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第12章 PCB的手动布局与手动布线 以一个简单电路的单面电路板的设计为例，讲解印刷电路板的手工布局与手工布线操作，掌握PCB设计的基本操作。 12．1 放置对象 在PCB设计中，要在电路板上放置元件，然后根据元件问的电气连接关系放置导线并放置一些标注文字等。 12．1．1 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Absolute Origin(绝对原点)。用户可根据需要自己定义坐标系，设置用户坐标原点，该坐标原点称Relative Origin(相对原点)，或称当前原点。 12．1．2 放置元件 1．放置元件的操作步骤 ①单击放置工具栏的 ②弹出如图l2-1-1所示的放置元件对话框。 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。 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。 注意，在Locked属性中，它和Tools/Preferences命令打开的Preferences对话框中的Options选项卡中的Protect Locked Objects复选框有关。 12．1．3 放置焊盘 虽然在元件的封装上已经包含了焊盘，但有时要从电路板上引出一些输入、输出线，可以通过放置焊盘来实现。 1．放置焊盘的步骤 ①单击放置工具栏中的 ②光标变为十字形，光标中心带一个焊盘。 ③这时，光标仍处于命令状态，可继续放置焊盘。 2．设置焊盘的属性 在放置焊盘过程中按下Tab键，或用鼠标左键双击放置好焊盘，均可弹出焊盘属性对话框。如图12-1-3所示，它包括3个选项卡，可设置焊盘的有关参数。 (1)Properties选项卡 (2)Pad Stack(焊盘栈)选项卡 在properties选项卡中，Use Pad Stack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。 1 2．1．4 放置过孔 对于双面板或多层板，不同层之间的电气连线是靠过孔来连接的。 1．放置过孔的步骤 ①单击放置工具栏的曩按钮，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，可继续放置其他过孔。 ④单击鼠标右键，退出命令状态。 2．过孔属性设置 在放置过孔过程中，按Tab键，或用鼠标左键双击已放置的过孔。 12．1．5 放置导线 1．放置导线的操作步骤 ①单击放置工具栏中的 ②放置直线：当光标变成十字形，将光标移到导线的起点，单击鼠标左键，然后将光标移到导线的终点，再单击鼠标左键，一条直导线被绘制出来，单击鼠标右键，结束本次操作。 ③放置折线：与放置直线不同的是，当导线出现90°或45°转折时，在终点处要双击鼠标左键。 ④放置完一条导线后，光标仍处于十字形，将光标移到其他新的位置，再放置其他导线。 ⑤最后，单击鼠标右键，光标变成箭头形状，退出该命令状态。 2．设置导线的参数 图12-1-5
交互式布线设置对话框 |
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12．2 手工布局 布局实际上就是如何在一块印刷电路板上放置元件。 图12-2-1 增加的电路 12．2．1 设置布局范围 1．设置当前原点 在PCB编辑器中，新建一个PCB文件后，系统已经定义了一个坐标系，该坐标系的原点称为绝对原点(Absolute Origin)，其位置在工作窗口的左下角。 2．确定电路板层的数目 由于电路比较简单，我们采用单面板结构。新建一个PCB文件时，系统默认信号层为两层，即顶层和底层。 3．确定电路板的尺寸大小 每一块电路板都有外形及一定的尺寸。可以在机械层通过画线的方法，确定电路板的外形尺寸。定义该板为长方形，X方向长2300mil，Y方向高2500mil。具体操作步骤如下。 ①选择当前工作层为机械层 ②设置当前原点。 ③执行菜单命令Place/Line，光标变成十字形。 ④将光标移到当前原点处，单击鼠标，确定起点 12．2．2加载与浏览PCB元件库 确定电路板的外形尺寸后，就可以开始向电路板中放置元件。 ①执行菜单命令Design/Add／Remove Library；或单击主工具栏的 ②加载PCB元件库：在弹出如图12-2-4所示的PCBLibraries对话框中，在“搜寻”栏中确定所需元件库文件的路径。 ③移除PCB元件库的操作：在图12-2-4中的Selected Files框中，选取要移除的PCB元件库文件，单击Remove按钮即可。 ④浏览PCB元件库的操作：执行菜单命令DesignBrowse Components。 图12-2-5 浏览元件库对话框 1 0．2．3 手工布局与布局的调整 1．根据原理图放置元件 加载元件库后，就可向电路板上放置元件了。 放置元件、放置焊盘和放置字符串的操作步骤见12．1节中部分内容。 2．布局的调整 虽然将元件放置到电路板上，但元件的位置未必合理，元件的排列未必整齐美观，所以，有必要对某些元件的位置进行调整。 (1)选取元件 选取元件的方法。 (2)移动元件 移动元件的方法。 (3)旋转元件 当有些元件的方向需要调整时，要对元件进行旋转操作。 (4)排列元件 如同原理图编辑器一样，在PCB编辑器中，系统也提供了元件的排列对齐功能。 (5)调整元件标注 元件标注字符的位置、大小和方向等不合适，虽然不会影响电路的正确性，但影响电路板的美观，所以，在布局和布线结束之后，均要对元件的标注字符进行调整。 12．3 手工布线 完成布局之后，就可以进行布线了。布线操作就是根据原理图中元件之间的连接关系，在各元件的焊盘之间放置导线。 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，在放置导线过程中，还可以使用空格键来切换导线的方向。 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： ①将电路板的当前工作层切换为底层(Bottom Layer)。 ②执行菜单命令Place/Line，或单击放置工具栏的 ③放置直线时，当光标变成十字形，将光标移到导线的起点焊盘。 ④单击鼠标右键，结束放置导线命令状态。 4．电源和接地线加宽 为了提高抗干扰能力，增加系统的可靠性，往往需要将电源线、接地线和一些通过电流较大的导线加宽。现将两条交流电源线加宽，操作步骤如下： ①将光标移到需要加宽的电源线或地线。 ②双击鼠标左键，弹出如图l2-3-1所示的导线属性对话框。 ③在对话框中的Width文本框中输入导线的宽度值即可，如线宽从l0mil变为20mil。其他导线的加宽的操作步骤相同。 因为导线是由一段段线段组成的，采用这种方法来加宽导线，操作起来比较烦琐。 另外，在放置导线的过程中，按下TAB键，直接在弹出的属性设置对话框中设置导线的宽度，这样操作更方便。 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。调整的方法同布局后的元件标注的调整相同。
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单面板，比较难走线，和
付铜 |
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