷新。

元器件布局后刪除Room空間。4.3.5元器件布局及調(diào)整

1.通過(guò)Room空間移動(dòng)元器件用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住“單管放大”Room空間，移動(dòng)到電氣邊框內(nèi)，執(zhí)行菜單“工具”→“放置元件”→“Room內(nèi)部排列”命令，移動(dòng)光標(biāo)至Room空間上單擊鼠標(biāo)左鍵，元器件將自動(dòng)按類型整齊排列在Room空間內(nèi)，單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束操作，此時(shí)屏幕上會(huì)有一些畫(huà)面殘缺，放大或縮小屏幕可以進(jìn)行畫(huà)面刷新。

元器件布局后刪除Room空間。

2.手工布局調(diào)整手工布局就是通過(guò)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)元器件，將其移動(dòng)到合適位置，同時(shí)盡量減少元器件之間網(wǎng)絡(luò)飛線的交叉。

（1）用鼠標(biāo)移動(dòng)元器件

將光標(biāo)移到元器件上，點(diǎn)住元器件將其拖動(dòng)到目標(biāo)位置。

（2）使用菜單命令移動(dòng)元器件

執(zhí)行菜單“編輯”→“移動(dòng)”→“元件”命令。若圖紙較大，則執(zhí)行該命令后，在板上的空白處單擊左鍵，屏幕彈出“選擇元器件”對(duì)話框，選擇要移動(dòng)的元器件進(jìn)行移動(dòng)操作。

（3）同時(shí)拖動(dòng)元器件和連線

執(zhí)行菜單“編輯”→“移動(dòng)”→“拖動(dòng)”命令。

（4）在PCB中快速定位元器件

執(zhí)行菜單“編輯”→“跳轉(zhuǎn)到”→“元件”命令。

3.旋轉(zhuǎn)元器件用鼠標(biāo)單擊選中元器件，按住鼠標(biāo)左鍵不放，同時(shí)按下鍵盤的<X>鍵水平翻轉(zhuǎn)，按<Y>鍵垂直翻轉(zhuǎn)，按<空格>鍵90°旋轉(zhuǎn)。

圖示為布局調(diào)整后的PCB圖，圖中為了圖片顯示清晰，將工作區(qū)背景色設(shè)置為白色，從圖中可以看出相連的焊盤之間存在網(wǎng)絡(luò)飛線。

4.調(diào)整元器件標(biāo)號(hào)、標(biāo)稱值等標(biāo)注文字元器件布局調(diào)整后，一般標(biāo)號(hào)的位置過(guò)于雜亂，雖并不影響PCB的正確性，但可讀性變差，所以布局結(jié)束還必須對(duì)元器件標(biāo)號(hào)等進(jìn)行調(diào)整。

4.3.6放置焊盤和過(guò)孔1.放置焊盤執(zhí)行菜單“放置”→“焊盤”命令，移動(dòng)光標(biāo)到合適位置后，單擊鼠標(biāo)左鍵，放下一個(gè)焊盤，此時(shí)仍處于放置狀態(tài)，可繼續(xù)放置焊盤，每放置一個(gè)焊盤，焊盤編號(hào)自動(dòng)加1，放置完畢，單擊鼠標(biāo)右鍵，退出放置狀態(tài)。

2.設(shè)置焊盤編號(hào)和工作層雙擊要設(shè)置的焊盤，彈出“焊盤屬性”對(duì)話框，在“標(biāo)識(shí)符”欄設(shè)置焊盤編號(hào)；在“層”欄設(shè)置焊盤所在層。若設(shè)置貼片焊盤，頂層貼片焊盤“Layer”設(shè)置為TopLayer，底層貼片焊盤則設(shè)置為BottomLayer。圖4-37

焊盤屬性設(shè)置

3.設(shè)置焊盤尺寸和形狀

焊盤尺寸和形狀在“焊盤屬性”對(duì)話框中“尺寸和形狀”區(qū)進(jìn)行設(shè)置，在“形狀”欄設(shè)置焊盤形狀；在“X-尺寸”、“Y-尺寸”欄設(shè)置焊盤的X方向和Y方向尺寸，對(duì)于圓形焊盤X、Y值設(shè)為相同，橢圓焊盤則設(shè)為不同值。

4.設(shè)置焊盤孔徑

在“焊盤屬性”對(duì)話框中“孔徑”欄設(shè)置焊盤的通孔直徑。圖4-37

焊盤屬性設(shè)置

5.設(shè)置焊盤的網(wǎng)絡(luò)

雙擊需要連接的焊盤，彈出如圖4-38所示的“焊盤屬性”對(duì)話框中，在“網(wǎng)絡(luò)”區(qū)進(jìn)行設(shè)置，本例中焊盤是手工放置的，圖中“Net”下拉列表框中顯示為“NotNet”（無(wú)網(wǎng)絡(luò)），單擊“Net”欄后的下拉列表框，選擇“NetC1_2”，單擊“確認(rèn)”按鈕完成焊盤網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。

交互式布線中，要對(duì)獨(dú)立焊盤進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，這樣才能進(jìn)行布線。焊盤網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置必須根據(jù)原理圖進(jìn)行，本例中的6個(gè)獨(dú)立焊盤均需設(shè)置網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)后的PCB如圖4-39所示。圖4-39設(shè)置焊盤網(wǎng)絡(luò)后的PCB

6.放置過(guò)孔

執(zhí)行菜單“放置”→“過(guò)孔”命令或用單擊放置工具欄上按鈕

，進(jìn)入放置過(guò)孔狀態(tài)，移動(dòng)光標(biāo)到合適位置后，單擊鼠標(biāo)左鍵，放下一個(gè)過(guò)孔，此時(shí)仍處于放置過(guò)孔狀態(tài)，可繼續(xù)放置過(guò)孔。

在放置過(guò)孔狀態(tài)下，按下鍵盤的<Tab>鍵，調(diào)出過(guò)孔屬性對(duì)話框，可以設(shè)置孔徑、直徑、過(guò)孔起始層和終止層及過(guò)孔所在網(wǎng)絡(luò)等。圖4-40過(guò)孔屬性對(duì)話框4.3.7制作螺紋孔

在電路板中，經(jīng)常要用螺釘來(lái)固定散熱片和PCB，需要設(shè)置螺紋孔，它們與焊盤或過(guò)孔不同，一般無(wú)需導(dǎo)電部分?？梢岳梅胖煤副P或過(guò)孔的方法來(lái)制作螺絲孔。1）執(zhí)行菜單“放置”→“焊盤”，進(jìn)入放置焊盤狀態(tài)，按下鍵盤的<Tab>鍵，出現(xiàn)“焊盤屬性”對(duì)話框，選擇圓形焊盤，并設(shè)置焊盤尺寸的X、Y值和通孔尺寸為相同值（本例中放置3mm的安裝孔，故數(shù)值都設(shè)置為3mm）。2）在“屬性”區(qū)中，取消“鍍金”前的復(fù)選框，目的是取消在孔壁上的銅。3）關(guān)閉對(duì)話框，移動(dòng)光標(biāo)到合適的位置放置焊盤，此時(shí)放置的就是螺紋孔。圖4-41放置螺絲孔后的PCB4.3.83D預(yù)覽

執(zhí)行菜單“查看”→“顯示三維PCB板”命令對(duì)電路板進(jìn)行3D預(yù)覽，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生3D預(yù)覽文件，如圖4-42所示，圖中三極管V1在PCB3D庫(kù)中沒(méi)有元件模型，故未顯示三極管的3D圖形。圖4-42調(diào)整好布局的3D預(yù)覽圖

單擊工作區(qū)面板的“PCB3D”標(biāo)簽打開(kāi)PCB3D面板，在“顯示”區(qū)選中“元件”顯示元器件，選中“絲印層”顯示絲印層，選中“銅”顯示敷銅層，選中“文本”顯示標(biāo)注文字，選中“電路板”顯示電路板。拖動(dòng)視圖小窗口的坐標(biāo)軸可以旋轉(zhuǎn)PCB的3D視圖，如圖4-43所示。4.3.9手工布線PCB設(shè)計(jì)有兩種布線方式，執(zhí)行菜單“放置”→“直線”命令或執(zhí)行菜單“放置”→“交互式布線”進(jìn)行交互式布線。前者一般用于沒(méi)有加載網(wǎng)絡(luò)的線路連接，后者用于有加載網(wǎng)絡(luò)的線路連接。1.設(shè)置工作層本例中采用單面布線，元器件采用通孔式元器件，設(shè)置BottomLayer（底層）、TopOverlay（頂層絲網(wǎng)層）、Keep-outLayer（禁止布線層）及Multi-Layer（焊盤多層）為顯示狀態(tài)。PCB單面布線的布線層為BottomLayer，故在工作區(qū)的下方單擊“BottomLayer”標(biāo)簽，將當(dāng)前工作層設(shè)置為BottomLayer，以便在其上進(jìn)行布線。

2.為手工布線設(shè)置柵格

在進(jìn)行手工布線時(shí)，如果柵格的設(shè)置不合理，布線可能出現(xiàn)銳角，或者印制導(dǎo)線無(wú)法連接到焊盤中心，因此必須合理地設(shè)置捕獲柵格尺寸。設(shè)置捕獲柵格尺寸可以在電路工作區(qū)中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“捕獲柵格”子菜單，從中可以選擇捕獲柵格尺寸，本例中選擇0.500mm。

3.布線的基本方法

執(zhí)行菜單“放置”→“直線”，系統(tǒng)默認(rèn)放置線寬為10mil的連線，若在放置連線的初始狀態(tài)時(shí)，單擊鍵盤上的<Tab>鍵，屏幕彈出圖4-44所示的“線寬屬性”對(duì)話框，在其中可以修改線寬和線的所在層。修改線寬后，其后均按此線寬放置導(dǎo)線。圖4-44線寬設(shè)置單擊鼠標(biāo)導(dǎo)線起點(diǎn)，移動(dòng)光標(biāo)，到需要的位置后再次單擊左鍵，即可定下一條印制導(dǎo)線，若要結(jié)束連線，單擊鼠標(biāo)右鍵，此時(shí)光標(biāo)上還呈現(xiàn)“十”字，表示依然處于連線狀態(tài)，還可以再?zèng)Q定另一個(gè)線條的起點(diǎn)，如果不再需要連線，再次單擊鼠標(biāo)右鍵，結(jié)束連線操作。在放置印制導(dǎo)線過(guò)程中，同時(shí)按下<Shift>+<空格>鍵，可以切換印制導(dǎo)線轉(zhuǎn)折方式，共有6種，分別是45°、弧線、90°、圓弧角、任意角度和1/4圓弧轉(zhuǎn)折。

4.編輯印制導(dǎo)線屬性雙擊PCB中的印制導(dǎo)線，屏幕彈出“導(dǎo)線屬性”對(duì)話框，在其中可以修改印制導(dǎo)線的屬性。

圖中，“網(wǎng)絡(luò)”下拉列表框用于選擇印制導(dǎo)線所屬的網(wǎng)絡(luò)，圖中選擇VCC；“層”下拉列表框設(shè)置印制導(dǎo)線所在層，本例為單面板，選擇BottomLayer；“寬”欄設(shè)置印制導(dǎo)線的線寬，圖中設(shè)置為1.2mm。

所有設(shè)置修改完畢，關(guān)閉對(duì)話框。

5.通過(guò)“放置線條”方式布線通過(guò)“放置”→“線條”方式放置的印制導(dǎo)線可以放置在PCB的信號(hào)層和非信號(hào)層上，當(dāng)放置在信號(hào)層上時(shí)，就具有電氣特性，稱為印制導(dǎo)線；當(dāng)放置在其它層時(shí)，代表無(wú)電氣特性的繪圖標(biāo)志線。通過(guò)“放置”→“線條”放置的連線不具備網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的DRC自動(dòng)檢查會(huì)高亮報(bào)錯(cuò)，消除方法是雙擊該連線，將其網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為當(dāng)前與之相連的焊盤上的網(wǎng)絡(luò)。

6.交互式布線本例中的PCB采用單面板設(shè)計(jì)，元器件焊盤帶有網(wǎng)絡(luò)，所以采用“放置”→“交互式布線”進(jìn)行線路連接。1）線寬限制規(guī)則設(shè)置執(zhí)行菜單“設(shè)計(jì)”→“規(guī)則”命令進(jìn)行線寬設(shè)置。圖4-49設(shè)置線寬限制規(guī)則此處修改線寬，僅對(duì)BottomLayer有效適用對(duì)象為所有對(duì)象此處修改線寬，對(duì)TopLayer和BottomLayer都有效線寬限制規(guī)則

2）更改連線寬度在放置連線過(guò)程中如果要更改連線寬度，可以在連線狀態(tài)按下鍵盤的<Tab>鍵，屏幕彈出“交互式布線設(shè)置”對(duì)話框，在其中可以修改線寬、線所在的工作層等。

線寬設(shè)置一般不能超過(guò)前面設(shè)置的范圍，超過(guò)上限值，系統(tǒng)自動(dòng)默認(rèn)為最大線寬；低于下限值，系統(tǒng)自動(dòng)默認(rèn)為最小線寬。圖4-49設(shè)置線寬限制規(guī)則此處修改線寬，僅對(duì)BottomLayer有效適用對(duì)象為所有對(duì)象此處修改線寬，對(duì)TopLayer和BottomLayer都有效線寬限制規(guī)則

3）交互式布線

執(zhí)行菜單“放置”→“交互式布線”命令進(jìn)行布線，本例中，由于三極管的焊盤間距較小，基極采用1.0mm線寬布線，其余連線均采用1.2mm線寬布線，手工布線后的PCB如圖4-51所示。圖4-51手工布線后的PCB