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3个讨论
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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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．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
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．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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