畢業(yè)論文---eda技術(shù)在電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　EDA技術(shù)在電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　?。牛模良夹g(shù)在電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電子設(shè)計(jì)的必由之路是數(shù)字化，這已成為共識(shí)。EDA技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)、集成

2、電路、電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)展起來(lái)的。電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在涉及通信、國(guó)防、航天、工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，EDA技術(shù)的含量正以驚人的速度上升，它已成為當(dāng)今電子技術(shù)發(fā)展的前沿之一。20世紀(jì)90年代，國(guó)際上電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家，一直在積極探索新的電子電路設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。在電子技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的應(yīng)用，已得到廣泛的普及，

3、這些器件為數(shù)字系</p><p>　　統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的靈活性。這些器件可以通過(guò)軟件編程而對(duì)其硬件結(jié)構(gòu)和工作方</p><p>　　式進(jìn)行重構(gòu)，從而使得硬件的設(shè)計(jì)可以如同軟件設(shè)計(jì)那樣方便快捷。本文首先闡</p><p>　　EDA技術(shù)的基本概念和發(fā)展過(guò)程，并通過(guò)實(shí)例介紹EDA技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞 EDA技術(shù)

4、概述/電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)/EDA技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　The rapid development of the EDA technology</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Electronic Design is the comonly way to digital, which has beco

5、me the consensus. Electronic products are being carried out at an unprecedented rate of innovation, mainly large-scale programmable logic devices in a wide range of applications. Especially in the current semiconductor t

6、echnology has reached the level of deep sub-micron chip integration of high-reach stem megabits, the clock frequency to the stem MHz is also more than the development of the median data of several billion times per se<

7、;/p><p>　　EDA is the electronic design automation, as it is just a new technology developed, involving a wide range of content-rich, understanding of different, so there is no one precise definiti</p>&l

8、t;p>　　KEY WORDS EDA technology, Electronic Design, EDA technology concept目 錄</p><p>　　一 EDA技術(shù)概述1</p><p>　　1 EDA技術(shù)的概念1</p><p>　　2 EDA技術(shù)的發(fā)展大致可以分為三個(gè)發(fā)展階段。1</p><p>

9、;　　3 EDA技術(shù)的基本特征1</p><p>　　4 EDA技術(shù)的應(yīng)用2</p><p>　　5 EDA技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　二 ＥＤＡ技術(shù)的應(yīng)用舉例（TDA1514功放電路在ＤＸＰ２００４中的設(shè)計(jì)）3</p><p>　　１ 功放芯片簡(jiǎn)述3</p><p>　?。?電路原理圖、

10、電路中主要元器件作用簡(jiǎn)介及原理圖繪制規(guī)則4</p><p><b>　　2.1 原理圖4</b></p><p>　　2.2 電路主要元器件功能說(shuō)明5</p><p>　　2.3 protel繪制原理圖基本規(guī)則5</p><p>　　2.3.1 電路板規(guī)劃5</p><p>　　2.

11、3.2 元器件的選擇6</p><p>　　2.3.3 元器件的布局6</p><p>　　2.3.4 元器件的連線(xiàn)6</p><p>　　3 自動(dòng)布局及手動(dòng)調(diào)整布局7</p><p>　　4 音響功放類(lèi)電路pcb版設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：8</p><p>　　4.1 增強(qiáng)高頻抗干擾能力8</p&

12、gt;<p>　　4.2 注意電源變壓器安裝方式8</p><p>　　4.3 地線(xiàn)干擾8</p><p>　　4 pcb板圖、附銅板圖及三維立體圖9</p><p>　　5 PCB設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)規(guī)則及注意事項(xiàng)11</p><p>　　5.1 前期準(zhǔn)備11</p><p>　　5.2

13、 PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。12</p><p>　　5.3 PCB布局12</p><p>　　5.4 元件排列規(guī)則12</p><p>　　5.5 按照信號(hào)走向布局原則12</p><p>　　5.6 防止電磁干擾13</p><p>　　5.7 抑制熱干擾13</p><p>

14、　　5.8 可調(diào)元件的布局13</p><p>　　5.9 PCB的布線(xiàn)13</p><p>　　三 電路版制版工藝流程14</p><p>　　1 單面制板工藝流程簡(jiǎn)述14</p><p>　　2 雙面制板工藝流程簡(jiǎn)述14</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)15</b>&l

15、t;/p><p><b>　　致 謝16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　一 EDA技術(shù)概述</b></p><p>　　1 EDA技術(shù)的概念: EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(E1echonics Des5p AM·

16、toM60n)的縮寫(xiě)。由于它是一門(mén)剛剛發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，涉及面廣，內(nèi)容豐富，理解各異，所以目前尚無(wú)一個(gè)確切的定義。但從EDA技術(shù)的幾個(gè)主要方面的內(nèi)容來(lái)看，可以理解為：EDA技術(shù)是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語(yǔ)言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_(kāi)發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過(guò)有關(guān)的開(kāi)發(fā)軟件，自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門(mén)新技術(shù)。可以實(shí)現(xiàn)邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯

17、綜合及優(yōu)化，邏輯布局布線(xiàn)、邏輯仿真。完成對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形</p><p>　　集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒?lt;/p><p>　　2 EDA技術(shù)的發(fā)展大致可以分為三個(gè)發(fā)展階段。20世紀(jì)70年代的CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))階段：這一階段的主要特征是利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行電路原理圖編輯，PCB布同布線(xiàn)，使得設(shè)計(jì)師從傳統(tǒng)高度重復(fù)繁雜的繪圖勞動(dòng)中解脫出來(lái)。20

18、世紀(jì)80年代的QtE(計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì))階段：這一階段的主要特征是以邏輯摸擬、定時(shí)分析、故障仿真、自動(dòng)布局布線(xiàn)為核心，重點(diǎn)解決電路設(shè)計(jì)的功能檢測(cè)等問(wèn)題，使設(shè)計(jì)而能在產(chǎn)品制作之前預(yù)知產(chǎn)品的功能與性能。20世紀(jì)90年代是EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)階段：這一階段的主要特征是以高級(jí)描述語(yǔ)言，系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合技術(shù)為特點(diǎn)，采用“自頂向下”的設(shè)計(jì)理念，將設(shè)計(jì)前期的許多高層次設(shè)計(jì)由EDA工具來(lái)完成。EDA是電子技術(shù)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，也就是能夠幫助人們?cè)O(shè)計(jì)電子

19、電路或系統(tǒng)的軟件工具。該工具可以在電子產(chǎn)品的各個(gè)設(shè)計(jì)階段發(fā)揮作用，使設(shè)計(jì)更復(fù)雜的電路和系統(tǒng)成為可能。在原理圖設(shè)計(jì)階段，可以使用EDA中的仿真工具論證設(shè)計(jì)的正確性；在芯片設(shè)計(jì)階段，可以使用EDA中的芯片設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)制作芯片的版圖：在電路板設(shè)計(jì)階段，可以使用EDA中電路板設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)多層電路板。特別是支持硬件描述語(yǔ)言的EDA工具的出現(xiàn)，使復(fù)雜</p><p>　　確，就可以進(jìn)行該數(shù)字系統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)與制造。</p

20、><p>　　3 EDA技術(shù)的基本特征:EDA代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向，利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開(kāi)始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過(guò)程在汁算機(jī)上自動(dòng)處理完成。設(shè)計(jì)者采用的設(shè)計(jì)方法是一種高層次的“自頂向下”的全新設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)汁方法首先從系統(tǒng)設(shè)計(jì)人手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在方框圖

21、一級(jí)進(jìn)行仿真、糾錯(cuò)．并用硬件描述語(yǔ)言對(duì)高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述，在系統(tǒng)一級(jí)進(jìn)行駛證。然后，用綜合優(yōu)化工具生成具體門(mén)電路的網(wǎng)絡(luò)表，其對(duì)應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)級(jí)可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。設(shè)計(jì)者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語(yǔ)言和EDA軟件來(lái)完成對(duì)系統(tǒng)硬件功能的實(shí)現(xiàn)。由于設(shè)計(jì)的主要仿真和調(diào)試過(guò)程是在高層次上完成的，這既有利于早期</p><p>　　發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，避免設(shè)計(jì)工作的浪費(fèi)，有減少了

22、邏輯功能仿真的工作量，提高了設(shè)計(jì)效率</p><p>　　4 EDA技術(shù)的應(yīng)用:電子EDA技術(shù)發(fā)展迅猛，逐漸在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等各方面都發(fā)揮著巨大的作用。在教學(xué)方面：幾乎所有理工科(特別是電子信息)類(lèi)的高校都開(kāi)設(shè)了EDA課程。在科研方面：主要利用電路仿真工具進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)試；將O)LI)／FPGA器件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用到儀器設(shè)備中。從高性能的微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器一直到彩電、音響

23、和電子玩具電路等，EDA技術(shù)不單是應(yīng)用于前期的計(jì)算機(jī)模擬仿真、產(chǎn)品調(diào)試，而且也在Pcb印制板的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、朋比的制作過(guò)程等有重要作用。可以說(shuō)電子EDA術(shù)已經(jīng)成為電子工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的技術(shù)支持。</p><p>　　5 EDA技術(shù)發(fā)展趨勢(shì): EDA技術(shù)在進(jìn)入21世紀(jì)后，在仿真和設(shè)計(jì)兩方面支持標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言的功能強(qiáng)大的EDA軟件不斷更新、增加，使電子EDA技術(shù)得到了更大的發(fā)展。電子技

24、術(shù)全方位納入EDA領(lǐng)域，EDA使得電子領(lǐng)域各學(xué)科的界限更加模糊，更加互為包容，突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：使電子設(shè)計(jì)成果以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的方式得以明確表達(dá)和確認(rèn)成為可能；基于EDA工具的ASIC設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)單元已涵蓋大規(guī)模電子系統(tǒng)及IP核模塊；軟硬件IP核在電子行業(yè)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域和設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步確認(rèn)；SoC高效低成本設(shè)計(jì)技術(shù)的成熟。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、集成技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段都發(fā)生了很大的變化?？梢哉f(shuō)

25、電子EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。傳統(tǒng)的“固定功能集成塊十連線(xiàn)”的設(shè)計(jì)方法正逐步地退出歷史舞臺(tái)，而基于芯片的設(shè)計(jì)方法正成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品的更新日新月異，EDA技術(shù)作為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研制的源動(dòng)力，已成為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的核心。所以發(fā)展EDA技術(shù)將是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域和電子產(chǎn)業(yè)界的一場(chǎng)重大的技術(shù)革命，同時(shí)也對(duì)電類(lèi)課程的教學(xué)和科研提出了更深更高的要求。特別是EDA</p><p>　　二

26、ＥＤＡ技術(shù)的應(yīng)用舉例（TDA1514功放電路在ＤＸＰ２００４中的設(shè)計(jì)）</p><p><b>　?。?功放芯片簡(jiǎn)述</b></p><p>　　1514是飛利浦公司生產(chǎn)的一款優(yōu)秀的HIFI集成電路。 TDA1514A的工作電壓為±9V~±30V,在電壓為±25V、RL=8Ω時(shí)，輸出功率達(dá)到50 W，總諧波失真為0.08% 。電路有靜音

27、保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)，低失調(diào)電壓高波紋抑制 等功能。而且熱阻極低，高頻解析力強(qiáng)，低頻有力度，音色通透純正，低頻豐滿(mǎn)，高頻透亮 。</p><p>　　芯片正面 芯片背面</p><p>　?。?電路原理圖、電路中主要元器件作用簡(jiǎn)介及原理圖繪制規(guī)則</p><p><b>　　2.1 原理圖</b>

28、</p><p>　　電路主要元器件功能說(shuō)明</p><p>　　2.3 protel繪制原理圖基本規(guī)則</p><p>　　原理圖設(shè)計(jì)是整個(gè)Protel工程的開(kāi)始,是PCB文檔設(shè)計(jì)乃至最后制版的基礎(chǔ)。一般設(shè)計(jì)程序是:首先根據(jù)實(shí)際電路的復(fù)雜程度確定圖紙的大小,即建立工作平面;然后從元器件庫(kù)中取出所需元件放到工作面上,并給它們編號(hào)、對(duì)其封裝進(jìn)行定義和設(shè)定;最后利用P

29、rotel DXP提供的工具指令進(jìn)行布線(xiàn),將工作平面上的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線(xiàn)、符號(hào)連接起來(lái),對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行信號(hào)完整性分析,確保整個(gè)電路無(wú)誤。 </p><p>　　2.3.1 電路板規(guī)劃 </p><p>　　電路板規(guī)劃的主要目的是確定其工作層結(jié)構(gòu),包括信號(hào)層、內(nèi)部電源/接地層、機(jī)械層等。通過(guò)執(zhí)行菜單命令Design\Board Layers,在打開(kāi)的對(duì)話(huà)框中可以控制各層的顯示

30、與否,以及層的顏色等屬性設(shè)置。如果不是利用PCB向?qū)?lái)創(chuàng)建一個(gè)電路板文件的話(huà),就要自己定義PCB的形狀和尺寸。繪制時(shí)需單擊工作窗口底部的層標(biāo)簽,再由Place\Keepout 命令來(lái)單獨(dú)定義。該操作步驟實(shí)際上就是在Keep Out Layer(禁止布線(xiàn)層)上用走線(xiàn)繪制出一個(gè)封閉的多邊形,而所繪多邊形的大小一般都可以看作是實(shí)際印制電路板的大小。 </p><p>　　2.3.2 元器件的選擇 </p&g

31、t;<p>　　對(duì)元器件的選擇要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求。在Protel DXP軟件中,常用的分立元件和接插件都在軟件分目錄Library 下Miscellaneous Device. Intlib和Miscellaneous Connectors. Intlib 兩個(gè)集成元件庫(kù)中。其它的元件主要按元器件生產(chǎn)廠(chǎng)商進(jìn)行分類(lèi),提供了型號(hào)豐富的集成庫(kù)。但是有時(shí)候出于個(gè)人設(shè)計(jì)的需要,設(shè)計(jì)者無(wú)法在庫(kù)文件中找到完全匹配的元器件,此時(shí)就只有通過(guò)

32、制作工具繪制所需元器件。需要注意的是,繪制元件時(shí)一般元件均放置在第四象限,象限交點(diǎn)即為元件基準(zhǔn)點(diǎn)。 </p><p>　　2.3.3 元器件的布局 </p><p>　　Protel DXP 提供了強(qiáng)大的自動(dòng)布局功能,在預(yù)放置元件鎖定的情況下,可用自動(dòng)布局放置其他元件。執(zhí)行命令Tools\Auto Placement\Auto Placer,在Auto Place 對(duì)話(huà)框中選擇自動(dòng)布

33、局器。Protel DXP提供兩種自動(dòng)布局工具:Cluster Placer 自動(dòng)布局器使用元件簇算法,將元件依據(jù)連接分為簇,考慮元件的幾何形狀,用幾何學(xué)方法布放簇,這種算法適用于少于100 個(gè)元件的情況;Global Placer 自動(dòng)元件布局器使用基于人工智能的模擬退火算法,分析整個(gè)設(shè)計(jì)圖形,考慮線(xiàn)長(zhǎng)、連線(xiàn)密度等,采用統(tǒng)計(jì)算法,適用于更多元件數(shù)量的板圖。自動(dòng)布局較方便,但產(chǎn)生的板并不是最佳方案,仍需要手工調(diào)整。 </p>

34、;<p>　　2.3.4 元器件的連線(xiàn) </p><p>　　連線(xiàn)很講究原則和技巧,走線(xiàn)應(yīng)盡量美觀、簡(jiǎn)潔。一些設(shè)計(jì)人員在初期使用Protel DXP進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),只在表象上將元件連起,而出現(xiàn)“虛點(diǎn)”。導(dǎo)致在生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表時(shí)出錯(cuò)。好的設(shè)計(jì)習(xí)慣是打開(kāi)電氣網(wǎng)絡(luò),使連線(xiàn)可以輕松連接到一個(gè)不在捕獲網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)體;打開(kāi)在線(xiàn)DRC,監(jiān)控布線(xiàn)過(guò)程,違反規(guī)則的設(shè)計(jì)被立即顯示出來(lái)。完成預(yù)布線(xiàn)后,為了在自動(dòng)布線(xiàn)時(shí)保持不變,

35、需要對(duì)預(yù)布線(xiàn)鎖定。打開(kāi)菜單Edit\Find Similar Objects,選擇要鎖定的對(duì)象。自動(dòng)布線(xiàn)與交互式布線(xiàn)相結(jié)合可以很好地提高布線(xiàn)成功率和效率。自動(dòng)布線(xiàn)的結(jié)果為手工調(diào)整提供參考。</p><p>　　3 自動(dòng)布局及手動(dòng)調(diào)整布局</p><p>　　4 音響功放類(lèi)電路pcb版設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：</p><p>　　電路設(shè)計(jì)的最終目的是生產(chǎn)制作電子產(chǎn)品,各種電

36、子產(chǎn)品的使用功能與物理結(jié)構(gòu)都是通過(guò)印制電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)的。印制電路板(PCB)是電子設(shè)備中的重要部件之一,其設(shè)計(jì)和制造是影響電子設(shè)備的質(zhì)量、成本的基本因素之一。因此,印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響著電子產(chǎn)品的性能</p><p>　　4.1 增強(qiáng)高頻抗干擾能力</p><p>　　針對(duì)雜散電磁波多數(shù)是中高頻信號(hào)的特點(diǎn)，在放大器輸入端對(duì)地增設(shè)磁片電容，容值可在47——220P之間選取，數(shù)

37、百PF的電容頻率轉(zhuǎn)折點(diǎn)比音頻范圍高兩、三個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)有效聽(tīng)音頻段內(nèi)的聲壓響應(yīng)和聽(tīng)感的影響可忽略不計(jì)。</p><p>　　4.2 注意電源變壓器安裝方式</p><p>　　用質(zhì)量較好的電源變壓器，盡量拉開(kāi)變壓器與PCB之間的距離，調(diào)整變壓器與PCB之間的方位，將變壓器與放大器敏感端遠(yuǎn)離。</p><p><b>　　4.3 地線(xiàn)干擾</b>

38、;</p><p>　　音頻電路地線(xiàn)可簡(jiǎn)單劃分為電源地和信號(hào)地，電源地主要是指濾波、退耦電容地線(xiàn)，小信號(hào)地是指輸入信號(hào)、反饋地線(xiàn)。小信號(hào)地與電源地不能混合，否則必將引發(fā)很強(qiáng)的交流聲。強(qiáng)電地由于濾波和退耦電容充放電電流較大（相對(duì)信號(hào)地電流），在電路板走線(xiàn)上必然存在一定壓降，小信號(hào)地與該強(qiáng)電地重合，勢(shì)必會(huì)受此波動(dòng)電壓影響，也就是說(shuō)，小信號(hào)的參考點(diǎn)電壓不再為零。信號(hào)輸入端與信號(hào)地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信

39、號(hào)電壓，地電位變化將被放大器拾取并放大，產(chǎn)生交流聲。增加地線(xiàn)線(xiàn)寬、背錫處理只能在一定程度上減弱地線(xiàn)干擾，但收效并不明顯。有部分未嚴(yán)格將地線(xiàn)分開(kāi)的PCB由于地線(xiàn)寬、走線(xiàn)很短，同時(shí)放大級(jí)數(shù)很少、退耦電容容量很小，因此交流聲尚在勉強(qiáng)可接受范圍內(nèi)，只是特例，沒(méi)有參考意義。</p><p>　　4 pcb板圖、附銅板圖及三維立體圖</p><p>　　5 PCB設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)規(guī)則及注意事項(xiàng)<

40、;/p><p>　　一般PCB基本設(shè)計(jì)流程如下：前期準(zhǔn)備->PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)->PCB布局->布線(xiàn)->布線(xiàn)優(yōu)化和絲印->網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查->制版。</p><p>　　5.1 前期準(zhǔn)備。這包括準(zhǔn)備元件庫(kù)和原理圖。要做出一塊好的板子，除了要設(shè)計(jì)好原理之外，還要畫(huà)得好。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前，首先要準(zhǔn)備好原理圖SCH的元件庫(kù)和PCB的元件庫(kù)。一般常見(jiàn)的元

41、器件可以用peotel自帶的元器件庫(kù)中找到，如果找不到合適的，最好是自己根據(jù)所選器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸資料自己做元件庫(kù)。原則上先做PCB的元件庫(kù)，再做SCH的元件庫(kù)。PCB的元件庫(kù)要求較高，它直接影響板子的安裝；SCH的元件庫(kù)要求相對(duì)比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系就行。之后就是原理圖的設(shè)計(jì)，做好后就準(zhǔn)備開(kāi)始做PCB設(shè)計(jì)了。</p><p>　　5.2 PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺

42、寸和各項(xiàng)機(jī)械定位，在PCB設(shè)計(jì)環(huán)境下繪制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵、開(kāi)關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線(xiàn)區(qū)域和非布線(xiàn)區(qū)域(如螺絲孔周?chē)啻蠓秶鷮儆诜遣季€(xiàn)區(qū)域)。</p><p>　　5.3 PCB布局。要使所設(shè)計(jì)的電路板達(dá)到預(yù)期的目的，印刷電路板的整體布局、元器件的擺放位置起著關(guān)鍵作用，它直接影響到整個(gè)印刷電路板的安裝、可靠性、通風(fēng)散熱、布線(xiàn)的直通率。印刷電路板的外層尺寸優(yōu)先考慮，

43、PCB尺寸過(guò)大時(shí)，印制線(xiàn)條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加，過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線(xiàn)條易受干擾，因此，首先對(duì)PCB的大小和外形，給出一個(gè)合理的定位。再確定特殊元件的位置和單元電路等，要按電路的流程把整個(gè)電路分為幾個(gè)單元電路或模塊，并以每個(gè)單元電路的核心元件（如集成電路）為中心，其它的元件要按一定的順序均勻、整齊緊湊地排列在PCB板上，但不要太靠近這些大的元件，要有一定的距離，特別一些比較大、比較高的元件周?chē)３忠欢ǖ木嚯x，這

44、樣有助于焊接和返修。對(duì)于功率較大的集成電路要考慮彩散熱片，要給它留有足夠的空間，并且放于印制板的通風(fēng)散熱好的位置。同時(shí)也不要過(guò)于集中，幾個(gè)大的元件在同一板子上，要有一定距離，并且要使他們?cè)?5角的方向上，稍小的一些集成電路如（SOP）要沿軸向排列，電阻容元件則垂直軸向排列，所有這些方向都相對(duì)PCB的生產(chǎn)過(guò)程的傳送方向。這樣使元器件有規(guī)律的排列，從而減少在</p><p>　　5.4 元件排列規(guī)則</p&g

45、t;<p>　　1).在通常條件下,所有的元件均應(yīng)布置在印制電路的同一面上，只有在頂層元件過(guò)密時(shí)，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。</p><p>　　2).在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。</p><p>　　3).

46、某元器件或?qū)Ь€(xiàn)之間可能存在較高的電位差，應(yīng)加大它們的距離，以免因放電、擊穿而引起意外短路。</p><p>　　4).帶高電壓的元件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。</p><p>　　5).位于板邊緣的元件，離板邊緣至少有2個(gè)板厚的距離</p><p>　　6).元件在整個(gè)板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。</p><p>　　5.5 按照

47、信號(hào)走向布局原則</p><p>　　1).通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。</p><p>　　2).元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通，使信號(hào)盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號(hào)的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。</p><p>　　5

48、.6 防止電磁干擾</p><p>　　1).對(duì)輻射電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元件，以及對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元件，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線(xiàn)交叉。</p><p>　　2).盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的器件交錯(cuò)在一起。</p><p>　　3).對(duì)于會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件，如變壓器、揚(yáng)聲器、電感等，布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線(xiàn)對(duì)印制導(dǎo)線(xiàn)的

49、切割，相鄰元件磁場(chǎng)方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。</p><p>　　4).對(duì)干擾源進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)有良好的接地。</p><p>　　5).在高頻工作的電路，要考慮元件之間的分布參數(shù)的影響。</p><p>　　5.7 抑制熱干擾</p><p>　　1).對(duì)于發(fā)熱元件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置，必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇

50、，以降低溫度，減少對(duì)鄰近元件的影響。</p><p>　　2).一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開(kāi)一定距離。</p><p>　　3).熱敏元件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱功當(dāng)量元件影響，引起誤動(dòng)作。</p><p>　　4).雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件。</p><

51、;p>　　5.8 可調(diào)元件的布局    對(duì)于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線(xiàn)圈或微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則應(yīng)放置在印制電路板于調(diào)節(jié)的地方。在考慮元件位置的同時(shí)要對(duì)PCB板的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、耐熱性以及彎曲強(qiáng)度等性能進(jìn)行全面考慮，以免在生產(chǎn)中對(duì)元件或PCB產(chǎn)生不良影響。 </p><p

52、>　　5.9 PCB的布線(xiàn)</p><p>　　有了元件的位置，根據(jù)元件位置進(jìn)行布線(xiàn)，印制板上的走線(xiàn)盡可能短是一個(gè)原則。走線(xiàn)短，占用通道和面積都小，這樣直通率會(huì)高一些。在PCB板上的輸入端和輸出端的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)盡量避開(kāi)相鄰平行，最好在二線(xiàn)間放有地線(xiàn)。以免發(fā)生電路反饋藕合。印制板如果為多層板，每個(gè)層的信號(hào)線(xiàn)走線(xiàn)方向與相鄰板層的走線(xiàn)方向要不同。PCB板上所有元件盡量減少和縮短元器件之間的引線(xiàn)和連接，PCB板中的導(dǎo)線(xiàn)

53、最小寬度主要由導(dǎo)線(xiàn)與絕緣層基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。只要允許，要盡可能的用寬線(xiàn)，特別是PCB板上的電源線(xiàn)和地線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)的最小間距主要是由最不壞情況下的線(xiàn)間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于一些集成電路（IC）以工藝角度考慮可使間距小于5-8mm。印制導(dǎo)線(xiàn)的彎曲處一般用圓弧最小，避免使用小于90度彎的走線(xiàn)。而直角和夾角在高頻電路中會(huì)影響電性能，總之，印制板的布線(xiàn)要均勻，疏密適當(dāng)，一致性好。電路中盡量避開(kāi)使用大面積銅箔，否則，在使用過(guò)

54、程中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生熱量時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如必須使用大面積銅箔時(shí)，可采用柵格狀導(dǎo)線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)的端口則是焊盤(pán)。焊盤(pán)中心孔要比器件引線(xiàn)直徑大一些。焊盤(pán)太大在焊接中易形成虛焊。焊盤(pán)設(shè)計(jì)完成后，要在印制板</p><p>　　為了使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更好有效地工作，PCB在設(shè)計(jì)中不得不考慮它的抗干擾能力，并且與具體的電路有著密切的關(guān)系。線(xiàn)路板中的電源線(xiàn)、地線(xiàn)等設(shè)計(jì)尤為重要，根據(jù)不同的電路板流過(guò)電流的大小，盡量加大電源線(xiàn)的寬

55、度，從而來(lái)減小環(huán)路電阻，同時(shí)電源線(xiàn)與地線(xiàn)走向以及數(shù)據(jù)傳送方向保持一致。有助于電路的抗噪聲能力的增強(qiáng)。PCB上即有邏輯電路又有線(xiàn)性電路，使它們盡量分開(kāi)，低頻電路可采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線(xiàn)可把部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地，高頻電路采用多點(diǎn)串連接地。地線(xiàn)應(yīng)短而粗，對(duì)于高頻元件周?chē)刹捎脰鸥翊竺娣e地箔，地線(xiàn)應(yīng)盡量加粗，如果地線(xiàn)很細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)，接地電位隨電流的變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)加粗接地線(xiàn)，使其能達(dá)到三位于電路板上的允許電流。在數(shù)字電路中，接地線(xiàn)路

56、布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。PCB的設(shè)計(jì)中一般常規(guī)在印制板的關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨Ｔ陔娫慈攵丝缇€(xiàn)接10-100uF的電解電容，一般在20-30管腳的附近，都應(yīng)布置一個(gè)0.01PF的瓷片電容，一般在20-30管腳的集成電路芯片的電源管腳附近，都應(yīng)布置一個(gè)0.01PF的磁片電容，對(duì)于較大的芯片，電源引腳會(huì)有幾個(gè)，最好在它們附近都加一個(gè)退藕電容，超過(guò)200腳的芯</p><p>　　三 電路版制版工藝流程&l

57、t;/p><p>　　1 單面制板工藝流程簡(jiǎn)述</p><p>　　電路設(shè)計(jì)→覆箔板下料→表面處理→打印電路圖→熱轉(zhuǎn)印→補(bǔ)缺 →腐刻(浸泡在1:4FeCl3溶液中腐刻)→去膜→涂助焊、防氧化劑→鉆孔→焊接元件→檢查調(diào)試 →檢驗(yàn)包裝→成品。 </p><p>　　2 雙面制板工藝流程簡(jiǎn)述</p><p>　　雙面覆銅板→下料→裁板→數(shù)控鉆導(dǎo)通

58、孔→檢驗(yàn)、去毛刺刷洗→化學(xué)鍍(導(dǎo)通孔金屬化) →(全板電鍍薄銅) →檢驗(yàn)刷洗→網(wǎng)印負(fù)性電路圖形、固化(干膜或濕膜、曝光、顯影) →檢驗(yàn)、修板→線(xiàn)路圖形電鍍→電鍍錫(抗蝕鎳/金) →去印料(感光膜) →蝕刻銅→(退錫) →清潔刷洗→網(wǎng)印阻焊圖形常用熱固化綠油(貼感光干膜或濕膜、曝光、顯影、熱固化,常用感光熱固化綠油) →清洗、干燥→網(wǎng)印標(biāo)記字符圖形、固化→(噴錫或有機(jī)保焊膜) →外形加工→清洗、干燥→電氣通斷檢測(cè)→檢驗(yàn)包裝→成品。其詳細(xì)說(shuō)

59、明這里不再贅述。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)努力， EDA技術(shù)在電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用論文終于完成 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)很多的難題，但都在老師和同學(xué)的幫助下都一一得以順利解決了，在不斷的學(xué)習(xí)過(guò)程中我體會(huì)到：寫(xiě)論文也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，從最初剛寫(xiě)論文時(shí)對(duì)protel dxp軟件的初步掌握到最后對(duì)用dxp2004設(shè)計(jì)電路時(shí)出現(xiàn)

60、的常見(jiàn)錯(cuò)誤能夠一一解決，我深切地體會(huì)到實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性，以前只有模糊的概念，沒(méi)有經(jīng)過(guò)此次再次使用軟件，使我對(duì)用protel完成電路設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和掌握，我真正體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的益處。總之，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對(duì)待要解決的問(wèn)題，要耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來(lái)充實(shí)自己。同時(shí)我也深刻的認(rèn)識(shí)到，在對(duì)待一項(xiàng)任務(wù)時(shí)，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能更加有效。作為一

61、名大專(zhuān)院校電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生必須積極主動(dòng)學(xué)習(xí)EDA技術(shù)并緊跟其發(fā)展步伐，只有這樣才能乘上現(xiàn)代科技的快車(chē)去適應(yīng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]何英主編著：Protl99入門(mén)與使用，機(jī)械工業(yè)出版社；</p><p>　　[2]焦寶文主編：課程設(shè)指南，清華大學(xué)出版社；</p>&

62、lt;p>　　[3]趙世強(qiáng)主編：電子電路EDA技術(shù)，西安電子科技大學(xué)出版社等</p><p>　　[4] 王廷才,王崇文. 電子線(xiàn)路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)Protel 2004[M]. 北京: 高等教育出版社,2006. </p><p>　　[5] 杜剛. 電路設(shè)計(jì)與制版[M ]. 北京:清華大學(xué)出版社,2006 </p><p>　　[6] 李精華. 用Pro