altium-designer原理圖與pcb設(shè)計(jì)及仿真6

1、Altium Designer 原理圖與PCB設(shè)計(jì)及仿真,謝龍漢 魯力 張桂東電子工業(yè)出版社,第六章繪制PCB,前面一章講述了Altium Designer 10.0的PCB基本電路設(shè)計(jì)環(huán)境，包括其基本知識(shí)、設(shè)計(jì)規(guī)則以及參數(shù)設(shè)定等。本章將在前面章節(jié)的基礎(chǔ)上對(duì)PCB的繪制的具體過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述。包括由原理圖到PCB的銜接步驟：網(wǎng)絡(luò)報(bào)表的生成；包括元件的布局以及元件之間的布線；還包括規(guī)則檢驗(yàn)、淚滴和文件更新等后續(xù)工作的詳細(xì)介紹。在后

2、面的章節(jié)將會(huì)對(duì)PCB繪制的高級(jí)操作進(jìn)行詳細(xì)介紹，初學(xué)者請(qǐng)掌握好本章節(jié)的內(nèi)容后再學(xué)習(xí)下一章節(jié)，因?yàn)橄乱徽鹿?jié)很多是以本章節(jié)為基礎(chǔ)的。,網(wǎng)絡(luò)表的載入元件的布局系統(tǒng)的布線調(diào)整走線規(guī)則校驗(yàn)補(bǔ)淚滴、包地,6.1載入網(wǎng)絡(luò)表,原理圖與電路板規(guī)劃的工作都完成以后，就需要將原理圖的設(shè)計(jì)信息傳遞到PCB編輯器中，以進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)。從原理圖向PCB編輯器傳遞的設(shè)計(jì)信息主要包括網(wǎng)絡(luò)表文件、元器件的封裝和一些設(shè)計(jì)規(guī)則信息。,,圖 6-1 【Engine

3、ering Change Order】對(duì)話框,,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,,執(zhí)行轉(zhuǎn)換,,,圖 6-2 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)PCB圖,,圖 6-3 將改變發(fā)送到PCB,6.2.1元件布局的基本規(guī)則,按電路模塊進(jìn)行布局，實(shí)現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱為一個(gè)模塊，電路模塊中的元件應(yīng)采用就近原則，同時(shí)應(yīng)將數(shù)字電路和模擬電路分開(kāi)。定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周圍1.27mm內(nèi)不得貼裝元器件，螺釘?shù)劝惭b孔周圍3.5mm（對(duì)應(yīng)M2.5螺釘）、4mm（對(duì)應(yīng)M3螺釘）內(nèi)不得貼裝元器件。

4、臥裝電阻、電感（插件）、電解電容等元件的下方避免布過(guò)孔，以免波峰焊后過(guò)孔與元件殼體短路。元器件的外側(cè)距板邊的距離為5mm。貼裝元件的焊盤外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離不得大于2mm。金屬殼體元件和金屬件（屏蔽盒等）不能與其他元器件相碰，不能緊貼印制線、焊盤，其間距應(yīng)大于2mm。定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其他方孔外側(cè)距板邊的尺寸大于3mm。發(fā)熱元件不能緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件；高熱器件要均勻分布。電源插座要盡量布置電路板的四周，

5、電源插座與其相連的匯流條接線端應(yīng)布置在同側(cè)。特別應(yīng)注意不要把電源插座及其他焊接連接器布置在連接器之間，以利于這些插座、連接器的焊接及電源線纜設(shè)計(jì)和扎線。電源插座及焊接連接器間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔。其他元器件的布置：所有的IC元件單邊對(duì)齊，有極性元件極性標(biāo)示明確，同一電路板上極性標(biāo)示不得多于兩個(gè)方向，出現(xiàn)兩個(gè)方向時(shí)，兩個(gè)方向應(yīng)互相垂直。板面布線應(yīng)疏密得當(dāng)，當(dāng)疏密差別太大時(shí)候應(yīng)以網(wǎng)狀銅箔填充，網(wǎng)格大于8mil（或者0.2mm）。

6、貼片焊盤上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件的虛焊。重要信號(hào)線不準(zhǔn)從插座腳間通過(guò)。貼片單邊對(duì)齊，字符方向一致，封裝方向一致。有極性的器件在以同一板上的極性標(biāo)示方向盡量保持一致。,6.2.2自動(dòng)布局,,圖 6-6 元件布局菜單,,圖 6-7 自動(dòng)放置對(duì)話框,,圖 6-8 【Cluster Placer】布局結(jié)果,6.2.3自動(dòng)推擠布局,圖 6-10 元件堆疊,,圖 6-12 彈出式疊放列表和預(yù)覽,,圖 6-13 自動(dòng)推擠布局結(jié)果,6.

7、3.1 自動(dòng)布線,布線的一般規(guī)則畫(huà)定布線區(qū)域距PCB邊≤1mm的區(qū)域內(nèi)，以及安裝孔周圍1mm內(nèi)，禁止布線。電源線盡可能寬，不應(yīng)低于18mil；信號(hào)線寬不應(yīng)低于12mil；CPU入出線不應(yīng)低于10mil（或8mil）；線間距不低于10mil。正常過(guò)孔不低于30mil。雙列直插：焊盤60mil，孔徑40mil。1/4W電阻：51×55平方mil（0805表貼），直插時(shí)焊盤為62mil，孔徑為42mil。無(wú)極電容：51&

8、#215;55平方mil（0805表貼），直插時(shí)焊盤為50mil，孔徑為28mil。注意電源線與地線應(yīng)盡可能呈放射狀，以及信號(hào)線不能出現(xiàn)回環(huán)布線。上述一般布線規(guī)則只針對(duì)于普通的低密度板設(shè)計(jì)。,,圖 6-14 自動(dòng)布線菜單,圖 6-15 布線策略對(duì)話框,,圖 6-16 SMDNeckDown規(guī)則設(shè)置對(duì)話框,,圖 6-19 彈出窗口顯示網(wǎng)絡(luò)信息,,,圖 6-20 網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)果 圖 6-21 選擇網(wǎng)絡(luò)類布線

9、對(duì)話框,6.3.2等長(zhǎng)布線,高速電路布線特別是差分信號(hào)布線通常要求布線平行和長(zhǎng)度相等。平行的目的是要確保差分阻抗的完全匹配，布線的平行間距不同會(huì)造成差分阻抗不匹配。等長(zhǎng)的目的是確保時(shí)序的準(zhǔn)確與對(duì)稱性，即確保信號(hào)在傳輸線上的延遲相同。因?yàn)椴罘中盘?hào)的時(shí)序跟這兩個(gè)信號(hào)交叉點(diǎn)（或相對(duì)電壓差值）有關(guān)，如果不等長(zhǎng)，則此交叉點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)在信號(hào)振幅的中間，也會(huì)造成相鄰的兩個(gè)時(shí)間間隔不對(duì)稱，增加時(shí)序控制的難度，不利于提供信號(hào)的傳輸速度。不等長(zhǎng)也會(huì)增加共模信

10、號(hào)的成分，影響信號(hào)完整性。,,圖 6-36 對(duì)象類資源管理器,,圖 6-37 將指定網(wǎng)絡(luò)歸入當(dāng)前類,,圖 6-38 PCB規(guī)則系統(tǒng)參數(shù)編輯器,圖 6-39 設(shè)置布線規(guī)則,6.3.3實(shí)時(shí)阻抗布線,,圖 6-42 PCB規(guī)則編輯器,,圖 6-43 選擇網(wǎng)絡(luò)“TXD”,6.3.4多線軌布線,多線軌布線也稱為總線布線。Altium Designer 提供了強(qiáng)大的多線軌放置命令，并且支持多線軌拖動(dòng)。在今天開(kāi)發(fā)的復(fù)雜板卡設(shè)計(jì)時(shí)，這極大地改變了效

11、率，用戶只需一個(gè)操作就可以放置或修改一組走線。,,圖 6-48 多線軌布線,,圖 6-49 總線布線對(duì)話框,6.3.5交互式差分對(duì)布線,,圖 6-50 放置差分對(duì)指示符,,圖 6-51 差分對(duì)指示符參數(shù)設(shè)置對(duì)話框,,圖 6-53 文件差別對(duì)話框,6.3.6 交互式式布線,,圖 6-64 交互式布線規(guī)則設(shè)置對(duì)話框,,圖 6-65布線寬度規(guī)則編輯器,6.4.1手工調(diào)整布線,,圖 6-67 需要手工布線的PCB圖,,圖 6-68 Un

12、-Route子菜單中的手工調(diào)整布線命令,,圖 6-69 拆除連接導(dǎo)線,6.4.2 電源和地線的加粗,,圖 6-71 設(shè)置導(dǎo)線寬度對(duì)話框,,圖 6-72 改為25mil,6.4.3敷銅,,圖 6-73 Polygon Plane 對(duì)話框,,圖 6-74 頂層放置敷銅,,圖 6-75 底層放置敷銅,6.4.4調(diào)整文字標(biāo)注,,圖 6-77元件標(biāo)號(hào)屬性對(duì)話框,,圖 6-78 【Positional Re-Annotate】對(duì)話框,,圖 6-80