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第17章 人工设计PCB(3)

执行菜单命令EditMoveMove,单纯地移动一个元件。使用该命令,只是移动元件本身,而与元件相连的其他对象,如导线等,则原地不动。

3.Drag菜单命令的设置

执行菜单命令EditMoveDrag,用于拖动元件。对于已连接好印制导线的元件,希望移动元件时,印制导线也跟着移动,则必须进行拖动连线的系统参数设置,使移动元件工作在拖动连线状态。设置方法如下:执行菜单命令ToolsPreferences,屏幕弹出系统参数设置对话框,选择Options选项卡Componentdrag区的Mode下拉列表框,选中ConnectedTracks即可。

4.在PCB中定位元件

在PCB较大时,查找元件比较困难,此时可以采用Jump命令进行跳转。执行菜单命令EditJumpComponent,屏幕弹出一个跳转对话框,如图6-38所示,在对话框中填入要查找的元件标号,单击OK按钮,光标就跳转到指定元件上。

6.5.2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。常用的热键操作与电路原理图中的方法一致。将光标移到要旋转的元件上,按住鼠标左键不放,同时按下空格键,或X键,或Y键,即可旋转被选取元件的方向。使用空格键每次旋转的角度,可以通过执行菜单命令ToolsPreferences,在弹出的系统参数设置对话框中选择Options选项卡,在Other区的RotationStep中进行设置,系统默认为90°。

6.5.3排列元件

如同电路原理图编辑器,在PCB编辑器中,系统也提供了元件的排列对齐功能。我们可以在如图6-39所示的元件位置调整工具栏(ComponentPlacement)中单击相应的图标,或执行菜单命令ToolsInteractivePlacement的子菜单中的命令,来实现元件的排列,如图6-40所示。

图6-39元件位置调整工具栏(ComponentPlacement)图6-40元件排列方式子菜单元件位置调整工具栏(ComponentPlacement)上各按钮的功能对应于菜单命令ToolsInteractivePlacement的子菜单中的各命令。

工具栏的按钮功能如表6-1所示。

6.5.4元件标注调整

元件布局调整后,往往会造成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。调整的原则是标注要尽量靠近元件,以指示元件的位置:元件标注一般要求排列整齐,文字方向一致:标注不要放在元件的下面,焊盘和过孔的上面:标注大小要合适。

元件标注的调整采用移动和旋转的方式进行,与元件的操作相似:修改标注内容可直接双击该标注文字,在弹出的对话框中进行修改。

6.6打印电路板图

印制电路板绘制好后,就可以输出电路板图,输出电路板图可以采用Gerber文件、绘图仪或普通打印机。下面介绍采用打印机输出的方法。在打印之前,先要对打印机进行设置,包括对打印机的类型、纸张的大小、电路图纸的设置等内容,然后再进行打印输出。

6.6.1打印机的设置

打开PCB文件,如PCB1.PCB,单击主工具栏中的按钮,或执行菜单命令FilePrinter/Preview,系统生成PreviewPCB1.PPC打印预览文件,如图6-41所示。

进入PreviewPCB1.PPC文件,然后执行菜单命令FileSetupPrinter,系统弹出如图6-42所示的打印设置对话框。

设置内容如下。

在Printer栏中的Name下拉列表框中,可选择打印机的型号。

在PCBFilename文本框中,显示要打印的PCB文件名。

在Orientation栏中,可选择打印方向,包括Portrait(纵向)和Landscape(横向)。

在Margins栏中,在Horizontal文本框设置水平方向的边距范围,选中Center复选框,将以水平居中方式打印:在Vertical文本框设置垂直方向的边距范围,选中Center复选框,将以垂直居中方式打印。

在Scaling栏中,PrintScale文本框用于设置打印输出时的放大比例:XCorrection和YCorrection两个文本框用于调整打印机在X轴和Y轴的输出比例。

在PrintWhat下拉列表框中有3个选项:Standard(标准打印)、WholeBoardOnPage(整块板打印在一张图纸上)、PCBScreenRegion(打印电路板屏幕显示区域)。

所有设置完成后,单击OK按钮,完成打印机设置。

6.6.2设置打印模式

Protel99SE提供了一些常用的打印模式,可以从Tools菜单项中选取,菜单中各项的功能如下。

(1)CreateFinal:建立分层打印输出文件,这是经常采用的打印模式之一。如图6-43所示,图中左侧窗口已经列出了各层打印输出时的名称,选中某层,图中的右侧窗口将显示该层打印的预览图。

(2)CreateComponent:建立叠层打印输出文件,这也是经常采用的打印模式之一。如图6-44所示,图中左侧窗口已经列出了一起打印输出的各层名称,图中右侧窗口显示了各层叠加在一起的打印预览图,选用彩色打印机才能将各层用颜色区分开。

(3)CreatePower-PlaneSet:建立电源/接地层打印输出文件。

(4)CreateMaskSet:建立阻焊层与锡膏层打印输出文件。

(5)CreateDrillDrawings:建立钻孔图打印输出文件。

(6)CreateAssemblyDrawings:建立安装图打印输出文件。

(7)CreateCompositeDrillGuide:建立钻孔指示图打印输出文件。

6.6.3打印输出层设置

在打印电路板图中,往往需要选择打印输出某些工作层,以便进行设计检查,Protel99SE中可以自行定义打印输出的工作层。

在PCB打印浏览器中,单击鼠标右键,屏幕弹出如图6-45所示的打印层面设置菜单。

选择InsertPrintout,屏幕弹出如图6-46所示的输出文件设置对话框,其中PrintoutName用于设置输出文件名,这里输入NewTop:Components用于设置输出的元件面:Options区中选中ShowHoles,则打印输出中显示焊盘和过孔的插孔:Layers用于设置输出的工作层,单击Add按钮,屏幕弹出如图6-47所示对话框,可以设置输出层面。

在输出层面设置中可以添加打印输出的层面和各种图件的打印效果,设置完毕单击OK按钮,返回如图6-46所示的界面,单击OK按钮结束设置,在PCB打印浏览器中产生新的打印预览文件NewTop,如图6-48所示。从图中可以看出新设定的输出层面为TopLayer、TopOverlay、MultiLayer和KeepOutLayer。

选中图6-48中的工作层,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择InsertPrintLayer,可直接进入如图6-47所示的输出层面设置对话框,进行输出层面设置。

选中图6-48中的工作层,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择Delete,可以删除当前输出层面。

选中图6-48中的工作层,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择Properties,可进入如图6-46所示设置对话框,修改当前输出层面的设置。

6.6.4打印输出

设置好打印机,确定打印模式后,就可执行主菜单File中的4个打印命令,进行打印输出。

(1)执行菜单命令FilePrintAll,打印所有的图形。

(2)执行菜单命令FilePrintJob,打印操作对象。

(3)执行菜单命令FilePrintPage,打印指定页面。执行该命令后,系统弹出页码输入对话框,以输入需要打印的页码。

(4)执行菜单命令FilePrintCurrent,打印当前页。

本章小结

本章主要介绍了以下内容。

(1)人工设计PCB一般要经过建立PCB文件、定义电路图板、加载PCB元件库、放置设计对象、人工布局、电路调整和打印电路板等几个步骤。

(2)在PCB设计中,首先要定义电路板,即定义印制电路板的工作层和电路板的大小。

定义电路板有直接定义电路板和使用向导定义电路板两种方法。定义电路板的大小需要定义电路板的物理边界和电气边界,普通的电路板设计中仅定义电气边界。

(3)放置PCB元件时,应先加载PCB元件库。常用元件封装库有PCBFootprint.lib、GeneralIC.lib、InternationalRectifiers.lib、Miscellaneous.lib、Transistors.lib等。

(4)人工设计PCB时,先要在电路板上放置元件、焊盘、过孔等设计对象,然后根据电路原理图中的电气连接关系进行布线并按需要放置填充块、铺铜、标注文字和进行补泪滴操作等。在放置同时,进行必要的设计对象的属性设置。

(5)人工布局是从机械结构、散热、抗电磁干扰及布线的方便性等方面综合考虑出发,对元件进行移动、旋转等方式的位置调整,在布局时除了要考虑元件的位置外,还必须调整好丝网层上文字符号的位置。

(6)印制电路板绘制好后,就可以输出电路板图,输出电路板图可以采用Gerber文件、绘图仪或普通打印机。建立分层打印输出文件(CreateFinal)和建立叠层打印输出文件(CreateComponent),是PCB输出经常采用到的打印模式。

习题

1.如何使用向导定义电路板?

2.电路板的物理边界和电气边界有何区别?

3.加载Miscellaneous.lib元件封装库,并从中选择电阻封装(AXIAL-0.4)、二极管封装(DIODE-0.4)、连接器封装(POWER-4和SIP-6)、电容封装(RAD-0.1和RB.2/.4)、可变电阻封装(VR-5)和石英晶体封装(XTAL-1),把这些封装放置到电路板图上。

4.加载PCBFootprint.lib元件封装库,并从中选择集成电路封装(DIP8和LCC16)和三极管封装(TO-92B和TO-220),把这些封装放置到电路板图上。

5.填充块与铺铜有什么区别铺铜格式有哪几种?

6.如何进行焊盘和过孔的补泪滴操作?

7.根据题图6-1所示的电路原理图,人工绘制一块单层电路板图,电路板参考图见题图6-2。该电路元件封装和元件名称见题表6-1。

设计要求:

(1)直接定义电路板,电路板长2180mil,宽1380mil:(2)一般布线的宽度为25mil,电源地线为50mil:(3)单层电路板的顶层为元件面,底层为焊接面,布线在底层:(4)采用叠层打印(CreateComponent)的方式输出电路板图。

8.根据题图6-3所示的稳压电源电路图,人工绘制一块双层电路板图,电路板参考图见题图6-4。该电路元件封装和元件名称见题表6-2。

设计要求:

(1)使用向导定义电路板,电路板长4100mil,宽1420mil:(2)一般布线的宽度为25mil,输出端电源地线为50mil:(3)双层电路板的顶层为元件面,底层为焊接面:(4)布线时考虑顶层和底层都走线,顶层走水平线,底层走垂直线,尽量不用过孔:(5)电路板图中的铺铜在底层,要求铺铜的栅格间距为40mil,铺铜的线宽为10mil,铺铜的格式采用45°格子方式,铺铜环绕焊盘的方式为八边形方式:(6)采用分层打印(CreateFinal)的方式输出电路板图。

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