元件封装形式1

零件封装（Footprint ）技术

自动化教研室 编

一、 二种零件封装技术

1、插入式封装技术（Through Hole Technology）

将零件安置在板子的一面，并将接脚焊在另一面上，这种技术称为「插入式（Through Hole Technology ，THT ）」封装。这种零件会需要占用大量的空间，并且要为每只接脚钻一个洞。所以它们的接脚其实占掉两面的空间，而且焊点也比较大。但另一方面，THT 零件和SMT （Surface Mounted Technology，表面粘着式）零件比起来，与PCB 连接的构造比较好，关于这点我们稍后再谈。像是排线的插座，和类似的界面都需要能耐压力，所以通常它们都是THT 封装。

2. 表面粘贴式封装技术（Surface Mounted Technology）

使用表面粘贴式封装（Surface Mounted Technology，SMT ）的零件，接脚是焊在与零件同一面。这种技术不用为每个元件的接脚在PCB 上钻洞。 SMT也比THT 的零件要小。和使用THT 零件的PCB 比起来，使用SMT 技术的PCB 板上零件要密集很多。SMT 封装零件也比THT 的要便宜。所以现今的PCB 上大部分都是SMT ，自然不足为奇。 因为焊点和零件的接脚非常的小，要用人工焊接实在非常难。如果考虑到目前的组装都是全自动的话，这个问题只会出现在修复零件的时候。

二、常用插入式元件封装形式

1、D:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Library\Pcb\Connectors 含有绝大部分接插件封装 D Type Connectors.ddb(含有并口，串口类接口元件的封装) Headers.ddb 含有各种插头元件的封装 2、D:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Library\Pcb\Generic Footprints目录下含有绝大部分普通元件的封装

General IC表面贴装元件的封装

International Rectifiers.ddb 含有IR 公司的整流桥、二极管等常用元件的封装 Transformers.ddb 含有变压器元件的封装 Transistors.ddb 含有晶体管元件的封装 Miscellaneous.ddb 含有常用元件的封装

P ROTEL 99 SE 实验指导书

实验一 Protel 99 SE 使用基础

一、 实验目的

1 ．掌握 设计数据库的概念，以及建立、打开和关闭等操作。

2 ．熟悉 Protel 99 SE 的设计界面，熟练掌握对设计数据库中的文件夹和文件的操作。 3 ．掌握利用窗口管理功能对窗口显示方式及其显示内容的方式进行管理。 二、 实验内容

1 ．新建一个设计数据库， 选择 MS Access Database 保存类型，名称为 Lx.Ddb ，并设置密码。 2 ．关闭第 1 题中新建的设计数据库文件 LX.ddb 后，再打开。

3 在一个设计数据库下，新建一个文件夹，并在该文件夹下，分别创建原理图和 PCB 文件，所有名称均采用系统默认名。 4 ．将上面新建的文件夹和两个文件分别更名为 FDDL 、 YLT.Sch 和 DLB.PCB 。 5 ．在工作窗口或文件管理器，练习打开和关闭文件夹或文件的操作。

6 ．练习三种保存文件的操作，并比较它们之间的区别。

7 ．将前面建立的 FDDL 文件夹下的两个文件 YLT.Sch 和 DLB.PCB 导出到 C:\ 下。

8 ．新建一个设计数据库 MyDesign1.ddb ，将刚才导出的两个文件 YLT.Sch 和 DLB.PCB ，导入到该设计数据库中的 Documents 文件夹下。

9 ．在 FDDL 文件夹下，链接一个文本文件，并观察链接文件的图标。

10 ．在设计数据库 MyDesign.Ddb 下，新建一个文件夹 FDDL1 。然后将 FDDL 中 YLT.Sch 文件复制到 FDDL1 中；将 DLB.PCB 移到 FDDL1 中。

11 ．在设计数据库 MyDesign.Ddb 下，将文件夹 FDDL1 下的文件全部删除。然后进入回收站，将 YLT.Sch 文件彻底删除，将 DLB.PCB 文件还原。

12 ．打开两个设计数据库，并使它们以平铺、层叠方式显示。 三．思考题

1 ． Protel 99 SE 中的设计保存类型分几种方式？它们之间有何不同？ 2 ． Protel 99 SE 中提供的文件类型有哪几种？

3 ．对于设计数据库，文件的链接和文件的导入有何区别？使用导出文件功能有何优点？

实验二 Protel 99 SE 启动、建库、文件环境参数设置

一、实验目的

1 ．熟悉 scH 99 的基本界面。 2 ．学会 文件环境参数设置 。 二、实验内容

1. 启动 Protel99SE ，建立名为 MYPRO 的文件夹，并在文件夹中建立名为 MYFIRST 的设计数据库文件。

提示：单击桌面上的 Protel99SE 快捷图标，进入 Protel99SE 设计环境。若环境中已经有设计数据库文件，就执行菜单 File/Close Design 将其关闭。若环境中没有设计数据库文件，就执行菜单 File/New ，在弹出的窗口中，单击 Browse 按钮，在弹出的文件名输入窗口中建立 MYPRO 的文件夹，并在文件夹中建立 MYFIRST 的设计文件。

2. 在练习 1 的基础上，建立名为 FIRSCH 的原理图文件，并进入原理图设计窗口。 提示：执行 File/New 菜单，在弹出的窗口中选择 Schematic Document 图标。

3. 设置原理图的图纸尺寸为 A0 ，去掉可视栅格，去掉标题栏。

提示：在原理图设计环境中，执行菜单 Design/Options ，在弹出的窗口中选择 Sheet Options 页面，在页面右上角的 Standard Styles 下拉框中选择 A0 。

4. 把光标设置成大十字，并把光标移动到图纸边沿时的移动速度设置为 Auto Pan Recenter 。

提示：设置光标：在原理图设计环境中，执行菜单 Tools/Preferences ，在弹出的窗口中选择 Graphical Editing 页面，然后在该页面 Cursor/Grid Options 区域的 Cursor Type 下拉列表框中选择 Large Cursor 90 。设置光标移动：在原理图设计环境中，执行菜单 Tools/Preferences ，在弹出的窗口中选择 Graphical Editing 页面，然后在该页面 Autopan Options 区域的 Style 下拉列表框中选择 Auto Pan ReCenter 。

5. 将基本元件库 Miscellaneous Devices.ddb 、德克萨斯仪器公司元件库 TI Databook 增加到元件库管理器中。在原理图设计环境中的设计管理器中选择 Browse SCH 页面，在 Browse 区域中的下拉框中选择 Library ，然后单击 Add/Remove 按钮，在弹出的窗口中寻找 Protel99SE 子目录，在该子目录中选择 Library/Sch 路径，在元件库列表中选择 Miscellaneous Devices.ddb 后单击 Add 按钮，然后再选择 TI Databook 库后单击 Add 按钮。

6. 去掉图纸模板复制到剪切板功能（ Add Template to Clipboard

提示：在原理图设计环境中，执行菜单 Tools/Preferences ，在弹出的窗口中选择 Graphical Editing 页面，然后去掉该页面 Options 区域中 Add Template to Clipboard 选择框前的对勾。

7. 练习将 Protel99SE 中窗口、对话框中的文字改为规则、 8 号的 Times New Roman 字体。

提示：在 Protel99SE 设计环境中用鼠标单击左上角的箭头，在弹出的菜单中选择 Preference ，这时在屏幕弹出窗口中单击 Change System Font 按钮，然后将字体更换成规则、 8 号的 Times New Roman 字体。 三、思考题

1. 如何设置设计数据库文件的存放位置？ 2. 设计数据库文件与原理图文件的关系？

实验三 电路原理图设计基础

一、 实验目的

1 ．掌握 利用 Protel 99 SE 进行印刷电路板设计以及其中的电路原理图设计的一般步骤 2 ．掌握 原理图编辑器中对图纸的设置，对网格、光标、对象系统字体的设置方法。 3 ．掌握根据实际电路图的大小，设置合适的图纸及其显示风格的方法 二、 实验内容

1 ．新建一个原理图文件，设置图纸为 A4 竖放，标题栏为 ANSI ，栅格设置 Snap On 设置为 5 ， Visible 设置为 10 。 2 ．将网格设置为线状网格，单击 Ok 按钮后按 PageUp 键放大屏幕，直到看清网格。再将网格设置为点状网格，观察两种网格的区别。

3 ．将网格还原为系统的默认设置。

4 ． Document Options 对话框的作用是什么？ 5 ．怎样调出 Document Options 对话框？

6 ．新建一个原理图文件，图纸版面设置为： A4 图纸、横向放置、标题栏为标准型，光标设置为一次移动半个网格。 7 ．怎样设置 A4 横放，标题栏、所有边框都不显示的图纸。

实验四 熟悉元器件库，并编辑一简单原理图

一、实验目的

1 ．掌握 scH 99 的基本操作。 2 ．学会绘制简单的电路原理图。 二、实验内容

1. 向原理图中放置阻值为 3.2k 的电阻、容量为 1 微法的电容、型号为 1N4007 的二极管、型号为 2N2222 三极管、单刀单掷开关和 4 脚连接器。注意修改属性。

提示：电阻（ RES2 ）、电容（ CAP ）、二极管（ DIODE ）、三极管（ NPN ）、单刀单掷开关（ SW SPST ）和 4 脚连接器（ CON4 ）都在 Miscellaneous Devices.Lib 元件库中。

2. 绘制图所示的单管放大电路，其中电阻的封装使用 AXIAL0.4 、电容的封装采用 RB.2/.4 、三极管的封装采用 TO 一 5 ，完成后将文件存盘。

三、思考题

1 ．在进行线路连接时应注意哪些问题 ?

2 ．如果不知道元器件在哪个库中，应如何处置 ?

实验五 设计组管理

• 实验目的

1 ．掌握设计数据库文件的结构， 2 ．掌握新成员的增加，删除的方法

3 ．掌握密码的设置与修改，权限的设置与修改的方法 4 ．了解设计数据库的网络管理。 • 实验内容

1 ．新建一个带有密码的设计数据库文件，增加一个新成员，名为默认的 Member1 。 2 ．设置第 1 题中增加的新成员 Member1 的权限，作用范围是 \ ，权限为 Read 。

3 ．新建一个设计数据库文件，在该文件中建立新成员 M1 、 M2 ，设置密码，其权限分别为： M1 \Documents Read 、 Write M2 \Documents Read

三．思考题

1 ．以成员 M2 登录该设计数据库，查看 Members 和 Documents 中的内容，都能查看吗？为什么？ 对 M2 进行怎样的修改，才能做到用 M2 登录时可以查看所有文件夹下的内容？

实验六 用设计管理器管理文档

一、实验目的

1 ．掌握 scH 99 的基本操作。

2 ．学会使用设计管理器和文件菜单管理文档。 二、实验内容

1. 启动 Protel99SE ，建立名为 MYPRO 的文件夹，并在文件夹中建立名为 MYFIRST 和 mysecond 的设计数据库文件和 mysecond 。 2. 在练习 1 的基础上，在 MYFIRST 的设计数据库文件建立名为 FIRSCH 的原理图文件，并进入原理图设计窗口。将基本元件库 Miscellaneous Devices.ddb 、德克萨斯仪器公司元件库 TI Databook 增加到元件库管理器中。

3. 在练习 1 的基础上，在 mysecond 设计数据库文件建立名为 secSCH 的原理图文件，并进入原理图设计窗口。将基本元件库 Miscellaneous Devices.ddb 、 AMD 公司元件库 AMD analog.ddb 增加到元件库管理器中。

4. 将 MYFIRST 的设计数据库文件中名为 FIRSCH 的原理图文件改名为电源 .SCH ，将 mysecond 设计数据库文件名为 secSCH 的原理图文件改名为放大器 .SCH 。

5. 将 MYFIRST 的设计数据库文件中名电源 .SCH 复制到 mysecond 设计数据库的 DOCUMENTS 文件夹，将 mysecond 设计数据库文件中名放大器 .SCH 的原理图文件导出到桌面，然后再将桌面上的放大器 .SCH 的原理图文件导入到 MYFIRST 的设计数据库文件中。 三、思考题

1. 文件改名应如何操作？ 2. 文件的导入和导出如何操作？

实验七 电路原理图设计

一、 实验目的

1 ．掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的放置方法 2 ．掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的编辑方法

图 1

3 ．掌握利用设计管理器浏览、管理、编辑原理图的方法 4 ．掌握对原理图的 ERC 电气法则检测。

5 ．掌握绘制原理图的基本方法，能绘制比较简单的原理图 二、 实验内容

1 ．分别放置与非门 74LS00 中的四个单元，如图 1 所示。 74LS00 所在的元件库为 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 。 2、 绘制图 2 所示电路图。

表 1 电路原理图 2 元件明细表

图 2 电路原理图练习

3 ．在原理图中任意放置几个元件，将所有元件标号的字体均改为 14 号粗体。 4 ．将原理图中所有元件标注的颜色改为红色。 5 ．绘制如图 3 所示带有总线的电路原理图。

表 2 带有总线的电路图元件明细表

图 3 带有总线的电路原理图

6 ．在原理图上放置三个 I / O 端口，端口的属性分别设置为端口名： Data1 ，外形： Right ，电气特性：输入端口；端口名： Data2 ，外形： Left ，电气特性：输出端口；端口名： Data3 ，外形： Left & Right ，电气特性：双向端口。 7 ．绘制如图 4 所示电路图。

表 3 第 7 题电路图元件明细表

图 4 第 7 题电路图

• 绘制如图 5 所示电路图。

表 4 第 8 题电路图元件明细表

图 5 第 8 题电路图

9 ．绘制如图 6 所示电路图。

表 5 第 9 题电路图元件明细表

图 6 第 9 题电路图

三．思考题

1 ．原理图中放大、缩小屏幕的快捷键分别是什么？试一试，好用吗？ 2 ．加载 / 移出原理图元件库的方法有几种，你会操作吗？ 3 ．元件的属性有几个，它们的含义分别是什么？ 4 ．放置元件的操作有几种方法？

5 ．如果不想显示原理图中所有的元件标注（注意：是不显示，而不是没有内容），应怎样操作？在将元件标注隐藏后，若想重新显示，又该怎样操作？

• 放置网络标号应注意什么问题？

ERC 电气检测法则能检查电路中的逻辑错误吗？

实验八 原理图元件制作

• 实验目的

1 ．掌握绘制元件符号的方法

2 ．掌握绘制具有多个单元的元件符号的方法 3 ．掌握原理图元件库的管理。 • 实验内容

• 打开原理图元件库文件 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 进行浏览。 • 浏览 7426 、 7437 、 74132 元件，看看是否与 74ALS00 的图形一样。 3 ．绘制一个数码管符号。

4 ．将前面绘制的所有元件符号放置到一个原理图文件中。 5 ．绘制如图 1 所示电路图。

表 第 5 题电路图元件明细表

图 1 第 5 题电路图

6 ．在自己建的元件库文件中绘制以下元件符号图形 : （ 1 ）在原理图文件中按下列图形进行绘制

（ 2 ）绘制与门、或门、与非门、或非门、非门、施密特触发器的国标符号，尺寸为 4 格 ×3 格

三．思考题

1 ．原理图元件库文件的扩展名与原理图文件的扩展名怎样区别？

2 ．在 SchLib Drawing Tools 工具栏中，哪一个按钮绘制的图形具有电气特性？ 3 ．复习引脚属性对话框中各选项的含义？

4 ．将自己绘制的元件符号用到原理图中，你会几种方法？

实验九 设计一简单层次电路图设计

一、实验目的

1．熟练掌握SCH 99的操作。

2．掌握层次式电路图的绘制方法，能够绘制较复杂的层次式电路。 3．进一步熟悉ERC 校验和网络表的生成。 二、实验内容

层次式电路图的结构如图1所示，主图和各子图分别如图2～图4所示。

图1 层次电路结构 图2 主图 “ 串联调整型稳压电源．prj" 1．新建电路图，图纸大小设置为A4，参照图2所示，完成层次式电路图主图的绘制。

图3 稳压电路

执行 “ Design ” ---- “ Options"---- “ Organization"填写图纸信息，在Sheet 栏中设置图纸编号(No)为 1；图纸总数(Total)为3。

2．执行 “ Design"----""Create Sheet From Symbol ” ，将光标移到子图符号VO 上，单击鼠标左键， 在产生的新电路图上按照图3绘制第一张

子图，设置图纸编号为2，并保存该电路。

图4 整流滤波电路

3．采用同样的方法，将光标移到子图符号L 上，单击鼠标左键，

在产生的新电路图上按照 图4绘制第二张子图，设置图纸编号为3，并保存该电路。 5．对整个层次式电路图进行ERC 校验，若有错误则加以修改。

6．生成此层次式电路的网络表，检查网络表各项内容，是否与电路图相符合。 三、思考题

1．简述设计层次式电路图的步骤。 2．设计层次式电路图时应注意哪些问题?

实验十 PCB 设计基础

一、 实验目的

1 ．了解有关印刷电路板的基础知识和对 PCB 编辑器的初步认识 2 ．掌握 PCB 编辑器的基本操作

3 ．掌握印刷电路板的概念、作用及分类；绘制印刷电路板图有关的元件封装、焊盘、过孔和铜膜导线等基本概念；并介绍了绘制 PCB 图的设计流程。

4 ．掌握 PCB 编辑器的启动与退出的方法； PCB 编辑器中的画面管理、窗口管理、各种工具栏、状态栏、命令栏和 PCB 管理器的打开与关闭操作。

5 ．分清 Protel 99 SE 提供的各种工作层的名称、功能，掌握根据需要如何设置工作层的方法。 6 ．了解 PCB 的六大类工作参数的设置方法

7 ．掌握在 PCB 中定位的几种方法，重点掌握对 PCB 管理器的使用。 • 实验内容

1 ．观察收音机、电视机或微型计算机等电子设备中的电路板 , 并比较有何不同？ 2 ．观察印刷电路板上针脚式和贴片式元件，它们的焊接方式有何不同？

3 ．观察一块印刷电路板，看一看板上各种元件的封装图形与所焊接的元件是否相似？

4 ．观察一块双面电路板，找到板上的焊盘与过孔，仔细查看它们的形状、大小是否相同；在电路板上它们的用途是否一样？ 5 ．在一块印刷电路板上，找到用来连接焊盘和过孔的导线，刮开导线上面的涂层，就露出了铜质材料。认真观察各条导线的粗细是否一样，并思考为什么有此差异？

6 ．通过打开一个已存在的 PCB 文件和新建一个 PCB 文件两种方法，进入 PCB 编辑器。

7 ．在 PCB 编辑器中，打开系统自带的范例 PCB Benchmark 94.ddb ，练习上面所讲的画面管理的操作，并比较各命令执行的效果，以达到熟练操作。

8 ．打开系统 Examples 文件夹中的 4 Port Serial Interface.ddb 下的 4 Port Serial Interface Board.pcb 文件，观察该印刷电路板有哪些层？

9 ．分别设置可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格的数值，并在工作窗口练习体会四种栅格的区别。

10 ．打开一个 PCB 文件，在视窗中拖动虚线框，看看工作窗口有何变化？缩小虚 线框之后，工作窗口中的图是不是放大了？另外，用一用放大镜，好使不？

11 ．打开一个 PCB 文件，在工作窗口按住鼠标右键，光标是不是变成手形？移动它，工作窗口有何变化？

12 ．打开一个 PCB 文件，使用 Edit|Jump 命令，练习跳转到不同的对象。

13 ．打开一个 PCB 文件，在 PCB 管理器中按上面所讲知识，分别浏览网络和元件，练习对网络、元件和焊盘的编辑、选取、放大和跳转等操作。

（1） 什么是印刷电路板？它在电子设备中有何作用？

（2） 印刷电路板根据导电图形的层数，一般分为哪几类，各有何特点？

（3） 原理图与电路板图中的元件有何不同？元件的封装方式分几类？

（4） 在印刷电路板中，焊盘与过孔的作用有何不同？

（5） 绘制印刷电路板图一般包括哪些步骤？在各步中主要完成什么工作？

（6） PCB 编辑器的工作界面主要由哪几部分组成？

20 ．在 PCB 编辑器中，有哪些常用工具栏，能完成什么操作？状态栏和命令栏分别用于显示什么信息？

21 ．在 Protel 99 SE 系统中，提供了哪些工作层的类型？各个工作层的主要功能是什么？

22 ．可视栅格（ Visible Grid ）、捕获栅格（ Snap Grid ）、元件栅格（ Component Grid ）和电气栅格（ Electrical Grid ）有何区别？

23 ．在 Protel 99 SE 系统中，对元件、网络和焊盘等对象的定位提供了几种方法？

实验十一 PCB 图元件制作

• 实验目的

1 ．掌握元件封装库编辑器的启动与界面介绍

2 ．掌握通过手工方式和系统内置的向导，新元件封装的制作方法与操作步骤

3 ．掌握对元件封装库进行管理的基本操作

4 ．掌握 SCH 元件与对应的 PCB 元件的引脚编号不一致问题的解决方法。

• 实验内容

1 ．给出发光二极管的 SCH 元件，如图 1 所示。请绘制出其对应的元件封装，如图 2 所示。两个焊盘的 X-Size 和 Y-Size 都为 60mil ， Hole Size 为 30mil ，阳极的焊盘为方形，编号为 A ，阴极的焊盘为圆形，编号为 K ，外形轮廓为圆形，半径为 120mil ，

并绘出发光指示。

图 1 发光二极管的 SCH 元件 图 2 发光二极管的 PCB 元件

2 ． NPN 型三极管的 SCH 元件，如图 3 所示，其对应元件封装选择 TO-5 ，如图 4 所示。由于在实际焊接时， TO-5 的焊盘 1 对应发射极，焊盘 2 对应基极，焊盘 3 对应集电极，它们之间存在引脚的极性不对应问题，请修改 TO-5 的焊盘编号，使它们之间的保持一致，并重命名为 TO -5A 。

图 3 SCH 元件 图 4 PCB 元件

3 ．根据图 5 所示的运算放大电路的电路原理图，自行设计出其印刷电路板图。电路板为矩形，长为 1340mil, 宽为 900mil ，单层板设计，底层自动布线。电阻的封装采用 AXIAL0.3 ，二极管的封装采用 DIODE0.4 ，运算放大器的封装采用 DIP8 ，接插件 JP 的封装采用 SIP7 。在自动布线规则中，设置电源与接地网络的走线线宽为 30mil ，其余网络的走线线宽为 20mil 。特别注意二极管的管脚编号的不一致的问题，请在原理图的元件编辑器中对二极管的管脚编号进行修改，使其与对应封装的管脚编号保持一致。

图 5 第 3 题的电气原理图

4 ．图 6 为有源滤波电路的电路原理图。请根据电路原理图自行设计出印刷电路板图。电路板为矩形，长 2750mil ，宽 1960mil ，双层板设计，自动布线。电阻封装采用 AXIAL0.3 ，电位器封装采用 VR1 ，电容封装采用 RAD0.2 ，集成电路封装为 DIP8 ，接插件封装为 DB9/F 。在自动布线规则中，设置电源与接地网络走线宽度为 30mil ，其它网络走线为 20mil 。

图 6 第 4 题电气原理图

5 ．图 7 为两级阻容耦合放大电路的电路原理图。请根据电路原理图自行设计出印刷电路板图。电路板为矩形，长 4000mil ，宽 3200mil ，双层板设计，自动布线。电阻封装采用 AXIAL0.4 ，电容封装采用 RB.2/.4 ，三极管封装采用 TO-5 ，接插件封装采用 SIP4 。在自动布线规则中，设置电源与接地网络的走线线宽为 40mil ，其它网络走线线宽为 20mil 。请特别注意三极管元件的管脚编号不一致问题，要求采用修改网络表的方法来解决此问题。

图 7 第 5 题的电气原理图

6 ．图 8 为电话监控器电路原理图。请根据电路原理图自行绘制出印刷电路板图。电路板为矩形，长 2000mil ，宽 2000mil ，双层板设计，自动布线。在自动设计规则中，设置所有网络的走线线宽都为 30mil 。电阻的封装采用 AXIAL0.4 ，电容 C1 的封装采用 RAD0.4 ，电容 C2 、 C3 的封装采用 RB.3/.6 ，电容 C4 、 C6 的封装采用 RB.2/.4 ，电容 C5 的封装采用 RAD0.2 ，扬声器封装采用 SIP2 ，二极管的封装采用 DIODE0.4, 集成电路的封装采用 DIP8 。放置两个焊盘，作为输入信号的引入，并把它们接入相应的网络中。请特别注意二极管元件的管脚编 号不一致问题，要求在 PCB 元件编辑器中，对二极管的封装进行修改。

图 8 第 6 题的电气原理图

实验十二 印制电路板设计

一．实验目的

重点掌握电路板的手工布局和手工布线的操作步骤和技巧

二．实验内容

1 ．根据图 1 所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长 1450mil ，宽 1140mil ，加载 ADVPCB.Ddb 元件封装库。根据表 10.2 提供的元件封装并参照图 10.45 进行手工布局，其中按钮 S 、电源和扬声器 SP 等元件要外接，需在电路板上放置焊盘。布局后在底层进行手工布线，布线宽度为 20mil 。布线结束后，进行字符调整，并为按钮、电源和扬声器添加标识字符。

表 1 第 1 题 所属元件一览表

图 1 第 1 题电气原理图和参考布局图

2 ．根据图 2 所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长 1700mil ，宽 850mil ，加载 ADVPCB.Ddb 和 International Rectifiers.ddb 元件封装库。根据表 2 提供的元件封装并参照图 3 进行手工布局，其中交流输入和直流输出要对外引线，需在电路板上放置焊盘。布局后在底层进行手工布线，布线宽度为 30mil ，且对全部焊盘进行补泪滴。布线结束后，进行字符调整，并为电源的输入输出添加标识字符。

表 2 第 2 题元件一览表

图 2 第 2 题电气原理图

图 3 第 3 题参考布局图

3 ．根据如图 4 所示电路原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长 2000mil ，宽 1800mil 。加载 ADVPCB.Ddb 中的 PCB Footprints.Lib 元件封装库。根据表 3 提供的元件封装并参照图 10.4 进行手工布局。调整布局后在底层进行手工布线，其中 +12V 网络和 GND 网络布线宽度为 30mil ，其它布线宽度为 15mil 。布线结束后，调整元件标注字符的位置，使其整齐美观；在元件 JP 的 1 、 3 、 5 脚旁分别添加 +12V 、 IN 和 OUT 三个字符串。

表 3 第 3 题元件一览表

图 4 第 3 题的电路原理图

• 思考题

1 ．新建一个 PCB 文件，设置相对原点，并观察设置前后，状态栏中坐标值的变化。

2 ．练习放置过孔，仔细观察焊盘与过孔的区别，注意过孔与焊盘所在层有何不同？

3 ．放置导线后，在导线属性对话框中修改导线的宽度和所在的层，看一看有何变化？

4 ．分别绘制导线和连线，分析一下它们的操作有何不同？

5 ．练习放置三种圆弧和一种圆的方法，并比较这三种方法的区别。

6 ．新建一个 PCB 文件，设置为单面板，并练习切换工作层的方法。

7 ．设置当前原点，在机械层画出电路板的边框。

8 ．在 PCB 编辑器中，加载 Advpcb.ddb\PCB Footprints.lib 元件封装库，并浏览库中常用的元件的封装，如电阻类、电容类、三极管类、二极管类元件的封装。同时理解 PCB 中的元件与原理图中元件概念的不同。

9 ．利用排列元件的操作方法，对 PCB 图中的元件进行对齐整理。

10 ．对电路板中的各元件标注的位置、方向等参数进行调整，使之更加整齐美观。

11 ．焊盘与过孔所在的工作层有何不同？

12 ．在 Protel 99 SE 系统中，导线与连线有何区别？

13 ．为什么要在有的电路板上要放置填充？矩形填充与多边形填充有什么区别？

14 ．多边形的填充格式有哪几种？

15 ．在电路板进行布局后，对元件标注进行调整的原则是什么？

16 ．布线时，为什么有时要对电源线和地线的线宽进行加宽处理？

实验十三 报表的生成与 PCB 文件的打印

一、 实验目的

1 ．掌握 PCB 各种常用报表的功能与生成方法，

2 ．掌握 PCB 的打印输出的操作过程，掌握分层打印和叠层打印的操作方法。

二、 实验内容

1 ．请说出我们所讲的各种报表中，哪些用于对 PCB 图的检查校对，哪些用于印刷电路板的生产加工？

2 ．在 Protel 99 SE 系统提供的实例中，选择设计图 4.Port Serial Interface Board.pcb ，对它分别生成电路板信息报表、 NC 钻孔报表和元件报表。

3 ．将先前设计的一些 PCB 图 打印出来。若是多层板 , 请分层打印