1、本章将通过制作常用的三端稳压电源PCB板，重点介绍电路板制作的基本过程，以达到以下学习目标：u掌握PCB元件引脚封装的更改方法。u掌握利用向导规划电路板的方法。u掌握引脚封装和网络的载入的方法。u掌握元件布局的方法。u理解主要布线规则的含义。掌握主要布线规则的设置方法，自动布线的操作方法。 第第7 7章章 三端稳压电源三端稳压电源PCBPCB板设计实例板设计实例 重点内容：掌握PCB元件引脚封装的更改方法掌握利用向导规划电路板的方法。掌握引脚封装和网络的载入的方法。掌握元件布局的方法。理解主要布线规则的含义。掌握主要布线规则的设置方法，自动布线的操作方法。 PCB板制作前期准备 绘制原理图绘制
2、原理图确定合适的元件封装 确定元件封装虽然是在原理图绘制过程中完成，但对于确定元件封装虽然是在原理图绘制过程中完成，但对于PCB板的制作至板的制作至关重要。关重要。PCB板中载入的板中载入的PCB元件就是根据原理图中确定的引脚封装，从元件就是根据原理图中确定的引脚封装，从封装库中调出而形成的，因此封装库中调出而形成的，因此原理图元件、原理图元件的连接关系和原理图元件、原理图元件的连接关系和PCB的的引脚封装、引脚封装、PCB板铜箔走线是一一对应的板铜箔走线是一一对应的，只是二者的表达方式和侧重点不，只是二者的表达方式和侧重点不同而已，原理图采用同而已，原理图采用“原理图符号原理图符号”和清晰明
3、了的连线来表达电路的工作原和清晰明了的连线来表达电路的工作原理和信号处理过程，重点在于表达电路的结构、功能，便于电路讲解和分析。理和信号处理过程，重点在于表达电路的结构、功能，便于电路讲解和分析。PCB板通过板通过 “引脚封装引脚封装”和实际铜箔导线来实现原理图的具体功能，和实际铜箔导线来实现原理图的具体功能，重点重点在于元件的安装、焊接、调试等，所以在由原理图绘制逐步转入在于元件的安装、焊接、调试等，所以在由原理图绘制逐步转入PCB板设计板设计时，必须以原理图为依据，接合原理图综合考虑时，必须以原理图为依据，接合原理图综合考虑PCB元件的布局和布线。元件的布局和布线。 另外在确定元件引脚封装
4、时，不能采取死记硬套的方法。如部分初学者，特另外在确定元件引脚封装时，不能采取死记硬套的方法。如部分初学者，特别是临时参加考证的学生，死记硬背元件封装，遇到电阻，不管体积和功率别是临时参加考证的学生，死记硬背元件封装，遇到电阻，不管体积和功率大小都盲目地采用大小都盲目地采用“AXIAL-0.4”，看到电解电容，不管大小，都采用，看到电解电容，不管大小，都采用“RB7.6-15”，这样势必导致制作的，这样势必导致制作的PCB板无法满足实际元件的装配需要。板无法满足实际元件的装配需要。因此在确定引脚封装前，应对电路中的元件实物有充分的了解，必要时要采因此在确定引脚封装前，应对电路中的元件实物有充分
5、的了解，必要时要采用卡尺进行实际测量，结合第六章中介绍的常用元件引脚封装合理选择。用卡尺进行实际测量，结合第六章中介绍的常用元件引脚封装合理选择。 三端稳压电源中各元件的引脚封装 电阻：电阻：由于电源功率不大，限流电阻由于电源功率不大，限流电阻R1可采用可采用1/4W的电阻，该系列电的电阻，该系列电阻体积较小，可以采用编辑器默认的阻体积较小，可以采用编辑器默认的“AXIAL-0.4”封装。封装。 电容：电容：电容电容C1、C4为滤波电解电容，体积较大，可以采用编辑器默认为滤波电解电容，体积较大，可以采用编辑器默认的的“RB7.6-15”封装，而电容封装，而电容C2、C3为瓷片电容，体积较小，且
6、为无极为瓷片电容，体积较小，且为无极性电容，采用编辑器默认的性电容，采用编辑器默认的“RAD-0.3”。 二极管：二极管：电路中电路中D1D4为整流二极管，体积为整流二极管，体积较小，原默认封装为表面贴装式（较小，原默认封装为表面贴装式（SMT） “DSO-C2/3.3”，该封装适合贴片二极管，该封装适合贴片二极管，但本例三端稳压电源板使用直插式二极管，但本例三端稳压电源板使用直插式二极管，所以将原封装更改为常用直插式二极管封装所以将原封装更改为常用直插式二极管封装“DIODE-0.4”。发光二极管：发光二极管：电路中电路中DS1为发光二极管，可为发光二极管，可以采用编辑器默认封装以采用编辑器
7、默认封装“LED-0”，如图所示。，如图所示。 三端稳压电源中各元件的引脚封装电感：电感：滤波电感滤波电感L1原封装为表面贴装式原封装为表面贴装式“C1005-0402”，该封装适合表面贴，该封装适合表面贴装元件，而本电路板中使用直插式电感，一般电感外形和体积与电解电容相装元件，而本电路板中使用直插式电感，一般电感外形和体积与电解电容相似，而电感似，而电感L1原理图符号中的管脚序号也为原理图符号中的管脚序号也为1，2，与电解电容封装中的焊，与电解电容封装中的焊盘序号盘序号1，2完全对应，所以将原封装更改为常用的直插式电解电容封装完全对应，所以将原封装更改为常用的直插式电解电容封装“RB5-10
8、.5”。 接插件：接插件：电路中接插件电路中接插件JP1连接变连接变压器，输入交流电压，接插件压器，输入交流电压，接插件JP2连接负载输出稳定的直流连接负载输出稳定的直流5V电压，电压，该元件属于常用接插件集成库该元件属于常用接插件集成库Miscellaneous Connectors.IntLib，采用默认封装，采用默认封装 “HDR12H”，如图所示。，如图所示。 三端稳压电源中各元件的引脚封装 三端稳压块：三端稳压块：电路中电路中三端稳压块型号为三端稳压块型号为“CW7805”，该管，该管为塑封外壳的中功率为塑封外壳的中功率管，外形和管脚如图管，外形和管脚如图所示，编辑器默认的所示，编辑
9、器默认的封装为封装为“SIP-G3/Y2”，但该封装，但该封装也是表面贴装形式，也是表面贴装形式，不符合实际使用的直不符合实际使用的直插式三端稳压块，必插式三端稳压块，必须根据实际情况选择须根据实际情况选择合适封装。合适封装。 1. 1. 观察三端稳压块原理图符号中管脚序号与极性的对应关系。观察三端稳压块原理图符号中管脚序号与极性的对应关系。 打开原理图文件，双打开原理图文件，双击三端稳压块击三端稳压块VR1，弹出弹出VR1的元件属性的元件属性对话框，如图所示，对话框，如图所示，选中其显示隐含管脚选中其显示隐含管脚信息属性【信息属性【Show Hidden Pins】复选框】复选框,点击【点击
10、【OK】按钮确认】按钮确认 可看到三端稳压块可看到三端稳压块VR1管脚序号和管脚管脚序号和管脚名称，如图所示，名称，如图所示，1、2、3脚极性依次为脚极性依次为Vin、GND、Vout。 2、查看三端稳压块VR1的默认的封装 查看集成库查看集成库Miscellaneous Devices.IntLib中三中三端稳压块端稳压块VR1的默认的默认的封装的封装“SIP-G3/Y3”，如图所示，由默认封如图所示，由默认封装可知，虽然该封装装可知，虽然该封装的焊盘序号与原理图的焊盘序号与原理图符号的管脚序号以及符号的管脚序号以及实际三端稳压块实际三端稳压块7805的管脚排列相吻合，的管脚排列相吻合，但该
11、封装是表面贴片但该封装是表面贴片形式，不符合实际元形式，不符合实际元件的外形。件的外形。 3. 确定VR1合适封装 浏览集成库浏览集成库Miscellaneous Devices.IntLib的封装的封装形式，可以看到形式，可以看到“SFM-T3”系列的封装系列的封装比较符合三端稳压块比较符合三端稳压块VR1的要求，最后通过的要求，最后通过综合考虑选定封装综合考虑选定封装“SFM-T3/X1.6V”，如，如图所示。选定该封装主图所示。选定该封装主要考虑该封装为穿插式，要考虑该封装为穿插式，焊盘序号与原理图符号焊盘序号与原理图符号的引脚序号以及实际元的引脚序号以及实际元件的管脚作用和序号完件的管
12、脚作用和序号完全一致，且焊盘间距和全一致，且焊盘间距和实际元件的管脚间距相实际元件的管脚间距相符。符。 更改元件引脚封装 1. 打开元件属性对打开元件属性对话框话框 打开原理图文件，打开原理图文件，双击三端稳压双击三端稳压块块VR1，打开，打开VR1的元件属的元件属性对话框，如性对话框，如图所示，选中图所示，选中图中图中【Models List for VR1-Volt Reg】模】模型栏中的型栏中的【Footprint】封装模型，然封装模型，然后单击后单击【Add】添】添加按钮。加按钮。 2. 选择添加新模型类型。 弹出如图弹出如图, 所示添加所示添加新模型类型选择对话新模型类型选择对话框：
13、框：【Model Type】：模型】：模型类型下拉列表框中选类型下拉列表框中选择【择【Footprint】：表】：表示需要添加新封装模示需要添加新封装模型型3. 浏览封装库 单击单击OK，弹出，弹出如图所示添加封如图所示添加封装对话框，点击装对话框，点击【Browse】浏】浏览按钮览按钮.浏览封装库 弹出封装库浏览对话框如图所示，在【弹出封装库浏览对话框如图所示，在【Libraries】下拉列表框中选择】下拉列表框中选择“Miscellaneous Devices.IntLib”，浏览并选择合适三端稳压块，浏览并选择合适三端稳压块VR1的封的封装装“SFM-T3/X1.6V”。 4. 选定新封
14、装 通过浏览可以看到通过浏览可以看到封装封装“SFM-T3/X1.6V”符合三端符合三端稳压块稳压块VR1的管脚极的管脚极性要求，点击【性要求，点击【OK】按钮，回到图所示的按钮，回到图所示的添加封装对话框，可添加封装对话框，可以看到对话框中已经以看到对话框中已经添加了新的封装添加了新的封装“SFM-T3/X1.6V”。 5. 返回属性设置对话框。 返回如图所示的属性设置对话框，可以看到三端稳压块返回如图所示的属性设置对话框，可以看到三端稳压块VR1的封装已经的封装已经更改为更改为“SFM-T3/X1.6V”，单击【，单击【OK】按钮完成设置。】按钮完成设置。 三端稳压电源三端稳压电源PCB实
15、例实例产生网络表 在在Protel 的前期版本（如的前期版本（如Protel 98）中，网络表）中，网络表是原理图和是原理图和PCB板之间的联系纽带，正是通过网板之间的联系纽带，正是通过网络表，络表，PCB编辑器才能从封装库中调入和原理图编辑器才能从封装库中调入和原理图元件相对应的元件相对应的PCB元件引脚封装，才知道各封装元件引脚封装，才知道各封装焊盘之间的相互连接关系（该连接关系就称为网焊盘之间的相互连接关系（该连接关系就称为网络）。而在络）。而在Protel DXP中，并不一定要通过载入中，并不一定要通过载入网络表才能调入网络表才能调入PCB元件封装和网络，但读者可元件封装和网络，但读者
16、可以通过网络表查看各元件编号、参数是否正确，以通过网络表查看各元件编号、参数是否正确，封装是否合适，元件之间的网络连接关系是否正封装是否合适，元件之间的网络连接关系是否正确等，下面介绍产生网络表的方法。确等，下面介绍产生网络表的方法。 产生网络表 执行【执行【Design】设计设计/ 【Netlist】网络表网络表/Protel 菜单命令，如菜单命令，如图所示，将建图所示，将建立网络表立网络表“三三端稳压端稳压.NET”。 新建PCB文件并规划电路板 必须根据元件的多少、大小必须根据元件的多少、大小,以及电路板的外壳限制等因素确定电路板以及电路板的外壳限制等因素确定电路板的尺寸大小，除用户特殊
17、要求外，电路板尺寸应尽量满足电路板外形尺的尺寸大小，除用户特殊要求外，电路板尺寸应尽量满足电路板外形尺寸国家标准寸国家标准GB9316-88的规定（参见附录），本例电路板元件不多，的规定（参见附录），本例电路板元件不多，但为了讲解演示方便，采用了较大的电路板尺寸：但为了讲解演示方便，采用了较大的电路板尺寸：100mm（宽）（宽）40mm（高）。（高）。 规划电路板的二种方法 确定电路板的尺寸大小后，就可新建确定电路板的尺寸大小后，就可新建PCB文件，并规划电路板了，规划文件，并规划电路板了，规划电路板有二种方法：电路板有二种方法：一种方法采用一种方法采用PCB板向导规划板向导规划，此方法快捷，
18、易于，此方法快捷，易于操作，是一种较为常用的方法。操作，是一种较为常用的方法。另一种为新建另一种为新建PCB文件后，在机械层手文件后，在机械层手工绘制电路板边框，工绘制电路板边框，在禁止布线层手工绘制布线区，标注尺寸，该方法在禁止布线层手工绘制布线区，标注尺寸，该方法比较复杂，但灵活性较大，可以绘制较为特殊的电路板。本电路板采用比较复杂，但灵活性较大，可以绘制较为特殊的电路板。本电路板采用较为简单的第一种方法。较为简单的第一种方法。1. 选择PCB板向导 单击单击 【File】标签，】标签，将出现如图所示的将出现如图所示的文件面板，选择文件面板，选择 【PCB Board Wizards 】P
19、CB板向导，弹出图所板向导，弹出图所示的示的PCB板向导欢板向导欢迎界面。迎界面。 PCB板向导欢迎界面 2. 尺寸单位选择 单击单击“Next”按钮，弹出尺按钮，弹出尺寸单位选择对寸单位选择对话框。尺寸单话框。尺寸单位选择对话框，位选择对话框，有英制（有英制（mil）和公制（和公制（mm）二种选择，读二种选择，读者可以根据兴者可以根据兴趣选择尺寸类趣选择尺寸类型，本例选择型，本例选择英制单位英制单位mil。 3、PCB板类型选择4、PCB板用户自定义 5、信号层、内电源层选择 其中【其中【Signal Layer】信号层】信号层默认为默认为2层，可层，可以不必修改，以不必修改，而【而【Pow
20、er Planes】内电】内电层默认为层默认为2层，层，由于本例电路由于本例电路较简单，不必较简单，不必使用内电源层，使用内电源层，将其修改为将其修改为0。 6、过孔类型选择 选择选择【Thruhole Vias only】通孔类型（默认项），】通孔类型（默认项），因为没有内电源因为没有内电源/接地层，所以不使用盲孔形式。接地层，所以不使用盲孔形式。 7、元件类型选择 在大部分元件类型项选择【在大部分元件类型项选择【Through-hole components】直插式元件类型，因为三端稳压电源中】直插式元件类型，因为三端稳压电源中使用的元件全部为穿插式封装；相邻焊盘间的导线数项使用的元件全部
21、为穿插式封装；相邻焊盘间的导线数项选【选【One Track】 一条导线，因为该板布线密度并不高。一条导线，因为该板布线密度并不高。 8、导线、过孔、安全间距设置 9、PCB板向导结束 PCB板向导制作完成的电路板 7.5 元件布局 元件布局有二种方法，一种为自动布局自动布局，该方法利用PCB编辑器的自动布局功能，按照一定的规则自动将元件分布于电路板框内，该方法简单方便，但由于其智能化程度不高，不可能考虑到具体电路在电气特性方面的不同要求，所以很难满足实际要求；另一种为手工布局手工布局，设计者根据自身经验、具体设计要求对PCB元件进行布局，该方法取决于设计者的经验和丰富的电子技术知识，可以充分
22、考虑电气特性方面的要求，但需花费较多的时间。一般情况下我们可以采用二者结合的一般情况下我们可以采用二者结合的方法，先自动布局，形成一个大概的布局轮廓，方法，先自动布局，形成一个大概的布局轮廓，然后根据实际需要再进行手工调整。然后根据实际需要再进行手工调整。 自动布局 1、执行、执行【Tools】工具工具/【Auto Placement】自动自动布局布局/【Auto Place】菜单命令，如图所示。菜单命令，如图所示。 2、选择布局方式 选择选择【Cluster Placer】群组方式布局元件】群组方式布局元件，点击，点击【OK】按钮，启动自动布局过程，自动布局完成后】按钮，启动自动布局过程，自
23、动布局完成后的布局结果如图所示，可以看到自动布局的结果很不的布局结果如图所示，可以看到自动布局的结果很不理想，必须进行手工调整。理想，必须进行手工调整。 3、自动布局结果手工调整元件布局 根据原理图和电子线路方面的知识可以进一步对自动布局结果进行手工调整，根据原理图和电子线路方面的知识可以进一步对自动布局结果进行手工调整，手工布局时一般优先考虑电路中的核心元件和体积较大的元件，如本例中可手工布局时一般优先考虑电路中的核心元件和体积较大的元件，如本例中可先确定三端稳压块先确定三端稳压块VR1和电解电容和电解电容C1、C4的位置。的位置。 手工布局过程中注意各元件不要重叠，手工布局过程中注意各元件
24、不要重叠，功率较大元件的位置不能靠的太近，功率较大元件的位置不能靠的太近，尽量使飞线不要交叉，飞线长度较短；电路板中元件尽量均匀分布，尽量使飞线不要交叉，飞线长度较短；电路板中元件尽量均匀分布，不要全不要全部挤到一角或一边；以及便于和原理图对照分析，便于安装、维修、调试等部挤到一角或一边；以及便于和原理图对照分析，便于安装、维修、调试等电气方面的要求。对三端稳压电源进行手工布局调整，布局结果如图所示。电气方面的要求。对三端稳压电源进行手工布局调整，布局结果如图所示。 飞线飞线 如果要采用自动布线，必须首先设置好布线规则，然后如果要采用自动布线，必须首先设置好布线规则，然后PCB编辑器才能按照编
25、辑器才能按照预设的布线规则自动地完成导线的绘制，具体步骤如下：预设的布线规则自动地完成导线的绘制，具体步骤如下： 设置自动布线规则 布线也有二种方式：自动布线和手工布线，自动布线方便快捷，但不一定满足布线也有二种方式：自动布线和手工布线，自动布线方便快捷，但不一定满足电气特性方面的要求。手工布线要求布线者具有较丰富的实际经验，且工作电气特性方面的要求。手工布线要求布线者具有较丰富的实际经验，且工作量较大，耗时较多。所以一般也采用二者结合的方法，先进行自动布线，然量较大，耗时较多。所以一般也采用二者结合的方法，先进行自动布线，然后手工修改不合理的导线，甚至可以采用先预布一定导线锁定后，再采取自后
26、手工修改不合理的导线，甚至可以采用先预布一定导线锁定后，再采取自动布线与手工调整相结合的方法。动布线与手工调整相结合的方法。 1、执行、执行【Design】设计】设计/【Rules】规则菜单命令，出现如图】规则菜单命令，出现如图所示所示PCB设计规则设置对话框。设计规则设置对话框。 PCB设计规则设置对话框 并非所有的布线规则都需要重新设置，在一般电路板中，只并非所有的布线规则都需要重新设置，在一般电路板中，只需依据实际情况或设计要求对主要的布线规则进行设置，而需依据实际情况或设计要求对主要的布线规则进行设置，而其它规则可以采用默认参数，一般主要的布线规则有布线层其它规则可以采用默认参数，一般
27、主要的布线规则有布线层面选择和导线宽度设置。本章的主要目的是使读者理解电路面选择和导线宽度设置。本章的主要目的是使读者理解电路板的制作过程和步骤，所以本节暂时只介绍几项主要的布线板的制作过程和步骤，所以本节暂时只介绍几项主要的布线规则设置方法，其它的布线规则采用默认值即可。规则设置方法，其它的布线规则采用默认值即可。 设置导线宽度规则设置导线宽度规则Width ConstraintWidth Constraint 在电路板中，导线宽度关系到电路板的可靠性和布线难度，导在电路板中，导线宽度关系到电路板的可靠性和布线难度，导线宽度太窄，一方面铜箔导线在焊接以及长期的使用过程中容线宽度太窄，一方面铜
28、箔导线在焊接以及长期的使用过程中容易脱落、断裂，特别对于高压、大电流的导线，如电源、接地易脱落、断裂，特别对于高压、大电流的导线，如电源、接地线太窄，可能造成铜箔导线电流过大而烧毁电路板等后果，严线太窄，可能造成铜箔导线电流过大而烧毁电路板等后果，严重时可能引起火灾；另一方面导线太窄也造成电路板厂家制作重时可能引起火灾；另一方面导线太窄也造成电路板厂家制作困难，成本提高；但导线宽度也不是越宽越好，困难，成本提高；但导线宽度也不是越宽越好，导线越宽，自导线越宽，自动布线时走线越困难，布通率越低动布线时走线越困难，布通率越低，因此在自动布线前，必须，因此在自动布线前，必须根据实际情况和具体设计要求
29、合理设置自动布线时的导线宽度。根据实际情况和具体设计要求合理设置自动布线时的导线宽度。 为了满足不同网络导线宽度的不同要求，同时不使电路板面为了满足不同网络导线宽度的不同要求，同时不使电路板面积过大，我们可以采取同时设置几个积过大，我们可以采取同时设置几个导线宽度规则的办法：导线宽度规则的办法：一一般般先设置一个整体电路板导线宽度的普通规则，先设置一个整体电路板导线宽度的普通规则，然后根据实际然后根据实际情况情况对于大电流的个别网络导线分别设置较大的导线宽度。对于大电流的个别网络导线分别设置较大的导线宽度。 1. 设置整体电路板导线规则 在导线宽度规则设置选择对话框中，选择【在导线宽度规则设置
30、选择对话框中，选择【Width】导线宽度选项，可以看到对话】导线宽度选项，可以看到对话框右栏中已经有了一个默认的导线规则，设置【框右栏中已经有了一个默认的导线规则，设置【Where the First object matches】规则适用范围选项为【规则适用范围选项为【All】整体电路板，导线宽度默认值为】整体电路板，导线宽度默认值为10mil，如果合适，可，如果合适，可以不必修改，本例三端稳压电源中电路板面积较大，元件较少，另一方面也为讲以不必修改，本例三端稳压电源中电路板面积较大，元件较少，另一方面也为讲解和演示过程比较清楚，导线宽度设置较宽。具体参数设置如下：解和演示过程比较清楚，导线
31、宽度设置较宽。具体参数设置如下：【Maximum】最大宽度：】最大宽度： 40mil【Preferre】最优值：】最优值： 30mil【Minimum】最小：】最小：10mil 设置一般导线宽度 在导线宽度规则设置选择对话框中，选择在导线宽度规则设置选择对话框中，选择【Width】导线宽度选项，可以看到对话】导线宽度选项，可以看到对话框右栏中已经有了一个默认的导线规则，设置框右栏中已经有了一个默认的导线规则，设置【Where the First object matches】规则适用范围选项为规则适用范围选项为【All】整体电路板，导线宽度默认值为】整体电路板，导线宽度默认值为10mil，如果
32、合适，可，如果合适，可以不必修改，本例三端稳压电源中电路板面积较大，元件较少，另一方面也为讲以不必修改，本例三端稳压电源中电路板面积较大，元件较少，另一方面也为讲解和演示过程比较清楚，导线宽度设置较宽。具体参数设置如下：解和演示过程比较清楚，导线宽度设置较宽。具体参数设置如下：【Maximum】最大宽度：】最大宽度： 40mil 【Preferre】最优值：】最优值： 30mil【Minimum】最小：】最小：10mil 2特殊网络导线宽度设置 一般对于大电流网络我们必须单独设置导线宽度规则，如电源、接地网一般对于大电流网络我们必须单独设置导线宽度规则，如电源、接地网络等，本例中设地线络等，本
33、例中设地线GND导线宽度为导线宽度为60mil（最大（最大80mil,最小最小50mil），），电源电源NetC3_2导线宽度为导线宽度为50mil（最大（最大60mil,最小最小40mil），操作方法如），操作方法如下：下： 在导线宽度设置对话框中，选中【在导线宽度设置对话框中，选中【Width】规则项，单击鼠标右键，将弹】规则项，单击鼠标右键，将弹出如图所示的浮动菜单，选中【出如图所示的浮动菜单，选中【New Rule】新规则菜单，将在原】新规则菜单，将在原【Width】规则项上增加一个【】规则项上增加一个【Width1】新导线宽度规则设置项】新导线宽度规则设置项新增Width1导线宽度规
34、则设置项 设置【Where the First object matches】为 【Net】网络，在右侧的网络名称下拉列表框中选取“GND”，从而使本规则只改变GND地线的宽度，然后在下部分的参数栏中输入具体数值，点击【OK】 按钮完成设置，相同的方法可以完成VCC网络的设置。 该规则用于设置电路该规则用于设置电路板布线的信号层以及板布线的信号层以及各信号层布线的方向，各信号层布线的方向，即通过该规则可以决即通过该规则可以决定电路板的种类定电路板的种类双面板或单面板，系双面板或单面板，系统默认设置为双面板，统默认设置为双面板，即信号层为顶层和底即信号层为顶层和底层，其中顶层布线方层，其中顶层布
35、线方向默认为水平方向，向默认为水平方向，底层布线方向默认为底层布线方向默认为垂直方向。垂直方向。 在自动布线规则设置对在自动布线规则设置对话框中，双击话框中，双击【Routing Layers】布线层面选项，将弹布线层面选项，将弹出如图所示的布线层出如图所示的布线层面设置对话框面设置对话框 设置布线层面规则Routing Layers 布线层面设置对话框 【Not Used】不使用：不使用该层，一般在单面板中顶层将选择该项。】不使用：不使用该层，一般在单面板中顶层将选择该项。 【Horizontal】水平：使用该层，且按水平方向进行布线。】水平：使用该层，且按水平方向进行布线。 【Vertic
36、al】垂直：使用该层，且按垂直方向进行布线。】垂直：使用该层，且按垂直方向进行布线。 【Any】任意：使用该层，且按任意方向布线，一般单面板】任意：使用该层，且按任意方向布线，一般单面板 底层设置为该项。底层设置为该项。 【Where the First object matches】 规则适用范围：该参规则适用范围：该参数可确定该规则的适用范围，可选项为数可确定该规则的适用范围，可选项为【Net】网络、】网络、【Whole Board】全体电路板等，对于布线层面选择规则，】全体电路板等，对于布线层面选择规则，该项选该项选【Whole Board】全体电路板。】全体电路板。板层设置规律如果要制
37、作单面板，布线层面可设置为顶层不使用，底层布线方向没有限如果要制作单面板，布线层面可设置为顶层不使用，底层布线方向没有限制，可以任意方向，制，可以任意方向，因此单面板层面设置如下：因此单面板层面设置如下： 【Top Layer】：】：【Not Used】 【Bottom Layer】：】：【Any】对于双面板，顶层、底层都使用，为了减小二层电路板导线之间的耦合程对于双面板，顶层、底层都使用，为了减小二层电路板导线之间的耦合程度，二层导线的布线方向应尽量垂直交叉错开，否则上下层导线相互平行，度，二层导线的布线方向应尽量垂直交叉错开，否则上下层导线相互平行，中间仅隔电路板的绝缘基板，导线铜箔和绝缘
38、基板之间形成电容，将导致中间仅隔电路板的绝缘基板，导线铜箔和绝缘基板之间形成电容，将导致二层铜箔导线之间的交流信号相互耦合形成干扰。二层铜箔导线之间的交流信号相互耦合形成干扰。因此为了提高双层板的因此为了提高双层板的抗干扰能力，各层面必须交叉设置如下：抗干扰能力，各层面必须交叉设置如下： 【Top Layer】：【】：【Horizontal】（或【】（或【Vertical】）】） 【Bottom Layer】：【】：【Vertical】（或【】（或【Horizontal】）】）本例中由于元件较少，电路板面积较大，为降低成本，所以设置为单面板。本例中由于元件较少，电路板面积较大，为降低成本，所以
39、设置为单面板。 自动布线和3D效果图 1、执行【、执行【Auto Route】自动布】自动布线线/【All】菜单】菜单命令。命令。 2. 弹出如图所示的弹出如图所示的自动布线策略选自动布线策略选择对话框，一般择对话框，一般采用默认第一项采用默认第一项参数即可。参数即可。 自动布线信息报告 在图所示的自动布线策略设置对话框中，点击在图所示的自动布线策略设置对话框中，点击【Route All】布所有导线按钮，将启动自动】布所有导线按钮，将启动自动布线过程，本例中元件较少，布线速度很快，布线过程，本例中元件较少，布线速度很快，自动布线过程中弹出如图所示的自动布线信息自动布线过程中弹出如图所示的自动布
40、线信息报告栏。报告栏。 三端稳压电源自动布线结果 5. 观看电路板3D效果图。 (a) (a) 静态时看不到布线效果静态时看不到布线效果 (b) (b) 按按EndEnd键刷新屏幕时可以看到布线效果键刷新屏幕时可以看到布线效果 执行菜单命执行菜单命令令 【View】视图视图/【Board in 3D】电路板】电路板3D效果效果 菜单菜单命令，可以命令，可以观看到电路观看到电路板的立体效板的立体效果图果图上机实训制作单管放大电路PCB板 1. 1. 上机任务上机任务 制作如图所示的单管放大电制作如图所示的单管放大电路路PCB板，要求制作单面板，要求制作单面板，板，PCB板尺寸为板尺寸为60mm(
41、2380mil)40mm(1580mil)。 2. 任务分析 该该PCB板元件不多，三极管板元件不多，三极管Q1为直插式塑封三极管，不能使用默认封装为直插式塑封三极管，不能使用默认封装BCY-W3。这是因为显示隐藏管脚的。这是因为显示隐藏管脚的NPN型三极管原理图符号如图型三极管原理图符号如图 (a)所示，所示，其第其第1引脚为引脚为C极，第极，第3引脚为引脚为E极。而实际三极管的管脚排列如图极。而实际三极管的管脚排列如图 (b)所示，所示，第第1脚为脚为E极，第极，第3脚为脚为C极，而默认封装极，而默认封装BCY-W3的管脚排列如图的管脚排列如图 (c)所示，所示，所以如果采用默认封装，将导
42、致安装的三极管所以如果采用默认封装，将导致安装的三极管C、E极倒置，造成极倒置，造成PCB板严重板严重错误，所以必须将引脚封装更改为错误，所以必须将引脚封装更改为“BCY-W3/H.7”，如图，如图 (d)所示。所示。 (a) NPN型三极型三极管原理图符号管原理图符号 (b) 9013实际三极实际三极管的管脚排列管的管脚排列 (c) 原默认封装原默认封装BCY-W3 (d)更改后的封装更改后的封装BCY-W3/H7 3. 操作步骤和提示 （1）绘制单管放大原理图，并为各元）绘制单管放大原理图，并为各元件确定合适的引脚封装，其中将三件确定合适的引脚封装，其中将三极管极管Q1的封装更改为的封装更
43、改为“BCY-W3/H.7”。（2）产生网络表，并检查各元件编号、）产生网络表，并检查各元件编号、参数、引脚封装是否正确。参数、引脚封装是否正确。（3）利用向导新建）利用向导新建PCB板。板。（4）利用更新载入）利用更新载入PCB元件和连接网元件和连接网络。络。 4. 利用更新载入PCB元件和连接网络（5）元件布局 先自动布局，然后手工调整，完成后的效果如图所示。先自动布局，然后手工调整，完成后的效果如图所示。自动布线（6）设置自动布线规则。其中一般导线宽度为：）设置自动布线规则。其中一般导线宽度为： 【Maximum】40mil， 【Preferre】30mil，【，【Minimum】10m
44、il。电源和接地线宽度为：【电源和接地线宽度为：【Maximum】80mil，【，【Preferre】60mil，【Minimum】40mil。（7）自动布线，效果如图所示。）自动布线，效果如图所示。（8）观看）观看PCB板板3D效果。效果。 本章小结 本章通过制作一个较为简单的三端稳压电源本章通过制作一个较为简单的三端稳压电源PCB板，使读者初步体验电路板制作的主要过板，使读者初步体验电路板制作的主要过程，增强电路板制作的信心，重点讲解了程，增强电路板制作的信心，重点讲解了PCB元件封装的确定，利用向导产生元件封装的确定，利用向导产生PCB板的步骤，板的步骤，自动布线规则的含义和设置方法，以
45、及自动布自动布线规则的含义和设置方法，以及自动布局和自动布线等操作。同时读者也必须充分的局和自动布线等操作。同时读者也必须充分的认识到，本章所选的实例电路板非常简单，布认识到，本章所选的实例电路板非常简单，布线的结果也并不十分理想，在后面的章节中我线的结果也并不十分理想，在后面的章节中我们还需继续学习电路板的进一步改进和完善。们还需继续学习电路板的进一步改进和完善。 上机实训：制作三端稳压电源电路上机实训：制作三端稳压电源电路PCBPCB板板 1. 1. 上机任务上机任务 制作如图所示的三端制作如图所示的三端稳压电源电路稳压电源电路PCB板，板，要求制作单面板，要求制作单面板，PCB板尺寸为板
46、尺寸为100mm(4000mil )40mm(1580mil)。 100mil =2.54mm 400mil =10mm=1cm操作步骤和提示操作步骤和提示 、启动、启动Protel DXP2、创建、创建PCB工程文件：工程文件：执行菜单命令执行菜单命令【File】/【New】/【PCB Project】3、命名并保存、命名并保存PCB工程文件：工程文件： 【File】/【Save Project】 “三端稳压电源三端稳压电源.PRJPCB”4、创建原理图文件：、创建原理图文件：执行菜单命令执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic】5、命名并保存原理图文件：、命名并保存原理图
47、文件：【File】/【Save】 “三端稳压电源三端稳压电源.SchDOC”6、绘制三端稳压电源电路原理图：、绘制三端稳压电源电路原理图：操作步骤和提示操作步骤和提示 执行菜单命令执行菜单命令【Project】/【Compile PCB Projects】7、编译工程、编译工程（1）三端稳压块的封装更改为）三端稳压块的封装更改为“SFM-T3/X1.6V”（2）滤波电感）滤波电感L1的封装更改为常用的直插式电解电容封装的封装更改为常用的直插式电解电容封装“RB5-10.5”（3）二极管）二极管D1D4的封装要改为常用直插式二极管封装的封装要改为常用直插式二极管封装“DIODE-0.4” （4）
48、其它元件的封装不变，采用系统默认的封装）其它元件的封装不变，采用系统默认的封装8、确定合适的元件封装、确定合适的元件封装（元件封装的更改方法详见教材（元件封装的更改方法详见教材P131P133或幻灯片或幻灯片 6 ）9、再一次编译工程，纠错，保存文件、再一次编译工程，纠错，保存文件 10、产生网络表，并纠错。、产生网络表，并纠错。方法：执行方法：执行【Design】/ 【Netlist】/【Protel】 操作步骤和提示操作步骤和提示 11、新建、新建PCB文件并规划电路板文件并规划电路板 ：利用：利用PCB板向导自动规划电路板板向导自动规划电路板（1）单击）单击 【File】标签，在文件面板
49、中的】标签，在文件面板中的New from template项目中选择项目中选择 【PCB Board Wizards 】PCB板向导，弹出板向导，弹出PCB板向导欢迎界面板向导欢迎界面操作步骤和提示操作步骤和提示 （2）单击）单击 【Next】按钮，选择尺寸单位：选择英制单位】按钮，选择尺寸单位：选择英制单位mil 单击单击“Next”按钮，弹出尺按钮，弹出尺寸单位选择对寸单位选择对话框。尺寸单话框。尺寸单位选择对话框，位选择对话框，有英制（有英制（mil）和公制（和公制（mm）二种选择，读二种选择，读者可以根据兴者可以根据兴趣选择尺寸类趣选择尺寸类型，本例选择型，本例选择英制单位英制单位m
50、il。 操作步骤和提示操作步骤和提示 （3）单击）单击 【Next】按钮，选择】按钮，选择PCB板类型：选择板类型：选择Custon用户自定义用户自定义 操作步骤和提示操作步骤和提示 （4）单击）单击 【Next】按钮，设置电路板尺寸：】按钮，设置电路板尺寸：电路板形电路板形Outline ShapeRectangular(方形方形) Width4000mil（100mm） Height1580mil (40mm) 其它采用默认设置。其它采用默认设置。 操作步骤和提示操作步骤和提示 （5）单击）单击 【Next】按钮，选择信号层、内电源层】按钮，选择信号层、内电源层 ：【：【Signal La
