电子设备设计与工艺

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1、《电子产品设计与制作实训》教案电工电子实训教研室1湖南工业职业技术学院电气工程系情境2电子整机的印刷电路板设计教学目的与要求1．用Protel99绘制电原理图，进行ERC检查；2．要求输入元件封装、建网络表无错误；3．按照设计要求规划电路板；4．印刷电路板的布局设计合理；5．印刷电路板的布线设计符合电气规范；6．印刷电路板的DRC检查；2湖南工业职业技术学院电气工程系一、任务描述本任务是在确定了电子整机电路的基础上，绘出电原理图，根据电路确定元器件有关参数和封装，在购买好元器件后，根据元器件实际外形确定或设计封装，设计出可行的印刷电路板。这部分任务主要是培养学生的元器

2、件采购能力和PCB设计能力。本任务对应国家职业技能计算机辅助设计绘图员相关操作能力要求。情境2电子整机的印刷电路板设计3湖南工业职业技术学院电气工程系1．PCB基础知识简要介绍：PCB的种类；PCB的层；PCB的焊盘和过孔；PCB的印制导线和敷铜的知识。二、任务讲解印刷电路板结构图顶层中间层底层绝缘层通孔埋孔盲孔情境2电子整机的印刷电路板设计4湖南工业职业技术学院电气工程系2．PCB设计步骤选择元器件PCB布线绘制原理图生成网络表规划电路板导入网络表元器件布局文档输出PCB设计步骤情境2电子整机的印刷电路板设计5湖南工业职业技术学院电气工程系3．元器件选择（1）选择印

3、制板根据整机的机械结构确定电路板的形状、尺寸和厚度，根据整机的机械和电气性能要求选择PCB的板材，根据元器件的密集程度及安装方式确定是用单面板还是双面板。情境2电子整机的印刷电路板设计6湖南工业职业技术学院电气工程系（2）选择元器件电路要经过电气测试，能达到设计要求时才能确定元器件。元器件的主要参数应该与设计相符，不能随意感动元器件的封装要考虑整机的结构和PCB的大小，少用大型封装的元器件。根据产品的功能、性能要求、整机成本和使用环境等选择适合的元器件。元器件要便于运输、储存、维护和节能，要便于简化生产工艺和降低生产费用。尽量使用易于采购的常规元器件满足现有设备的生产

4、。情境2电子整机的印刷电路板设计7湖南工业职业技术学院电气工程系4．原理图绘制常规(1）根据电路图的大小设置好图纸尺寸，一般不需要标题栏；(2）原理图应该美观，元件分布合乎常规，接口、端子等一般放置在图的边沿；（3）元件的编号、参数、网络标号、端口名称等要认真输入，不要搞错；（4）注意连接元件管脚的“导线”应接在脚的端部，网络编号的位置要准确，电源端口的名称不要搞错，元件封装的输入要满足PCB设计时的要求；情境2电子整机的印刷电路板设计8湖南工业职业技术学院电气工程系（5）注意晶体管元件的电路符号管脚名称应该和封装的管脚名称相符，否则在PCB中脚上无连接线；（6

5、）含子元件的元件，应在子元件用完后再用第二个元件，（7）自己绘制的原理图元件，图样应该尽可能按照标准绘制，大小要合适，注意管脚电气接点应该在栅格交叉点上。情境2电子整机的印刷电路板设计9湖南工业职业技术学院电气工程系5．元器件布局设计(1)元器件布局基本原则①元器件布局应保证安装后的电路板电气和机械性能良好，保证电路板的加工工序合理，以提高加工效率和合格率。一般来说PCB元器件布局完成，安装能用的生产工艺也就基本定下来了。情境2电子整机的印刷电路板设计10湖南工业职业技术学院电气工程系②按信号流程布局的原则将PCB分成若干块，按照电路的信号流程，依次在每一快上安装一

6、个电路单元，每个单元以电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。一般以三极管或集成电路等作为核心元器件，该单元的其它元器件围绕在它周围。元器件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出端直接相连的元器件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。情境2电子整机的印刷电路板设计11湖南工业职业技术学院电气工程系③特殊元器件优先布局的原则对于可能由电、磁、热、机械等因素引起干扰或对整机性能和布局有重大影响的特殊元器件，在着手设计印制板的版面、决定整机电路布局的时候，应该根据电气原理，首先决定它们的位置，然后

7、再安排其它元器件。情境2电子整机的印刷电路板设计12湖南工业职业技术学院电气工程系④操控性元器件定位布局的原则对于与操作、控制、接口相关的元器件只能安装在规定的位置。如各种调节电位器、可变电容器、红外接收器、各种输入/输出端子等，只能安装在电路板的边缘，以便于伸出或靠近机壳。（2）防止电磁干扰①减少电磁辐射元器件的辐射强度。②降低辐射源与被辐射元器件之间的耦合因素。③提高受干扰元器件的抗干扰能力。情境2电子整机的印刷电路板设计13湖南工业职业技术学院电气工程系（3）抑制热干扰①对于发热元器件，应安排在利于散热的位置或留出散热空间，一般安装在PCB边缘