EDA实践教学(清华大学电子系)EDA实践教学(清华大学电子系).ppt

EDA实践教学 课程背景一 EDA技术(电子设计自动化-Electronic Design Automation)是电子信息技术发展的杰出成果,它的发展与应用引发了一场工业设计和制造领域的革命。给企业带来了巨大经济效益。EDA 技术是以计算硬件和系统软件为基本工作平台, 继承和借鉴了前人在电路、图论与拓扑逻辑和优化理论等多学科的必威体育精装版科技的成果，它旨在助电子设计工程师开发新的电子系统与电路、IC以及PCB产品时，利用计算机进行设计、分析、仿真、制造等工作，最大限度地降低成本、节省时间以及提高可靠性。因此EDA技术已成为理工科专业学生必备技能之一。 课程背景二 EDA技术可以简单划分板级和芯片级，芯片级国内现阶段以FPGA/CPLD为主，着眼点在于微电子人才的培养。板级EDA技术国内院校（包括本单位）一般以PROTEL软件为基础讲授印刷电路板的计算机辅助设计，国际上也类似只是所使用的软件有所不同。而对于板级EDA技术全程训练，限于学时和设备，仅有部分专业课程设计有所涉及，未能面向全体理工科专业学生，需要加以解决。 可编程器件技术的发展 印制板实物图 印制板多层板构成 电子产品设计流程(1) 电子产品设计流程(2) EDA实践课的目标 目标：通过EDA实践的全程训练过程，由学生完成从电路原理仿真验证、印制电路板设计制造直到元器件检测、焊接、安装、调试的产品设计制造全过程，达到培养同学们创新精神和工程实践能力的目的。 EDA实践课的内容 简要介绍EWB系列的使用，主要由学生利用教材和教学站点上的资料自学；布置实验任务并介绍规定电路，但建议学生通过实际产品完成全程训练参加竞赛。 利用Multisim电路仿真软件由学生输入规定或选作电路原理图。 利用Multisim电路仿真软件的虚拟仪器等仿真功能自行判断电路的正确性。 利用Multisim的传送功能，传送网络表至Ultiboard。原课程网络表由教师提供。 利用Ultiboard软件完成印刷电路板布局、布线等工作。 通过网络上传作业至教学网站。 自制印制电路板或使用标准板进行焊接、安装、调试 。 重点在开放教学和全程训练。 教材 《电脑辅助电路设计--Multisim2001电路实验与分析测量》：2002年7月，〈中国铁道出版社〉，EDA实践课教材。纸质版208千字，电子版506页(759千字)。 电子工艺实习指导书(p62-67) 内部教材：EDA实践补充教材-机器猫 内部教材：EDA实践补充教材-多用充电器 机器猫制板一 机器猫制板二 机器猫印制板参考图 印制电路板布局设计一般原则 布局应能满足整机的机械（外形尺寸等）和电气性能要求。 元器件分布均匀、排列整齐美观，尽量使元器件的质量重心位于板的中心； 印制线路板上的元器件放置的通常顺序：放置与结构有紧密配合的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类；放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC 等；放置小器件。 布局采用分区摆放和核心外围的基本原则，同一电路单元的元器件应相对集中排列，以便于调试和维修；有相互连线的元器件应相对靠近排列，以利于提高布线密度和走线距离最短。 对热敏感的元器件，应远离发热量大的元器件布置； 相互可能有电磁干扰的元器件，应采取屏蔽或隔离措施； 质量过重的器件（大功率变压器、继电器等），不应布设在板上； 印制电路板布线设计一般原则 在满足使用要求的前提下，选择布线的顺序为：单层、双层和多层布线。 印制导线的布设应尽可能的短，在高频回路中更应如此；印制导线的拐弯应成圆角；当两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线。 印制导线的宽度：导线宽度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜，它的最小值以承受的电流大小而定，但最小不宜小于0.2mm，在高密度、高精度的印制线路中，导线宽度和间距一般可取0.3mm；导线宽度在大电流情况下还要考虑其温升。 在DIP封装的IC脚间走线，可应用10－10与12－12原则，即当两脚间通过2根线时，焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil，当两脚间只通过1根线时，焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil。 印制电路板布线设计一般原则 印制导线的间距：相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压。这个电压一般包括工作电压、附加波动电压以及其它原因引起的峰值电压。在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距。 双面板上的公共电源线和接地线，尽量布设在靠近板的边缘，并且分布在板的两面。多层板可在内层设置电源层和地线层，通过金属化孔与各层的电源线和接地线连接。 大面积敷铜：印制线路板上的大面积敷铜常用