沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）
6 PCB结构图的设计
6.1 PCB设计软件Protel 99SE介绍
随着计算机技术的飞速发展，集成电路被广泛应用，电路越来越复杂，集成度越来越高，加之新型元件层出不穷，使得越来越多的工作已经无法用手工来完成，因此计算机辅助电路板设计已经成为电路板设计制作的必然趋势。Protel 99SE具有丰富的设计功能，能进行原理图的设计、印制电路板的设计、PCB板的设计等功能。
Protel 99SE采用数据库的管理方式。Protel 99SE软件沿袭了Protel以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel 99大体相同，新增加了一些功能模块，功能更加强大。新增的层堆栈管理功能，可以设计32个信号层，16个地电层，16个机械层。新增的3D功能让您在加工印制版之前可以看到板的三维效果。增强的打印功能，使您可以轻松修改打印设置控制打印结果。Protel 99SE容易使用的特性还体现在“这是什么”帮助，按下右上角的小问号，然后输入你所要的信息，可以很快地看到特性的功能，然后用到设计中，按下状态栏末端的按钮，使用自然语言帮助顾问
6.2 PCB设计的先期工作
1、利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表。当然，有些特殊情况下，如电路版比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。
2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相
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通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。
6.3 PCB设计环境
1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改。
2、规划电路版，主要是确定电路版的边框，包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。
注意：在绘制电路版地边框前，一定要将当前层设置成Keep Out层，即禁止布线层。
6.4 PCB零件布局
Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局，运行\下面的\Place\用这个命令，你需要有足够的耐心。布线的关键是布局，多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件，按住鼠标左键不放，拖住这个元件到达目的地，放开左键，将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件，然后旋转、展开和整理成组，就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后，使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。
提示：在自动选择时，使用Shift+X或Y和Ctrl+X或Y可展开和缩紧选定组件的X、Y方向。
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注意：零件布局，应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件，并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。
6.5 PCB布线规则
1、由于瞬变电流在线路上所产生的冲击干扰主要是由线路的电感造成的，因此应尽 量减小线路的电感。线路的电感与其长度成正比，与其宽度成反比，因而短而宽的线路对 抑制干扰是有利的。关键的信号线要尽量粗，并在两边加上保护地，高速线要短而直，导 线的宽度不要突变。
2、任何信号都不要形成环路，如不可避免，要让环路区尽量小。
3、PCB尽量使用45o折线而不要采用90o折线布线，这样可以减小高频信号对外的发 射与耦合。
4、一般采用平行的走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容会增加。 为了抑制PCB线路之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开 线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号 线之间设置一根接地的线路，可以有效地抑制串扰。
5、布线尽可能把具有同一输出电流，而方向相反的信号利用平行布局方式来消除相 应的磁场干扰。
6、发热元件周围或大电流通过的引线应尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受 热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状，这样有利于铜 箔与基板间粘合剂受热产生挥发性气体的排出。
7、焊盘中心孔的直径要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。
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8、在 PCB 中，没有用到的区域最好由一个大的接地面来覆盖的，以此提供屏蔽和增 加去耦能力。
6.6 火灾报警系统PCB结构图
图二十五 PCB结构图
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