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《Altium-Designer-16-基础实例教程》课件04数码显示单片机系统电路板设计pptx

作者:小编    发布时间:2024-06-13 12:43:08    浏览量:

  

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  ;;任务一印制电路板设计基础:通过本任务的学习,了解印制电路板的结构、分类,熟悉PCB设计的流程与基本原则。 ;任务五双面PCB的设计:通过本任务的学习,熟练制作双面PCB。 ;;一、PCB的分类 印制电路板种类很多,根据布线的板层可分为单面板、双面板和多层板。多层板的结构如图4-1所示。 图4-1多层板的结构;印制电路板按基材的性质不同,可分为刚性印制板和柔性印制板两大类。 (1)刚性印制板:具有一定的机械强度,用它装成的部件具有一定的抗弯能力,在使用时处于平展状态,如图4-2所示,一般电子设备中使用的都是刚性印制板PCB。 (2)柔性印制板:以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基材制成。它所制成的部件可以弯曲和伸缩,在使用时可根据安装要求将其弯曲,如图4-3所示。柔性印制板一般用于特殊场合,如翻盖手机的连接是柔性印制板,又如某些数字万用表的显示屏是可以旋转的,其内部往往采用柔性印制板。 ; 图4-2刚性印制板 图4-3柔性印制板 ;二、PCB的组成 一块完整的印制电路板主要包括绝缘基板、铜箔、孔、阻焊层、文字印刷等部分。下面具体介绍印制板的基本组成部分。 1.层 印制电路板上的“层”(layer)不是虚拟的,而是印制材料本身实际存在的层。PCB包含许多类型的工作层,在计算机软件中是通过不同的颜色来区分的。这里介绍几种常用的工作层。;2.焊盘 焊盘(pad)用于将元件管脚焊接固定在印制板上,完成电气连接。焊盘可以单独放在一层或多层上,对于表贴焊元件,焊盘需要单独放置在顶层或底层,而对于针插式元件,焊盘应处于多层(multi layer)。通常焊盘的形状有圆形(round)、矩形(rectangle)、正八边形(octagonal)和圆弧矩形(rounded rectangle)4种选项。 3.过孔 过孔(via)用于连接不同板层之间的导线,其内侧壁一般都由金属连通。过孔的形状类似于圆形焊盘。过孔分多层过孔、盲孔和埋孔3种类型。;4.导线 导线(track)是铜膜走线,用于连接各个焊盘,是印制电路板最重要的部分。与导线有关的另外一种线常称为飞线或预拉线,是导入网络表后,系统根据网络表生成的元件引脚间的连接关系,用来指引布线。 导线和飞线有着本质的区别,飞线只是在形式上表示出各个焊盘间的连接关系,没有电气特性,导线则是根据飞线指示的焊盘间的连接关系而布置的,是有电气连接意义的连接线路。;三、PCB的设计流程 Altium Designer 16设计PCB的步骤如下。 (1)创建项目文件,设计电路原理图:主要工作是用原理图编辑器绘制电路原理图并编译生成网络表。 (2)创建PCB文件:在PCB编辑环境完成设计工作。 (3)规划电路板:绘制印制电路板图之前,用户需首先对电路板进行规划,定义电路板的尺寸、大小及形状,设定电路板板层及设置参数等,形成电路板设计的基本框架。 (4)加载元件封装库与网络表:要把元件放置到印制电路板上,必须先加载原理图中所用元件的封装库,便于将原理图信息导入PCB时调出元件封装。;(5)布局:将元件摆放在印制板中的合适位置。原则是:元件所放置的位置能使整个电路板符合电气信号流向设计及抗干扰等要求,元件所放置的位置有利于布线)设置布线规则:对于有特殊要求的元件、网络标号等,在布线前需要设置布线规则,如安全间距、导线)布线:布铜导线,实现各个焊盘之间的电气连接。Altium Designer 16自动布线功能十分强大,如果元件布局合理、布线规则设置得当,自动布线%。若自动布线无法完全解决或产生布线冲突,可进行手工布线)生成报表、打印输出:完成电路板的布线后,保存PCB图,然后利用各种图形输出设备输出PCB图。;四、PCB设计的基本原则 PCB设计的好坏对电路板抗干扰能力影响很大,所以在进行PCB设计时,必须遵循PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。PCB设计的一般原则如下。 1.布局原则 (1)考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;尺寸过小,散热不好,邻近线)确定特殊元件的位置:在确定特殊元件的位置时要遵循相应的原则。 (3)根据电路的功能单元,对电路的全部元件进行布局。;2.布线原则 布线是PCB设计的重要步骤,布线有单层布线、双层布线和多层布线。为了避免输入端与输出端的边线相邻平行而产生反射干扰以及两相邻布线层互相平行产生寄生耦合等干扰而影响线路的稳定性,甚至在干扰严重时造成电路板根本无法工作,在 PCB布线工艺设计中一般考虑以下原则。;;PCB的规划有两种方法:一是利用Altium Designer 16提供的向导工具生成,二是手动设计规划电路板。 一、向导规划PCB Altium Designer 16提供了PCB文件向导生成工具,通过这个图形化的向导工具,可以使复杂的电路板设置工作变得简单。下面具体介绍其操作步骤。 (1)启动Altium Designer 16,单击工作区底部的“File”按钮,弹出如图4-4所示的“Files”工作面板。单击“File”工作面板中“New from template”选项下的“PCB Board Wizard”选项,启动“PCB Board Wizard”向导,如图4-5所示 ; 图4-4“Files”工作面板 图4-5“PCB Board Wizard”向导;(2)单击“Next”按钮,弹出如图4-6所示的“Choose Board Units”对话框,选择度量单位。默认的度量单位为“Imperial”(英制),也可以选择“Metric”(公制)。 图4-6“Choose Board Units”对线)单击“Next”按钮,弹出如图4-7所示的“Choose Board Profiles”(选择PCB类型)对话框。系统提供了多种工业标准板的轮廓或尺寸,可以根据设计的需要进行选择。本例选择Custom(自定义电路板的轮廓和尺寸)。 图4-7“Choose Board Profiles”对线)单击“Next”按钮,弹出如图4-8所示的“Choose Board Details”(选择板参数)对线“Choose Board Details”对线)单击“Next”按钮,弹出“Choose Board Layers”(选择层数)对线“Choose Board Layers”对线)单击“Next”按钮,弹出如图4-10所示的“Choose Via Style”(选择过孔类型)对线“Choose Via Style”对线)单击“Next”按钮,弹出如图4-11所示的“Choose Component and Routing Technologies”(PCB元件类型及布线“Choose Component and Routing Technologies”对线)单击“Next”按钮,弹出如图4-12所示的“Choose Default Track and Via sizes”(默认导线和过孔尺寸)对线“Choose Default Track and Via sizes”对线)单击“Next”按钮,弹出PCB向导完成对线)单击“Finish”按钮,启动PCB编辑器,新建的PCB文件被默认命名为“PCB1.PcbDoc”,PCB编辑区会出现设计好的印制电路板,如图4-13所示。 图4-13向导生成的PCB;二、手动规划PCB 利用向导可以生成一些标准规格的电路板,但在实际设计中多数时间还是需要自己规划电路板。在实际设计中,PCB都有严格的尺寸要求,需要认真地规划,准确地定义电路板的物理尺寸和电气边界。 1.规划PCB边界 PCB边界包括物理边界和电气边界。物理边界用于规划PCB的物理尺寸,必须在Mechanical(机械层)内绘制。电气边界用于设置元件及布线的放置区域范围,必须在“Keep Out Layer”(禁止布线层)内绘制。PCB编辑区如图4-14所示。 ;图4-14新建PCB ;2.PCB工作层管理 (1)设置板层结构。 ①执行“Design”→“Layer Stack Manager”菜单命令,弹出如图4-15所示的“Layer Stack Manager”(板层堆栈管理器)对话框。在板层堆栈管理器中可以选择PCB的工作层面,设置板层的结构和叠放方式。 图4-15“Layer Stack Manager”对线)定义层和设置层的颜色。PCB编辑器是一个多层环境,使用“Board Layers Colors”命令可以设置层的颜色。 执行“Design”→“Board LayersColors”菜单命令,弹出如图4-16所示的“View Configurations”对话框。该对话框中可分别对“Signal Layers”(信号层)、“Internal Planes”(内层)、 “Mechanical Layers”(机械层)、“Mask Layers”(阻焊层、锡膏层)、“Silkscreen Layers”(丝印层)、“Other Layers”(其他层)和“System Colors”(系统颜色)进行颜色设置。每项设置中都有颜色块和“Show”复选框。单击层对应的颜色块,将弹出与图4-17类似的对话框,可以在其中进行颜色设定。“Show”复选框可以设置是否显示。;图4-16“View Configurations”对线.PCB选项设置 执行“Design”→“Board Options”菜单命令,弹出如图4-18所示的“Board Options”对线“Board Options”对话框;;一、元件封装 元件封装是指表示实际元件焊接到印刷电路板时的焊接位置与占用空间大小的图形标识符,包括实际元件的外型尺寸,所占空间位置及各管脚之间的间距等信息。电阻、电容、二极管、晶体管等元件封装如图4-19所示。 图4-19电阻、电容、二极管、晶体管封装;二、加载元件封装库 PCB元件库的装入和原理图元件库的装入方法相似,具体方法如下。 (1)打开元件封装管理器:单击编辑区右边的“Libraries”标签,或者单击编辑区下方的“System”标签,选择Libraries,即可打开如图4-20所示的元件封装管理器。 图4-20元件封装管理器;2)单击“Libraries”工作面板上方的“Libraries”按钮,弹出如图4-21所示的“Available Libraries”(可用的库)对线“Availalble Libraries”对线)切换到“Installed”选项卡,显示出当前已经加载的元件库。其中,“Type”项的属性为“Integrated”,表示是 Altium Designer 16的整合集成库,后缀名为“Lib”。 (4)选中组件库,单击“Move Up”或“Move Down”按钮,可上移或下移。 (5)单击“Remove”按钮,可以将该集成库移出当前的项目。 (6)单击“Install”按钮,选择“Install from file”(从文件安装),弹出如图4-22所示的“打开”对话框。该对话框列出了Altium Designer 16安装目录下的Library中的所有元件库。;图4-22“打开”对线)添加所有需要的元件封装库后,单击“Close”按钮,即可将所选中的元件库载入。;三、浏览元件库 当装入元件库后,可以对装入的元件库进行浏览,选择自己需要的元件。浏览元件库的具体操作方法为:执行“Design”→“Browse Components”菜单命令,或者单击“Libraries”工作面板中元件库名显示区域右侧的按钮,选择如图4-23所示的“Components”(元件)、“Footprints”(封装)和“3D Models”(3D模型)3种浏览方式之一。 图4-23元件浏览方式;四、搜索元件封装 1.已知元件封装所在库 如果知道元件封装在哪个库中,那么可以按照前面讲述的元件库加载方法直接加载该元件库,并选为当前库,然后在“Libraries”工作面板搜索关键字栏中输入该封装相关信息。 2.未知元件封装所在库 如果不知道该元件封装在哪个库中,可以在元件封装管理器中单击“Search”按钮,弹出如图4-24所示的“Libraries Search”对线“Libraries Search”对话框;五、放置元件封装 放置元件封装有以下两种方法。 方法一:在元件封装管理器中选中某个元件,单击“Place”按钮,即可在 PCB设计编辑区放置该元件。 方法二:执行“Place”→“Component”菜单命令,或单击“Wiring”工具栏中的按钮,弹出如图4-25所示的 “Place Component”(放置元件)对话框。各项功能如下。 (1)“Placement Type”选项区域:用于设置放置类型。有Footprint(元件封装)和Component(元件)2个选项。 (2)“Component Details”选项区域:用于设置元件详细信息。;图4-25“Place Component”对话框;六、编辑元件封装属性 在元件封装放置状态下,按Tab键或放置好后双击该元件,即可打开如图4-26所示的元件封装属性对线元件封装属性对话框;;一、设计前的准备工作 手工布线制作PCB的基本步骤如下。 (1)在原理图编辑器中绘制原理图。 (2)编译设计项目,对原理图进行电气规则检测,生成网络表、元件清单等报表文件。 (3)新建PCB文件,并规划电路板外观与大小。 (4)设置电路板的物理边界和电气边界。(5)加载元件封装库,并导入网络表文件。(6)对元件封装进行布局。 (7)手工布线)保存设计结果。;二、案例分享 本任务以项目二的单管放大电路原理图为例,详细介绍手工设计单面PCB的方法。 具体操作步骤如下。 1.创建PCB文件 (1)启动Altium Designer 16系统,执行“File”→“Open”菜单命令,打开项目二中图2-57所示的单管放大电路原理图。 (2)执行“Project”→“Project Options”菜单命令,在“Options for PCB Project 放大电路.PrjPcb”对话框中设置电气检测规则。 (3)执行“Project”→“Compile Document”菜单命令,编译单管放大电路原理图,直到“Messages”面板中无错误提示信息。;(4)执行“Design”→“Netlist For Document”→“Protel”菜单命令,创建网络表文件。 (5)创建PCB文件,利用PCB向导创建外观大小为1 500 mil×800 mil的矩形单面印制电路板,如图4-27所示。最后命名为“单管放大电路.PcbDoc”。 图4-27新建PCB文件 ;2.载入网络表 正确装载元件封装库后即可导入网络表,将原理图的信息导入PCB设计系统中。操作步骤如下。 (1)使用从原理图到PCB自动更新功能,执行“Design”→“Import Changes From 放大电路.Prjpcb”菜单命令,弹出如图4-28所示的“Engineering Change Order”(工程变化单)对线“Engineering Change Order”对线)单击对话框的“Validate Changes”(验证更改)按钮,系统检查所有的更改是否都有效。如果有效,在右边“Check”栏对应位置打钩;如果有错误,“Check”栏显示红色错误标识,如图4-29所示。 图4-29验证更改的“Engineering Change Order”对线)单击对话框的“Execute Changes”(执行更改)按钮,系统将执行所有的更改操作,单击“Close”按钮,元件和网络将添加到PCB编辑器中,如图4-30所示。 图4-30将元件和网络添加到PCB编辑器;3.元件布局 导入网络表后,所有元件更新到PCB上,需要进行元件的布局。合理的布局是PCB布线的关键。Altium Designer 16系统元件布局有手工布局和自动布局2种方法。本任务介绍手工布局的方法。 (1)单击需要调整位置的元件封装,按住鼠标左键不放,将其拖曳到合适的位置释放即可。如果需要旋转改变方向,可按空格键。 (2)单击room矩形框,按Delete键,删除room,布局后的效果如图4-31所示。 ;图4-31手工布局效果 ;4.添加其他部件 PCB中装载了元件封装和网络连接后,还有些网络需要添加的部件,如PCB与外部电源、输入/输出信号等的连接端口。在本例中,电路板需要外部连接+12 V直流电源和输入信号源。直流电源和输入信号源都可认为是放大电路的电源,可以使用“Miscellaneous Devices.IntLib”中的“Battery”元件封装,操作步骤如下。 (1)执行“Place”→“Component”菜单命令,弹出如图4-32所示的“Place Component”对线“Place Component”对线)在对话框的“Placement Type”选项区域中选中“Component”单选按钮,在“Component Details”选项区域中的“Lib Ref”编辑框中输入“Battery”,在“Footprint”下拉列表框中选择“BAT2”选项,在“Designator”文本框中输入“AC”,在PCB放置端口AC作为输入信号源的封装。 (3)采用同样的步骤,放置电源端口DC作为直流电源的封装,如图4-33所示。;图4-33放置电源端口的PCB;(4)双击输入信号源封装AC的焊盘1,弹出如图4-34所示的“Pad”(焊盘属性)对线“Pad”(焊盘属性)对线)在“Pad”(焊盘属性)对话框中,“Net”(网络)选择“INPUT”,单击“OK”按钮,则PCB中AC的焊盘1与电容C11有飞线)采用同样的方法,设置“+12V”和“GND”飞线.手工布线 布线是在PCB上放置导线将元件封装连接起来,实现所有网络的电气连接。本例中是单面PCB设计,只在底层布线,具体的操作步骤如下。 (1)切换当前层为底层“Bottom Layer”。单击工作区底部的“Bottom Layer”标签,如图4-36所示。 图4-36切换当前层为“Bottom Layer”;(2)调出PCB工作面板。执行“View”→“Workspace Panels”→“PCB”→“PCB”菜单命令,打开如图4-37所示的PCB工作面板。 图4-37PCB工作面板;(3)选择网络。在PCB工作面板网络选择区单击“+12V”网络,连接“+12V”网络的所有焊盘都将突出显示,如图4-38所示。 图4-38PCB工作面板和“+12V”网络;(4)执行“Place”→“Interactive Routing”菜单命令,光标将变成十字形状,表示处于导线放置模式。将光标放在“DC的焊盘1”上单击,确定导线的起点,移动光标到“R1的焊盘2”上并单击,确定导线的终点。采用同样的方法连接“R3的焊盘2”与“R1的焊盘2”。 注意:在执行“Place”→“Interactive Routing”菜单命令过程中,按空格键可以切换要放置的导线的Horizontal(水平)、Vertical(垂直)或45°放置模式。如果设计PCB双面板,通过按“*”键,可以使布线在顶层和底层之间进行切换,同时自动放置一个过孔。;(5)按Tab键可弹出如图4-39所示的导线属性对话框,可以在其中修改线导线)完成第一个网络的布线后,按照上述方法完成其他网络的布线布线后的整体效果;;一、设计前的准备工作 自动布线设计印制电路板的基本流程如下。 (1)在原理图编辑器中绘??正确的原理图。 (2)编译设计项目,对原理图进行电气规则检测,生成网络表、元件清单等报表文件。 (3)创建PCB文件,规划电路板大小、形状以及设置电路板的物理边界和电气边界。 (4)将原理图内容导入PCB中,自动布局元件及手工调整,设置布线)自动布线,手动调整;保存设计的结果。;1.绘制电路原理图 (1)创建“数码显示单片机系统.PrjPcb”项目文件。 (2)创建“数码显示单片机系统电路原理图.SchDoc”文件,电路如图4-41所示。 图4-41数码显示单片机系统电路原理图;(3)编译原理图文件,结果如图4-42所示。 图4-42数码显示单片机系统电路编译结果 (4)生成网络表和元件清单文件。;2.创建PCB文件 执行 “Files”→“New”→“PCB”菜单命令,创建名称为“数码显示单片机系统电路PCB.PcbDoc”的PCB文件。 3.规划电路板大小和形状 设置120 mm×85 mm的矩形规划PCB。 (1)设置PCB的物理边界。 ①设置原点:执行“Edit”→“Origin”→“Set”菜单命令,鼠标指针变成十字状,在合适位置单击,确定原点位置。 ②切换工作层:将当前工作层切换到“Mechanical1”层。;③绘制矩形物理边界:执行“Place”→“Line”菜单命令,绘制如图4-43所示的120 mm×85 mm的PCB物理边界。 图4-43PCB物理边界;(2)设置PCB的电气边界。 ①切换工作层:将当前工作层切换到禁止布线层“KeepOut Layer”。 ②绘制禁止布线区:执行“Place”→“Keepout”→“Track”菜单命令,绘制一个120 mm×85 mm矩形封闭区域。 4.载入网络和元件封装 载入网络和元件封装的目的是将原理图信息同步到PCB中,有2种方法:一是在PCB编辑器中,执行“Design”→“Import Changes From XX.PrjPcb”菜单命令,从原理图中提取设计信息(本项目的任务四使用的该方法);二是在SCH编辑器中,向PCB传递设计信息。;具体操作步骤如下。 在原理图编辑器中,执行“Design”→“Update PCB Document数码显示单片机系统电路PCB.PcbDoc”菜单命令,弹出如图4-44所示的“Engineering Change Order”(工程变更单)对话框,单击“Validate Changes”(验证变更)按钮,对话框的“Check”栏显示“√”,表示该元件的元件封装检测无误;如果显示“×”,表示该元件的元件封装检测有错误,需要更改再检测,直到所有元件通过检测,单击“Execute Changes”(执行变更)按钮,在对话框的“Done”栏显示“√”,表示上传PCB的元件和网络信息正确,导入网络完成后PCB编辑区如图4-45所示。 ;图4-44“Engineering Change Order”对线.元件布局 电路板元件布局有自动布局和手工布局2种方式,多数情况下需要两者结合才能达到很好的效果。 (1)元件布局的原则。元件布局过程中需要遵循的一般原则如下。 ①为了方便焊接,元件最好单面放置在顶层,在底层做焊接。如果需要双面放置元件,一般在顶层放置插针式元件,在底层放置贴片元件。 ②合理安排电路板接口元件的位置和方向。电路板的接口元件(电源、信号线等)一般布置在电路板的边缘;接口的方向要便于连接线可以顺利地引出;要在接口旁用String(字符串)清晰地标明接口的种类。;③高压元件和低压元件之间最好有较宽的电气隔离带,即要将电压等级相差很大的元件??离开,这样有利于电气绝缘和信号的隔离与抗干扰。 ④同一电路功能模块的元件放置在一起,即模块化的布局。 ⑤对于易产生噪声的大电流电路和开关电路,其元件或模块应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路,如果可能,尽量采用控制板结合功率板的方式,利用接口来连接,以提高电路板整体的抗干扰能力和工作可靠性。对于时钟发生器和晶振等高频元件,要放置在靠近CPU的时钟输入端。 ⑥元件的标注信息应该紧靠元件的边框布置,大小统一,方向整齐,不与元件、过孔和焊盘重叠。正负极的标注应该在PCB上明显标出,不允许被覆盖。 ;(2)自动布局。Altium Designer 16提供了强大的自动布局功能,在自动布局完成后进行手工调整,可以更加快速、便捷地完成元件的布局工作。自动布局可以执行“Tools”→“Component Placement”菜单命令,如图4-46所示。 图4-46自动布局的菜单命令;(3)自动对齐排列。选中被排列的元件,执行如图4-47所示的“Edit”→“Align”菜单命令,以整齐美观为标准选择实际需要的排列方式即可。 图4-47自动对齐排列菜单命令;(4)手工调整。在自动布局结束后往往还要对元件布局进行手工调整。同时还要考虑到电路是否能正常工作和电路的抗干扰性等问题。某些元件布局时有特殊的要求(如本电路板的JP1就需要放置在电路板的边缘),是系统自动布局无法完成的。对元件布局进行手工调整主要是对元件进行移动、旋转、排列等操作。本例调整后的效果如图4-48所示 图4-48元件布局后的效果图;6.布线规则 在PCB的布线设计中,执行的任何一个操作都是在系统设计规则允许的情况下进行的,设计规则的合理性将直接影响布线的质量和成功率。Altium Designer 16的设计规则覆盖了电气、布线、制造、放置、信号完整性等各个方面,其中大部分都可以采用系统默认的设置。执行“Design”→“Rules”菜单命令,弹出如图4-49所示的“PCB Rules and Constraints Editor”(PCB规则和约束)对话框。对话框采用的是Windows资源管理器的树状管理模式,左边是规则种类,单击左边的“+”展开规则。右击每类规则,弹出快捷菜单,包括“New Rule…”(新建规则)、“Duplicate Rule”(重复规则)、“Delete Rule”(删除规则)、“Report”(报表)、“Export Rules”(导出规则)和“Import Rules”(导入规则)操作。右边区域显示设计规则的设置或编辑内容;图4-49“PCB Rules and Constraints Editor”对线)Placement布局规则设置 在对话框左侧单击“Placement”,打开如图4-50所示的自动布局规则设置对线Placement布局规则设置对线)“Room Definition”:该规则用来定义一个房间,即电路板上的一个矩形区域,元件封装可以放在Room内,也可以放在Room外。单击“Room Definition”,弹出如图4-51所示的对线“Room Definition”设置对线)“Component Clearance”:该规则用来设定元件布局时,元件间的最小间距的检测模式,单击“Component Clearance”,弹出如图4-52所示的“Component Clearance”设置对线“Component Clearance”设置对线)“Component Orientation”:该规则用来设定元件的排列方向,单击“Component Orientation”,弹出如图4-53所示的对话框,可以根据需要选择各个方向的元件排列,可以复选其选项。 图4-53“Component Orientation”设置对线)“Permitted Layers”:该规则用于设置元件放置的层面,单击“Permitted Layers”,弹出如图4-54所示的对话框,设定规则适用范围为整个电路板,元件允许放置在顶层或底层。 图4-54“Permitted Layers”设置对线)“Height”:该规则用来设置元件的高度值,单击“Height”,弹出如图4-55所示的对线“Height”设置对线)与电气相关的设计规则Electrical (1)Clearance:该规则用于设置在PCB的设计中,导线、导孔、焊盘、矩形敷铜填充等组件相互之间的安全距离,单击“Clearance”,弹出如图4-56所示的对话框,默认情况下整个电路板上的安全距离为10 mil。 图4-56“Clearance”设置对话框;例如,可以将“Minimum Clearance”设置为30 mil,如图4-57所示。 图4-57设置“VCC”与“GND”安全距离30 mil;用户可单击优先权设置按钮“Priorities”,弹出如图4-58所示的“Edit Rule Priorities”(规则优先权)设置对线“Edit Rule Priorities”对线)Routing布线规则 与布线相关的设置规则是PCB设计中最为常用和重要的规则,包括“Width”(导线宽度设计规则)、“Routing Topology”(布线拓扑结构设计规则)、“Routing Priority”(布线优先级设计规则)、“Routing Layers”(布线层设计规则)、“Routing Corners”(布线拐角设计规则)、“Routing Via Style”(布线过孔类型设计规则)、“Routing Control”(布线路径控制设计规则)和“Differential Pairs Routing”(差分线布线设计规则)。这里主要介绍最常用的“Width”和“Routing Layers”。 单击“Routing Layers”,可弹出如图4-59所示的设置布线“Routing Layers”设置对线.自动布线 自动布线是在系统给定的算法下,按照用户设定的布线规则和给定的网络表,实现各网络之间的电气连接。单击主菜单“Auto Route”,弹出如图4-60所示的自动布线子菜单,重点介绍最为常用的All和Net布线自动布线)All布线)执行“Auto Route”→“All”菜单命令,弹出如图4-61所示的“Situs Routing Strategies”(自动布线“Situs Routing Strategies”对线)单击“Routing All”按钮,系统开始对电路板进行自动布线所示的自动布线信息面板,用户可以了解到布线的情况。完成自动布线自动布线自动布线)Net布线方式 Net布线.手工调整布线 自动布线主要是实现电气网络间的连接,在实施过程中,很少考虑到特殊的电气、物理散热等要求,因此,还应根据实际需求通过手工布线来调整和修改不合理的走线,使电路板既能实现正确的电气连接,又能满足特殊的电气、物理散热等要求。 9.取消布线 如果发现PCB没有完全布通,即布通率低于100%,或者欲拆除原来的布线,可执行“Tools”→“UnRoute”菜单命令,取消布线,然后重新布线。;;一、敷铜 在印制电路板上敷铜有以下作用:一是减小地线阻抗,提高抗干扰能力;二是降低压降,提高电源效率;三是如果敷铜与地线相连,可以减小环路面积;四是有利于PCB 焊接时不变形。此外,大部分PCB 生产厂家也会要求PCB 设计者在PCB 的空旷区域填充铜皮或网格状的地线所示为“Polygon Pour”(敷铜设置)对线“Polygon Pour”对线所示为选中“Hatched(Tracks/Arcs)”单选按钮后的效果。 图4-65选中“Hatched(Tracks/Arcs)”单选按钮;二、补泪滴 在PCB设计中,为了让焊盘更坚固,防止机械制板时焊盘与导线之间断开,常在焊盘与导线连接处用铜膜布置一个过渡区,形状像泪滴,常称作补泪滴(teardrops),如图4-66所示。 图4-66补泪滴效果;补泪滴操作步骤如下。 (1)执行“Tools”→“Teardrops”菜单命令,弹出如图4-67所示的“Teardrops”(泪滴属性)对线“Teardrops”对线所示为添加泪滴后效果图。 图4-68添加泪滴后效果图;三、??置文字 在PCB布线设计后,可以在“Silkscreen”(丝印层)上放置相应组件的文字标注、电路注释及公司的产品标志等文字。 1.放置文字 放置文字的方法:执行“Place”→“String”菜单命令,鼠标指针变成十字光标状,将鼠标指针移动到合适的位置,单击就可以放置文字。 2.编辑文字 (1)双击已经在PCB上放置好的文字,弹出如图4-69所示的“String”对线“String”对线)在对话框中可以设置文字的“Height”(高度)、“Width”(宽度)、“Rotation”(角度)和“Location X/Y”(放置的X和Y的坐标位置)。 (3)“Properties”选项区域。 ①矩形框:用于设置要放置的文字的内容,可根据不同设计需要进行更改。 ②“Layer”:用于设置要放置的文字所在的布线层。 ③“Font”:用于设置放置文字的字体。 ④“Locked”复选框:用于设定放置后是否将文字固定不动。 ⑤“Mirror”复选框:用于设置文字是否镜像放置;四、原理图与PCB的相互更新 在PCB的设计中,有时在原理图与PCB电路图都设计好的情况下,还会对其中的组件或电路进行局部的更改。有时在PCB直接对某个组件的封装做了修改,也想自动将更改反映到原理图中;或在原理图中对某个组件的数值进行了修改,也想能对应地更改PCB电路图。Altium Designer 16提供了很好的原理图与PCB的相互更新。 1.准备工作 (1)打开工程中需要相互更新的两个文档。 (2)执行“Window”→“Tile Vertically”菜单命令,将相互更新的两个文档在编辑区并行排列。;2.由原理图更新PCB 单击原理图窗口,使之成为活动文档;在原理图编辑器中,执行“Design”→“Update PCB Document ×××.PcbDoc”菜单命令,即可完成由原理图到PCB的更新。 3.由PCB更新原理图 由PCB更新原理图与由原理图更新PCB的原理相同,在PCB编辑器中,执行“Design”→“Update Schematics in ×××.PrjPcb”菜单命令即可完成由PCB到原理图的更新;;一、PCB设计规则检查 1.在线自动检查 Altium Designer 16 支持在线的设计规则检查,即在PCB设计过程中按照设置的Rule设计规则自动进

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