電子產(chǎn)品分析與制作（PCB）

ElectronicProductAnalysisandProduction（PCB）項(xiàng)目四：話筒放大器PCB自動(dòng)設(shè)計(jì)

——PCB相關(guān)知識(shí)介紹PCB相關(guān)知識(shí)1、什么是印制板？印制電路板是以一定尺寸的絕緣板為基材，以銅箔為導(dǎo)線，經(jīng)特定工藝加工，用一層或若干層導(dǎo)電圖形（銅箔的連接關(guān)系）以及設(shè)計(jì)好的孔（如元件孔、機(jī)械安裝孔、金屬化過(guò)孔等）來(lái)實(shí)現(xiàn)元器件間的電氣連接。2、印制板的作用是什么？在電子產(chǎn)品中，印制電路板是電子元器件的支撐體，也是電子元器件電氣連接的提供者。PCB相關(guān)知識(shí)PCB板材料:剛性印制板、柔性印制板環(huán)氧板鋁基板玻纖板PCB相關(guān)知識(shí)PCB工藝：松香工藝、噴錫工藝和化金工藝。目前產(chǎn)品最多的是噴錫工藝。PCB厚度：0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm，其中1.5mm為最常用。PCB的工藝邊：當(dāng)產(chǎn)品需要在波峰焊上生產(chǎn)時(shí)，元件必須與板沿保持一定的距離，一般為3~5mm。PCB相關(guān)知識(shí)波峰焊波峰焊焊爐波峰焊夾具PCB相關(guān)知識(shí)分板機(jī)PCB相關(guān)知識(shí)單面板雙面板多層板底層、頂層、中間層…底層絲印層頂層絲印層5、印制板的分類PCB相關(guān)知識(shí)單面板：設(shè)計(jì)比雙面板或多層板困難，稍微復(fù)雜的電子產(chǎn)品中無(wú)法使用。PCB相關(guān)知識(shí)雙面板：包括頂層和底層，雙面都可以布線，兩面的導(dǎo)線通過(guò)Via相導(dǎo)通。PCB相關(guān)知識(shí)多層板：包含了多個(gè)工作層（敷銅層）的電路板，除了頂層、底層外，還包括中間層、內(nèi)部電源/接地層等。多層板適用于復(fù)雜的高密度產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)主機(jī)板、內(nèi)存條、顯卡等

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ElectronicProductAnalysisandProduction（PCB）項(xiàng)目四：話筒放大器PCB自動(dòng)設(shè)計(jì)

——組成印制板的元素設(shè)計(jì)后PCB圖組成印制板的元素1.板框：板子尺寸和形狀，電路板的形狀和尺寸主要是根據(jù)機(jī)殼和主要元器件來(lái)確定。2.連線：銅線，TopLayer（紅色）、BottomLayer（藍(lán)色）組成印制板的元素電路板的組成3.元件：封裝（外形、焊盤）封裝：印制板中元件的符號(hào)，它兼有元件外形和元件尺寸的屬性。一個(gè)元件的封裝主要包含焊盤和元件外形。同一個(gè)元件，可以有不同的封裝

不同的元件，也可以有相同的封裝元件封裝形式:DIPSMD封裝命名規(guī)則：元件封裝類型+焊盤距離（或焊盤數(shù)）+元件外型尺寸。

AXIAL-0.3DIODE-0.4

RB5-10.5DIP-8SOP-80805組成印制板的元素4.文字標(biāo)注（字符、圖標(biāo)）頂層絲印層：TopOverLay，白色油漆底層絲印層：BottomOverLay，白色油漆雙面板組成印制板的元素

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ElectronicProductAnalysisandProduction（PCB）項(xiàng)目四：話筒放大器PCB自動(dòng)設(shè)計(jì)

——檢查核對(duì)封裝任務(wù)：請(qǐng)用自動(dòng)設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)話筒放大器單面PCB板，電路板尺寸為100mm*60mm。要求：（1）封裝正確，焊盤、線寬合理（2）電氣正確、安全保證，標(biāo)注整齊（3）板子大小合適、經(jīng)濟(jì)，布局合理、美觀。設(shè)計(jì)任務(wù)話筒放大器樣機(jī)實(shí)物照片正面反面設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)應(yīng)的PCB板圖思考：該單面板在哪層布線？頂層OR底層？設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*

布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示檢查/核對(duì)封裝元件序號(hào)（Designator）元件標(biāo)稱值（PartType）元件封裝（Footprint）元件序號(hào)（Designator）元件標(biāo)稱值（PartType）元件封裝（Footprint）R110KAXIAL-0.4C3331RAD-0.1R210KAXIAL-0.4C4331RAD-0.1R31KAXIAL-0.4C547μFRB5-10.5R456KAXIAL-0.4C610μFRB5-10.5R51KAXIAL-0.4C710μFRB5-10.5R656KAXIAL-0.4C8100μFRB5-10.5R73KAXIAL-0.4C9104RAD-0.1R83KAXIAL-0.4C10104RAD-0.1R9100ΩAXIAL-0.4C1110μFRB5-10.5R1010KAXIAL-0.4C1210μFRB5-10.5R11470KAXIAL-0.4C1310μFRB5-10.5R12100KAXIAL-0.4C1447μFRB5-10.5R1382KAXIAL-0.4W1、W220KHDR1X3R14720ΩAXIAL-0.4MIC1、MIC2HDR1X3R1547KAXIAL-0.4D14148DIODE-0.4R1647KAXIAL-0.4D24148DIODE-0.4R1747KAXIAL-0.4U1JRC4558DIP-8C1104RAD-0.1U2LM358DIP-8C2104RAD-0.1CN3、CN4HDR1X3檢查/核對(duì)封裝方法1：逐一修改封裝雙擊某個(gè)元件（如話筒放大器電路圖中的電容C2），彈出了C2的屬性窗口，其Footprint（封裝）為RAD-0.3，這個(gè)封裝的引腳間距為300mil，根據(jù)實(shí)際的元件情況，將其改為100mil的封裝，即RAD-0.1。點(diǎn)擊右下角的

編輯按鈕，打開PCBModel模型窗口。檢查/核對(duì)封裝

將中間PCBLibrary下面的選擇項(xiàng)改為Any，再點(diǎn)擊“Browse...”按鈕，進(jìn)入了庫(kù)瀏覽窗口，在封裝列表中選擇封裝“RAD-0.1”，點(diǎn)擊OK。

檢查/核對(duì)封裝

此時(shí)PCB模型窗口中顯示了RAD-0.1的封裝以及其圖形，點(diǎn)擊OK按鈕，電容C2的封裝已被修改為RAD-0.1了。檢查/核對(duì)封裝方法2：批量修改。在繪圖區(qū)的電容C10上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的窗口菜單中選擇第一個(gè)選項(xiàng)“FindSimilarObjects...（查找相似對(duì)象）”。檢查/核對(duì)封裝啟動(dòng)此命令后會(huì)彈出FindSimilarObjects窗口，此窗口要求我們填寫查找對(duì)象的匹配條件，同類元件會(huì)在圖中方框標(biāo)記處（分別代表描述、參考符號(hào)）有相同特征，所以這幾項(xiàng)后面選擇為Same，意思是我們查找“符合這一條相同”的對(duì)象，接著將SelectMatching選框打勾，點(diǎn)Apply（應(yīng)用）按鈕。檢查/核對(duì)封裝這時(shí)圖中元件顯示，凡是瓷片電容（即Cap）都被選中，即元件四周出現(xiàn)四個(gè)方框，其余元件則顯示很淡（加了屏蔽膜）。檢查/核對(duì)封裝繼續(xù)點(diǎn)擊“FindSimilarObjects窗口”的OK按鈕，這時(shí)右側(cè)彈出Properties面板，在圖中找到關(guān)鍵詞Footprint，點(diǎn)擊Value欄的下拉按鈕并將值修改為RAD-0.1，這樣所有Cap的封裝都被改成RAD-0.1了。檢查/核對(duì)封裝最后，在繪圖區(qū)的空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“ClearFilter（清除）”，也可以使用Shift+C組合鍵代替，這時(shí)加了屏蔽膜的其他元件和選中的元件都恢復(fù)正常顯示了。檢查/核對(duì)封裝方法3：封裝管理器。執(zhí)行菜單欄中Tools-FootprintManagner...（封裝管理）命令。檢查/核對(duì)封裝

執(zhí)行后可以看到窗口，左邊列出原理圖中所有元件的元件標(biāo)號(hào)、注釋、封裝等信息，右邊上半部分是某個(gè)已選中元件C1所采用的封裝名RAD-0.3，右下半部分是封裝的具體預(yù)覽，如需對(duì)C1的封裝進(jìn)行修改，則點(diǎn)擊Edit（編輯）按鈕，出現(xiàn)PCBModel窗口。檢查/核對(duì)封裝點(diǎn)擊PCBLibrary選項(xiàng)Any，再點(diǎn)擊Browse...按鈕進(jìn)入庫(kù)瀏覽窗口，選擇封裝“RAD-0.1”，連續(xù)點(diǎn)擊兩次OK按鈕，此時(shí)可以看出C1的封裝已經(jīng)改變。檢查/核對(duì)封裝

接著點(diǎn)擊Validate（驗(yàn)證），再點(diǎn)擊“AcceptChanges（CreateECO）”（接受改變，創(chuàng)建ECO），出現(xiàn)了ECO界面。檢查/核對(duì)封裝ECO（工程變更命令），其中中間窗口是目前修改/核對(duì)的項(xiàng)目列表，左下第一個(gè)ValidateChanges是驗(yàn)證改變，第二個(gè)ExecuteChanges是執(zhí)行改變，第三個(gè)是輸出改變的報(bào)告，第四個(gè)是只顯示錯(cuò)誤（當(dāng)驗(yàn)證通不過(guò)時(shí)則可以通過(guò)這個(gè)按鈕顯示這些錯(cuò)誤）。檢查/核對(duì)封裝一般情況下，我們先點(diǎn)擊ValidateChanges（驗(yàn)證改變）按鈕，這是軟件核查后的一個(gè)結(jié)果提示，若出錯(cuò)會(huì)在Message欄顯示錯(cuò)誤信息；當(dāng)此處標(biāo)記無(wú)錯(cuò)誤時(shí)，再點(diǎn)擊ExecuteChanges（執(zhí)行改變）按鈕，執(zhí)行完成后，又出現(xiàn)執(zhí)行后的正確（綠色）或錯(cuò)誤（紅色）記號(hào)，最后點(diǎn)擊Close按鈕結(jié)束修改。

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——新建PCB文件任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*

布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示新建PCB文件三種方法：采用菜單、在工程文件處右擊鼠標(biāo)、在File面板新建。新建PCB文件在“話筒放大器電路.PrjPcb”處右擊鼠標(biāo)，依次選擇“AddNewtoProject”-“PCB”，這時(shí)，軟件默認(rèn)在當(dāng)前工程下創(chuàng)建了一個(gè)名為“PCB1.PcbDoc”的文件,在“PCB1.PcbDoc”處右擊鼠標(biāo)選Save命令將其保存為“話筒放大器電路.PcbDoc”。新建PCB文件工作面板介紹PCB層介紹多層：用于放置電路板上所有的穿透式焊盤和過(guò)孔。頂層：對(duì)應(yīng)實(shí)際印制板的上面層。設(shè)計(jì)單面印制板時(shí)，用來(lái)放置元件封裝。底層：對(duì)應(yīng)印制板的下面層，一般用來(lái)布線（即銅膜）。隨著貼片元件的使用，也同時(shí)用來(lái)放置貼片元件。頂層絲印層：在實(shí)際印制板中表現(xiàn)為白色的油漆層，元件的外形輪廓、元件標(biāo)號(hào)和元件注釋等文字、圖形信息一般都在該層上。底層絲印層：與頂層絲印層一樣，主要是底層貼片元件的外形輪廓、元件標(biāo)號(hào)和元件注釋等文字、圖形信息。禁止布線層：用于定義放置元件和布線的電氣邊界，通常也用來(lái)定義板子的的邊框（不需要物理邊界時(shí)）。打開和關(guān)閉層

按快鍵鍵（鍵盤“L”鍵）可以選擇這些層是否打開，將相應(yīng)層前的“小眼睛”點(diǎn)亮上代表這些層打開，否則這些層關(guān)閉。

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——規(guī)劃PCB邊框任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*

布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示規(guī)劃PCB邊框設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)：菜單Edit-Origin下有Set和Reset兩個(gè)命令，其中Set就是設(shè)為相對(duì)坐標(biāo)體系（用戶自己設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)），Reset則是設(shè)為絕對(duì)坐標(biāo)體系。規(guī)劃PCB邊框單位切換：按快捷鍵Q1mil=1/1000inch=0.00254cm=0.0254mm

；1inch=1000mil=2.54cm=25.4mm規(guī)劃PCB邊框規(guī)劃電路板尺寸為100mm*60mm方法一：取用常用工具欄中的直線繪制工具

，在下方的工作層中選擇Keep-OutLayer層，并任意繪制四條直線。分別雙擊每一條線，在彈出的對(duì)話框中分別將坐標(biāo)設(shè)為[起點(diǎn)（0，0），終點(diǎn)（100，0）]；[起點(diǎn)（0，0），終點(diǎn)（0，60）]；[起點(diǎn)（0，60），終點(diǎn)（100，60）]；[起點(diǎn)（100，0），終點(diǎn)（100，60）]，這樣可以組成一個(gè)閉合矩形框。規(guī)劃PCB邊框方法二：先繪制橫邊和豎邊，然后復(fù)制兩條邊，選擇邊線末端為參考點(diǎn)，執(zhí)行Ctrl+V粘貼命令，并按兩下空格鍵旋轉(zhuǎn)至合適角度，開始對(duì)接，最終完成的100mm*60mm的矩形框。快捷鍵：

Ctrl+END：鼠標(biāo)快速跳到相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)G：選擇最小步長(zhǎng)如1mil（0.0254mm）V-F：查看整個(gè)圖紙

空格鍵：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°規(guī)劃PCB邊框裁剪邊框：首先選中四條圍成矩形的邊框線（使用S-A命令或Ctrl+A組合鍵），執(zhí)行Design-BoardShape-Definefromselectedobjects或按快捷鍵DSD命令。規(guī)劃PCB邊框此時(shí)電路板邊框外面已被裁剪，剩下的是實(shí)際PCB的邊框，如圖4-12（g）所示。圖4-12（g）規(guī)劃PCB邊框按鍵盤數(shù)字“3”，切換到3D模式，可以預(yù)覽實(shí)際PCB板，按鍵盤數(shù)字“2”，可以切換回2D模式。3D模式操作技巧縮放：按住Ctrl鍵+鼠標(biāo)右鍵后移動(dòng)鼠標(biāo)，或者按住鼠標(biāo)滾輪后移動(dòng)鼠標(biāo)或者按PageUp/PageDown鍵。平移：按住鼠標(biāo)右鍵后移動(dòng)鼠標(biāo)。旋轉(zhuǎn)：按住Shift鍵不放，出現(xiàn)一個(gè)方向圓盤，進(jìn)入3D旋轉(zhuǎn)模式，此時(shí)按住鼠標(biāo)右鍵并移動(dòng)鼠標(biāo)可以調(diào)整PCB的角度。規(guī)劃PCB邊框更改PCB邊框方法1：在圖4-12（g）情況下，選中并刪除原先的邊框，用直線工具在Keep-OutLayer層重新繪制PCB邊框，選中新繪制的邊框線，然后再次執(zhí)行Design-BoardShape-Definefromselectedobjects菜單命令，此時(shí)PCB邊框已被重新調(diào)整。規(guī)劃PCB邊框方法2：在圖4-12（g）情況下，按鍵盤數(shù)字“1”鍵，進(jìn)入板框模式。規(guī)劃PCB邊框此時(shí)執(zhí)行Design-RedefineBoardShape（重新定義電路板形狀）菜單命令，光標(biāo)變成十字狀，并自動(dòng)拉出一個(gè)白色拉線框，可重新定義PCB邊框。按空格鍵可以調(diào)整走線方向，按Shift+空格組合鍵可以改變走線模式。規(guī)劃PCB邊框按照上述方法，重新修改PCB邊框。將四角修改為圓角，并改變大小，如圖4-13（d）。按數(shù)字鍵“2”回到正常PCB板模式，如圖4-13（e）所示（布線時(shí)把紫色電氣邊框線再調(diào)整到板子實(shí)際大?。存I盤數(shù)字鍵“3”進(jìn)入3D模式可以預(yù)覽實(shí)際修改過(guò)的PCB的3D效果，如圖4-13（f）。圖4-13（d）圖4-13（e）圖4-13（f）規(guī)劃PCB邊框方法3：按鍵盤數(shù)字“1”鍵，進(jìn)入板框模式，執(zhí)行Design-EditBoardShape（編輯邊框形狀）菜單命令，如圖4-14（a）所示，此時(shí)4條邊線呈白色，如圖4-14（b）所示?？梢杂檬髽?biāo)拉動(dòng)邊線，調(diào)整邊框大小，甚至改變邊框形狀。按照要求調(diào)整好后，按數(shù)字“2”鍵，回到PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，將紫色的電氣邊框線（Keep-OutLayer層的線）做相應(yīng)調(diào)整即可。圖4-14（a）圖4-14（b）規(guī)劃PCB邊框?qū)τ诜蔷匦蔚腜CB邊框，如圖4-14（c）?？梢越柚本€、圓弧等來(lái)繪制。也可以用AuToCAD軟件繪制好邊框，再通過(guò)導(dǎo)入功能，就可以將CAD圖紙導(dǎo)入到PCB圖了，如圖4-14（d）。圖4-14（c）操作技巧：快捷鍵按空格鍵可改變走線方向按Shift+空格組合鍵可以改變走線模式按G鍵，選擇較小的光標(biāo)步長(zhǎng)圖4-14（d）

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——導(dǎo)入元件封裝任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*

布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示導(dǎo)入元件封裝在原理圖繪制環(huán)境，將圖中元件封裝和電氣關(guān)系添加到PCB中，菜單欄中選擇Design-“UpdatePCBDocument話筒放大器電路.PcbDoc”命令，此時(shí)彈出創(chuàng)建ECO的窗口。添加項(xiàng)目（內(nèi)容）：第一項(xiàng)為AddComponents（添加元件）：原理圖向PCB添加了41個(gè)元件。第二項(xiàng)AddNets（添加引腳到網(wǎng)絡(luò)）：主要是核對(duì)原理圖元件符號(hào)引腳與封裝的焊盤是否匹配（兩者的Designator是否一一對(duì)應(yīng)）。導(dǎo)入元件封裝驗(yàn)證更改：點(diǎn)擊第一個(gè)按鈕ValidateChanges，查看有沒錯(cuò)誤存在，可以重點(diǎn)關(guān)注封裝所示的驗(yàn)證結(jié)果，每一個(gè)元件后面Check下面出現(xiàn)了綠色的“勾”

，如果封裝有問(wèn)題，則會(huì)出現(xiàn)紅色的“叉”

，若封裝有問(wèn)題則必須回到原理圖，重新核實(shí)封裝。導(dǎo)入元件封裝執(zhí)行更改：當(dāng)驗(yàn)證全部通過(guò)時(shí)，則執(zhí)行ExecuteChanges命令，執(zhí)行后每個(gè)元件后面Done下面會(huì)出現(xiàn)綠色的“勾”

（有錯(cuò)誤則出現(xiàn)紅色“x”

），我們發(fā)現(xiàn)有兩處是標(biāo)有紅色的“x”，“UnknownPin：PinMIC1-5”和“UnknownPin：PinMIC2-5”，這是因?yàn)樵?hào)MIC1和MIC2的引腳5無(wú)法找到封裝對(duì)應(yīng)的焊盤。導(dǎo)入元件封裝MIC1和MIC2元件符號(hào)填的封裝為HDR1X3，但需注意原理圖符號(hào)的引腳與封裝的焊盤是否可以匹配，如果使用Phonejack3，則元件的管腳編號(hào)為1、3、5，這與HDR1X3封裝的焊盤編號(hào)就不能對(duì)應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要將Phonejack3管腳編號(hào)修改為1、2、3才能與HDR1X3封裝的焊盤編號(hào)對(duì)應(yīng)起來(lái)。修改為HDR1X3封裝導(dǎo)入元件封裝MIC1和MIC2元件符號(hào)修改方法：雙擊此元件，打開元件屬性窗，點(diǎn)擊左下方Pins按鈕打開元件引腳編輯器。將MIC1的三個(gè)引腳編號(hào)（Designator）分別是1、3、5（名稱是T、R、S），修改為1、2、3。同樣的方法修改MIC2三個(gè)引腳編號(hào)。導(dǎo)入元件封裝導(dǎo)入元件封裝元件處理好后重新執(zhí)行Design-“UpdatePCBDocument話筒放大器電路.PcbDoc”命令，分別執(zhí)行ValidateChanges（驗(yàn)證更改）和ExecuteChanges（執(zhí)行更改），可以看到已經(jīng)沒有報(bào)錯(cuò)了。導(dǎo)入元件封裝封裝已被導(dǎo)入“話筒放大器電路.PcbDoc”，所有的元件都在一塊紅色的區(qū)域內(nèi)，這塊紅色區(qū)域稱為Room，我們用鼠標(biāo)點(diǎn)擊此紅色區(qū)域，按Delete刪除即可。

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AnalysisandProductionOfElectronicProducts（PCB）項(xiàng)目四：話筒放大器PCB自動(dòng)設(shè)計(jì)

——布局任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*

布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示1、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求和使用習(xí)慣2、整體裝配工藝的要求3、便于調(diào)試與維護(hù)4、兼顧布線是否方便5、布局的美觀6、電路本身的電氣關(guān)系和電路結(jié)構(gòu)布局布局1、盡可能縮短高頻元件之間的連線。2、某些元件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離。3、重量過(guò)重的元件應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。4、那些又大又重、發(fā)熱量多的元件，不宜裝在電路板上，而應(yīng)該裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上。5、熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。6、對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。7、應(yīng)留出電路板的定位孔和固定支架所占用的位置。8、IC的退耦電容一定靠近IC電源引腳。9、數(shù)字部分與模擬部分的地線分開。布局

提醒不能拋棄原理圖，要根據(jù)原理圖的結(jié)構(gòu)，按照電路的流程，安排各個(gè)功能電路單元的位置，使信號(hào)流通更加順暢和保持一致；要保持電路模塊之間相對(duì)獨(dú)立，以每個(gè)功能電路為核心，圍繞這個(gè)核心電路進(jìn)行布局，元件安排應(yīng)該均勻、整齊、緊湊。布局布局操作“搬移”單個(gè)元件：用鼠標(biāo)左鍵可以點(diǎn)住元件，移動(dòng)鼠標(biāo)。“搬移”多個(gè)元件：首先要選中元件，一般用鼠標(biāo)拉出一個(gè)框，然后按住某個(gè)高亮元件就可以使多個(gè)元件一起移動(dòng)。調(diào)整元件方向：用鼠標(biāo)點(diǎn)住某個(gè)元件，按鍵盤空格鍵，元件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。

布局個(gè)別元件如對(duì)角度有特殊要求的話，可以雙擊此元件，打開元件屬性框進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，將Rotation設(shè)為45，那么R1的放置角度改為45度了。布局“搬移”元件標(biāo)注：操作時(shí)，點(diǎn)住某個(gè)元件時(shí)，其對(duì)應(yīng)得標(biāo)注等文字會(huì)自動(dòng)呈“高亮”顯示，文字?jǐn)[放時(shí)盡量方向要有規(guī)律，否則會(huì)顯得雜亂。布局快捷鍵：PageUp（放大工作窗口）PageDown（縮小工作窗口）空格鍵（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°）End（刷新工作窗口）V-F鍵盤命令（全部顯示窗口中所有元件）注意：“X”和“Ｙ”鍵可以使元件做水平和垂直鏡像翻轉(zhuǎn)，但是印制板設(shè)計(jì)中，建議大家不要輕易使用，否則會(huì)使元件無(wú)法正面安裝。提示：布局提示：在布局?jǐn)[放元件時(shí)，有些元件會(huì)顯示綠色，是因?yàn)樵g距離太近，這是系統(tǒng)智能判斷給出的提示，請(qǐng)確認(rèn)實(shí)際元件是否可以安裝，如可以安裝，可以不去理會(huì)這些提示，如果想關(guān)閉這一提示（即把綠色去掉），按鍵盤“L”鍵，展開SystemColors選項(xiàng)，將“DRCError/WaivedDRCErrorMarkers”前的“小眼睛”設(shè)置為

。布局布局思路：本電路的布局應(yīng)該以U1和U2為核心展開，且U1和U2所構(gòu)成的電路相對(duì)獨(dú)立，所以我們將U1與U2放置在左右兩邊的中間位置，箭頭標(biāo)記處（U1和U2底下有紫色的網(wǎng)格線，是因?yàn)榉庋b添加了3D模型）。布局下面我們來(lái)布局與U1相關(guān)的電路，我們約定信號(hào)從下往上傳輸，把兩個(gè)話筒放大器的接口放在下面一排，其它元件的布局遵循“信號(hào)流程”，兼顧“就近”（分立元件靠近與之相連的IC引腳）為基本原則進(jìn)行布局，布局結(jié)果所示，其中兩路信號(hào)的關(guān)鍵點(diǎn)（話筒接口、音量調(diào)節(jié)、輸出電路）都已在圖中標(biāo)出，而且基本呈現(xiàn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。布局與U2相關(guān)電路的布局也參照上述方法。布局經(jīng)調(diào)整后布局如圖所示。圖中的白色細(xì)線俗稱“飛線”，又稱“預(yù)覽線”，顯示了元件之間的連接關(guān)系。飛線只是在邏輯上表示各元件焊盤間的電氣連接關(guān)系，并不是真正意義上的電導(dǎo)線。

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ElectronicProductAnalysisandProduction（PCB）項(xiàng)目四：話筒放大器PCB自動(dòng)設(shè)計(jì)

——修改焊盤任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示修改焊盤焊盤是插件類元件固定和實(shí)現(xiàn)電氣連接的部位，是影響產(chǎn)品質(zhì)量和性能的重要因素。焊盤既要讓元件焊接后牢固，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，又要具有良好的電氣連接。焊盤的大小跟元件重量、板子中元件的密度等有關(guān)，一般地說(shuō)，焊盤大小為焊盤孔徑的2倍以上為宜，以下焊盤參數(shù)設(shè)置可供參考。焊盤孔直徑（單位mm）0.40.50.60.811.21.62焊盤外徑（單位mm）1.51.52.02.02.53.03.54修改焊盤

小功率電阻、瓷片電容、470u以下的電解電容、1N4148開關(guān)二極管、１/2w以下穩(wěn)壓管等元件焊盤可以設(shè)置成1.8mm×1.8mm；1N400X整流二極管、1000u左右以上電解可以設(shè)置成2mm×2mm的焊盤；單排插座（封裝SIP2-SIP20）、雙列直插集成電路（封裝DIP4-64）設(shè)置成1.8mm×2.2mm的橢圓型焊盤比較合適。

對(duì)于大型元件，變壓器、高壓大電解電容、鈕子開關(guān)、大電流插座等，應(yīng)加大焊盤。建議對(duì)實(shí)物進(jìn)行測(cè)量，原則上必須大于2倍的管腳大小，必要時(shí)可以設(shè)置成橢圓或者八角狀。

對(duì)于焊盤孔徑，單排插座（封裝SIP2-SIP20）、1N400X整流二極管應(yīng)該修改成0.8mm，否則比較難安裝，其他特殊元件務(wù)必請(qǐng)實(shí)際測(cè)量核實(shí)，原則上是孔徑略大于實(shí)際管腳（雙面板過(guò)孔內(nèi)壁要鍍錫處理，使得實(shí)際孔徑變?。?/p>

另外為提高焊盤的固定性，對(duì)密度高、焊盤本身不允許大的PCB板，我們可以通過(guò)補(bǔ)淚滴的方法進(jìn)行彌補(bǔ)。修改焊盤焊盤的設(shè)置方法：方法1：?jiǎn)蝹€(gè)設(shè)置雙擊某個(gè)焊盤，打開焊盤屬性窗，含有引腳編號(hào)信息（圖中顯示1，即1號(hào)引腳焊盤）和網(wǎng)絡(luò)名信息（圖中VCC1）；圖中主要是方框標(biāo)記處的焊盤設(shè)置與孔徑設(shè)置。修改焊盤焊盤設(shè)置Shape處有下拉箭頭，可以選擇四種焊盤形狀，自上往下分別是圓形、矩形、八角形和圓角矩形，（X/Y）分別代表焊盤水平方向尺寸和垂直方向尺寸，決定了焊盤的大小。將電阻R1的1號(hào)焊盤修改成1.8mm×1.8mm修改焊盤

焊盤孔設(shè)置

如圖4-22（c）是圓形的孔，其孔直徑為0.85mm（系統(tǒng)默認(rèn)數(shù)據(jù)）；如圖4-22（d）是矩形的孔，其中HoleSize是孔的水平尺寸，Length相當(dāng)于孔的垂直尺寸，這里有一個(gè)約束條件是Length>HoleSize；如圖4-22（e）是橢圓形的孔，其中HoleSize是孔的水平尺寸，Length相當(dāng)于孔的垂直最大尺寸，這里有一個(gè)約束條件是Length>HoleSize；

圖4-22（c）圖4-22（d）圖4-22（e）修改焊盤方法2：批量設(shè)置

單個(gè)焊盤修改效率很低，而焊盤的修改大多數(shù)情況是可以“批量”進(jìn)行的，所以在設(shè)計(jì)時(shí)更多地采用批量處理方式。在某個(gè)焊盤（如R1焊盤2）處右擊鼠標(biāo)，彈出的菜單執(zhí)行FindSimilarObjects命令。修改焊盤在此需要填寫查找的匹配條件，將XSize和YSize選擇為Same（即具有相同尺寸的焊盤），并勾選下方SelectMatched選項(xiàng)（自動(dòng)選擇匹配到的項(xiàng)）選項(xiàng)，點(diǎn)擊Apply按鈕，軟件自動(dòng)查找符合上述條件的焊盤，并將他們以高亮顯示。圖4-23（c）修改焊盤繼續(xù)點(diǎn)擊圖4-23（c）窗口的OK按鈕，這時(shí)右側(cè)彈出Properties面板，找到PadStack項(xiàng)，在焊盤設(shè)置中將（X/Y）項(xiàng)的數(shù)據(jù)改為1.8mm（圖中標(biāo)記處）。這樣所有被選中的焊盤都被改成1.8mm了。修改前修改后修改焊盤用同樣的方法處理電解電容焊盤設(shè)為1.8mm×1.8mm；瓷片電容設(shè)置成1.7mm×1.7mm；集成電路設(shè)為1.8mm×2.2mm；插座焊盤設(shè)為2.2mm×1.8mm。注意：集成電路和插座修改焊盤

時(shí)要將標(biāo)號(hào)改為Same，否則

電解電容會(huì)跟著修改。

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ElectronicProductAnalysisandProduction（PCB）項(xiàng)目四：話筒放大器PCB自動(dòng)設(shè)計(jì)

——布線參數(shù)設(shè)置任務(wù)實(shí)施流程原理圖新建PCB文件規(guī)劃PCB板框檢查/核對(duì)封裝自動(dòng)布線手動(dòng)修改、檢查*導(dǎo)入封裝*布局*修改焊盤設(shè)置布線參數(shù)案例演示設(shè)置布線規(guī)則執(zhí)行Design

Rules...命令，設(shè)置布線規(guī)則。設(shè)計(jì)規(guī)則有很多，包括電氣、布線、制造、放置、信號(hào)完整性等的約束。我們一般重點(diǎn)設(shè)置三個(gè)項(xiàng)目，安全布線距離設(shè)置、板層設(shè)置和銅膜線寬設(shè)置。設(shè)置布線規(guī)則Clearance（走線間距約束）：該項(xiàng)用于設(shè)置直線與其它對(duì)象之間的最小距離，也即布線的安全距離。走線間距應(yīng)該首先滿足電氣安全要求，同時(shí)要考慮便于生產(chǎn)和實(shí)際板子大小的承受能力。根據(jù)本次任務(wù)電路板的復(fù)雜程度，我們將右邊下半部分中的數(shù)據(jù)修改為0.4mm。。設(shè)置布線規(guī)則設(shè)置布線規(guī)則Width（線寬）：該項(xiàng)用于設(shè)置不同網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線寬度。銅箔導(dǎo)線寬度的設(shè)定要依據(jù)線路中流過(guò)的電流大小、PCB板的大小、元器件的多少、導(dǎo)線的疏密、印制板制造廠家的生產(chǎn)工藝等多種因素決定，一般1-1.5mm的線寬，可以流過(guò)2A的電流。對(duì)于其他信號(hào)線，一般要選擇大于0.3mm（除特殊線路可以適當(dāng)再小些），手工制板應(yīng)不少于0.5mm，否則質(zhì)量不易保證。本次任務(wù)我們?cè)O(shè)定普通信號(hào)線為15-24mils（0.4-0.6mm），電源部分40mils。

設(shè)置布線規(guī)則首先在作用范圍（又稱作用域）選擇All，然后在下面三項(xiàng)數(shù)據(jù)分別填入：MinWidth為0.4mm、PreferredWidth為0.5mm、MaxWidth為0.6mm。然后在左邊Width處按右鍵選擇NewRule…，設(shè)置電源VCC的線寬，MinWidth為0.8mm，PreferredWidth為1mm、MaxWidth為1.2mm。參照VCC設(shè)置，將VCC1和GND都做相應(yīng)設(shè)置。最后點(diǎn)擊Priorities...（優(yōu)先級(jí)）按鈕，打開優(yōu)先級(jí)設(shè)置窗口，按照先特殊要求（如電源）后一般（信號(hào)、控制等無(wú)特殊要求）、先專用（電源）后通用（信號(hào)、控制等）的原則設(shè)置，圖中兩個(gè)橢圓標(biāo)記按鈕是用來(lái)做上升和下降調(diào)整的。設(shè)置布線規(guī)則設(shè)置布線規(guī)則RoutingLayers（設(shè)置布線工作層）：印制板包括單面板、雙面板和多層板，通常以單面板和雙面板的設(shè)計(jì)為主。對(duì)于本次任務(wù)，因?yàn)榫€路相對(duì)簡(jiǎn)單，為節(jié)約成本，我們?cè)O(shè)計(jì)成單面板，在EnabledLayers（允許布線的層）下面我們只選BottomLayer，也就是在底層布線。

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