項目1--單面PCB的設計與制作-任務1解析

1、印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造項目項目1 1 單面單面PCBPCB的設計與制作的設計與制作任務任務1 繪制擴音機原理圖繪制擴音機原理圖印制板電路板的設計與制造印制板電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造任務任務1 繪制擴音機原理圖繪制擴音機原理圖1.1 認知認知Altium Designer Summer 09設計環(huán)境設計環(huán)境1.2 原理圖繪制軟件的使用原理圖繪制軟件的使用 1.3 繪制擴音機原理圖繪制擴音機原理圖 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.1 認知認知Altium Designer Summer 09設計環(huán)境設計環(huán)境1.1.1 軟件

2、的組成軟件的組成1Altium Designer軟件發(fā)展歷程軟件發(fā)展歷程1985 年年 誕生誕生 dos 版版 Protel 1991 年年 Protel for Widows 1997 年年 Protel98 這個這個 32 位產(chǎn)品是第一個包含位產(chǎn)品是第一個包含 5 個核心模個核心模塊的塊的 EDA 工具工具 1999 年年 Protel99 構(gòu)成從電路設計到真實板分析的完整體構(gòu)成從電路設計到真實板分析的完整體系。系。2000 年年 Protel99se 性能進一步提高，可以對設計過程有更性能進一步提高，可以對設計過程有更大控制力。大控制力。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造200

3、2 年年 Protel DXP 集成了更多工具，使用方便，功能更強集成了更多工具，使用方便，功能更強大。大。2003 年年 Protel 2004 對對Protel DXP進一步完善。進一步完善。2006 年年 Altium Designer 6.0成功推出，集成了更多工具，成功推出，集成了更多工具，使用方便，功能更強大，特別在使用方便，功能更強大，特別在PCB設計這一塊性能大大設計這一塊性能大大提高。提高。2008 年年 Altium Designer Summer 8.0 將將ECAD和和MCAD兩兩種文件格式結(jié)合在一起。種文件格式結(jié)合在一起。2008 年年 Altium Designer

4、 Winter 09推出。推出。2009年年7月月 Altium Designer Summer 09 為適應日新月異的為適應日新月異的電子設計技術，電子設計技術，Altium于于2009年年7月在全球范圍內(nèi)推出最新版月在全球范圍內(nèi)推出最新版本本Altium Designer Summer 09。Summer 09的誕生延續(xù)了的誕生延續(xù)了連續(xù)不斷的新特性和新技術的應用過程。連續(xù)不斷的新特性和新技術的應用過程。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造2.Altium Designer Summer 09的組成的組成 原理圖設計系統(tǒng)（原理圖設計系統(tǒng)（SCH）主要用于電路原理圖的設計，主要用于電

5、路原理圖的設計，為印刷電路板的制作進行前期的準備工作，主要表現(xiàn)為印刷電路板的制作進行前期的準備工作，主要表現(xiàn)了電路的原理連接，相對比較直觀。了電路的原理連接，相對比較直觀。印制電路板設計系統(tǒng)（印制電路板設計系統(tǒng)（PCB）這部分系統(tǒng)則主要用于這部分系統(tǒng)則主要用于印刷電路板的設計，印刷電路板的生產(chǎn)車間就是根據(jù)印刷電路板的設計，印刷電路板的生產(chǎn)車間就是根據(jù)由它生成的由它生成的PCB文件進行文件進行PCB板的生產(chǎn)。板的生產(chǎn)。FPGA系統(tǒng)系統(tǒng)用戶可以用該系統(tǒng)進行可編程邏輯器件的用戶可以用該系統(tǒng)進行可編程邏輯器件的設計，并將設計完成之后生成的熔絲文件記錄到邏輯設計，并將設計完成之后生成的熔絲文件記錄到邏輯

6、器件中，即可制作具備特定功能的元器件。器件中，即可制作具備特定功能的元器件。VHDL系統(tǒng)系統(tǒng)主要用來進行硬件的編程工作。主要用來進行硬件的編程工作。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造3.Altium Designer Summer 09的功能的功能 （1）電路原理圖設計）電路原理圖設計繪制和編輯電路原理圖；繪制和編輯電路原理圖；制作和修改原理圖元件符號或元件庫；制作和修改原理圖元件符號或元件庫；生成原理圖與元件庫的各種報表。生成原理圖與元件庫的各種報表。（2）印制電路板設計）印制電路板設計印制電路板設計與編輯；印制電路板設計與編輯；元件的封裝制作與管理；元件的封裝制作與管理；板型的設

7、置與管理。板型的設置與管理。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造（3）電路的仿真）電路的仿真（4）可編程邏輯電路設計系統(tǒng)）可編程邏輯電路設計系統(tǒng)（5）信號完整性分析）信號完整性分析1.1.2 主窗口主窗口 用鼠標雙擊桌面的用鼠標雙擊桌面的 圖標，啟動圖標，啟動Altium Designer Summer09后便可進入主窗口，如圖后便可進入主窗口，如圖1-1所示。用戶可以所示。用戶可以用該窗口進行文件操作。用戶可以使用該窗口進行項目文用該窗口進行文件操作。用戶可以使用該窗口進行項目文件的操作，如創(chuàng)建項目、打開文件等。件的操作，如創(chuàng)建項目、打開文件等。 主窗口主要包括主窗口主要包括6個部分

8、，分別為菜單欄、工具欄、工作個部分，分別為菜單欄、工具欄、工作窗口、工作面板、面板控制欄及導航欄。窗口、工作面板、面板控制欄及導航欄。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造圖圖1-1 主窗口主窗口印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.菜單欄菜單欄 如圖1-2所示，包括1個用戶配置按鈕 及“File”（文件）、“View”（視圖）、“Project” （項目）、“Window”（窗口）和“Help”（幫助）5個菜單。（1）用戶配置按鈕 此菜單用于系統(tǒng)的配置（2）“File”（文件）菜單 圖圖1-2 菜單欄菜單欄印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造此菜單主要用于文件的新建

9、、打開和保存。（3）“View”（視圖）菜單 此菜單用于工具欄、工作窗口面板、命令行以及狀態(tài)欄的顯示和隱藏。（4） “Project” （項目）菜單 此菜單主要用于項目文件的管理，包括項目文件的編譯、添加、刪除、顯示項目文件的不同點和版本控制等命令。（5）“Window”（窗口）菜單印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造 用于對窗口進行縱鋪、橫鋪、打開、隱藏以及關閉等操作。（6）“Help”（幫助）菜單 用于打開各種幫助信息。 2. 工具欄工具欄 主工具欄有 3個按鈕， 分別是新建一個文件、打開已存在的文件和打開設備視圖頁面。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造3. 工作窗口工作

10、窗口 圖圖1-6 工作窗口的工作窗口的“Home Page”（主頁）視圖（主頁）視圖印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造4.工作面板工作面板使用工作面板是為了便于設計過程中的快捷操作。Altium Designer Summer 09啟動后，系統(tǒng)將自動激活“File”（文件）面板、“Project”（項目）面板、和“Navigator”（導航）面板?？梢詥螕裘姘宓撞康臉撕炘诓煌拿姘逯g進行切換。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.1.3 文件管理系統(tǒng)文件管理系統(tǒng) 1項目文件項目文件 Altium Designer Summer09支持項目級別的文件管理，在一個項目文件里

11、包括設計中生成的一切文件。2自由文件自由文件 獨立于項目文件之外的文件。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.1.4 項目文件的操作項目文件的操作 1項目文件的創(chuàng)建項目文件的創(chuàng)建 方法：方法：單擊圖1-1所示的“File”（文件）菜單“New”（新建）“Project”（項目）“PCB Project” （印制電路板項目） ；在圖1-10所示的“Project”（項目）面板中將出現(xiàn)一個新的PCB項目文件，“PCB Project1”為新建PCB項目默認名稱，執(zhí)行項目命令菜單中的印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造執(zhí)行項目命令菜單中的“Save Project As”（項目另

12、存為），則彈出“項目另存為”對話框。選擇保存路徑并輸入項目名稱“MYEX1.PrjPCB”，單擊保存按鈕后，即可建立PCB項目MYEX1的文件夾。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造2.項目文件的打開項目文件的打開具體步驟是：具體步驟是：單擊圖1-1所示的“File”（文件）菜單“Open Project”（打開項目文件），在彈出的對話框中選擇要打開的項目的路徑，找到要打開的項目文件后，單擊“OK”按鈕即可。 3項目文件的關閉項目文件的關閉具體步驟具體步驟：鼠標右鍵單擊要關閉的項目文件，在他彈出的菜單中選擇“Close Project” （關閉項目文件）即可。 印制電路板的設計與制造

13、印制電路板的設計與制造1.2 原理圖編輯器的基本用法原理圖編輯器的基本用法1.2.1 原理圖設計流程原理圖設計流程 1電路原理圖的概念電路原理圖的概念電路原理圖是指電路中各個元器件的電氣連接關系的圖紙。2原理圖的設計流程原理圖的設計流程原理圖繪制的基本流程如圖1-12所示。圖圖1-12 原理圖繪制流程原理圖繪制流程印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.2 啟動原理圖編輯器啟動原理圖編輯器1、創(chuàng)建原理圖文件、創(chuàng)建原理圖文件 方法一：執(zhí)行“File”（文件）菜單“New”（新建）“Schematic”（原理圖）創(chuàng)建原理圖文件。 方法二：用鼠標右鍵單擊項目文件名，在彈出的菜單中選擇“A

14、dd New to Project”（添加新文件到項目）“Schematic”（原理圖）新建原理圖文件。2、保存、保存 用鼠標右鍵單擊原理圖文件“Sheet1.SchDoc”，在彈出的菜單中選擇Save As，屏幕彈出一個對話框，將文件改名為“穩(wěn)壓電源”并保存。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.3 設置圖樣參數(shù)設置圖樣參數(shù) 方法一：雙擊圖樣邊框方法二：執(zhí)行菜單“Design” “Document Option” 文檔選項選中“Sheet Option” 選項卡進行圖樣設置。 圖紙尺寸印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.4 加、卸載元器件庫加、卸載元器件庫 單

15、擊原理圖編輯器右側(cè)的“Libraries”（元器件庫）標簽，彈出元器件庫面板。單擊 “Libraries” 按鈕，彈出下面的對話框。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造單擊“Install” 按鈕，屏幕彈出“打開”元件庫對話框，選中元件庫，單擊打開完成元器件庫的加載。添加庫按鈕印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.5 放置元器件放置元器件 1、元器件放置、元器件放置（1）通過元器件庫控制面板放置元器件 打開“Libraries” 面板，加載Miscellaneous Device.IntLib庫。在元器件列表中找到2N3904單擊“Place 2N3904”按鈕，將光標

16、移動到工作區(qū)中，此時元器件以虛框的形式粘在光標上，將此元件移動到合適位置，再次單擊鼠標，元器件就放置到圖紙上了，如圖1-21所示。 印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造（2）通過菜單放置元器件 執(zhí)行菜單“Place”（放置）“Part”（元件），系統(tǒng)彈出如圖1-22所示對話框，在該對話框中，印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造可以設置放置元件的有關屬性。圖圖1-22 “Place Part”對話框?qū)υ捒蛴≈齐娐钒宓脑O計與制造印制電路板的設計與制造2元器件屬性編輯元器件屬性編輯當元器件處于虛框狀態(tài)時，按鍵盤上的Tab鍵，系統(tǒng)彈出元件屬性對話框，如右圖所示此時可以修改元件的屬性。印

17、制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.6 放置電源和地符號放置電源和地符號 執(zhí)行菜單命令“Place”（放置）“Power Port”（電源端口），或單擊布線工具欄上的第5個按鈕或第6個按鈕 ，然后按Tab鍵打開電源端口屬性對話框 。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.7 連線連線 單擊連線工具欄的 按鈕，光標變?yōu)椤啊毙?，系統(tǒng)處于繪制導線狀態(tài)。若此時按下鍵，系統(tǒng)會彈出導線屬性，可以修改導線的顏色和粗細。 將光標移至所需位置，單擊鼠標左鍵，定義導線起點，將光標移至下一位置，再次單擊鼠標左鍵，完成兩點連接，如圖1-28所示。單擊鼠標右鍵，則退出畫線狀態(tài)。印制電路板的設計

18、與制造印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.2.8 編譯及錯誤檢查編譯及錯誤檢查 對于簡單電路，通過自己瀏覽就能看出電路中存在的錯誤，但對于復雜電路的電路原理圖，單靠觀察是不太可能查找到電路編輯過程中的所有錯誤。為此Altium Designer提供了編譯和檢錯的功能，執(zhí)行編譯后，系統(tǒng)會自動在原理圖中有錯誤的地方加以標記，從而方便用戶檢查錯誤，提高設計質(zhì)量。 對原理圖進行編譯，也叫ERC（Electrical Rule Check）。在進行ERC之前，根據(jù)需要可以對ERC規(guī)則進行設置。印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.3 繪制擴音機原理圖繪制擴音機

19、原理圖 圖圖 1-31印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.3.1 新建原理圖文件新建原理圖文件 執(zhí)行菜單命令FileNewProjectPCB Project，系統(tǒng)自動建立了一個名為PCB_ Project1.PrjPcb的項目文件。然后在此文件名上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇Save Project，將項目文件命名為：擴音機.PrjPcb，并保存在指定文件夾下。圖圖 1-31印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造 執(zhí)行菜單命令File New Schematic創(chuàng)建原理圖文件。系統(tǒng)在擴音機項目文件夾下建立了原理圖文件Sheet1.SchDoc并進入原理圖設計界面。用鼠標

20、右鍵單擊原理圖文件“Sheet1.SchDoc”，在彈出的菜單中選擇Save，屏幕彈出一個對話框，將文件改名為“擴音機”并保存在與項目文件相同的文件夾下。1.3.2 設置圖樣、加載元器件庫設置圖樣、加載元器件庫1.設置圖樣參數(shù)設置圖樣參數(shù)印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造圖圖1-32 圖樣參數(shù)設置圖樣參數(shù)設置印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造2.加載元器件加載元器件 按照前面元器件庫的添加方法，在原有元件庫的基礎上添加Altium Designer Summer 09安裝目錄下LibrayTexas Instruments TI Operational Amplifier.

21、IntLib和LibrayMotorolaMotorola Power Mgt Voltage Regulator. IntLib兩個集成元件庫。1.3.3 繪制擴音機電源電路繪制擴音機電源電路印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造 按照表1-1進行元器件參數(shù)設置，其中封裝未列入表中，按元器件自身默認封裝設置。Designator(編號編號)Comment(注釋注釋)LibRef(參考庫參考庫)Quantity(數(shù)量數(shù)量)C14700uFCap Pol21C2, C3105Cap2C4470uFCap Pol21D1, D2, D3, D41N4007Diode 1N40074U1MC7812ACTMC7812ACT1表表1-1印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造1.放置擴音機電源元器件放置擴音機電源元器件2.連線連線1.3.4 繪制擴音機功率放大電路繪制擴音機功率放大電路印制電路板的設計與制造印制電路板的設計與制造Designator(編號)Comment(注釋)