電路原理第4章印制電路板設(shè)計(jì)(已修改)
2025-05-23 21:14 本頁面
【正文】 1 第 4 章 印制電路板設(shè)計(jì)初步 印制電路板（ Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱 PCB）編輯、設(shè)計(jì)是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。電子產(chǎn)品的功能由原理圖決定 ，但 是 許多性能指標(biāo)（如穩(wěn)定性、可靠性、抗震強(qiáng)度等） 很大程度上取決于印制電路板的布局、布線是否合理。 編輯原理圖的目的也是為了能夠使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)， 所以說在 Protel DXP 電路設(shè)計(jì)中 印制板設(shè)計(jì)才是最終目的。 4． 1 印制板設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 印制板是印制線路板或印制電路板的簡(jiǎn)稱，通過印制板上的印制導(dǎo)線、焊盤及金屬化過孔、覆銅區(qū)等導(dǎo)電圖形實(shí) 現(xiàn)元器件引腳之間的電氣連接。由于印制板上的導(dǎo)電圖形（如元件引腳焊盤、印制連線、過孔、覆銅區(qū)等）以及說明性文字（如元件輪廓、序號(hào)、型號(hào)）等均通過印制方法實(shí)現(xiàn)，因此稱為印制電路板。 印制電路板 (PCB)的常見結(jié)構(gòu)可以分為單層板 （ Single Layer PCB） 、雙層板（ Double Layer PCB） 和多層板（ Multi Layer PCB） 3 種，下面分別進(jìn)行介紹 ： （ 1） 單層板 單層板是只有一個(gè)面敷銅，另一面沒有敷銅的電路板。元器件一般情況是放置在沒有敷銅的一面 ，因此該面板稱為“元件面”。而 敷銅的一面用于布線和 元件焊接 ，所以該面稱為“焊錫面” 。 （ 2） 雙層板 雙層板是一種雙面敷銅的電路板，兩個(gè)敷銅層通常稱為頂層（ Top Layer）和底層（ Bottom Layer） 。兩個(gè)敷銅面都可以布線， 但是元件只能安裝在其中一個(gè)面上，所以同樣把該面叫為“ 元件面”，另一面稱為“焊錫面”。 （ 3） 多層板 多層板就是包括多個(gè)工作層的電路板，除了有 頂層和底層之外，還有中間層。中間層可以是導(dǎo)線 層、信號(hào)層、電源層或接地層，層與層之間是相互絕緣的，通過 金屬化 過孔來 連接 。印制電路板上需要印上一些必要的說明文字必須設(shè)計(jì)在絲印層（ Silkscreen Overlay） ，絲印層在電路板上分為頂層絲印層（ Top Overlay）和底層絲印層（ Bottom Overlay） ，在絲印層做的所有標(biāo)志都是用絕緣材料印制到電路板上的，不具有導(dǎo)電特性，不會(huì)影響到電路的連接。 不同 層數(shù)的印制電路板有不同的 優(yōu)缺點(diǎn) ， 比較如表 41 所示 。 從表中可以看 表 41 單、雙和多層電路板優(yōu)缺點(diǎn)比較 加工成本 工藝流程 布線設(shè)計(jì) 布 通 率 電磁干擾 應(yīng)用領(lǐng)域 單面板 低 少 難 低，常用飛線 不易達(dá)標(biāo) 收錄機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器等 雙面板 中 較多 相對(duì)容易 高 較好 VCD 機(jī)、單片機(jī) 控制板等 多面板 高 很多 方便 高 很好 主機(jī)板、內(nèi)存條、顯卡等 出在電路簡(jiǎn)單的情況下，使用單面板；電路較復(fù)雜，而電磁干擾要求一般的話，使用雙面板；電路復(fù)雜，而電磁干擾要求嚴(yán)格的時(shí)候，使用多層板。 2 4． 2 PCB 界面介紹 PCB 編輯器的界面如圖 41 所示，該界面包括 4 個(gè)部分：主菜單、主工具欄、左邊的工作面板和右邊的工作窗口。與原理圖編輯器不同的是， PCB 編輯器的工作窗口以黑色為底色。 圖 41 PCB 設(shè)計(jì)界面 4． 3 PCB 編輯器的特點(diǎn) Protel DXP 的 PCB 設(shè)計(jì)能力非常強(qiáng)，能夠支持復(fù) 雜的 32 層 PCB 設(shè)計(jì)。但是在每一個(gè)設(shè)計(jì)中無須使用所有的層次。例如，如果項(xiàng)目 的規(guī)模較小時(shí)，雙面走線的 PCB 板就能夠提供走線空間，此時(shí)只需要啟動(dòng) Top Layer 和 Bottom Layer 的信號(hào)層以及對(duì)應(yīng)的機(jī)械層、絲印層等層次即可，無須任何其他的信號(hào)層和內(nèi)部電源層。 Protel DXP 的 PCB 編輯器提供了一條設(shè)計(jì)印制電路板的快捷途徑。 PCB 編輯器通過它的交互性編輯環(huán)境將手動(dòng)設(shè)計(jì)和自動(dòng)化設(shè)計(jì)完美融合。 PCB 的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最大限度地考慮了用戶對(duì)速度的要求，通過對(duì)功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)法則的設(shè)置，用戶可以有效到控制印制電路 板的設(shè)計(jì)過程。對(duì)于特別復(fù)雜的、有特殊布線要的、計(jì)算機(jī)難以自動(dòng)完成的布線工作，可以選擇手動(dòng)布線。總之， Protel DXP 的 PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能強(qiáng)大而方便，它具有以下的特點(diǎn)： （ 1） 豐富的設(shè)計(jì)法則。電子工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)印制電路板的設(shè)計(jì)人員提出 了更高的要求。為了能夠成功設(shè)計(jì)出一塊性能良好的電路板，用戶需要仔細(xì)考慮電路板阻抗匹配、布線間距、走線寬度、信號(hào)反射等各項(xiàng)因素，而 Protel DXP強(qiáng)大的設(shè)計(jì)法則定義極大地方便了用戶。 Protel DXP 提供超過 25 種設(shè)計(jì)法則類別，覆蓋了 設(shè)計(jì) 過程中的方方面面。這些定義的法則可以 應(yīng)用于某個(gè)網(wǎng)絡(luò)，某個(gè)區(qū)域，以至整個(gè) PCB
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