毕业设计（论文）PCB电路板的设计与仿真.doc

摘要PCB设计是使用电脑设计原理图和电路板图，把电子技术从从理论应用到实际的第一步，在学习了模拟和数字之后，首先应该学的就是画电路原理图和电路板。只有会设计电路原理图和电路板图才能进行电子产品的研究与开发。本文首先介绍了PCB设计的目的和意义，在现代社会中电子产品涉及到了各个领域，而电子产品是在电路板设计的基础上完成的，我们首先就要从PCB电路板的设计上着手。PCB设计首先选用的软件是Protel Technology公司推出的Protel 99SE软件，此软件的开发基于Windows环境下是一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，是业内人士首选的的电路板设计工具，此软件几乎每个菜单命令都能得到了解详细介绍，本文还选取看了大量的原理图设计和电路版图设计和电路仿真方面的练习，通过这些练习，我很快就学会该软件的应用，还有本文还给出了电路板设计的原则。本文主要是介绍Protel 99SE软件的应用，主要内容包括原理图设计环境、用工具画原理图、画元件图、原理图画图练习、电路板画图环境、人工画电路板、画元件封装图、自动布线画电路板、电路仿真等等，本文都将会详细介绍。关键词：PCB;原理图；电路板；Protel 99SE；仿真目录摘要I第一章 PCB设计的目的和意义11.1 PCB设计的目的11.1.1 PCB发展简史  1.1.2  PCB简介11.1.3 PCB发展的目的21.2 PCB发展的意义21.2.1 PCB发展的状况21.2.3 PCB发展的意义31.3 PCB发展的趋势4第二章 Protel 99SE简介和应用52.1 Protel 99SE简介52.1.1 Protel 99SE系统组成52.1.2 Protel 99SE功能52.2 Protel 99SE应用62.2.1 Protel99SE软件介绍62.2.2 Protel 99SE软件应用62.2.3 PCB设计的流程82.2.4 PCB设计实例10第三章 我的设计163.1 设计内容163.1.1 设计简介163.1.2 甲乙类放大电路的原理图163.1.3 电路板设计183.2 电路板的设计导向203.2.1 电路板的选用203.2.2 电路板的尺寸和布局213.2.3 布线和焊盘21第四章 总结22参考文献23致谢24第一章 PCB设计的目的和意义1.1 PCB设计的目的1.1.1 PCB发展简史 PCB（Printed Circuit Board）,中文名称为印制线路板，简称印制板，印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒（PaulEisler），他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。自20世纪50年代中期起，印刷电路版技术才开始被广泛采用。在印制电路板出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。而现在，电路面板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。印制电路基本概念在本世纪初已有人在专利中提出过,1947年美国航空局和美国标准局发起了印制电路首次技术讨论会,当时列出了26种不同的印制电路制造方法.并归纳为六类:涂料法、喷涂法、化学沉积法、真空蒸发法、模压法和粉压法.当时这些方法都未能实现大规模工业化生产, 直到五十的年代初期,由于铜箔和层压板的粘合问题得到解决,覆铜层压板性能稳定可靠,并实现了大规模工业化生产,铜箔蚀刻法,成为印制板制造技术的主流,一直发展至今.六十年代,孔金属化双面印制和多层印制板实现了大规模生产,七十年代收于大规模集成电路和电子计算机和迅速发展,八十年代表面安装技术和九十年代多芯片组装技术的迅速发展推动了印制板生产技术的继续进步,一批新材料、新设备、新测试仪器相继涌现.印制电路生产动手术进一步向高密度,细导线,多层,高可靠性、低成本和自动化连续生产的方向发展。1.1.2  PCB简介PCB板即PrintedCircuitBoard的简写，中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，简单的说就是置有集成电路和其他电子组件的薄板。它几乎会出现在每一种电子设备当中。印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。 根据电路层数分类：分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达十几层。根据软硬进行分类：分为普通电路板和柔性电路板。PCB的原材料：覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料。它用作支撑各种元器件，并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。按产业链上下游来分类，可以分为原材料-覆铜板-印刷电路板-电子产品应用，其关系简单表示为： 玻纤布：玻纤布是覆铜板的原材料之一，由玻纤纱纺织而成，约占覆铜板成本的40%(厚板)和25%(薄板)。玻纤纱由硅砂等原料在窑中煅烧成液态，通过极细小的合金喷嘴拉成极细玻纤，再将几百根玻纤缠绞成玻纤纱。窑的建设投资巨大，一般需上亿资金，且一旦点火必须24小时不间断生产，进入退出成本巨大。玻纤布制造则和织布企业类似，可以通过控制转速来控制产能及品质，且规格比较单一和稳定，自二战以来几乎没有规格上的太大变化。和CCL不同，玻纤布的价格受供需关系影响最大，最近几年的价格在0.50-1.00美元/米之间波动。目前台湾和中国内地的产能占到全球的70%左右。 铜箔：铜箔是占覆铜板成本比重最大的原材料，约占覆铜板成本的30%(厚板)和50%(薄板)，因此铜箔的涨价是覆铜板涨价的主要驱动力。铜箔的价格密切反映于铜的价格变化，但议价能力较弱，近期随着铜价的节节高涨，铜箔厂商处境艰难，不少企业被迫倒闭或被兼并，即使覆铜板厂商接受铜箔价格上涨各铜箔厂商仍然处于普遍亏损状态。由于价格缺口的出现，2006年一季度极有可能出现又一波涨价行情，从而可能带动CCL价格上涨。 覆铜板：覆铜板是以环氧树脂等为融合剂将玻纤布和铜箔压合在一起的产物，是PCB的直接原材料，在经过蚀刻、电镀、多层板压合之后制成印刷电路板。覆铜板行业资金需求量不高，大约为3000-4000万元左右，且可随时停产或转产。在上下游产业链结构中，CCL的议价能力最强，不但能在玻纤布、铜箔等原材料采购中拥有较强的话语权，而且只要下游需求尚可，就可将成本上涨的压力转嫁下游PCB厂商。今年三季度，覆铜板开始提价，提价幅度在5-8%左右，主要驱动力是反映铜箔涨价，且下游需求旺盛可以消化CCL厂商转嫁的涨价压力。全球第二大的覆铜板厂商南亚亦于12月15日提高了产品价格，显示出至少2006年一季度PCB需求形式良好。 1.1.3 PCB发展的目的 PCB现在广泛应用于电子工业等各个领域 是现代工业发展必不可少的1.2 PCB发展的意义1.2.1 PCB发展的状况目前，全球PCB产业产值占电子元件产业总产值的四分之一以上，是各个电子元件细分产业中比重最大的产业，产业规模达400亿美元。同时，由于其在电子基础产业中的独特地位，已经成为当代电子元件业中最活跃的产业，2003和2004年，全球PCB产值分别是344亿美元和401亿美元，同比增长率分别为5.27%和16.47%。 引进国外先进技术和设备，单面板、双面板和多层板均获得快速发展，国内PCB产业由小到大逐步发展起来。2002年，成为第三大PCB产出国。2003年，PCB产值和进出口额均超过60亿美元，成为世界第二大PCB产出国。我国PCB产业近年来保持着20%左右的高速增长，并预计在2010年左右超过日本，成为全球PCB产值最大和技术发展最活跃的国家。 我国PCB产业取得长足进步，但目前与先进国家相比还有较大差距，未来仍有很大的改进和提升空间。首先，我国进入PCB行业较晚，没有专门的PCB研发机构，在一些新型技术研发能力上与国外厂商有较大差距。其次，从产品结构上来看，仍然以中、低层板生产为主，虽然FPC、HDI等增长很快，但由于基数小，所占比例仍然不高。再次，我国PCB生产设备大部分依赖进口，部分核心原材料也只能依靠进口，产业链的不完整也阻碍了国内PCB系列企业的发展脚步。 作为用途最广泛的电子元件产品，PCB拥有强大的生命力。无论从供需关系上看还是从历史周期上判断，2006年初是行业进入景气爬坡的阶段，下游需求的持续强劲已经逐层次拉动了PCB产业链上各厂商的出货情况，形成至少在2006年一季度“淡季不淡”的局面。将行业评级由“回避”上调到“良好”。依其应用领域PCB可分为单面板、双面板、四层板以上多层板及软板。一般而言，电子产品功能越复杂、回路距离越长、接点脚数越多，PCB所需层数亦越多，如高阶消费性电子、信息及通讯产品等；而软板主要应用于需要弯绕的产品中：如笔记型计算机、照相机、汽车仪表等1.2.3 PCB发展的意义 是电子工业重要的电子部件之一，几乎每种电子设备,小到电子手表,计算器,大到计算机,通讯电子设备,军用的武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了它们之间电气互连,都要使用印制板.在较大型的电子产品研制过程中,最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制的制造。的设计的制造质量直接影响到整个产品的质量的成本,甚至会导致一家公司的命运。 印制电路在电子设备中有如下功能： 1、供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。 2、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气接或电绝缘.提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。 3、为自动锡焊提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。 4、电子设备采用印制板后由于同类印制板的一致性,从而避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动锡焊、自动检测.保证了电子设备的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。从单面发展到双面、多层和挠性,并仍保持各自的发展趋势.由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积，减轻成本，提高性能,使得在未来电子设备的发展过程中,仍然保持强大的生命力。1.3 PCB发展的趋势2008年，全球PCB产值482亿美元，中国约占全球总产值31%，产值达150亿美元，年增长9.5%，成长率居全球之首。然而，2009年7月份，北美印刷电路板（PCB）订单出货比（BB值）为1.07，连续个月超过1.0，预计未来几个月市场趋势向好，PCB 行业销售收入将会持续环比正增长，增长速度在主要PCB生产地区中排名。2009年初，在国际市场需求急剧下降全球电子信息产业深度调整形势下，国务院新近出台电子信息产业振兴规划提出要加快电子元器件产品升级，提高新型印刷电路板等产品研发生产能力，初步形成完整配套相互支撑电子元器件产业体系，进步提高出口产品竞争力，保持国际市场份额等目标和举措。同时，政府许诺加大财政投入力度，加快出台和落实财税扶持政策，扩大需求，推进代移动通信网络下代互联网数字电视网络建设，形成6000亿元以上投资规模等。诸多利好政策，使得PCB产业迎来新轮发展契机。产业振兴规划交相辉映，部分PCB企业不仅凭借自身内功远离金融危机致命打击，还进入了个快速超常发展“机遇期”。 作为用途最广泛的电子元件产品，PCB拥有强大的生命力。无论从供需关系上看还是从历史周期上判断，2006年初是行业进入景气爬坡的阶段，下游需求的持续强劲已经逐层次拉动了PCB产业链上各厂商的出货情况，形成至少在2006年一季度“淡季不淡”的局面。将行业评级由“回避”上调到“良好”。第二章 Protel 99SE简介和应用2.1 Protel 99SE简介2.1.1 Protel 99SE系统组成电路工程设计部分：1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。（3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。电路仿真与PLD部分（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。（2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。（3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。2.1.2 Protel 99SE功能 Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源-地层和16个机加工层。开放式集成化的设计管理体系超强功能的、修改与编辑功能。大的设计自动化功能：多人都听说过"PCB"这个英文缩写名称。但是它到底代表什么含义呢？其实很简单，就是印刷电路板（Printed circuit board，PCB）。它几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件，它们都是镶在大小各异的PCB上的。除了固定各种小零件 外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件自然越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。 裸板（上头没有零件）也常被称为"印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）"。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的， 而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。2.2 Protel 99SE应用2.2.1 Protel99SE软件介绍Protel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。因而今天的Protel最新产品已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。Protel 设计系统是一套建立在IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统，由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件。Protel99SE是Protel公司开发的功能强大的电路辅助设计工具，是专门针对Windows操作系统进行32位代码优化的电子线路设计和仿真软件。用Protel99SE可以完成一系列混合信号的设计仿真。该仿真引擎工作直接来自原理图，包括多页电路的设计。在整个设计过程中，它可以对当前所画的电路原理图进行即时仿真，在电路的整个设计周期都可以仿真查看和分析其性能指标，以便及时发现设计中存在的问题并加以修正，从而更好地完成电路设计任务。因此它为用户提供了功能强大、使用方便的电路仿真器，提供了一种简单的方法来研究电路的性能。Protel99SE中模拟混合信号仿真引擎使用了伯克利sPICE3f5xspice的增强版，由于其对数字元器件、包括TTL和CMOS电路，引入了准确的事件驱动行为模型，因而使我们能够准确地模拟任何模拟和数字组合的元器件，而无需手动插入DA或AD转换器。由于实际的数字器件复杂，难以使用标准的非事件驱动的SPICE指令模拟。出于这个原因，Protel99SE采用事件驱动的Xspice扩展版本，该版本包括一种特殊的描述性语言，使数字元器件得以仿真。该仿真器对仿真电路的级数和门数没有限制，电路的大小只受到用户所使用的系统的内存限制。2.2.2 Protel 99SE软件应用一、原理图设计：原理图的设计可按下面过程来完成。（1）设计图纸大小Protel 99/ Schematic后，首先要构思好零件图，设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。（2）设置Protel 99/Schematic设计环境设置Protel 99/Schematic设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值。（3）旋转零件用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。（4）有原理图布线利用Protel 99/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。（5）调整线路将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观。（6）报表输出通过Protel 99/Schematic提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备。（7）文件保存及打印输出最后的步骤是文件保存及打印输出。如图2.1所示即为原理图。 2.1二、设计电路板：一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。1. 电路原理图的设计电路原理图的设计主要是PROTEL099的原理图设计系统（Advanced Schematic）来绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用PROTEL99所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。2. 产生网络表：网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间的一座桥梁，它是电路板自动的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来。3. 印制电路板的设计：制电路板的设计主要是针对PROTEL99的另外一个重要的部分PCB而言的，在这个过程中，我们借助PROTEL99提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成高难度的等工作。如图2.2所示即为完成之后的电路板。 2.22.2.3 PCB设计的流程PCB的设计流程主要分为网表输入、布局、布线、检查、复查、输出六个步骤。 一、网表输入 网表输入有两种方法，一种是使用powerlogic的ole powerpcb connection功能，选择send netlist，应用ole功能，可以随时保持原理图和pcb图的一致，尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在powerpcb中装载网表，选择file->import，将原理图生成的网表输入进来。有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检察核对是很有必要的。所以画完以后切不可急于交给制版厂家，应该先做核对，后再进行后续工作。 二、布局 如果在原理图设计阶段就已经把pcb的设计规则设置好的话，就不用再进行设置这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进powerpcb了。如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和pcb的一致。除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置， pcb设计规则、层定义、过孔设置、cam输出设置已经作成缺省启动文件，名称为default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后，在powerlogic中，使用ole powerpcb connection的rules from pcb功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和pcb图的规则一致。网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。powerpcb提供了两种方法，手工布局和自动布局。手工布局应应注意：（1）先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等，最后放置小器件。（2）元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。尽可能缩短高频元器件之间的连线设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰易受干扰的元器件不能相互挨得太近输入和输出元件应尽量远离。（3）重量超过的元器件应当用支架加以固定然后焊接那些又大又重发热量多的元器件不宜装在印制板上而应装在整机的机箱底板上且应考虑散热问题热敏元件应远离发热元件。（4）对于电位器可调电感线圈可变电容器微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求，若是机内调节应放在印制板上方便于调节的地方，若是机外调节其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应三、布线 布线是很重要的一环，总结下认为应该注意：（1）两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合；作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避免相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线。（2）走线拐角尽可能大于度，杜绝度以下的拐角，也尽量少用度拐角，尽量走在焊接面，特别是通孔工艺的尽量少用过孔、跳线。（3）器件和走线不能太靠边放，一般的单面板多为纸质板，受力后容易断裂，如果在边缘连线或放元器件就会受到影响（4）电源线设计根据印制线路板电流的大小尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻，尤其要注意使电源线地线中的供电方向与数据信号的传递方向相反，即从末级向前级推进的供电方式，这样有助于增强抗噪声能力。（5）对模拟电路来说处理地的问题是很重要的，地上产生的噪声往往不便预料，可是一旦产生将会带来极大的麻烦，应该未雨绸缎。对于功放电路，极微小的地噪声都会因为后级的放大对音质产生明显的影响；在高精度转换电路中，如果地线上有高频分量存在将会产生一定的温漂，影响放大器的工作。这时可以在板子的角加退藕电容，一脚和板子上的地连，一脚连到安装孔上去（通过螺钉和机壳连），这样可将此分量虑去，放大器及也就稳定了。（6）对一些重要信号，如架构中的，一共根，频率可达，要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，这时，蛇形走线是唯一的解决办法。（7）完成布线后，要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜（这项工作不宜太早，否则会影响速度，又给布线带来麻烦），同样是为了便于进行生产、调试、维修。 四、检查 检查的项目有间距（clearance）、连接性（connectivity）、高速规则（high speed）和电源层（plane），这些项目可以选择tools->verify design进行。如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。On-line选卡：主要用于绘制PCB图过程中随时进行规则检查。另外设置完成后，单击RunDRC按钮，即生成设计规则检查报告。注意：有些错误可以忽略，例如有些接插件的outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。 五、复查 复查根据“pcb检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分别签字。 六、设计输出 pcb设计输出注意事项：需要输出的层有布线层电源层、丝印层、阻焊层，所有光绘文件输出以后，打开并打印。此外，在PCB文件中加汉字的方法有很多种，我比较喜欢的方法还是下面将要介绍的：A.前提条件：您的PC中应安装有Protel99软件并能正常运行.B.步骤：将windows目录中的client99.rcs英文菜单文件copy到另一目录下保存起来; 解包后将其中的client99.rcs复制到windows目录下;再将其他文件复制到Design Explorer 99目录中；重新启动计算机后运行Protel99即会出现中文菜单，在放置汉字菜单中可实现加汉字功能。尽管现在的EDA工具很强大，但随着PCB尺寸要求越来越小，器件密度越来越高，PCB设计的难度并不小。如何实现PCB高的布通率以及缩短设计时间呢？本文介绍PCB规划、布局和布线的设计技巧和要点。 现在PCB设计的时间越来越短，越来越小的电路板空间，越来越高的器件密度，极其苛刻的布局规则和大尺寸的组件使得设计师的工作更加困难。为了解决设计上的困难，加快产品的上市，现在很多厂家倾向于采用专用EDA工具来实现PCB的设计。但专用的EDA工具并不能产生理想的结果，也不能达到100%的布通率，而且很乱，通常还需花很多时间完成余下的工作。 现在市面上流行的EDA工具软件很多，但除了使用的术语和功能键的位置不一样外都大同小异，如何用这些工具更好地实现PCB的设计呢？在开始布线之前对设计进行认真的分析以及对工具软件进行认真的设置将使设计更加符合要求。2.2.4 PCB设计实例一、绘制原理图，首先放置元件，就是到元件库中找元件，然后用元件管理器的Place按钮将元件放到原理图上。第二，连接导线，使用画图工具连接导线。第三，放置电源、地线和网络标记。放置电源、地线和网络标记前要显示电源地线工具箱（菜单Viewtoolbarpower object）.如图2.3所示。放置网络标号时，一定要等标号左下角的黑点出现在连线上在单击鼠标将网络标号放下。第四，编辑元件属性，双击元件，在弹出的属性窗口上输入元件的属性，主意一定要输入元件的封装 ，第五，电器规则检查，使用ToolERC菜单，对话好的原理图进行电气检查，如下图2.4所示为画好的原理图。 2.4在进行ERC检查后，建立网络表。如图2.5所示从网络表可以看出，在网络表中首先是原件说明，每个原件的编号、封装和新高都被分别列出，然后是网络连接关系，表达方法是网络名和相连的各个原件的引脚号。例如网络NETRP1-13,该网络中有两个原件的引脚相连，一个是RP1的13脚，另一个是原件Y1的1引脚。 2.5二、在以上生成网络表的基础上，建立电路板图文件，将网络表调入电路板中。使用FileNew菜单命令，然后在弹出的窗口中双击PCB Document图标就可以建立电路板图文件。如图2.6所示。 2.6调入封装库：电路板土文件建立起来后，就应该向电路板图窗口调入封装库：general IC PCB Footprint,Miscellaneous,International Rectifiers和transistor.调入网络表：在电路板窗口中，执行design|Load Nets菜单，如图2.7所示， 2.7 然后在弹出的窗口中单击Browse按钮，在弹出的抽口中选择2.3的网络表文件，单击OK就可以了。如图2.8所示 2.8之后可看到网络表已经转换成可以执行的宏命令现实在窗口下面，这是应该观察窗口底部的状态条（status）以确认所有宏命令是否有效，若是出现错误（error）就应该找出错误的原因。一般错误是原件封装名不对，导致在封装库中找不到，这种错误将显示提示：Footprint XXX not found in Lirbary,或者封装可以找到，但是管脚号和焊盘号不一致，这种情况将显示Node not found.例如原件D1的管脚号是1和2，而封装DO-41的焊盘号是A和K,所以在调入网络表的时候会出现Node not found的错误。更改错误：把屏幕切换到原件封装编辑窗口，并显示二极管的封装，双击焊盘，将焊盘号A改成1，K改成2.存盘后再调入网络表，若在网络表调用的窗口底部的状态条显示：ALL Macros Validated,就说明没有错误了 可以单击Execute按钮，将元件和他们的关系调入电路板中。然后对调入的元件进行人工布局，使用鼠标移动元件，原则时所有的连线最短，左边信号进，右边信号出，连接器在电路板边缘，最后时对人工布局的完成的电路进行自动布线。提示：使用Auto routeAll惨淡命令，在弹出的窗口单击Route All按钮，就可以看到屏幕上在自动布线，几秒种后自动布线结束，布线后的电路如图2.9。所很干嘛跟后面干嘛过共和国换个环境。 2.9最后把布线好的电路放入电路板中，提示：画电路板可以使用电路板向导建立电路版图，执行菜单Filenew，在弹出的窗口中选择Wizards页面，在悬念则Printed circuit board wizard图标，就进入了电路板向导，之后暗想道提示就可以画出符合要求的电路版图。然后把前面生成的网络表调入刚建成的电路板中，最后自动布线，生成完整的电路版图。 第三章 我的设计3.1 设计内容3.1.1 设计简介我们现在用的放大器和开关等很多电器都离不开三极管,三极管有晶体的,还有电子管.在音乐上通俗称石机和胆机.因内容太多就不一一阐述了.不过要讲讲三极管的工作状态.1.截止:三极管各电极电流很小或为零，2放大:电流比截止大很多,但总体不很大，3饱和:电流比放大大很多.甲乙类放大电路是现在用的最多的音乐和AV功放类型,又称合并机,避开三极管的截止区,依照乙类的放大原理,给三极管加一个很小的静态偏置电流,也就是加电阻.优点:声音较好,工效78%,省电。甲乙类工作状态通常是两只晶体管配合进行，在没有信号的时候，两只晶体管都是导通的，但其中的电流很小，当有信号输入时，晶体管中的电流才会变大，并且直接送到扬声器里面由于信号的作用使其中的一只晶体管截止的时候，另一只晶体管则一定是导通的，两只管子始终是轮流截止和导通，并且其中流过的电流几乎是全部送入扬声器，因此，甲乙类功放产生的热量较小，并且效率高了很多，在以上。本设计主要就是把理论应用到方针设计上，让大家更直观的看到甲乙类放大电路的原理图和电路板，在此基础上，我会用Protel 99SE软件来实现他的原理图的设计及其仿真，本设计的意义在于熟练使用Protel 99SE软件，在本次设计中, Protel 99SE软件作为现代电子技术的核心,其中应用十分巨大,充分体现了Protel 99SE软件的广泛性和可靠性。3.1.2 甲乙类放大电路的原理图首先我们用Protel 99SE软件设计原理图，本设计的原理图中包括三极管、二极管、电容电阻等14个原件下面如图3.1所示为原理图的元件表。3.1 然后我们根据给出的原件进行原理图的设计，如第二章提到的首先还是放置原件就是到原件库中去找原件，然后放到原理图上，周后连接导线，放置电源、地线和网络标记，自动元件编号，编辑元件属性，电器规查，原理图原件列表，（以上均为第二章详细介绍的内容）最后建立网络表，当网络表声称以后就相当于画完了原理图，如图3.2所示即为甲乙类放大电路的原理图。 3.2当电器规查显示如图3.3所示的No error是才可以进行下一步生成网络表。 3.3生成网络表之后完成原理图的设计，此过程需要细心严谨。3.1.3 电路板设计以上完成的是原理图的设计，现在我们要开始电路板的设计，我们用的是人工画电路板，人工画电路板是耗时和费力的，但是掌握人工画电路板的功夫还是非常必要的，因为它是画电路板的基础，人工画电路板应掌握各种对象的放置、编辑和各种菜单命令的使用。第一步是定义电路板，可以直接定义也可以使用向导定义电路板。我们这里都是使用向导定义电路板。第二步放置设计对象，可以人工放置，也可以自动放置，其中人工放置对象的时候涉及到了原件的封装，原件封装是可以使用元件封装向导，选择菜单ToolNew component 就进入了原件封装制作向导，按照提示就可以封装元件了。如图3.4所示。 3.4原件封装之后就可以画电路板了，画电路板分为自动布线和人工布线，自动布线在上一章已经详细讲过，现在说一下人工布线，首先启动Protel 99SE，建立设计数据库。然后启动电路板向导建立新的电路板文件，接着直接使用Filenew菜单建立新的电路板，在禁止层我（keep out）定义电路板的板框尺寸，将原件一个一个的放置到电路板图上，并排列整齐。用铜模线工具画铜模线，对于双面电路板，有时需要在画线途中更换电路板层，最后放置铺铜、填充、轮廓、文字等。到此为止就可以根据原理图进行电路的连接了，手工走线需要使用Placeinteractive routing菜单或者工具箱上的按钮。如图3.5所示即为甲乙类放大电路的电路板图。