PCB设计软件：Mentor Graphics Expedition二次开发_（2）.ExpeditionPCB设计基础.docx

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ExpeditionPCB设计基础

1.ExpeditionPCB概述

1.1软件架构

MentorGraphicsExpeditionPCB是一款功能强大的PCB设计软件，广泛应用于电子设计自动化（EDA）领域。其软件架构主要分为以下几个部分：

用户界面（UI）：提供了直观的图形界面，方便用户进行设计操作。

设计数据库（Database）：存储所有的设计数据，包括电路图、元件库、板层配置等。

设计规则（DRC）：定义了设计时需要遵循的规则，如最小线宽、最小间距等。

信号完整性分析（SI）：用于分析PCB设计中的信号完整性问题。

电源完整性分析（PI）：用于分析PCB设计中的电源完整性问题。

3D可视化：提供了3D视图，方便用户检查设计的物理结构。

1.2主要功能

ExpeditionPCB的主要功能包括：

电路图设计（SchematicCapture）：允许用户绘制电路图，定义元件之间的连接关系。

PCB布局（Layout）：提供强大的PCB布局工具，支持多层板设计。

自动布线（AutoRouter）：自动完成PCB布线，提高设计效率。

设计验证（DRC）：检查设计是否符合预先定义的规则，确保设计的正确性。

输出文件生成（OutputGeneration）：生成Gerber文件、钻孔文件等，用于生产。

2.创建和管理项目

2.1创建新项目

在ExpeditionPCB中，创建新项目是设计流程的第一步。以下是创建新项目的步骤：

启动ExpeditionPCB：双击ExpeditionPCB图标，启动软件。

选择项目类型：在主界面中，选择“File”-“NewProject”，选择项目类型，如“PCBProject”。

配置项目参数：在新项目对话框中，配置项目名称、保存路径、板层配置等参数。

创建项目：点击“Create”按钮，完成项目的创建。

2.2管理项目文件

项目文件的管理对于设计的顺利进行至关重要。以下是一些管理项目文件的技巧：

项目结构：项目文件通常包括电路图文件（.sch）、PCB文件（.brd）、元件库文件（.lib）等。

版本控制：使用版本控制工具（如Git）管理项目文件，确保设计的可追溯性。

备份：定期备份项目文件，防止数据丢失。

2.3项目设置

项目设置主要包括以下内容：

单位设置：在“Options”-“Units”中设置设计单位，如毫米或密尔。

板层配置：在“Setup”-“BoardStackup”中配置板层，包括铜层、阻焊层、丝印层等。

设计规则：在“Setup”-“DesignRules”中配置设计规则，如最小线宽、最小间距等。

3.电路图设计

3.1绘制电路图

电路图设计是PCB设计的基础，以下是绘制电路图的步骤：

创建电路图文件：在项目中选择“NewSchematic”，创建新的电路图文件。

添加元件：通过“Place”-“Component”添加元件到电路图中。

绘制连线：通过“Place”-“Wire”绘制元件之间的连线。

添加网络标签：通过“Place”-“NetLabel”添加网络标签，方便后续的PCB布局。

3.1.1例子：绘制简单的电路图

假设我们要绘制一个简单的电路图，包括一个电阻（R1）、一个电容（C1）和一个IC（U1）。

1.创建电路图文件

-选择“File”-“NewSchematic”

-保存文件为“SimpleCircuit.sch”

2.添加元件

-选择“Place”-“Component”

-在元件库中选择电阻（R1），点击“Place”将其放置在电路图中

-同样步骤添加电容（C1）和IC（U1）

3.绘制连线

-选择“Place”-“Wire”

-从R1的一个引脚绘制连线到C1的一个引脚

-从C1的另一个引脚绘制连线到U1的一个引脚

4.添加网络标签

-选择“Place”-“NetLabel”

-在R1和C1的连接点处添加网络标签“VCC”

-在C1和U1的连接点处添加网络标签“GND”

3.2电路图验证

电路图验证是确保设计正确性的关键步骤。以下是一些验证方法：

电气规则检查（ERC）：检查电路图中的电气连接是否正确。

网络表生成：生成网络表文件，用于PCB布局。

3.2.1例子：执行ERC检查

假设我们已经绘制了一个电路图，需要执行ERC检查。

1.选择“Tools”-“ElectricalRuleCheck”

2.在ERC检查对话框中，选择检查范围（如“EntireSche