定 價：21 元
叢書名：世紀英才·高等職業(yè)教育課改系列規(guī)劃教材（電子信息類）
- 作者：及力 編
- 出版時間：2010/11/1
- ISBN：9787115239105
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TN410.2
- 頁碼：162
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《電子CAD綜合實訓(xùn)》本著以產(chǎn)品為依托，以實際工程項目引導(dǎo)教學(xué)的思路，選擇了五個實際的產(chǎn)品，重點從電路原理和工藝角度以及印制板成品的整機裝配、焊接、調(diào)試方面介紹印制板圖設(shè)計的全過程。
開篇導(dǎo)學(xué)中介紹了電路板板材、電路板制造工藝的相關(guān)知識，項目一、項目二是單面板設(shè)計，項目三到項目五是雙面板設(shè)計，其中項目五是多數(shù)為表貼式元器件的雙面板設(shè)計。這些項目的內(nèi)容循序漸進、逐步加深，且每個項目都有自己的特殊內(nèi)容，這些特殊內(nèi)容就構(gòu)成了本教材寬泛的適用范圍。
《電子CAD綜合實訓(xùn)》是作者根據(jù)多年pcb設(shè)計經(jīng)驗和教學(xué)實踐，以及元器件發(fā)展水平和當前企業(yè)工藝水平編寫，貼近生產(chǎn)實際，語言簡練，通俗易懂，實用性強，圖文并茂，可作為高職院校相應(yīng)課程的教材，也可供從事電路設(shè)計的工作人員參考。
在工學(xué)結(jié)合的現(xiàn)代職業(yè)教育中，要想讓學(xué)生在真實工作情境中對任務(wù)、過程和環(huán)境進行整體化感悟和反思，從而實現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀學(xué)習(xí)的統(tǒng)一，就必須進行整體化的課程設(shè)計，其核心就是找到學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個合適載體，讓學(xué)生不但可以借此學(xué)習(xí)專業(yè)知識和技能，而且能夠通過經(jīng)歷工作過程獲得職業(yè)意識和方法，通過合作學(xué)會交流與溝通，并最終形成綜合的職業(yè)能力。
我們編寫這本教材就是希望在電子類專業(yè)的職業(yè)教育中，使學(xué)生能夠?qū)W到PCB設(shè)計的基本技能，將來在工作崗位上一旦用到能做到上手快、有后勁。
很多初學(xué)者都曾有過這樣的體會，盡管對軟件的操作很熟練，但是當拿到一張電路圖，要根據(jù)用戶要求進行印制板圖設(shè)計時還是無從下手，甚至面對五花八門的元器件，不知應(yīng)怎樣確定其封裝。
這是因為PCB設(shè)計是一個綜合過程，僅對軟件本身操作熟練還不能設(shè)計出符合要求的PCB圖，必須具有相關(guān)的電路知識、工藝知識和整機裝配、焊接甚至調(diào)試、維修知識，要了解元器件的種類、發(fā)展與使用，還要了解PCB的生產(chǎn)過程等。這些都是通過綜合訓(xùn)練才能獲得和掌握的，這也是本教材的編寫初衷。
本教材選擇了五個實際產(chǎn)品作為五個訓(xùn)練項目，每個項目從開始到完成都是一個完整的設(shè)計過程。在這一過程中，既有軟件操作，又有根據(jù)電路原理和工藝要求進行布局和布線方面的考慮，還有具體的操作步驟，還有一些針對特殊要求在實際中所采用的特殊方法，直至編寫出給制板廠的工藝文件。讀者跟隨教材，在完成一個個設(shè)計任務(wù)的同時會不斷積累設(shè)計經(jīng)驗，提高設(shè)計能力。
細心的讀者可能會發(fā)現(xiàn)，每個項目中的任務(wù)都基本一樣，主要是因為這些任務(wù)就是實際的PCB圖設(shè)計流程，而每個項目中的內(nèi)容卻不相同。
項目一是單面板設(shè)計，重點是正確繪制和使用元器件符號，正確繪制原理圖，通過確定變壓器等元器件封裝，了解根據(jù)實際元器件確定封裝參數(shù)的方法，學(xué)習(xí)根據(jù)信號流向進行布局的方法，發(fā)熱元件的布局，特別是有特大、特重元件（變壓器）的布局，學(xué)習(xí)根據(jù)飛線指示手工繪制單面板圖的方法，利用多邊形填充加大接地網(wǎng)絡(luò)面積、利用矩形填充改變直角拐彎的方法，初步了解工藝文件的編寫。
因為項目一是本書的第一個設(shè)計實例，所以對操作過程和簡單原理都進行了詳細介紹，在以后的項目中有些常用操作就不再介紹。
項目二是較復(fù)雜的單面板設(shè)計，在元器件符號編輯方面，不僅有自己繪制的元器件電路符號，還介紹了修改系統(tǒng)提供的元器件符號的方法。項目二電路中包含了大量常用元器件，因此本項目詳細介紹了這些常用元器件的封裝確定方法。在布局方面重點介紹了有位置要求元器件的布局方法，布線方面重點介紹了查找指定網(wǎng)絡(luò)，并對指定網(wǎng)絡(luò)設(shè)置線寬的方法，工程上經(jīng)常使用的在有限板面中滿足線寬要求的常用方法等。
開篇導(dǎo)學(xué) 1
項目一 直流穩(wěn)壓電源印制板設(shè)計 17
項目描述 17
項目分析 18
任務(wù)一 印制板設(shè)計流程 19
任務(wù)二 繪制原理圖元器件符號 20
任務(wù)三 繪制元器件封裝符號 22
一、根據(jù)實際元器件確定封裝參數(shù)的原則與方法 22
二、電解電容C1封裝 24
三、電解電容C2封裝 24
四、無極性電容C3、C4封裝 27
五、二極管整流器B1的封裝 28
六、IN、OUT連接器封裝 31
七、三端穩(wěn)壓器7805封裝 32
八、變壓器封裝 34
任務(wù)四 繪制原理圖 37
一、新建原理圖文件 37
二、加載元器件庫 37
三、放置元器件 37
四、繪制導(dǎo)線 39
五、放置接地符號 40
任務(wù)五 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表文件和元器件清單 40
一、創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表文件 40
二、產(chǎn)生元器件清單 41
任務(wù)六 繪制單面PCB圖 44
一、新建PCB文件 44
二、規(guī)劃電路板 44
三、加載元器件封裝庫 48
四、裝入網(wǎng)絡(luò)表 48
五、元器件布局 50
六、布線 52
任務(wù)七 原理圖與PCB圖的一致性檢查 58
一、根據(jù)電路板圖產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表文件 58
二、兩個網(wǎng)絡(luò)表文件進行比較 59
任務(wù)八 編制工藝文件 60
一、工藝文件的概念 60
二、編制本項目工藝文件 60
項目評價 61
項目二 較復(fù)雜的單面印制板圖設(shè)計 63
項目描述 64
項目分析 65
任務(wù)一 繪制原理圖元器件圖形符號 66
一、繪制U1 66
二、繪制雙色發(fā)光二極管L3 66
三、繪制繼電器符號 68
四、繪制三極管的圖形符號 69
任務(wù)二 繪制本項目封裝符號 70
一、連接器J1、J2封裝 70
二、二極管D1～D6封裝 72
三、電容C1～C3封裝 73
四、電解電容C4、C5封裝 73
五、三端穩(wěn)壓器V1封裝 74
六、電阻封裝 75
七、發(fā)光二極管L1、L2封裝 76
八、開關(guān)K1封裝 77
九、集成電路芯片U1封裝 79
十、三極管T1封裝 79
十一、繼電器JDQ封裝 79
十二、雙色發(fā)光二極管L3封裝 81
任務(wù)三 繪制原理圖與創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 82
任務(wù)四 繪制單面印制板圖 82
一、規(guī)劃電路板 82
二、繪制物理邊界和安裝孔 83
三、裝入網(wǎng)絡(luò)表 83
四、元器件布局 85
五、手工布線 87
任務(wù)五 原理圖與PCB圖的一致性檢查 93
任務(wù)六 本項目工藝文件 94
項目評價 95
項目三 單片機電路的雙面印制板設(shè)計 96
項目描述 97
項目分析 98
任務(wù)一 繪制原理圖元器件符號 98
一、繪制U2 99
二、繪制電阻排RP1、RP2 99
三、繪制U1 101
任務(wù)二 確定本項目封裝符號 103
一、電容C1～C8封裝 103
二、電解電容C9封裝 103
三、連接器J3封裝 103
四、連接器J4封裝 104
五、電阻R1封裝 104
六、電阻排RP1、RP2封裝 104
七、集成電路芯片U1封裝 105
八、集成電路芯片U2封裝 105
九、三端穩(wěn)壓器V1封裝 105
十、晶體Y1封裝 107
任務(wù)三 繪制原理圖與創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 107
任務(wù)四 繪制雙面印制板圖 107
一、規(guī)劃電路板 107
二、裝入網(wǎng)絡(luò)表 108
三、元器件布局 108
四、手工布線 109
任務(wù)五 本項目工藝文件 116
項目評價 117
項目四 較復(fù)雜單片機電路板設(shè)計 118
項目描述 120
項目分析 121
任務(wù)一 繪制原理圖元器件符號 122
一、繪制B1 122
二、繪制連接器符號CT2 122
三、繪制數(shù)碼管符號DG1 122
四、繪制集成電路芯片符號U1 124
五、繪制集成電路芯片符號U2 124
六、繪制三極管符號T1 125
七、繪制蜂鳴器符號BELL 125
八、繪制電阻排符號RP1 125
任務(wù)二 確定本項目封裝符號 126
一、橋式整流器B1封裝 126
二、蜂鳴器BELL封裝 127
三、無極性電容C1～C5封裝 127
四、電容C6封裝 127
五、電解電容C7封裝 128
六、電解電容C8封裝 128
七、連接器CT2封裝 128
八、穩(wěn)壓二極管D1封裝 129
九、兩位數(shù)碼管DG1封裝 130
十、三針連接器J1封裝 131
十一、二針連接器J2封裝 131
十二、二針連接器J3封裝 131
十三、開關(guān)K1～K4封裝 131
十四、發(fā)光二極管L1～L3封裝 131
十五、電阻R1～R13封裝 132
十六、電阻排RP1封裝 132
十七、電位器RW1封裝 132
十八、三極管T1封裝 132
十九、三端穩(wěn)壓器T2封裝 132
二十、集成電路芯片U1封裝 132
二十一、集成電路芯片U2封裝 132
二十二、運算放大器U3封裝 132
二十三、晶振JZ1封裝 133
任務(wù)三 繪制原理圖與創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 133
一、復(fù)合式元器件符號的概念 134
二、放置復(fù)合式元器件符號 134
任務(wù)四 繪制雙面印制板圖 136
一、規(guī)劃電路板 136
二、裝入網(wǎng)絡(luò)表 137
三、元器件布局 137
四、手工布線 138
任務(wù)五 本項目工藝文件 141
項目評價 142
項目五 多數(shù)為表貼式元器件的印制板設(shè)計 143
項目描述 145
項目分析 146
任務(wù)一 繪制原理圖元器件符號 147
任務(wù)二 確定本項目封裝符號 148
任務(wù)三 繪制原理圖與創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 150
一、總線結(jié)構(gòu)的概念 150
二、繪制總線 151
三、總線分支線的放置 151
四、放置網(wǎng)絡(luò)標號 151
任務(wù)四 繪制雙面印制板圖 151
一、規(guī)劃電路板 151
二、裝入網(wǎng)絡(luò)表 152
三、元器件布局 153
四、手工布線 153
任務(wù)五 本項目工藝文件 160
項目評價 161
參考文獻 162
不是每個制板廠的加工水平都一致，制板廠加工水平的高低與該廠設(shè)備的好壞，工人素質(zhì)的高低、管理者水平的高低都有很大的關(guān)系，其中設(shè)備的好壞最關(guān)鍵。
電路板加工水平的提高，很大程度上是由于加工設(shè)備精度的提高。設(shè)備先進，價值就高，對于投資少規(guī)模小的制板廠來說，先期投入少、后期追加資金不足，造成設(shè)備陳舊更新緩慢，加工水平自然降低，不能加工一些密度高、很復(fù)雜的板，即使加工也不能保證質(zhì)量。有些廠多層板都不能加工，甚至有些廠只能加工單面板。
但是，這些投資少規(guī)模小的制板廠的制板單價，相比于規(guī)模大的制板廠卻低很多。如果電路板不太復(fù)雜，完全可以在這些小規(guī)模制板廠加工，這樣既能保證質(zhì)量，又能降低成本。影響電路板板密度的因素有以下幾點，-是原理圖的復(fù)雜程度，二是板的大小，這兩點是無法改變的，再一點就是布局的合理性，這一點可以通過設(shè)計者的努力來改進。只要布局合理，會減少很多不必要的折返線，縮短走線長度，減少過孔數(shù)量，以此達到降低密度的目的。密度降低了，就可以通過以下幾個環(huán)節(jié)的調(diào)整來降低制板難度，從而降低制板成本。
1.焊盤與孔的調(diào)整
鉆孔是電路板設(shè)計者對電路板加工能做最多工作的環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)各制板廠所使用的數(shù)控鉆，既有進口的也有國產(chǎn)的，國產(chǎn)數(shù)控鉆在速度和精度上要遠低于進口數(shù)控鉆，但是，國產(chǎn)數(shù)控鉆的售價也低得多，所以一些小規(guī)模的制板廠都選用國產(chǎn)數(shù)控鉆作為鉆孔機。數(shù)控鉆機在使用一段時間后，會產(chǎn)生一些磨損，使精度降低。小規(guī)模的制板廠在機器的維修維護方面投入有時會少一些，這就導(dǎo)致了小規(guī)模的制板廠鉆孔的質(zhì)量低。主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）孔位偏差造成這種問題的原因，一方面是由于數(shù)控鉆定位精度低所致，另一方面是圖形轉(zhuǎn)移的精度低所致。這種情形反映到成品板上就是孔不在焊盤正中，錫環(huán)一邊大一邊小，如果焊盤較小，孔甚至?xí)龊副P。如果孔偏出焊盤（行業(yè)術(shù)語叫“崩孔”），就是廢品。
（2）太小的孔無法加工
這是由于數(shù)控鉆的加工精度不夠所致。孔太小時，由于低檔數(shù)控鉆主軸振擺幅度大，加工臺面水平度不夠高等因素的影響造成鉆頭極易折斷，這就使這些低檔數(shù)控鉆無法加工太小的孔。
……
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