大学电子电路CAD课程设计.docx-资料库

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- 电子电路 CAD 课程设计学专院__物理与光电工程学院__ 业__电子科学与技术______ 年级班别___ _______ 学号___ _________ 学生姓名______ __________ 指导教师____ __________ 2018 年 5 月 29 日

目录 1 课程设计目标........................................................................................................... 1 2 课程设计实现........................................................................................................... 1 2.1 CAD 考试第一题...............................................................................................1 2.1.1 操作步骤.................................................................................................. 1 2.2 CAD 考试第二题...............................................................................................5 2.2.1 操作步骤.................................................................................................. 5 2.3 CAD 考试第三题...............................................................................................5 2.3.1 操作步骤.................................................................................................. 5 3 课程设计结果........................................................................................................... 6 3.1 CAD 考试第一题...............................................................................................6 3.2 CAD 考试第二题...............................................................................................6 3.3 CAD 考试第三题...............................................................................................7 4 出现的问题及解决措施........................................................................................... 7 4.1 操作过程中出现的问题.................................................................................7 4.2 题目问题.........................................................................................................8 4.2.1 CAD 考试第一题......................................................................................8 4.2.2 CAD 考试第二题......................................................................................9 4.2.3 CAD 考试第三题....................................................................................10 5 心得体会..................................................................................................................11 1

1 课程设计目标 1. 熟悉 Altium Designer 的基本操作; 2. 学会利用 Altium Designer 进行电路原理图的设计; 3. 学会利用 Altium Designer 进行 PCB 印制电路板的设计; 4. 学会原理图元件及元件库的制作; 5. 学会制作印制电路板 PCB 元件封装库; 6. 掌握双面印制电路板的布局和布线流程。 2 课程设计实现 2.1 CAD 考试第一题 2.1.1操作步骤 1. 新建一个 PCB 工程并命名为 CAD_Project.PrjPcb 再保存； 2. 在工程下新建一个原理图库文件并命名为 All_Schlib.SchLib 再保存； 3. 在 All_Schlib.SchLib 原理图库下绘制所需要的元件电气图形符号并保存。如图图表 2- 1：图表 2- 1 其中元件电气图形符号及元件库的制作过程如下：方法一：直接绘制元件 (1) 绘制元件外形； (2) 放置引脚，编辑引脚属性； (3) 编辑元件的标号、封装等信息。 1

方法二：修改已有的元件 (1) 加载元件库，找到相似或者相同的元件，复制粘贴到空白库文件； (2) 修改引脚引脚，编辑引脚的属性，注意引脚的方向； (3) 编辑元件的标号、封装等信息。 4. 在工程中新建一个 PCB 元件封装库文件并命名为 All_PcbLib.PcbLib 再保存 5. 在 PCB 元件封装库 All_PcbLib.PcbLib 文件中绘制与原理图库 All_Schlib.SchLib 文件内相对于的元件的 PCB 插件封装并保存（制作部分元件封装的具体操作步骤见 CAD 考试第二题的操作步骤）。如图图表 2- 2： 6. 完成元件封装库的建立后，在工程中新建一个原理图文件并命名为 One_all.SchDoc 再保存； 7. 在原理图 One_all.SchDoc 文件中绘制所要求的方块电路。如图图表 2- 3：图表 2- 2 8. 绘制成功后点击“设计”下的“产生图纸”创建各模块电路的原理图文件，然后在相应的模块电路原理图文件中创建对应的电路原理图。如图图表 2- 4、图表 2- 5：图表 2- 3 2

图表 2- 4 图表 2- 5 9. 绘制完各自原理图后编辑查看是否有错，没有错误则进行下一步操作 10. 新建一个 PCB 文件，命名为 OPT_PCB.PcbDoc 并保存； 11. 在原理图编辑状态下点击“设计”中的“Update PCB Document OPT_PCB.PcbDoc” 查看是否有报错，如果没有则点击“生效更改”再点击“执行更改”输出 PCB 网络图，如图图表 2- 6：图表 2- 6 12. 如果原理图需要更新的话，则切换至 PCB 文件编辑状态下，点击“设计”中的 “Update Schematics in CAD_Prpject.PrjPcb”； 13. 在机械层设定板子大小（长 90mm，宽 60mm，3:2 的比例）; 14. 设置 PCB 的布局规则，元件间最小水平距离 50mil，丝印层文字和其他丝印层对象间距为 5mil，螺丝焊盘内径最大 100mil，丝印盖过裸露的元件焊盘间距为-5mil （部分元件封装的丝印盖过裸露的元件焊盘间距小于 0mil）。如图图表 2- 7： 3

图表 2- 7 15. 设置完布局规则后进行 PCB 的初步布局； 16. 布局完成后设置 PCB 布局布线规则，最小线宽为 10mil，电源线宽为 20mil，实际普通线线宽设置为 15mil。如图图表 2- 8： 17. 初步布局完成后进行布线并优化，完成布线后添加滴泪然后检查是否存在违反规则的布线与元件布局，然后放置螺丝焊盘。DRC 图如图图表 2- 9：图表 2- 8 18. 完成以上操作后,设计覆铜规则,其中覆铜铜面与电源模块的导线的间距为 15mil，与普通导线的间距为 10mil。本 PCB 采用单面底层覆铜，覆铜完成后再次检查规则，没有错误后保存。图表 2- 9 4

2.2 CAD 考试第二题 2.2.1操作步骤 1. 在 PCB 工程 CAD_Project.PrjPcb 下建立一个 PCB 元件库文件命名为 DIP16.PcbLib 并保存 2. 在 PCB 元件库 DIP16.PcbLib 文件中添加一个名为 DIP16 的封装 3. 在 PCB 元件库编辑状态下，切换到 Top Overlay 层进行编辑绘制，先放置走线和圆弧绘制 DIP16 封装基本形状(矩形长度 787.5mil，宽度 158.5mil)，然后在相应位置重新设置一个原点，在原点上放置一个固定内外半径的圆形焊盘 4. 点击右键剪切圆形焊盘，依次按下键盘上的 E，A，在弹出的选择性粘贴对话框中选 Paste Array（黏贴矩阵） 5. 在 Item Count 输入需要的焊盘数，这里选择创建 16 个焊盘，Array Type 选择 Linear（线性），X/Y Spacing 输入你要的间距，此处我需要的焊盘间距为 100mil，点击确定，将原点作为第一个焊盘位置然后粘贴放置焊盘，矩形另一边一样的操作，最后将第一个焊盘转为矩形焊盘。如图图表 2- 10：图表 2- 10 2.3 CAD 考试第三题 2.3.1操作步骤 1. 在 PCB 工程 CAD_Project.PrjPcb 下建立一个原理图库文件并命名为 Three.SchLib 并保存 2. 在原理图库编辑状态下，放置一个数码管矩形，然后在矩形上利用“放置”中的“多边形”绘制“8”字和“.”，最后在相应位置放置引脚并修改引脚参数和元件原理图参数，点击保存即可，如图图表 2- 11： 5

图表 2- 11 3 课程设计结果 3.1 CAD 考试第一题第一题如愿完成,最终 PCB 图如图图表 3- 1: 图表 3- 1 3.2 CAD 考试第二题第二题也达成要求，最终图如图图表 3- 2： 6

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