电子工程图课件.ppt

.,1,学习情景2 电子工程图,.,2,电子工程图,1、 能够使用电子工程图制图方法，完成电子工程图制图和识图的任务；2、能够相互配合，具有团队精神；3、具有良好的职业道德和敬业精神；4、具有一定的计划组织能力和团队协作能力。,能力目标：,.,3,完成玩具猫PCB图的绘制 电子工程图课件,任务：,知识准备：,.,4,学习情景2 电子工程图学习要点:,1.学会识读电子产品生产中的有关图纸。 2. 学会设计印制电路板的方法。,.,5,2.1 识图,识图的基本知识 常用图纸的功能及识图方法,2.1 识图,.,6,2.1.1 识图的基本知识,学会识读图纸，有利于了解电子产品的结构和工作原理，有利于正确地生产、检测、调试电子产品，快速维修电子产品。 1熟悉常用电子元器件的图形符号，掌握这些元器件的性能、特点和用途。 2熟悉并掌握一些基本单元电路的构成、特点工作原理及各元器件的作用。 3了解不同图纸的不同功能，掌握识图的基本规律。,2.1 识图基本知识,上一级,.,7,电子工程图是用以描述电子整机设计内容、表达工程设计思想、指导生产过程的工程图。它采用“工程语言”描述，所用的“词汇”是各种图形、符号及记号，采用的“语法”则是有关符号的规则、标准及表达形式的简化方式等。,.,8,（1）工程图的基本要求,作为一个工程技术人员，应该培养严谨的科学作风，不仅应该在研制电路、设计产品工作中采取正确的步骤和方法，还必须使用国家规定的标准图形、符号、标志及代号来绘制工程图纸。对于电子工程图，国家标准已经对有关的图形、符号、标志及代号都做出了详细的规定，可参考GB4728.113电气图用图形符号和GB715987电气技术中的文字符号制定通则。 在实际工作中，虽然我们不希望使用国标的图纸，但是，由于国外技术的引进，非国标的图形符号不仅大量见诸于译著，而且还出现在专业的报刊书籍中。作为一种能力，要求我们在借鉴国外先进技术、维修进口产品的时候，能够读懂各种各样的图纸，包括一些虽然不规范但已被大家“约定成俗”的内容。,.,9,电子工程图分类组成,.,10,2.1.2 常用图纸的功能及读图方法（一）,1零件图 零件图是表示零部件形状、尺寸、所用材料、标称公差及其它技术要求的图样。 识读方法：先从标题栏了解零部件的名称、材料、比例、实际尺寸、标称公差和用途，再从已给的视图初步了解该零部件的大致形状，然后根据给出的几个视图，运用形体分析法及线面分析法读出零部件的形状结构。,2.1 识图图纸功能及读图方法,上一级,.,11,2.1.2 常用图纸的功能及读图方法（二）,2装配图 装配图是表示产品组成部分相互连接关系的图样。 识读方法：首先看标题栏，了解图的名称、图号；接着看明细栏，了解图样中各零部件的序号、名称、材料、性能及用途等内容，然后分析装配图上各个零部件的相互位置关系和装配连接关系等。 零件图和装配图配合使用，可用于产品的装配、检验、安装及维修中。,2.1 识图图纸功能及读图方法,上一级,.,12,装配图,2.1 识图图纸功能及读图方法,.,13,元器件明细表 元器件明细表用来指导生产，作为生产线在组织领料、备料、插装时的依据，它应包括元器件的名称、型号、规格、使用数量、有无代用型号及规格、是否指定生产厂家等,元器件明细表,.,14,元器件明细表只给出了整机所用元器件的参数，不能包括整机所用的全部材料。因此，除元器件明细表外，还应给出整机材料汇总表，作为管理人员核算成本、制定生产计划、安排材料采购、材料调拨、仓库存放等的依据。整机汇总表应包括以下内容： （1）机壳、底板、面板。 （2）机械加工件、外购部件。 （3）标准件。 （4）导线、绝缘材料等。 （5）备件及工具等。 （6）技术文件。 （7）包装材料。,.,15,2.1.2 常用图纸的功能及读图方法（三）,3方框图 方框图主要是用一些方框和少量图形符号来表示的一种图样，它主要是体现电子产品各个组成部分以及它们在电性能方面所起作用的原理和信号的流程顺序。 识读方法：从左至右、自上而下的识读，或根据信号的流程方向进行识读，在识读的同时了解各方框部分的名称、符号、作用以及各部分的关联关系，从而掌握电子产品的总体构成和功能。,2.1 识图图纸功能及读图方法,上一级,.,16,超外差收音机的原理方框图,2.1 识图图纸功能及读图方法,.,17,2.1.2 常用图纸的功能及读图方法（四）,4电原理图(DL) 电原理图是详细说明电子元器件相互之间、电子元器件与单元电路之间、产品组件之间的连接关系，以及电路各部分电气工作原理的图型。 识读方法：先了解电子产品的作用、特点、用途和有关的技术指标，结合电原理方框图从上至下、从左至右，由信号输入端按信号流程，一个单元一个单元电路的熟悉，一直到信号的输出端。,2.1 识图图纸功能及读图方法,上一级,.,18,电子工程图中的图形符号说明1有关符号的规定 （1）在工程图中，符号所在的位置及其线条的粗细并不影响其含义。 （2）符号的大小不影响含义，可以任意画成一种和全图尺寸相匹配的图形。但在放大或缩小时，图形的各部分都应按相同的比例放大或缩小。见图所示。,.,19,（3）在元器件符号的端点上加“”不影响符号的原义。但在数字电路的元器件中，元器件符号端点的“”另有含义。在开关元件中，“”表示接点，一般不能省略。（4）符号之间的连线画成直线或斜线不影响符号本身的含义。但符号本身的直线和斜线的含义不同，不能混淆。,.,20,2元器件代号 在电路图中元器件符号的旁边，一般都标有文字符号，作为该元器件的代号。这种代号只是该元器件的标志说明，并不是该元器件图形符号的组成部分。 在实际工作中，习惯用元器件的汉语拼音或英语单词的字头作元器件的代号。不同国家对同一种元器件所规定的代号也可能不同，如三极管有T、BG、Q、V等代号。好在这些文字符号只是附属记号，一般不会产生误解。,.,21,3下脚标码 （1）同一电路图中，同一元器件用符号代码加序号方法来标注。如R1、R2、，V1、V2、。 （2）如果电路由若干个单元电路组成，一般在元器件前加标号来区分。如1R1、1R2、，2R1、2R2、。 （3）一个元器件内有几个独立单元时，采用标码后再加附码方式来标注，如图中三刀三掷开关的表示方法。,.,22,.,23,4元器件参数标注 在电子设备生产工艺中，工程图一般不标出元器件的参数，而只标出代码，元器件的型号和规格参数放在元器件明细表中去说明。但在说明性图纸中一般需要将元器件的型号规格标出。标注的原则主要是参照以下两点进行的。 （1）标注要准确、简短。电路图中的元器件符号已经表达了其主要信息，符号旁的文字只是附加的必要信息。例如电阻的图形符号表示了它的的电气特性和额定功率，文字标注的是它的阻值。 在标注时还要注意文字的简短。例如对阻容元件标注时一般将过长的数字去掉，省略其基本单位，采用实用单位或辅助单位。例如1000pF标为1nF或1n，1000标为1k或1k。 （2）取消小数点。小数点在图中易被忽略或误读，小数点的位置可用单位来代替。例如0.56可标成56，5.6k标成5k6。,.,24,稳压电源电路原理图,2.1 识图图纸功能及读图方法,.,25,2.1.2 常用图纸的功能及读图方法（五）,5接线图(JL) 接线图是表示产品装接面上各元器件的相对位置关系和接线的实际位置的略图。接线图可和电原理图或逻辑图一起用于指导电子产品的接线、检查、装配和维修工作。 识读方法：先看标题栏、明细表，然后参照电原理图，看懂接线图，最后按工艺文件的要求将导线接到规定的位置上。,2.1 识图图纸功能及读图方法,上一级,.,26,放大电路接线图,2.1 识图图纸功能及读图方法,.,27,接线表,先将各零部件标以代号或序号，再编出它们的接线端子的序号，采用表格，把编好号码的线依次填写进去。这种方法在大批量生产中使用较多。,.,28,串联型稳压电源接线表,.,29,2.1.2 常用图纸的功能及读图方法（六）,6印制电路板组装图 是用来表示各种元器件在实际电路板上的具体方位、大小以及各元器件与印制板的连接关系的图样。 识读方法：应配合电原理图一起完成。 （1）首先读懂与之对应的电原理图，找出原理图中基本构成电路的关键元件。 （2）在印制电路板上找出接地端。 （3）根据印制板的读图方向，结合电路的关键元件在电路中的位置关系及与接地端的关系，逐步完成印制电路板组装图的识读。,2.1 识图图纸功能及读图方法,上一级,.,30,在所示的三极管两级放大电路中，关键元件是三极管T1和T2，图中靠近边缘的宽铜箔线是地线。以关键元件为主，向四周辐射，不难找出两图中各元件的对应及连接关系。,.,31,印制电路板组装图一般分为两类：画印制导线和不画印制导线。画印制导线的组装图是把印制板的顶层元器件标注和焊接面的印制导线画在同一图纸中，这种图纸一般适合于初学者练习装配焊接。不画印制导线的组装图是在图纸中只画出印制板的顶层元器件标注，这种图纸可以在装配生产线上指导工人进行插装、安排工序。,.,32,1画印制导线的组装图 画印制导线的组装图如上图所示。在这张图中，印制导线按照印制板的实物画出，并在安装位置上画出了元器件的外形。在绘制和识读这种印制板组装图时，应注意下列几点： （1）元器件可以使用标准图形符号表示，也可画出实物示意图样，还可以两者混合使用。 （2）在绘制和识读有极性的元器件时，如电解电容、二极管、三极管等，一定要注意它们的极性。 （3）同类元器件可以直接标出参数、型号，也可只标注代号，另外附表列出代号的内容。 （4）需要特别说明的工艺要求，例如焊点的大小、焊料的种类、焊接后的保护处理等，在绘制时要特别说明，在装配时需特别注意。,.,33,2无印制导线的组装图 这类印制板组装图不画出印制导线的图形，只是把元器件的安装面作为印制板的正面，画出元器件的图形符号及其位置，用于指导装配焊接。这类电路图的元器件一般是以集成电路为主，元器件的排列和在板上的安装孔很有规律，而且印制板上有油漆印制的元器件标记，对照此图进行装配一般不会发生误解。绘制和识读这类图纸时，要注意以下几点： （1）元器件全部用图形符号表示，最好能表现清楚元器件的外形轮廓和装配位置，不必画出所有的细节。 （2）有极性的元器件是按照实际排列标出极性和安装方向的。如图中的电解电容和集成电路等元器件，要注意表示极性和安装方向标志的半园平面或色环。 （3）集成电路要画出管脚顺序的标志，且其大小要和实物成比例。 （4）一般在每个元器件上标出代号。 （5）对于某些规律性较强的器件，如数码管等，也可以采用简化表示方法。,.,34,.,35,机壳图和底板图,这两种图是表达机壳和底板安装位置的，在绘制时应按机械制图标准绘制 在电子设备外壳图的表达方式中，常常采用一种等轴图，它可使我们对整个机壳一目了然，起到了视觉表达的补充及说明作用。,.,36,机壳等轴图表示法,1）实物的平行线在等轴图上也是平行的，这同摄影图不同。 （2）等轴图上X、Y、Z（长、宽、高）三个方向的线长都等于实物长度。 （3）实物的Z方向（垂直）与等轴图相同，而X、Y方向则变成同水平方向成300角的线,.,37,面板图,面板图主要由以下两部分组成： （1）面板机械加工图。它表示的是面板上的仪表、零部件、控制件等的安装尺寸，以及面板同机壳的连接关系。这种图要以机械制图方式进行绘图。面板加工图应主要包含以下内容： 1)面板的外形尺寸。 2)安装孔尺寸及机械加工的要求。 3)使用的材料及规格。 4)文字及符号的位置、字体、大小、颜色。 5)表面处理工艺及要求。,.,38,（2）面板操作信息。,它是用图形、文字、符号表达的各种操作、控制信息。它要求表达准确、简练，既符合操作习惯，又要美观。,面板控制操作部件设计示意图,.,39,2.2 印刷电路板的设计,2.2 印制板的设计,印制电路板的特点 印制电路板的设计 印制电路板的计算机辅助设计CAD,.,40,2.2.1 印制电路板的特点,2.2 印制板的设计特点,印制电路板简称PCB板，是由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板的双重作用。 1印制电路板可以实现电路中各个元器件的电气连接，代替复杂的布线，减少接线工作量和连线的差错，简化了装配、焊接和调试的工作，降低了产品成本，提高了劳动生产率。 2布线密度高，缩小了整机体积，有利于电子产品的小型化。 3印制电路板具有良好的产品一致性，可以采用标准化设计，有利于提高电子产品的质量和可靠性，有利于实现机械化和自动化生产。 4可以使整块经过装配调试的印制电路板作为一个备件，便于电子整机产品的互换与维修。,上一级,.,41,2.2.2 印制电路板的设计(一),2.2 印制板的设计,印制电路板的设计，是根据设计人员的意图，将电原理图转换成印制板图、确定加工技术要求的过程。,上一级,.,42,2.2.2 印制电路板的设计(二),2.2 印制板的设计设计,印制电路板的设计包括电路设计和封装设计（即印制导线设计）两部分。 设计的过程应根据电子产品的电原理图及电子产品的技术性能指标来进行。,上一级,.,43,1 确定印制电路板的外形及结构 印制电路板的形状通常与整机外形有关，一般采用长宽比例不太悬殊的长方形。若采用异形板，将会增加制板难度和加工成本。印制电路板尺寸的确定要考虑到整机的内部结构和印制电路板上元器件的数量、尺寸及安装排列方式，板上元器件的排列彼此间应留有一定的间隔，特别是在高压电路中，在考虑元器件所占面积时，要注意发热元器件需安装散热器的尺寸，在确定印制电路板的净面积后，还应向外扩出510mm（单边），以便于印制电路板在整机安装中固定。,2.2.2 印制电路板的设计(三),.,44,在确定印制电路板结构时，还应考虑到印制电路板的对外连接，对外连接一般包括电源线、地线、板外元器件的引线、板与板之间的连接线等，绘图时应大致确定其位置和 排列顺序。若采用接插件引出时，要确定接插件的位置和方向。,2.2.2 印制电路板的设计(三),.,45,2.2.2 印制电路板的设计(三),2.2 印制板的设计设计,2元器件布局的一般方法与要求 印制电路板上元件的排列称为布局。印制电路板的设计是根据电路原理图及元器件的特点，研究各元器件的布局排列，确定它们在印制电路板上的最佳位置。,上一级,.,46,在印制电路板上排列元器件时，应尽可能按元器件轴线方向进行。元器件应以卧式安装为主，并与板的四边垂直或平行。元器件的排列方式对电子设备的性能影响很大，对于不同的电路在排列元器件时具有不同的要求。因此，在动手安装前，首先要分析电路原理图，了解电路元器件的特性。排列元器件时应注意以下问题。1)排列顺序。先大后小，即先放置面积较大的元器件。先集成后分立，即放置集成电路后，再在其周围放置其他分立器件。先主后次，即先放置主电路器件，之后放置次电路器件；先放置核心器件，再放置其他附属器件。2)按信号流向进行排列。一般从输入级开始，到输出级终止，以避免输入部分与输出部分交叉；高频部分电路与低频部分电路应分开进行布置。,2.2.2 印制电路板的设计(三),.,47,2.2.2 印制电路板的设计(三),3)当印制电路板的对外连接确定后，相关电路部分应就近安放，避免走远路，绕弯子，尤其忌讳交叉穿插。每个单元电路应以核心元件为中心，围绕核心元件进行布局。4)在保证电路功能和性能指标的前提下，元器件的排列应均匀、整齐、紧凑、疏密得当。单元电路之间的引线应尽可能短，引线数目应尽可能少。5)为了满足工艺、检测、维修方面的要求，既要考虑元器件排列顺序、方向、引线间距，又要考虑印制电路板检测的需要，应设置必要的调整空间和测试点。6)发热元器件应放在有利于散热的位置或靠近机壳，发热元器件不宜贴板安装。例如大功率放大电路中的晶体管可放在机壳上；热敏元件要远离发热元件。7)敏感元件要远离干扰源；有铁心的电感线圈，应尽量相互垂直放置，且应相互远离以减小相互间的磁耦合；尽量缩短高频元件的连接线，设法减小它们的分布参数和相互间的干扰；易受干扰的元器件应予以屏蔽。,.,48,2.2.2 印制电路板的设计(三),8)对于较大、较重的元器件，要另加支架或紧固件，不能直接焊在印制电路板上；布置可调元器件时，要考虑方便调节；电路板需要固定的，应留有紧固件的位置，且放置紧固件的位置应考虑方便安装和拆卸；若有引出线，最好使用接线插头。9)如果某些元器件或导线之间具有较大的电位差，应加大它们之间的距离；元器件外壳之间的距离，应根据它们之间的电压来确定，一般不应小于0.5mm；个别元器件密集的地方应加套管。10)对称式的电路，如推挽功放、桥式电路等，应注意元器件的对称性，尽可能使其分布参数一致；位于边缘的元器件，距离印制电路板边缘应大于2mm。,.,49,2.2.2 印制电路板的设计(三),2.2 印制板的设计设计,3 布线设计的一般方法与要求 布线设计的目的是按照电路原理图线路的连接，将元器件通过印制导线进行连接，这是印制电路板设计过程中的关键。具体布线时应注意以下问题。 1)连接要正确。印制电路板上的印制导线与电路原理图中的连线有很大的区别。在印制电路板上的所有导线不能相互交叉，若相互交叉则交叉导线是相互连接的，这是布置印制导线时应特别注意的问题。 2)走线要简洁。印制导线走线要简洁，尽可能使走线短、直、平滑，特别是高频、高压电路部分。 3)粗细要适当。同一类型的导线应尽可能采用相同的宽度，电源线、地线和大电流线必须保证足够宽度。特别是地线，在版面允许的条件下应尽可能宽一些。,上一级,.,50,2.2.2 印制电路板的设计(三),2.2 印制板的设计设计,4)电源线和地线应布置在印制电路板的最边缘，对于双面板应分两层布置。 5)首先对单元电路进行布线，之后再进行单元电路之间的布线；先对核心元器件进行布线，再对外围元器件进行布线。 6)将大部分导线布置在印制电路板的底层，其余少部分导线布置在顶层。两层面之间的印制导线应相互垂直，以减小相互间的干扰，避免平行线效应。 7)高频电路地线应采用大面积接地方法。印制电路板上大面积铜箔应镂空成栅格状，导线宽度超过3mm时中间应留槽，以利于印制电路板涂覆铅锡及进行波峰焊。 8)布线应避免成环。印制电路板上的环状导线相当于单匝线圈或环形天线，可使电磁感应和天线效应增强。,上一级,.,51,.,52,2.2.2 印制电路板的设计(三),2.2 印制板的设计设计,3焊盘设计的一般方法与要求 焊盘是焊接元器件的地方，元器件的一根引线只能对应一个焊盘，不允许一个焊盘焊接多个元器件引线。焊盘之间由印制导线连接。每个焊盘中心都钻有引线孔。下面介绍焊盘设计时应注意的问题。 1)焊盘形状。焊盘形状有很多样式，常见的形状如图所示。对于圆形焊盘，焊盘与引线孔为同心圆，其外径一般为引线孔径的23倍。焊盘不易过小，太小则在焊接时极易脱落。至于采用何种形状的焊盘，应根据元器件的封装和引线的形状、大小来确定。,上一级,.,53,2.2.2 印制电路板的设计(三),2.2 印制板的设计设计,2)焊盘外径。焊盘外径的大小主要由所焊接元器件的载流量和机械强度等因素所确定。一般单面板焊盘外径应大于引线孔1.5mm，双面板大于1.0mm，高密度精密板大于0.5mm。 3)引线孔和过孔。引线孔具有电气连接和机械固定双重作用。引线孔径要比所插元器件引线的直径略大些，但不要过大，否则，焊锡易从引线孔中流过而损坏元器件，或由于元器件的活动容易造成虚焊。引线孔径也不能过小，否则带来安装困难和机械强度的降低。引线孔径应比元器件引线直径大0.20.6mm，常见的引线孔直径有0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm。 过孔的作用是连接不同印制导线层之间的电气连接。一般电路过孔直径可取0.60.8mm，高密度板可减小到0.4mm。尺寸越小则布线密度越高，过孔的最小极限受制板厂技术和设备的制约。,上一级,.,54,2.2.2 印制电路板的设计(三),2.2 印制板的设计设计,4)安装孔。安装孔用于在印制电路板上固定大型元器件，或将印制电路板固定在机壳内部的安装支架上。安装孔及其孔径应根据实际需要选取。 5)定位孔。定位孔用于印制电路板加工和检测时的定位。一般采用三孔定位方式，位置及孔径应根据装配工艺确定。,上一级,.,55,2.2.2 印制电路板的设计(四),2.2 印制板的设计设计,3印制板的设计步骤和方法（1）选定印制板的材料、厚度和板面尺寸 （2）印制电路板上元器件排列的设计（3）印制电路板上地线的设计（4）排版联线图的设计 (5)印制电路板上焊盘的设计思考: 怎么完成印制电路板图的设计?,上一级,.,56,元器件的不规则排列 元器件的坐标排列,2.2 印制板的设计设计,.,57,元器件的坐标格排列 典型组件排列印制板图,2.2 印制板的设计设计,.,58,2.2.3 印制电路板的计算机辅助设计(一),2.2 印制板的设计CAD,目前，印制电路板的设计大多利用计算机辅助设计CAD软件进行。 使用计算机辅助设计的特点是：设计速度快，布线均匀、美观，既能保证设计质量，又可以大大节省设计和绘图的时间。,上一级,.,59,2.2.3 印制电路板的计算机辅助设计(二),2.2 印制板的设计CAD,1CAD的操作步骤和特点 （1）在计算机辅助设计软件上画出电路原理图。 （2）向计算机输入印制板布线结构的参数。 （3）计算机执行布线设计命令，完成印制电路板的设计。 （4）审查走线的合理性，修改不合理之处。 （5）将定稿的设计存盘，可通过绘图机按所需比例直接绘制黑白底图,也可以生成GER格式文件，供光学绘图机制作曝光使用的胶片,或者使用激光印字机输出到塑料膜片上，直接代替照相底版。,上一级,.,60,2.2.3 印制电路板的计算机辅助设计(三),2.2 印制板的设计CAD,2几种常用的印制电路板计算机辅助设计软件 SMARTW0RK TANGO PROTEL,上一级,.,61,用protel 99se画的PCB图参考,谢谢观看！,