PROTELDXP2004模数混合PCB设计.ppt

PCB辅助设计 第29-30讲 项目五 模数混合PCB设计 主 要 内 容 一、电路原理 二、设计前的准备 三、设计PCB时考虑的因素 四、PCB自动布局及调整 五、PCB自动布线及调整 六、模拟地和数字地的分离 七、完成P223实训三的内容 一、电路原理 模拟信号采集电路实现的功能是采集模拟信号，并在数码管上显示出来。由AD0804采样模拟电压，经过A/D转换后，输出8位数字信号给单片机8051，再由8051处理后送到共阳的七段数码管进行显示，电源采用稳定的5V输入，电路如图6-59所示。 本节通过模拟信号采集电路介绍模数混合电路的设计方法，掌握模拟地和数字地的处理方法。 元件类别 元件标号 库元件名 元件所在库 元件封装 电解电容 C3、C5 Cap Pol1 Miscellaneous Devices.IntLib RB.1/.2 电容 C1、C2、C4、C6 Cap Miscellaneous Devices.IntLib RAD-0.1 三极管 V1、V2、V3 2N3904 Miscellaneous Devices.IntLib BCY-W3/E4 电阻 R1-R9 Res2 Miscellaneous Devices.IntLib AXIAL-0.4 稳压二极管 VD1 D Zener Miscellaneous Devices.IntLib DIO10.46-5.3x2.8 电位器 Rp POT3 自制 VR5 集成块 U1 P80C51UBPN Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib SOT129-1 集成块 U2 ADC0804CN TI Converter Analog to Digital.IntLib N020 电感 L1 Inductor Miscellaneous Devices.IntLib AXIAL-0.4 晶振 Y1 XTAL Miscellaneous Devices.IntLib BCY-W2/D3.1 接插件 J1、J2 Header 2 Miscellaneous Connectors.IntLib HDR1X2 数码管 LED1、LED2、LED3 Dpy Blue-CA Miscellaneous Devices.IntLib LEDDIP-10/C15.24RHD 在进行模拟信号采集电路设计前，必须先设计库中不存在的元件图形和元件封装，原理图中电位器的符号参照项目三介绍的方法设计，元件名设置为POT3；电解电容封装RB.1/.2与项目三中使用的相同。元件的参数如表6-3所示。 根据图6-59绘制模拟信号采集电路原理图，元件的参数参见表6-3，将原理图另存为“模拟信号采集电路.SCHDOC”。 将自行设计的元件封装库设置为当前库，依次将原理图中的元件封装修改为表6-3中对应的封装形式，并将原来元件自带的封装删除，最后保存文件。 二、设计前的准备 三、设计PCB时考虑的因素 该电路是模拟信号和数字信号混合的电路，由于数字电路工作在开关状态，开关时的脉冲会对附近电路造成干扰，因此需要采取措施防止数字部分对模拟部分的影响。电路采用双面板进行设计，设计时考虑的主要因素如下。 ⑴模拟和数字元件分开布置。在布局时，需要考虑哪些属于模拟部分电路，哪些属于数字电路，两者之间的要分开放置，防止互相干扰。 ⑵电源分离。模拟电源和数字电源通常要分开，以避免相互干扰。如果把数字电源与模拟电源重叠放置，会产生耦合效应，相互干扰。 ⑶地平面要分开:在分离电源的同时，模拟地和数字地也要相应该进行分离，以构成两个相互独立的地平面，保证信号的完整性。一般在电路上可以在电源入口处通过一个0值电阻或小电感连接进行简单分离，如图6-69所示。 ⑷印制板的尺寸设置为4340mil×2500mil。 ⑸电源插座J1和模拟信号输入端插座J2放置在印制板的左侧。 ⑹该电路工作电流不大，故连线宽度可以选择细一些，电源线采用25mil，地线采用30mil，其余线宽采用15mil。 ⑺在印制板的四周设置3mm的螺丝孔。 四、PCB自动布局及调整 1.自动布线规则设置 执行菜单“设计”→“规则”，进行布线规则设置。 安全间距规则设置：VCC、VDD、AGND、DGND网络为15mil，其它对象为10mil； 短路约束规则：不允许短路； 布线转角规则：45°； 导线宽度限制规则：AGND、DGND网络为30mil，VCC、VDD网络为25mil，其它网络为15mil，优先级依次降低； 布线层规则：选中Bottom Layer