PCB元器件的创建与PCB电路板设计qse.docx

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1、PCB元元器件的的创建一、实验验目的1、了解解PCB元器件件库文件件的创建建方法。2、掌握握PCB元件封封装的复复制方法法。3、掌握握PCB元件库库封装的的创建方方法二、实验验仪器计算机 DXXP20004软件三、任务务1、新建建PCB库文件2、制作作电话接接听器中中的开关关、变压压器元件件的PCB元器件件。3、将常常用的电电子元件件的PCB封装复复制到新新建的元元件库文文件中四、实验验过程4.1 PCBB库文件件的创建建执行菜单单 Liibraary命令；或者在在Proojecct工作面面板中点点击右键键，选择择Addd Neew tto Prrojeect/PCBB Liibraary,新

2、建一一个PCB元件库库文件。然然后保存存为MYLLIB.PCBBLIBB。4.2 创建新新的PCB元件4.2.1 PPCB元器件件创建的的相关常常识PCB元元器件是是指元器器件的封封装形式式，反映映了元器器件的外外形和焊点的的位置。PCB元器件件上表示示的焊点点编号、大大小和位位置一定定要与实实际元件件一一对对应。PCB电电路板设设计中，用用的单位位有英制制（mil）和公公制（mm）两种种，两者者之间的的转换关关系为：1mmm=400mill。在PCB电路板板设计和和PCB元器件设计计中，两两种单位位的自动动切换的的快捷方方式为“Q”,即按下下键盘Q键就可可以自动切换。系系统将PCB设计和PC

3、B元件库库设计编编辑界面面划分为为宽度为为1000mill的方格格，鼠标标移动工工程中，在在左下角角的状态态栏中可可以指示示对应的的坐标值值，如下下图1所示。图1 PPCB元件库库编辑区区在创建新新的PCB元件的时时候，要要将新的的元件放放置在坐坐标的原原点附近近。原点点的定位位方法为为Ctrrl+EEnd键。也也可以通通过菜单单命令对对平面坐坐标重新新定义坐坐标的原原点。执执行菜单单Ediit/SSet Reffereencee命令，如如下图2所示，有有三个选选项的设设置。Pin 1：表示将将新建元元件的第第一个引引脚设置置为坐标标的原点点 Cennterr:表示将新建建元件的的中间位位置设

4、置置为坐标标的原点点。Locaatioon:将鼠标标任意指指定的位位置设置置为坐标标原点。PCB元元器件库库创建的的常用主主要工具具有：焊焊盘（Pad）、直直线(Liine)、圆弧工工具。直直线、圆圆弧要放放置在电电路板的的Topp Ovverllay层。焊焊盘放置置在Mullti-Layyer层。焊盘盘、直线线、圆弧弧的放置置命令在在菜单Plaace下选择择。测量物体体尺寸的的工具的的快捷方方式为Ctrrl+M。4.2.2设计新新的PCB元器件件（1）开开关设计计打开前边边新建的的文件MYLLIB.PCBBLIBB，选择PCBB Liibraary工作面面板，将将PCB元器件件编辑管管理器打

5、打开，双双击元器器件“PCBB COOMPOONENNT_11”，打开“PCBB Liibraary Commponnentt”对话框框，将元元器件的的名称设设为SW。然后后，在Mullti-Layyer放放置三个个焊盘，焊焊盘的编编号Dessignnatoor分别为1、2、3，内径Holle SSizee为30mmil，外边边形状X-SSizaa=1000miil，Y-SSizee=1000miil。焊盘1的设置置如下：图 3 Padd设置对对话框三个焊盘盘在同一一垂直线线上，焊焊盘之间间的距离离为2500mill。在焊焊盘外围围，用一一个长方方形围住住。长方形形的用直直线连接接，放在在To

6、pp Ovverllay，呈现现黄色。焊焊盘1对应平平面坐标标的原点点。设计计好的开开关封装装如图4所示。（2）变变压器PPCB封装设计计PCB元元器件编编辑管理理器工作作面板中中，点击击右键，选选择Neew BBlannk CCompponeent，双击“PCBB COOMPOONENNT_11”元件，将将变压器器的名字字保存为为TPCCB。然后后用Ctrrl+EEnd命令，定定位坐标标的中心心点。在在编辑区区域，放放置四个个焊盘并并设置边边框。如如图6所示。焊焊盘的内内径30mmil,外边形形状X-SSizaa=1000miil，Y-SSizee=1000miil。焊盘1与焊盘3的中心心距

7、离为12mmm，焊盘1与焊盘2的中心心距离为为5mmm，焊盘1的中心心离上边边的边框框5mm，离左左边框的的距离为为1.66mm。（3）麦麦克风PPCB封装PCB元元器件编编辑管理理器工作作面板中中新建麦麦克风的的封装MIC，封装参参数如下下图7所示，焊焊盘的距距离为1000mill，圆的的半径为为1322mill。（4）电电解电容容封装PCB元元器件编编辑管理理器工作作面板中中新建电电解电容容的封装装RB.1/.2,两个焊焊盘的距距离为1000mill，圆的的半径为为1000mill，形状状跟图7的麦克克风PCB封装类类似，将将1脚标志志为正极极。4.2.3系统库库当中的的PCB封装在DXP

8、P20004软件中中，包含含有常用用的电阻阻元件的的封装。各各类常用用元件的的封装的的名称和和参数如如下描述述。（1）电电阻直插电阻阻的封装装名称为为AXIIAL-0.33、AXIIAL-0.44、AXIIAL-0.55、AXIIAL-0.66、AXIIAL-0.77、AXIIAL-0.88、AXIIAL-0.99、AXIIAL-1.00。名称称后边的的数字表表示电阻阻两个焊焊点之间间对应的的距离，0.3表示3000mill,0.4表示4000mill,依次类类推。常常用电阻阻的封装装结构如如下图8所示。AXIIAL-0.44是最常常用的。（2）无无极性电电容直插式无无极性电电容的封封装名称称

9、为RADD-0.1、RADD-0.2、RADD-0.3、RADD-0.4。数字0.1表示两两个焊盘盘的距离离为1000mill，0.2为2000mill，0.3为3000mill，0.4为4000mill。常用用直插式式无极性性电容的的封装结结构图如如图9所示。RADD-0.1是最常常用的。(3)电电解电容容系统Miisceellaaneoous Devvicees.IInlLLib库中电电解电容容的封装装名称有有CAPPPR22-56.8，CAPPPR11.54.5，CAPPPR55.55等等。通通常，电电解电容容的两个个焊盘的的距离为为1000mill或2000mill，实际际应用中中，应

10、根根据实际际的焊盘距离选选择封装装。(4)二二极管：DIOODE-0.44，DIOODE-0.77。(5)三三极管:TO-92AA,BCCY-WW3(6)直直插式集集成块DIP-8,DDIP-12,DIPP-166等等。通通常后边边的数字字表示集集成块有有几个引引脚，如8脚的集集成块就就用DIPP-8的封装装，40脚的集集成块就就用DIPP-400的封装装。（7）排排针封装装通用排针针的封装装在习题题Misscelllanneouus CConnnetcctorrs封装库库中，名名字为HDRRmn，其中中，m表示有有几排，n表示每每排有多多少个。如HDRR12表示单单排2个口的的插针。五、思考

11、考题1、PCCB LLibrraryy元件库库文件该该如何创创建2、如何何在PCB元器件件编辑管管理器工工作面板板中新建建一个空空白的元元件，并并修改名名字3、新建建元件的的时候，焊焊盘放在在哪个层层面？元元件的外外围如直直线、圆圆弧等放放在哪个个层面？4、英制制与公制制用哪个个快捷方方式切换换。两种种单位的的转换公公式是什什么？5、常用用的元件件如电阻阻、电容容、二极极管、三三极管、集集成块、排排针的封封装是什什么？6、测量量距离的的快捷方方式是什什么？ PCBB电路板设计计一、实验验目的1、掌握握PCB电路板板单面板板设计的的方法2、掌握握布线规则则设置、层层面选择择、层面面设置的的方法。

12、3、掌握握PCB电路设设计完成成后的规规则检查查和修改改完善的的方法。二、实验验器材：电脑、DXPP20004软件三、实验验任务：完成电电话接听听器原理理图的PCB电路板板设计四、实验验过程4.1 创建PCB文件执行菜单单B命令；或者在在Proojecct工作面面板中点点击右键键，选择择Addd Neew tto PProjjectt/PCCB,新建一一个PCB文件。然然后保存存为：电电话接听听器.PPCBDDOC。选择工作作层面为为，执行Plaace/Linne命令，绘绘制一个个65mmm60mm的矩形形框，作作为电气气边界和和物理边边界。4.2设设置原理理图文件件要完成原原理图文文件向PC

13、B文件的的转换，必必须给原原理图文文件中的的每个元元件指定定元件封封装。双双击原理理图的中中文件，如如电阻R1，进入Commponnentt prropeertiies对话框框，如下下图1所示，看看看Foootprrintt中的设设置是否否为AXIIAL-0.44,如果不不是，则则双击Foootprrintt,进入PCBB Moodell对话框框，如图2所示。将将Foootprrintt设置为AXIIAL-0.44。图1元件件属性图2 元元件封装装属性设设置在图2中中，在Namme中输入AXIIAL-0.44，PCBB Liibraary中设为any，如果果在Sellectt Foootppr

14、innt中看不不到选择择的元件件模型，在在可以点点击Broowsee按钮，进进行查找找。将电话接接听器原原理图中中的各类类元件封封装按下下表设置置。元件名称称元件编号号PCB封封装描述述PCB元元器件所所在库名名称插件JHDR112Misccelllaneeouss Coonneectoors集成块U1DIP-8Misccelllaneeouss Deevicces二极管D1DD4DIO110.446-55.32.88Misccelllaneeouss Deevicces三极管Q1QQ4TO-992AFSC Commm TTeleephoone Cirrcuiit电阻R1RR20AXIAAL-

15、00.4Misccelllaneeouss Deevicces电容C1RAD-0.33Misccelllaneeouss Deevicces电容C2CC7,CC9,CC14RAD-0.11Misccelllaneeouss Deevicces电解电容容C8、CC10C133CAPPPR2-56.88Misccelllaneeouss Deevicees扬声器Y1、YY2HDR112Misccelllaneeouss Coonneectoors麦克风MKMK自制开关KSW自制变压器TTPCBB自制4.3原原理图向向PCB电路板板转换打开原理理图文件件“电话接接听器.ScchDooc”文件，然然后

16、，执执行Dessignn/Uppdatta PPCB Doccumeent电电话接听听器.PCCBDooc命令。进进入Enggineeeriing Chaangee Orrderr对话框框，如下下图3所示。图3工程程订单变变化对话框框进入图33后，点点击Vallidaate Chaangees（使变变化生效效）按钮钮，对原原理图进进行检查查，如果果检测没没有错误误，则在在Staatuss Chheckk(状态检检测)下用表示示；如果果出现了了错误，在在用表示示。出现现了错误误，要根根据错误误的提示示信息，关关闭对话话框，回回到原理理图中，继继续修改改，直到到没有一一个错误误为止。执行Vaali

17、ddatee Chhangges按钮，Staatuss Chheckk(下全部部用提示示没有正正确后，点点击Exeecutte CChanngess（执行变变化）按按钮，就就可以把把原理图图的连接接信息通通过网络络表映射射到PCCB图中。此时，在在PCB电路图图中会列出原原理图中中的所有有元件的的网络表表信息，如如图4所示。图4网络络表和元元器件的的载入结结果4.4对对元器件件进行人人工布局局刚载入网网络表和和元件，要要进行元元件布局局，才能能进行布布线。虽虽然软件件具有自自动布局局的功能能，但基基本都是是靠人工工布局完完成，电电话接听听器中没没有特殊殊的元器器件，可可以按照照功能进进行布局局

18、。以每每个功能能电路为为核心，围围绕这个个核心电电路进行行布局，元元件安排排应该均均匀、整整齐、紧紧凑，原原则是减减少和缩缩短各个个元件之之间的引引线和连连接。数数字电路路部分应应该与模模拟电路路部分分分开布局局。图中中，可以以三极管管、集成成块为核心心，进行行元件手工工布局的的结果如如下图5所示。图 5元元件手工工布局的的结果4.5布布线规则则设置完成元件件布局之之后，可可以准备备手工布布线。在在手工布布线之前前，先要要设置手手工布线线的导线线宽度。在在图5所示的PCB电路图图设计界界面，点点击鼠标标右键，选选择Dessignn/Ruuless,就可进进入设计计规则设设置对话话框，手手工布线

19、线的时，有有几个规规则需要要设置。（1）导导线宽度度如下图66所示，在在Rouutinng下的Widdth选项中中，Minn Wiidthh表示布布线的最最小宽度度，Maxx Wiidthh表示设设置最大大的导线线宽度，Preeferrredd Wiidthh表示当当前选择择的布线线宽度，必必须在最最大值和和最小值值之间。图6布线线宽度设设置2）安全全间距Cleearaancee点击图66中的Elecctriicall下的Cleearaancee选项，进进入图7所示的的安全间间距设置置对话框框。安全全间距表表示连接接导线，放放置元件件的时候候，元件件与元件件之间、导导线与导导线之间间或者导导线

20、与焊焊盘之间间允许的的最小距距离。默默认为10mmil。4.6手手工布线线完成不行行规则的的设置之之后，可可以进行行手工布布线。将将pcb的层面面选择为为Botttomm Layeer，进行单单面板布布线。布布线后的的结果如如下图8所示。图8手工工布局后后的结果果4.7手手工布线线之后的的线路完完善处理理（1）修修改焊盘盘的大小小。由于实实验室生生产电路路板的时时候，用用的钻头头的直径径比较大大，通常常要求PPCB图中的的焊盘的的外部直直径至少少要80mmil，内径径要30mmil。图8所示的的元件的的焊盘的的修改可可以用鼠鼠标双击击要修改改的焊盘盘，进入入Pad对话框框，直接接修改X-SSi

21、zee和Y-Siize尺寸来来修改，也也可以用用Finnd SSimiilaii Obbjecct命令来来修改。将将鼠标移移到图8所示的的电容C1的1脚，单单击鼠标标左键，然然后点击击右键，选选择Findd Siimillai Objjectt，进入入图9所示的的对话框框。在图9中，通通过设定定匹配的的参数，来来选择元元件。如如将图中中X-SSizee47.2444和Y-SSizee=477.2444的全部部焊盘挑挑选出来来，将图图9中的X-SSizee的设置置为Samme,YY-Siize设为Samme就行了了。然后后点击Appply按钮确确认。这这时，PCB图中，就就会将符符合匹配配要求的

22、的焊点用用高亮度度显示，其其它图形形变暗。然然后，再再点击OK按钮，进进入Insspecctorr对话框框，修改改符合条条件的X-SSize与Y-SSizee的外边边直径，如如图10所示。修修改了PaddX SSizee和PaddY SSize后，要要按下回回车确认认。修改改完后，点点击图10右上脚脚的，关关闭对话话框，回回到PCB编辑界界面。此此时，PCB编辑界界面上的的图形仍仍然时选选中的焊焊盘高亮亮度显示示，其它它都很暗暗。点击击PCB界面右右下角的的Cleear按钮或或者菜单单下边的的快捷图图标可回回复到正正常的显显示。用用这种方方法，将将电阻、电电解电容容、集成成块、扬扬声器、插插件

23、的焊焊盘的X SSizee与Y-SSIZEE改为80mmil。如果果在修改改元件焊焊盘的尺尺寸之后后，PCB图中出出现了绿绿色的警警告，说说明元件件焊盘与与导线或或者焊盘盘与焊盘盘靠得过过于近了了甚至短短路了，要要稍微移移动元件件的位置置或者对对元件进进行局部部的修改改。（2）加加泪滴执行菜单单Toools/Teaardrropss命令，跳跳出的对对话框中中选择OK，就会会自动地地给每个个焊盘加加上泪滴滴。加泪泪滴前后后导线与与焊盘交交接处的的变化如如图11所示。从从图可知知，加了了泪滴之之后，导导线跟焊焊盘的接接触面积积增大了了，焊盘盘的的牢牢固性也也就加强强了。（3）添添加文字字标准文字标

24、注注分英文文和中文文两种。英英文字母母与数字字可以利利用菜单单Plaace/Strringg命令，或或者快捷捷图标来来添加。放放置之前前，按下Tab键，进进入字符符串Strringg属性修修改对话话框如图图12所示。在在Texxt中输入入英文字字母或数数字，Layyer中选择择层面,如果层层面设置置为Bottoom LLayeer,则要将Mirrrorr(镜像)选项选选中。在DXPP20004的Strringg中，不不能输入入中文字字符，必必须加一一个字符符汉化插插件才能能写入中中文字符符。打开开“PCB图加入入中文字字文件夹”中的fonnt文件，中文字标标注如图图13所示，在在Texxt中写

25、入入中文，Layyer选择Topp Laayerr。在Fonnt SStylle中选择Filll，在点点击Sellectt按钮，用用来设置置字体和和大小。然然后点击击ok。打开PCCB文件的Libbrarry按钮，将“PCB图加入入中文字字文件夹夹”中的hannzi.libb文件当当作元件库文件件加入到Libbrarry来，就就可以将将刚才输输入的汉汉字加入入的pcb文件中中。把汉字放放置到pcb图中后后，双击击它，在在属性对对话框中中将它的的层面设设置为Botttomm Laayerr。（4）覆覆铜在图8所所示的电电路板图图中，电电路板留留下了很很多空白白，可以以通过覆覆铜跟地地线连接接在一

26、起起，来增增加电路路板的抗抗干扰能能力。首先，将将电路板板的安全全间距设设为30mmil以上。PPcb图中，点点击右键键，选择择Dessignn/Ruules，在对对话框中中选择Eleectrricaal/CCleaarannce,就可以以设置安安全间距距。然后，执执行菜单单Plaace/Coppperr Reegioon或点击快捷捷图标，进入Pollygoon PPourr对话框框，按照照图14进行设设置。点点击ok后，光光表会改改变，此此时，将将光标顺顺着keeep-oout Layyer层划定定的边界界走一圈圈，就可可以完成成覆铜的的设置。最好，再再将安全全间距设设为10mmil。最终，经经过完善善改进后后的pcb电路图图如图15所示。五、思考考题1、PCCB文件如如何新建建2、如何何从原理理图中导导入元器器件和网网络表到到pcb电路图图中3、元件件布局的的规则是是什么4、手工工布线时时，导线线宽度和和安全间间距如何何设置5、如何何用Finnd SSimiilarr Obbjecct命令，实现对对某种规规格焊盘盘的大小小统一修修改6、如何何实现覆覆铜接地地。