电路原理图与电路板设计

电路板设计

电路原理图与电路板设计

—成都理工大学工程技术学院

姓名： 吴 新 伟

班级： 电科一班

专业： 电子科学与技术

学号： 201020109138

日期： 2012/11/6

电路板设计

相对于电子产品来说，电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路，电路板设计的合理性与产品的的生产及产品的质量密切相关，虽然通过前面的学习可以学会Protel99SE软件的使用，但是要想设计出实用的电路板还需要学习一般设计原则和抗干扰设计。

一般原则

（1）电路板的选用方面

常见的电路板的厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。选择电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。主要是应该保证足够的刚度和强度。

（2）电路板尺寸方面

从成本、铜模线长度、抗噪声能力考虑，电路板尺寸越小越好，但是电路板版的尺寸太小，散热就不好，且相邻的铜模线之间容易引开干扰。

（3）布局方面

布局有两种方式，一种是手动布局，另一种是自动布局。不论哪种都要遵循如下原则：

◆特殊元件的布局

高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰，易受干扰的原件不能距离太近。注意预留出电路板的安装孔和支架的安装孔。

◆ 按照电路功能布局

一般情况下，尽可能按照原理图的原件安排对元器件进行布局，信号左边进入，从右边输出，从上边输入，从下边输出。元件安排应该均匀、整齐、紧凑，原则是减小和缩减各个元件之间的引线和连接；数字电路应该与模拟部分分开布局。

◆ 元器件里电路板边缘的距离

所有元器件均应该放置在离板边缘3cm以内的位置

◆ 元器件放置的顺序

首先放置与结构紧密配合的固定位置的元器件，再放置特殊元器件和大元器件，最后放置小元器件。

（4）布线方面

布线也有两种方式，一种是手动布线，另一种是自动布线。不论哪种布线都要遵循以下原则

◆ 线长

铜模线应该尽可能短，铜模线的拐弯处应为直角或斜角；双面布线时，两条导线应该避免相互平行，以减小寄生耦合。线宽一般不小于0.2mm，在集成电路座焊盘之间走两根线时，焊盘直径为50mil,线宽和线间距路都是10mill，当焊盘之间走一根线时，焊盘直径为64mill，线宽与线距都为12mill。

◆ 线间距

相邻铜模线之间的距离应该满足电气安全要求，同时为了便于生产，间距之间应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值。在布线

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密度低的情况下，间距应该尽可能的大。

◆ 屏蔽和接地

铜母线的公共地线，应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线，这样可以使屏蔽能力增强。另外地线的形状最好做成环路或网格状。多层电路板由于采用内层做电源和地线专用层，因而可以起到更好的屏蔽效果。

（5）焊盘方面

通常情况下以金属引脚直径加上0.2mill作为焊盘的内孔直径，而焊盘外

径应该为焊盘孔直径加1.2mill，最小应该为焊盘孔直径加1.0mill。常用的焊盘尺寸是：

应该注意的事项如下：

◆ 焊盘孔边缘到电路板边的距离要大于1mm，这样就可以避免加工时导致焊盘缺损。

◆ 焊盘补泪滴，当与焊盘连接的铜模线较细时，要将焊盘与铜模线之间的连接设计成泪滴状，这样可以使焊盘不容易剥离，而铜模线与焊盘之间的连线不易断

开。

◆ 相邻的焊盘要避免有锐角。

（6）大面积填充方面

电路板上的大面积填充的目的有两个，一个是散热，另一个是用屏蔽来减小干扰，

为避免焊接时产生的热使电路板产生的气体无处排放而使铜模脱落，应该在大面积填充上开窗口，或使填充为网格状。使用敷铜也可以达到抗干扰的目的，而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。

（7）跨接线方面

在单面电路板设计中，当有些铜模线无法连接时，通常的做法是使用跨接线，跨

接线的长度应该选择如下几种：6mm,8mm,10mm。超出此范围会在生厂上引起麻烦。

以收音机为例

首先明确各步骤：

设置原理图设计环境—→放置元件—→原理图布线—→编辑调整—→检查原理图—→

生成网络表—→打印输出

⒈新建一个“工程项目”——“设计数据库”。打开Protel 99SE，点选“File” “New”，将会跳出一个对话框“New Design Database”，并且在“Database File Name”栏中更改设计名称，同时点选“Database Location” 中 的“Browse”按钮，重新更改或确认“设计文件”的存放路径，方便之后的 调用、查找等操作，然后点击“OK”。

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⒉设置原理图和图形编辑环境。菜单“Tool/Preferences”用于设置原理图和图形编辑环境。

⒊给原理图设置界面。在“设计数据库”栏目下，选择“New”，在跳出

的对话框“New Document”中，选择“Schematic Document”，点击“OK”。 ⒋将元件从元件库中取出，进行原理设计，同时需要注意的是，在原理图中连线因选择具有电气属性的线，即“Place wire”按钮。

⒌画完原理图之后，进行ERC检查：菜单“Tool/ERC”按钮进行ERC的规则检查。

结果如图：

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⒍生成PCB图。菜单“Design” “Create Netlist”然后在跳出的对话框中点选“OK”按钮，就会进入“.NET”文件。

⒎进行电路板设计。导入“网络表”，在菜单“Design” “Load Nets”，在跳出的窗口中，点击“Browse”选择“.Net”文件后，点击“OK”，在点击“Execute”，就可以将网络表导入至PCB图中了。

结果如图：

⒏布线设计。一般情况下，我们自己都是用手动布线，因每个封装放置的位置不一样，最后的连接方式也是大不一样的。我们尽量然同端接近排列，以便走线。

结果如图：

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注意，在打印用于热转印的PCB图时，应将除BottomLayer层外的所有层删除掉，颜色设置为Black and White ，并显示焊盘孔。