手动布局和布线

9.1放置对象9.1.1设置原点9.1.2放置元件9.1.3放置焊盘9.1.4放置过孔9.1.5放置导线9.1.6放置连线9.1.7放置字符串9.1.8放置填充9.1.9放置多边形平面填充9.1.10放置坐标9.1.11放置尺寸标注9.1.12放置圆弧9.1.13放置房间9.2手工布局9.2.1设置布局范围9.2.2加载与浏览PCB元件库9.2.3手工布局与布局的调整9.3手工布线和补泪滴操作9.3.1手工布线9.3.2补泪滴操作本章重点：1在印刷电路板上放置各种对象2对象的属性设置3加载PCB元件封装库4布线的基本原则5手工绘制单面印刷电路板图9.1放置对象本章主要介绍放置工具栏中主要按钮的使用。执行菜单命令View|Toolbars|PlacementTools，即可打开如图9.1所示的PlacementTools（放置工具栏）。图9.1放置工具栏9.1.1设置原点在PCB编辑器中，系统已经定义了一个坐标系，该坐标的原点称为AbsoluteOrigin（绝对原点）。用户可根据需要自己定义坐标系，用户坐标系的坐标原点称RelativeOrigin（相对原点），或称当前原点。设置步骤如下：单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令Edit|Origin|Set。当光标变成十字形，将光标移到要设为相对原点的位置（最好位于可视栅格线的交叉点上），单击鼠标左键，可将该点设为用户定义坐标系的原点。若要想恢复原来的坐标系，执行菜单命令Edit|Origin|Reset即可。9.1.2放置元件放置元件的操作步骤①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Component，来放置元件的封装形式。②弹出如图9.2所示的放置元件对话框。图9.2放置元件对话框Footprint文本框输入元件封装的名称（如AXIAL0.3），如果不知道可单击Browse按钮去元件封装库中浏览；Designator文本框输入元件的标号（如R1）；Comment文本框输入元件的型号或标称值（如100K）。③设置完毕后单击OK按钮，光标变成十字形，并在光标上连接了所选的元件。移动光标到放置元件的位置，可用空格键旋转元件的方向，最后单击鼠标左键确定。④系统再次弹出放置元件的对话框，可继续放置元件。单击Cancel按钮，结束命令状态。2．元件的属性设置在放置元件的命令状态下，按下Tab键；或用鼠标左键双击某元件；或用鼠标右键单击某元件，在弹出的快捷菜单中选择Properties命令；或执行菜单命令Edit|Change，光标变成十字形，选取元件，均可弹出元件属性设置对话框。图9.3元件属性的设置对话框Designator：设置元件的标号。Comment：设置元件的型号或标称值。Footprint：设置元件的封装。Layer：设置元件所在的层。Rotation：设置元件的旋转角度。X-Location和Y-Location：元件所在位置的X、Y方向的坐标值。LockPrims：此项有效，该元件封装图形不能被分解开。Selection：此项有效，该元件处于被选取状态，呈高亮。9.1.3放置焊盘1．放置焊盘的步骤①单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令Place|Pad。②光标变为十字形，光标中心带一个焊盘。将光标移到放置焊盘的位置，单击鼠标左键，便放置了一个焊盘。注意，焊盘中心有序号。③这时，光标仍处于命令状态，可继续放置焊盘。单击鼠标右键或双击鼠标左键，都可结束命令状态。2．设置焊盘的属性（1）Properties选项卡UsePadStack复选框：设定使用焊盘栈。此项有效，本栏将不可设置。X-Size、Y-Size：设定焊盘在X和Y方向的尺寸。图9.4焊盘属性对话框Shape：选择焊盘形状。从下拉框中可选择焊盘形状，有Round（圆形）、Rectangle（正方形）和Octagonal（八角形）。Designator：设定焊盘的序号，从0开始。HoleSize：设定焊盘的通孔直径。Layer：设定焊盘的所在层，通常在MultiLayer（多层）。Rotation：设定焊盘旋转角度。X-Location、Y-Location：设定焊盘的X和Y方向的坐标值Locked：此项有效，焊盘被锁定。Selection：此项有效，焊盘处于选取状态。Testpoint：将该焊盘设置为测试点。有两个选项，即Top和Bottom。设为测试点后，在焊盘上会显示Top或BottomTest-Point文本，且Locked属性同时被选取，使之被锁定。（3）Advanced（高级设置）选项卡Net：设定焊盘所在的网络。Electricaltype：设定焊盘在网络中的电气类型，包括Load（负载焊盘）、Source（源焊盘）和Terminator（终结焊盘）。（2）PadStack（焊盘栈）选项卡在properties选项卡中，UsePadStack复选框有效时，该选项卡才有效。在该选项卡中，是关于焊盘栈的设置项。焊盘栈就是在多层板中同一焊盘在顶层、中间层和底层可各自拥有不同的尺寸与形状。分别在Top、Middle和Bottom三个区域中，设定焊盘的大小和形状。Plated：设定是否将焊盘的通孔孔壁加以电镀处理。PasteMask：设定焊盘助焊膜的属性。选择Override复选框，可设置助焊延伸值。SolderMask：设定阻焊膜的属性。选择Override复选框，可设置阻焊延伸值；如选取Tenting则阻焊膜是一个隆起，且不能设置阻焊延伸值。9.1.4放置过孔1．放置过孔的步骤①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Via。②光标变成十字形，将光标移到放置过孔的位置，单击鼠标左键，放置一个过孔。③将光标移到新的位置，可继续放置其它过孔。④单击鼠标右键，光标变成箭头形状，退出命令状态。2．过孔属性设置图9.5过孔属性设置对话框Diameter：设定过孔直径。HoleSize：设置过孔的通孔直径。StartLayer、EndLayer：设定过孔的开始层和结束层的名称。Net：设定该过孔属于哪个网络。9.1.5放置导线放置导线的操作步骤单击放置工具栏中的按钮，其余步骤同原理图中的导线绘制。2.设置导线的参数在放置导线过程中按下Tab键，弹出InteractiveRouting（交互式布线）设置对话框，如图9.6所示。主要设置导线的宽度、所在层和过孔的内外径尺寸。图9.6InteractiveRouting（交互式布线）设置对话框在放置导线完毕后，用鼠标左键双击该导线，弹出导线属性对话框，如图9.7所示。图9.7导线属性设置对话框Width：导线宽度。Layer：导线所在的层。Net：导线所在的网络。Locked：导线位置是否锁定。Selection：导线是否处于选取状态。KeepOut：该复选框选取，则此导线具有电气边界特性。3．对放置好的导线进行编辑①用鼠标左键单击已放置的导线，导线状态如图9.8（a）所示，有一条高亮线并带有三个高亮方块。②用鼠标左键单击导线两端任一高亮方块，光标变成十字形。移动光标可任意拖动导线的端点，导线的方向被改变。如图9.8（b）所示。③用鼠标左键单击导线中间的高亮方块，光标变成十字形。移动光标可任意拖动导线，此时直导线变成了折线，如图9.8（c）所示。④直导线变成了折线后，将光标移到折线的任一段上，按住鼠标左键不放并移动它，该线段被移开，原来的一条导线变成了两条导线。如图9.8（d）所示。图9.8导线的编辑操作（a）（b）（c）（d）①在顶层放置一条导线，在默认状态下，导线的颜色为红色。②在导线的终点，按下小键盘的“*”键，你会发现当前层变成了底层，并在导线的终点处自动添加了一个过孔，单击鼠标左键，确定过孔的位置。③继续移动光标放置导线，在默认状态下，导线的颜色变成了蓝色。效果如图9.9所示。4．切换导线的层如何让一条导线位于两个不同的信号层上？以双面电路板为例，操作步骤如下：图9.9将一条导线放置在两个信号层上9.1.6放置连线连线一般是在非电气层上绘制电路板的边界、元件边界、禁止布线边界等，它不能连接到网络上，绘制时不遵循布线规则。而导线是在电气层上元件的焊盘之间构成电气连接关系的连线，它能够连接到网络上。在手工布线时，放置导线和放置连线一般不加以区分，但在自动布线时，要采用放置导线（交互式布线）的方法。所以导线与连线还是有所区别的。单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Line可放置连线。9.1.7放置字符串1．放置字符串的操作步骤①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|String。②光标变成十字形，且光标上带有字符串。此时按下Tab键，将弹出字符串属性设置对话框，如图9.11所示。在属性对话框中设置有关属性。③设置完毕后，单击Ok按钮，退出对话框。将光标移到相应的位置，单击鼠标左键确定，完成一次放置操作。2．字符串属性设置在图9.11中进行字符串的属性设置。图9.11字符串属性设置对话框3.字符串的选取、移动和旋转操作字符串的选取操作：用鼠标左键单击字符串，该字符串就处于选取状态，在字符串的左下方出现一个“+”号，而在右下方出现一个小圆圈，如图9.12（a）所示。字符串的移动操作：将光标放在字符串上，按住鼠标左键不放，就可将字符串移动到其他位置上。也可在字符串的属性设置对话框中对X-Location和Y-Location属性进行修改，同样达到移动的目的。字符串的旋转操作：首先选取字符串，然后用鼠标左键单击一下右下方的小圆圈，字符串变为细线显示模式，旋转光标，该字符串就会以“+”号为中心做任意角度的旋转，如图9.12（b）所示。在属性对话框中对Rotation属性进行修改，也可以达到旋转的目的。图9.12字符串的选取与旋转操作9.1.8放置填充放置矩形填充的操作步骤①单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令Place|Fill。②光标变为十字形，将光标移到放置矩形填充的位置，单击鼠标左键，确定矩形填充的第一个顶点，然后拖动鼠标，拉出一个矩形区域，再单击鼠标左键，完成一个矩形填充的放置。③此时，光标仍处于命令状态，可继续在新位置放置矩形填充。④最后，单击鼠标右键，结束命令状态。2.设置矩形填充的属性在图9.13所示的属性对话框中进行设置。3.矩形填充的选取、移动、缩放和旋转操作图9.13矩形填充的属性设置对话框矩形填充的选取：直接用鼠标左键单击放置好的矩形填充，使其处于选取状态。如图9.14（a）所示。矩形填充的移动：用鼠标左键直接按住矩形填充进行移动。矩形填充的缩放：在选取状态下，用鼠标左键先单击某个顶点，光标变成十字形，再拖动光标可任意对矩形填充进行缩放；矩形填充的旋转：在选取状态下，用鼠标左键单击小圆圈，光标变成十字形，再拖动光标，矩形填充会绕“+”号任意旋转。如图9.14（c）所示。图9.14矩形填充的选取、缩放和旋转操作9.1.9放置多边形平面填充1．放置多边形填充的操作步骤①单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令Place|PolygonPlane。②弹出多边形平面填充的属性设置对话框，如图9.15所示。在对话框中设置有关参数后，单击Ok按钮确认。③当光标变成十字形，单击左键确定多边形的起点。移动光标，在各个顶点处单击左键确认，最后，在终点处单击右键，系统自动将多边形的起点和终点连接起来，构成多边形平面并完成填充。图9.15多边形填充属性对话框2．设置多边形平面填充的属性NetOptions选项区域：设置多边形平面填充与电路网络间的关系。。ConnecttoNet：在其下拉列表框中选择所隶属的网络名称PourOverSameNet复选框：该项有效时，在填充时遇到该连接的网络就直接覆盖。RemoveDeadCopper复选框：该项有效时，如果遇到死铜的情况，就将其删除。我们把已经设置与某个网络相连，而实际上没有与该网络相连的多边形平面填充称为死铜。PlaneSetting选项区域：GridSize文本框：设置多边形平面填充的栅格间距。TrackWidth文本框：设置多边形平面填充的线宽。Layer：设置多边形平面填充的所在的层。HatchingStyle选项区域：设置多边形平面填充的格式。在多边形平面填充中，采用5种不同的填充格式，见图9.16所示。（a）90度格子（b）45度格（c）垂直格子（d）水平格子（e）无格子图9.16五种不同的填充格式SurroundPadWith选项区域：设置多边形平面填充环绕焊盘的方式。多边形平面填充环绕焊盘，在多边形填充属性对话框中，提供两种方式，即八边形方式和圆弧方式。如图9.17所示。（a）八边形方式（b）圆弧方式图9.17多边形绕过焊盘的方式MinimumPrimitives区域：设置多边形平面填充内最短的走线长度。9.1.10放置坐标单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令Place|Coordinate可放置坐标。9.1.11放置尺寸标注单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令Place|Dimension可放置尺寸标注。9.1.12放置圆弧三种绘制圆弧的方法和一种绘制圆的方法（1）边缘法绘制圆弧①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Arc(Edge)。②单击鼠标左键，确定圆弧的起点；再单击左键，确定圆弧的终点；单击鼠标右键，完成一段圆弧的绘制。图9.21为用边缘法绘制的圆弧。图9.21边缘法绘制圆弧图9.22中心法绘制圆弧（2）中心法绘制圆弧①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Arc（Center）。②移动光标到所需位置，单击鼠标，以确定圆弧的中心。③沿圆移动光标，单击鼠标，确定圆弧的起点；再沿圆移动光标到另一个位置，单击鼠标，确定圆弧的终点。④单击鼠标右键，结束命令状态，完成一段圆弧的绘制，如图9.22所示。（3）角度旋转法绘制圆弧①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Arc（AnyAngle）。②光标变成十字形，单击鼠标，确定圆的起点，然后再移动光标到适当的位置，单击鼠标，以确定圆弧的圆心，这时光标跳到圆的右侧水平位置。移动光标到另一个位置，单击鼠标，确定圆弧的终点。③单击鼠标右键，结束命令状态，完成一段圆弧的绘制。（4）绘制圆①单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|FullCircle。②光标变成十字形，单击鼠标，确定圆的圆心；再移动光标，拉出一个圆，确定圆的半径，单击鼠标确认。③单击鼠标右键，结束命令状态，完成一个圆的绘制。2．编辑圆弧在图9.23中对圆弧的属性进行编辑。图9.23圆弧属性设置对话框。Width：设置圆弧的线宽。Layer：设置圆弧所在层。Net：设置圆弧所连接的网络。X-Center和Y-Center：设置圆弧的圆心坐标。Radius：设置圆弧的半径。StartAngle和EndAngle：设置圆弧的起始角度和终止角度。9.1.13放置房间1．放置房间的操作步骤①执行菜单命令Place|Room，或单击放置工具栏的按钮。②单击鼠标左键，确定房间的顶点。然后再移动光标到合适的位置单击鼠标左键，确定房间的对角顶点，就放置了一个房间，房间的名称默认为RoomDefinition。③放置一个房间后，光标仍处于命令状态，可继续在其它位置放置房间，则房间序号会自动增加。④单击鼠标右键，结束命令状态。2．房间属性的设置RuleName（规则名）：用户可以设置该房间定义所应用的规则名，也可以自定义名称。RoomLocked：该复选框有效，该房间被锁定。x1、y1、x2、y2：这四个文本框用来定义房间的两个对顶点坐标，以确定房间的大小。房间所在层：选择TopLayer或BottomLayer。适用条件：选择KeepObjectsInside（将对象限制在房间内部）或KeepObjectsOutside（将对象限制在房间外部）。RuleScope：通过FilterKind列表框设置，用来选择属于该房间的对象。图9.24房间属性设置对话框9.2手工布局以制作一个简单电路的单面印刷电路板为例。图9.25一个简单的电路(并联型稳压电源电路)9.2.1设置布局范围1.设置当前原点根据前述所讲方法设置当前原点。2.确定电路板层的数目单层电路板需要以下层：顶层：仅放置元件。底层：进行布线和焊接。机械层：绘制电路板的边框（物理边界）。这里我们采用Mechanical4。顶层丝印层：显示元件的轮廓和标注字符。多层：用于显示焊盘。图9.26单层电路板选定的层3.确定电路板的尺寸大小本例中定义该板为长方形，X方向长2360mil，Y方向高2560mil。具体操作步骤如下：选择当前工作层为机械层：用鼠标单击图9.26中工作层标签的Mechanical4，则当前工作层变为机械层。设置当前原点。执行菜单命令Place|Line，或单击放置工具栏的放置按钮，按照四个端点的坐标：（0，0）、（2360，0）、（2360，2560）和（0，2560）绘制电路板的物理边界。图9.27绘制好的电路板外形边界加载元件库的方法：①在PCB管理器中，单击BrowsePCB选项卡，在Browse下拉列表框中，选择Libraries（元件封装库），单击框中的Add/Remove按钮。②在弹出的PCBLibraries对话框中（如图9.29），根据元件库的路径选择所需元件库文件。9.2.2加载与浏览PCB元件库Protel99SE在\Library\Pcb路径下有三个文件夹，提供3类PCB元件，即Connector（连接器元件封装库）、GenericFootprints（普通元件封装库）和IPCFootprints（IPC元件封装库）。本例需要加载的元件封装库为Advpcb.ddb和InternationalRectifiers.ddb。③移除PCB元件库的操作：在图9.29中的SelectedFiles框中，选取要移除的PCB元件库文件，单击Remove按钮。④浏览PCB元件库的操作：单击图9.28中的Browse按钮。图9.29PCBLibraries对话框图9.28使用PCB浏览器加在元件库9.2.3手工布局与布局的调整1．根据原理图放置元件图9.25中所需元件如表9.1所示。表9.1放置元件表元件名称（原理图符号）RES2RES2Pot2ELECTRO1ZENER3BRIDGE1元件标号R1、R2R3RWCDB元件标注2001k10k100uF12v1A/100V元件封装AXIAL0.4AXIAL0.4VR2RB.2/.4DIODE0.4D-37所属元件封装库Advpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddbInternationalRectifiers.ddb放置元件后，根据需要再放置两个用于引入交流电输入焊盘，并标注为~15V；放置两个用于直流电输出焊盘，并分别标注为“—”和“+”。如图9.36所示。2.布局的调整调整布局后的电路板图如图9.36所示。图9.36调整之后的布局9.3手工布线和补泪滴操作9.3.1手工布线1．布线的一般原则相邻导线之间要有一定的绝缘距离。信号线在拐弯处不能走成直角。电源线和地线的布线要短、粗且避免形成回路。2．导线的模式系统提供了6种导线的放置模式，如图9.37（a）~(f)所示。绘制导线过程中，可以用Shift+空格键来切换导线的模式。（a）（b）（c）（d）（e）（f）图9.37导线的六种模式在放置导线过程中，还可以使用空格键来切换导线的方向，如图9.38所示。（a）切换前（b）切换后图9.38切换导线方向3．手工布线单层板手工布线是在底层各元件焊盘间按连接关系放置导线。其操作步骤如下：将电路板的当前工作层切换为底层（BottomLayer）。②执行菜单命令Place|InteractiveRouting，或单击放置工具栏的按钮，放置导线。图9.40导线加宽厚的效果4．电源和接地线加宽按图9.40所示加宽电源线，电源线的宽度为20mil。5．调整元件的标注布线完成后，可能有的导线与元件标注之间的位置不合适，仍须对标注进行调整。9.3.2补泪滴操作为了增强电路板的铜膜导线与焊盘（或过孔）连接的牢固性，避免因钻孔而导致断线，需要将导线与焊盘（或过孔）连接处的导线宽度逐渐加宽，形状就象一个泪滴，所以这样的操作称补泪滴。①使用选取命令，选取这两个焊盘。②执行菜单命令Tools|Teardrops，弹出泪滴属性设置对话框，如图9.41所示。主要设置参数如下：图9.41泪滴属性设置对话框General选项区域AllPads：该项有效，对符合条件的所有焊盘进行补泪滴操作。AllVias：该项有效，对符合条件的所有过孔进行补泪滴操作。SelectedObjectsOnly：该项有效，只对选取的对象进行补泪滴操作。ForceTeardrops：该项有效，将强迫进行补泪滴操作。CreateReport：该项有效，把补泪滴操作数据存成一份.Rep报表文件。Action选项区域：单击Add单选按钮，将进行补泪滴操作；单击Remove单选按钮，将进行删除泪滴操作。TeardropsStyle选项区域：单击Arc单选按钮，将用圆弧导线进行补泪滴操作；单击Track单选按钮，将用直线导线进行补泪滴操作。③因为仅对一个元件的焊盘进行补泪滴操作，在对话框中设置参数的结果如图9.41所示，最后单击OK按钮结束。补泪滴前后的效果如图9.42所示。（a）补泪滴操作前的效果(b)补泪滴操作后的效果图9.42补泪滴操作经过上述布线和调整操作后，该电路的印刷电路板图的手工布局和布线结束，其效果如图9.43所示。图9.43布线效果图练习1．绝对原点与相对原点（当前原点）有何不同？为什么要设置当前原点？2．焊盘与过孔所在的工作层有何不同？3．为什么要在有的电路板上要放置填充？矩形填充与多边形填充有什么区别？多边形的填充格式有哪几种？4．在电路板进行布局后，对元件标注进行调整的原则是什么？5．布线时，为什么有时要对电源线和地线的线宽进行加宽处理？6．为什么有时要对焊盘和过孔进行补泪滴操作？7． 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 对电路板进行手工布局和布线的操作过程。8.绘制图9.45所示印刷电路板图，图9.44为对应的原理电路。 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ：（1）电路板尺寸：长3160mil，高1240mil（2）绘制单面板，其中信号线宽度10mil，VCC线宽度20mil，GND线宽度30mil（3）各输入、输出端和电源、接地端分别用字符标注，如图所示表9.2第8题所属元件一览表元件名称（原理图符号）74LS0074LS0274LS08CON4元件标号U1U2U3JP1、JP2元件所属Sch库：U1、U2、U3在ProtelDOSSchematicLibraries.ddbCON4在MiscellaneousDevices.ddb元件封装DIP14DIP14DIP14SIP4所属元件封装库Advpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddb图9.44第8题电气原理图图9.45第8题参考布局图9．绘制图9.47所示印刷电路板图，图9.46为所对应的原理电路。要求：（1）电路板尺寸：长1740mil，高1160mil（2）绘制单面板，其中信号线宽度10mil，电源线宽度20mil，接地线宽度30mil。表9.3第9题所属元件一览表元件名称（原理图符号）4011RES2CAPCON3元件标号U1R3、R4C2J1元件所属Sch库：U1在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb其余元件在MiscellaneousDevices.ddb元件封装DIP14AXIAL0.4RAD0.2SIP3所属元件封装库Advpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddb图9.46第9题电气原理图图9.47第9题参考布局图10.根据图9.48所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长1700mil，宽850mil，加载ADVPCB.Ddb中的PCBFootprints.Lib和InternationalRectifiers.ddb中的InternationalRectifiers.lib元件封装库。根据表9.4提供的元件封装并参照图9.47进行手工布局，其中交流输入和直流输出要对外引线，需在电路板上放置焊盘。布局后在底层进行手工布线，布线宽度为30mil，且对全部焊盘进行补泪滴。布线结束后，进行字符调整，并为电源的输入输出添加标识字符。表9.4第10题所属元件一览表元件名称（原理图符号）BRIDG1ELECTR01CAPMC7805T元件标号DC1C2U元件所属Sch库：U在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb其余元件在MiscellaneousDevices.ddb元件封装D-37RB.2/.4RAD0.1TO-220所属元件封装库InternationalRectifiers.ddbAdvpcb.ddbAdvpcb.ddbInternationalRectifiers.ddb图9.48第10题电气原理图图9.49第10题参考布局图