印制电路板设计与应用项目化教程

项目1 PCB设计软件的认知 1
项目描述 1
学习目标 1
项目实施 2
任务1.1 印制电路板的认知 2
1.1.1 印制电路板的功能 2
1.1.2 印制电路板的组成 3
1.1.3 印制电路板的种类 4
任务1.2 Protel简介 6
1.2.1 Protel的发展历史 6
1.2.2 Protel DXP 2004 SP2的特点 6
任务1.3 Protel DXP 2004 SP2的安装与卸载 7
1.3.1 Protel DXP 2004 SP2的安装 7
1.3.2 Protel DXP 2004 SP2的卸载 10
任务1.4 Protel DXP 2004 SP2的启动与设置 10
1.4.1 启动Protel DXP 2004 SP2 10
1.4.2 Protel DXP 2004 SP2中、英文界面切换 11
1.4.3 Protel DXP 2004 SP2的工作环境 12
1.4.4 Protel DXP 2004 SP2系统自动备份设置 13
任务1.5 PCB工程项目文件操作 14
1.5.1 新建PCB项目 14
1.5.2 保存项目 15
1.5.3 新建原理图文件 15
1.5.4 追加已有的文件到项目文件中 16
1.5.5 将项目中的文件移除 16
1.5.6 打开项目文件 16
1.5.7 关闭项目 16
1.5.8 项目文件与独立文件 16
项目小结 17
思考与练习 17
项目2 三极管放大电路原理图设计 18
项目描述 18
学习目标 19
项目实施 19
任务2.1 新建原理图文件与环境设置 19
2.1.1 新建PCB项目文件 19
2.1.2 新建原理图文件 20
2.1.3 原理图编辑器 20
2.1.4 原理图标准工具栏 20
2.1.5 图纸浏览器 21
2.1.6 图纸设置 21
2.1.7 设置网格尺寸 22
2.1.8 单位制的切换 22
任务2.2 三极管放大电路原理图的绘制 22
2.2.1 元器件库的加载 22
2.2.2 删除已经加载的元器件库 24
2.2.3 原理图配线工具 24
2.2.4 放置元器件 24
2.2.5 元器件的布局调整 26
2.2.6 全局查看全部对象 28
2.2.7 放置电源和接地符号 28
2.2.8 放置电路I/O端口 29
2.2.9 电气连接 30
2.2.10 元器件属性的调整 31
2.2.11 添加元器件的封装 37
任务2.3 电路波形与文字说明的添加 40
2.3.1 打开描画工具 40
2.3.2 绘制波形坐标轴 41
2.3.3 绘制电路波形 41
2.3.4 放置文字说明 42
2.3.5 文件的保存与退出 43
任务2.4 电气检查与生成网络表 43
2.4.1 设置检查规则 44
2.4.2 通过原理图编译进行电气规则检查 45
2.4.3 生成网络表 45
任务2.5 原理图与元器件清单输出 47
2.5.1 生成元器件清单 47
2.5.2 原理图打印输出 47
项目小结 49
思考与练习 49
项目3 原理图库文件的设计 51
项目描述 51
学习目标 52
项目实施 52
任务3.1 原理图库编辑器 52
3.1.1 启动原理图库编辑器 52
3.1.2 原理图库编辑器的管理 52
3.1.3 绘图工具栏 53
3.1.4 “工具”菜单 54
任务3.2 集成电路STC89C52RC的设计 55
3.2.1 准备工作 55
3.2.2 新建原理库并保存 55
3.2.3 关闭自动滚屏 55
3.2.4 元器件重命名 56
3.2.5 设置网格尺寸 56
3.2.6 将光标定位到坐标原点 56
3.2.7 绘制元器件符号 56
3.2.8 放置引脚 56
3.2.9 设置引脚属性 57
3.2.10 设置元器件属性 58
3.2.11 设置元器件封装 59
任务3.3 可变电容器的设计 60
3.3.1 绘制元器件符号 60
3.3.2 修改元器件属性 61
任务3.4 变压器的设计 62
3.4.1 绘制元器件符号 63
3.4.2 修改元器件属性 64
任务3.5 含有子元器件的多功能元器件DM74LS00N的设计 65
3.5.1 绘制元器件符号 65
3.5.2 绘制子元器件 66
3.5.3 修改元器件属性 67
任务3.6 电位器的设计 67
3.6.1 打开系统文件 68
3.6.2 绘制元器件符号 68
项目小结 69
思考与练习 69
项目4 单片机应用电路原理图设计 71
项目描述 71
学习目标 72
项目实施 72
任务4.1 母图设计 72
4.1.1 电路图纸符号设计 72
4.1.2 放置图纸入口 73
4.1.3 连接子图符号 74
4.1.4 由子图符号生成子图文件 75
4.1.5 电路层次的生成 75
任务4.2 扩展存储器子图设计 75
4.2.1 放置总线与总线入口 76
4.2.2 放置网络标签 76
4.2.3 阵列式粘贴 78
任务4.3 其他子图设计 79
任务4.4 层次电路网络表的生成 81
项目小结 81
思考与练习 81
项目5 三极管放大电路PCB设计 84
项目描述 84
学习目标 85
项目实施 85
任务5.1 PCB设计的基本概念 85
5.1.1 PCB的种类 85
5.1.2 铜膜导线 86
5.1.3 过孔 86
5.1.4 焊盘 86
5.1.5 飞线 86
5.1.6 封装 86
5.1.7 网格 86
5.1.8 安全间距 87
任务5.2 元器件封装 87
5.2.1 元器件封装的分类 87
5.2.2 常用元器件封装 87
任务5.3 PCB编辑器 93
5.3.1 启动PCB编辑器 93
5.3.2 PCB的工作层 94
5.3.3 PCB设计的相关设置 95
任务5.4 三极管放大电路PCB设计 98
5.4.1 PCB尺寸规划 98
5.4.2 放置螺钉孔等定位孔 100
5.4.3 放置元器件封装 101
5.4.4 修改元器件封装属性 102
5.4.5 元器件封装手工布局 104
5.4.6 PCB手工布线 105
5.4.7 添加信号和电源端口 107
项目小结 108
思考与练习 108
项目6 元器件封装制作 109
项目描述 109
学习目标 110
项目实施 100
任务6.1 PCB元器件库的创建与设置 110
6.1.1 PCB元器件库的创建 110
6.1.2 PCB元器件库的设置 111
任务6.2 SO16封装设计 111
6.2.1 查找74HC595的封装信息 111
6.2.2 使用设计向导绘制SO16封装 112
任务6.3 DIP16封装设计 114
任务6.4 AXIAL-0.5封装设计 116
任务6.5 CAN-8封装设计 118
项目小结 122
思考与练习 122
项目7 红外感应开关电路仿制 123
项目描述 123
学习目标 124
项目实施 124
任务7.1 准备工作 124
7.1.1 元器件的制作 124
7.1.2 元器件封装设计 125
任务7.2 红外感应开关电路原理图设计 127
7.2.1 绘制红外感应开关电路原理图 127
7.2.2 原理图文件错误检查 128
任务7.3 PCB文件的创建与封装导入 129
7.3.1 PCB文件的创建 129
7.3.2 绘制PCB电气边框 129
7.3.3 导入元器件封装 130
任务7.4 PCB手工布局及修改焊盘属性 131
7.4.1 PCB手工布局 131
7.4.2 修改焊盘属性 132
任务7.5 PCB手工布线 134
7.5.1 线宽规则和 小间隙规则设置 134
7.5.2 布线 135
任务7.6 PCB覆铜设计 136
7.6.1 设置覆铜连接方式 136
7.6.2 放置覆铜 136
项目小结 138
思考与练习 138
项目8 LED节能灯驱动电路仿制 140
项目描述 140
学习目标 141
项目实施 141
任务8.1 准备工作 141
8.1.1 绘制元器件符号 141
8.1.2 设计元器件封装 141
任务8.2 LED节能灯驱动电路原理图设计和文件检查 142
8.2.1 LED节能灯驱动电路原理图设计 142
8.2.2 LED节能灯驱动电路原理图文件的检查 143
任务8.3 PCB文件的创建与元器件封装的导入 143
8.3.1 PCB文件的创建 143
8.3.2 导入元器件封装 144
任务8.4 PCB手工布局 145
任务8.5 PCB手工布线 149
任务8.6 PCB露铜设计 151
任务8.7 PCB元器件报表的生成 152
项目小结 153
思考与练习 153
项目9 充电宝移动电源电路仿制 154
项目描述 154
学习目标 156
项目实施 156
任务9.1 准备工作 156
9.1.1 3绘制元器件符号 156
9.1.2 元器件封装设计 158
任务9.2 充电宝移动电源电路原理图设计 160
任务9.3 PCB文件的创建与封装导入 161
任务9.4 PCB手工布局 162
任务9.5 PCB布线规则设置 166
9.5.1 Electrical（电气规则） 166
9.5.2 Routing（布线设计规则） 169
9.5.3 SMT（表面贴片焊盘规则） 174
9.5.4 Mask（阻焊层规则） 175
9.5.5 Plane（电源层规则） 175
9.5.6 Testpoint（测试点规则） 176
9.5.7 Manufacturing（电路板制作规则） 177
9.5.8 High Speed（高频电路规则） 178
9.5.9 Placement（元器件布局规则） 179
9.5.10 Signal Integrity（信号完整性规则） 180
任务9.6 元器件预布线 181
9.6.1 独立焊盘的网络设置 181
9.6.2 PCB预布线 182
9.6.3 预布线锁定 182
任务9.7 PCB自动布线与手工调整 182
9.7.1 PCB自动布线 182
9.7.2 PCB手工调整 185
任务9.8 PCB添加泪滴 186
项目小结 187
思考与练习 187
项目10 功率放大器电路仿制 189
项目描述 189
学习目标 191
项目实施 191
任务10.1 准备工作 191
10.1.1 绘制元器件符号 191
10.1.2 元器件封装设计 192
任务10.2 功率放大器电路原理图设计 193
任务10.3 PCB文件的创建与封装导入 194
任务10.4 PCB自动布局与手工调整 195
10.4.1 PCB自动布局 195
10.4.2 PCB手工调整 196
任务10.5 PCB的手工布线与3D显示 198
10.5.1 PCB的手工布线 198
10.5.2 PCB的3D显示 200
任务10.6 设计规则检查 201
10.6.1 在线自动检查 201
10.6.2 手工检查 201
任务10.7 各种报表的生成 203
10.7.1 生成PCB信息报表 203
10.7.2 生成元器件报表 204
10.7.3 生成网络表状态报表 204
10.7.4 生成NC钻孔报表 206
项目小结 207
思考与练习 207
参考文献 209