电子线路CAD设计第五篇使用Altium Designer 6设计印刷电路板 项目3 抢答器电路的PCB设计

,电气工程制图与,CAD,第五篇 使用,Altium,Designer 6,设计印刷电路板,Enjoy Study,EXIT,第五篇 使用,Altium,Designer 6,设计印刷电路板,Project 5 Printed circuit board design by,Altium,Designer 6,We must accept finite disappointment,but we must never lose infinite hope.-,Mattin,Luther King,我们必须接受失望,因为它是有限的,但千万不可失去希望,因为它是无穷的,.-,马丁,.,路德,.,金,BACK,EXIT,1 555,定时电路的,PCB,设计,2,计数译码电路的,PCB,的设计,3,抢答器电路的,PCB,设计,第五篇 使用,Altium,Designer 6,设计印刷电路板,1,）会利用,Altium,Designer 6,软件创建新的,PCB,设计文件；,2,）会规划电路板并对相关参数进行设置；,3,）能够根据要求完成单面板的制作；,4,）能够根据要求完成双面板的制作。,最终目标：,会使用,Altium,Designer 6,软件进行,PCB,设计。,促成目标：,本篇学习目标,第五篇 使用,Altium,Designer 6,设计印刷电路板,1,）会运用全局属性修改同类元件的相关参数；,2,）会排除电路原理图载入,PCB,出现的错误；,3,）会进行,PCB,后续敷铜、包地、泪滴化焊盘等优化处理；,4,）会进行,PCB,设计规则错误的修改；,5,）会精确制作板子安装孔。,最终目标：,进一步熟练使用,Altium,Designer 6,软件制作双面板。,促成目标：,3.1,学习目标,在,Altium,Designer 6,窗口中创建一个名为“抢答器电路,.,PrjPCB,”,的新项目。,要求：,（,1,）创建“抢答器电路,.,PrjPCB,”,新工程；,（,2,）使用双层电路板进行布线；,（,3,）布局布线采取自动与手动相结合进行；,（,4,）给未布线的区域敷铜、并对某些网络学会包地处理、对部分焊盘进行泪滴化处理；,（,5,）能够利用全局属性调整元器件封装、注释等参数；,（,6,）制作安装孔，并对生成,3D,文件。,3.2,工作任务,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,（一）批量修改元器件的相关参数,（二）放置安装孔,（三）小信号包地,（四）泪滴化焊盘,（五）,PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,（六）,PCB,设计规则错误的修改提示,1.,将,SCH,载入到,PCB,图时常见的错误及修改,2.SCH,更新到,PCB,时出现的典型的错误与原因,（,1,）不能执行更新,（,2,）执行更新,PCB,时出现错误,（,3,）在装入的,PCB,中，集成封装没有充分利用,（,4,）装入的,PCB,中集成块电源、接地有误,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,3.3,知识准备,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,3,.3.1,批量修改元器件的相关参数,以元器件注释大小的统一调整为例介绍全局性修改参数的使用过程，若要修改全局性封装与线宽等过程与注释修改的过程类似，不在赘述。,在元件名称（比如,R1,）上点击右键，选择查找相似对象，如图所示,5-3-1,所示，弹出发现相似目标对话框。,在,PCB,文档中，字体默认大小为,Text,Hight,60 mil,，,Text,Wideth,10 mil,，,现在全局更改成,Text,Hight,30 mil,，,Text,Wideth,5 mil,。,把,Text,Hight,默认值,60mi,后面的“,Any”,改为,“,Same”,，,同理设置,Text,Wideth,，,然后单击“应用”“确定”，则会出现,PCB,Inspector,对话框，如图,5-3-2,所示，在其中找到,Text,Hight,和,Text,Wideth,，,把期望的字体高度和大小写进去，按“,Enter”,退出，这是所有的封装的名称都变成了,30 mil5 mil,，,实现了全局注释的修改。,图,5-3-2 PCB Inspector,对话框,图,5-3-1,发现相似目标对话框,3.3,知识准备,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,安装孔的作用是可以固定,PCB,板子，通常的板子在四周都设计有安装孔。安装孔的位置也可以选择在板子中没有任何元器件及布线的地方放置。,安装孔的设计方法是通过放置过孔的方式来实现（放置过孔的方法在前面的内容已经讲述，不再赘述），只是在属性设置的时候，不用进行网络设置，主要是根据安装螺钉的尺寸大小，进行过孔的内径大小的设置，如图,5-3-3,所示。注意在放置之前要选择“,Multi-Layer”,层。,5-3-3,安装孔属性设置对话框,3.3,知识准备,3,.3.2,放置安装孔,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,执行“编辑”“选中”“网络”菜单命令，如图所示；再执行“工具”“描画选择对象外形”菜单命令，即在选中网络周围生成包地线，将该网络中的导线、焊盘与过孔等包围起来，如图,5-3-4,所示。,图,5-3-4,包地前后效果图,双击每段包地布线，可以打开它们的属性设置对话框，将其“网络”设置成“,GND”,，如图,5-3-5,所示，然后执行自动布线或采用手动布线来完成包地的接地操作。注意，包地线的线径应该与“,GND”,相匹配。,如需删除包地，可执行“编辑”“选中”“连接的铜皮”菜单命令，此时光标变成“十”字光标，单击要删除的包地线整体，然后按“,Delete,”键进行删除操作。,图,5-3-5,包地属性设置,3.3,知识准备,3,.3.3,信号包地,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,泪滴通常是指在导线和焊盘或者过孔之间的一段过渡，把过渡的区域作成泪滴状，以起到保护焊盘的作用，避免出现在导线与焊盘或者过孔接触点出现应力集中而断裂的现象。,执行“工具”“泪滴”菜单命令，则弹出如图,5-3-6,所示对话框，主要包括概要、行为、泪滴类型三部分选项。按照要求选择完成之后，单击“确定”即可执行泪滴化焊盘的过程；撤销泪滴化在“行为”中选择“移除”即可。泪滴化前后对比如图,5-3-7,所示。,图,5-3-6,泪滴选型对话框,图,5-3-7,泪滴化前后效果图,3.3,知识准备,3,.3.4,泪滴化焊盘,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,1,，,将,SCH,载入到,PCB,图时常见的错误及修改,将,SCH,更新到,PCB,时，在弹出的,Engineering Change Order,（工程清单改变）对话框后，单击“使更改生效”对话框之后，若“检查”栏出现红色的叉号“”，通常表示找不见元件所在的元件库，如图,5-3-8,所示。,图,5-3-8,原理图载入错误,3.3,知识准备,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,1.,将,SCH,载入到,PCB,图时常见的错误及修改,一种原因是：集成库文件（,.,InLib,）封装库已经损坏，或者使用了,PCB,中没有的封装，或者是使用了与库文件中名称不一致的封装。以抢答器电路中的电阻,R,1,为例进行说明。,首先查看元器件封装，回到原理图文件，双击元件,R,1,进入属性菜单，如图,5-3-9,所示。,图,5-3-9,电阻属性对话框,3.3,知识准备,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,单击至右下角封装一栏，然后再单击“编辑”，打开,PCB,模型对话框，如图,5-3-10,所示。本例中即是出现名称错误，实际封装名称应该为“,AXIAL-0.4,”，单击“任意”按钮，在名称一栏修改正确的封装名称，即可在选择封装中出现安装库中有此封装的元件的封装图样及所在库的位置，如图,5-3-11,所示；若名称正确可单击,PCB,库中的“任意”，自动在软件自带的库中搜寻相关名称的封装；若此元件为用户新建元件，则一般需要在,PCB,库中单击“库路径”找见新建元件封装库的位置，然后添加进入库。,图,5-3-10 PCB,模型名称修改前,图,5-3-11 PCB,模型名称修改后,3.3,知识准备,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,1.,将,SCH,载入到,PCB,图时常见的错误及修改,若电阻,R,1,封装原本为“,AXIAL-0.4,”，现在根据需要修改成“,AXIAL-0.8,”，则可以在,PCB,模型中“名称”栏的右侧单击“浏览”，则出现“库浏览”对话框，如图,5-3-12,所示。可通过“库浏览”中滚轴查看库文件中所有的封装类型，选择“,AXIAL-0.8,”，单击确定，电阻,R,1,的封装实现切换。,图,5-3-12,库浏览对话框,3.3,知识准备,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,1.,将,SCH,载入到,PCB,图时常见的错误及修改,另一种原因是：元器件的封装库没有装入到当前的,PCB,库文件管理器中。,另外，在,PCB,编辑界面的右侧部分也可是实现库文件的加载，具体方法是单击,“,库,”,，出现如图,5-3-13,所示对话框，然后单击,“,Libraries,”,打开如图,5-3-14,所示对话框，单击,“,安装,”,寻找要使用元件封装库，如本例中电阻所在库,“,Miscellaneous Devices,”,，单击,“,打开,”,，最后,“,关闭,”,即可实现元件库的加载过程。,图,5-3-13,库对话框,图,5-3-14,安装库对话框,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,2.SCH,更新到,PCB,时出现的典型的错误与原因,（,1,）不能执行更新,在原理图中执行“设计”找不见“更新,PCB,文件”，或者是在,PCB,文件中执行“设计”“,Import Changes From,”灰色显示，如图,5-3-15,所示，表示不可用，均可能是创建的,PCB,文件未加载进工程中，将其加入工程中即可。,图,5-3-15,无法更新,PCB,3.3,知识准备,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,项目3,抢答器电路的,PCB,设计,2.SCH,更新到,PCB,时出现的典型的错误与原因,（,2,）执行更新,PCB,时出现错误,可能是元器件的引脚数与焊盘数不对应，尤其是集成块元器件，由于,SCH,中电源、接地引脚隐藏，认为显示的引脚数即为焊盘数，造成集成块引脚没有与焊盘相匹配。注意元器件引脚编号与焊盘编号要一致。,（,3,）在装入的,PCB,中，集成封装没有充分利用,若原理图设计中，一个集成块封装包括多个元件单元，为避免造成网络关系严重，应该使用相同编号名称。如图,5-3-16,所示,DM74LS20N,中若使用“,U2,”的两个单元，不需要输入“,U2A,”、“,U2B,”，只需要输入“,U2,”即可。特别强调同一集成块的不同单元必须使用同一个元器件编号，否则就出现集成块重复使用，网络混乱等错误。,图,5-3-16,多模块封装元件,3,.3.5 PCB,载入元器件封装时常见错误举隅,2.SCH,更新到,PCB,时出现的典型的错误与原因,（,4,）装入的,PCB,中集成块电源、接地有误,电源和接地缺少网络，或者电源与接地短路，原因可能是绘制原理图时，只能看电源和接地符号，没进入属性编辑界面查看网络。,图,5-3-17 DRC,错误的情况,DRC,用于检查印制电路板的中的对象（如导线、焊盘、过孔等）是否违反了前面通过,Design/Rules,命令设置的各种规则要求，如安全间距、导线宽度等。,如图,5-3-17,所示所产生的,DRC,报告中，共有三个错误，分别是由于网络未连接两个错误，包括,D0-1,和,D0-2,网络铜膜导线断开；线宽违反规则，超出设计规范等，需要重新修改。其中旁边的,Messsges,框中同时