全新正版PADS电路原理图与PCB设计实战9787302492108清华大学

章PADS软件的概述和安装

1.1PADS的发展

1.2PADS 9.5的新功特点

1.3PADS 9.5软件的安装

1.4PADS设计流程简介

本章小结

第2章绘制单级共放大电路原理图

2.1PADS Logic用户界面和基本作
2.1.1PADS Logic的启动和操作界面认识

2.1.2原理图标题栏制作

2.1.3放置原理图元件

2.1.4原理图元件的连线

2.2PADS Logic项目文件管理和设计流程

2.2.1项目文件管理

2.2.2原理图的一般设计流程和基本原则

本章小结

第3章PADS Logic元件库管理

3.1PADS Logic元件库的结构

3.1.1创建元件库

3.1.2编辑元件库列表

3.2创建元件封装

3.2.1绘制B99 CAE封装

3.2.2创建B99元件类型

3..创建芯片类的CAE封装

3.2.4利用向导创建CAE封装

3.2.5创建PT4101元件类型

本章小结

第4章PADS Logic原理图设计

4.1原理图参数设置

4.2设计图纸

4.3在原理图中编辑元件

4.3.1添加元件

4.3.2删除元件

4.3.3移动及调整方向

4.3.4复制与粘贴


4.3.5编辑元件属

4.4在原理图中添加导线

4.5在原理图中绘制总线

4.5.1总线的连接

4.5.2分割总线

4.5.3延伸总线

本章小结

第5章PADS Layout图形用户界面

5.1PADS Layout功能简介

5.2PADS Layout用户界面

5.2.1PADS Layout工具栏

5.2.2PADS Layout鼠标控
5..自定义快捷键

5.3常用设参的设置

5.4“显示颜色设置”窗口

5.5“选择筛选条件”窗口

5.6“查看网络”窗口

5.7“焊盘栈特”对话框

5.8设计规则

5.9层定义

5.10无模命令和快捷方式

5.10.1无模命令

5.10.2快捷方式

本章小结

第6章PADS Layout元件库管理

6.1认识PCB Decal

6.2创建PCB Decal

6.3一般PCB封装的创建

6.3.1电阻封装的创建

6.3.2电容封装的创建

6.3.3三极管封装的创建

6.4PCB封装的编辑

6.4.1异形封装的创建

6.4.2槽形钻孔焊盘的创建

6.4.3管脚重新编号

6.4.4重复添加多个端点

6.4.5快速、准确地创建PCB封装

6.4.6创建PCB封装的注意事项

本章小结
第7章电源转换电路PCB设计

7.1MP1470电源模块PCB设计

7.1.1电路原理图设计

7.1.2MP1470电路PCB的设计

7.2PCB增加螺钉孔

7.3ADP5052电源模块PCB设计

7.3.1ADP5052简介

7.3.2设计前准备

7.3.3布局

7.3.4布线

7.4输出设计资料： CAM、SMT、ASM

本章小结

第8章PADS Router布线作
8.1PADS Router功能简介

8.2Layout与Router的连接

8.3PADS Router的操作界面

8.3.1PADS Router的工具栏

8.3.2PADS Router鼠标指令

8.4PADS Router环境参数

8.5PADS Router设计规则

8.6元件布局

8.7交互式手工布线

8.8高速走线

8.8.1差分走线

8.8.2等长走线

8.8.3蛇形走线

8.8.4元件规则切换线宽

8.9自动布线

8.9.1交互式自动布线

8.9.2完全自动布线

8.10PADS Router设计验

本章小结

第9章相关文件输出

9.1光绘文件输出

9.2IPC网表输出

9.3ODB文件输出

9.4钢网文件和贴片坐标文件输出

9.5装配文件输出

9.6BOM文件输出

本章小结

0章案例实战(1)： USB HUB设计

10.1原理图绘制

10.2USB HUB PCB布局

10.3差分线设置及布线技巧

10.4Logic与Layout交互布局

10.5布线应用技巧——快速创建差分对

10.6差分线验设计

10.7USB HUB PCB布线

本章小结

1章案例实战(2): ISO485 PCB设计

11.1ISO485原理图设计

11.2PCB设计前准备

11.2.1默认线宽、安全间距规则设置

11.2.2默认布线规则设置

11..过孔种类设置

11.2.4建立类及设置类规则

11.2.5分配PWR网络类颜色

11.3PCB布局

11.3.1隔离

11.3.2器件摆放

11.4布线

11.5覆铜

11.6摆放丝印

11.7设计验

11.8输出设计资料

本章小结

2章案例实战(3)： 武术擂台机器人主控板设计

12.1设计背景

12.2设计前准备

12.2.1发送网表

12.2.2绘制板框

12..显示颜色设置

12.2.4过孔种类设置

12.2.5默认线宽、安全间距规则设置

12.2.6默认布线规则设置

12.2.7建立类及设置类规则

12.2.8分配PWR网络类颜色

1.布局

1..1拾取模块

1..2规划各模块在板中位置

1..观察整板信号流向

1..4MCU模块布局详解

1..5电源模块布局详解

1..电动机驱动模块布局详解

1..传感器模块布局详解

12.4布线

12.4.1MCU模块扇出

12.4.2电源模块扇出

12.4.3电动机驱动模块扇出

12.4.4传感器模块扇出

12.4.5互连

12.5灌铜处理

12.6丝印整理

12.7设计验和输出设计资料

本章小结

3章案例实战(4)： 4层板设计实例

13.1合理的层数和层叠设计原则

13.1.1合理的层数

13.1.2层叠设计原则

13.2多层板PCB层叠设计方案

13.2.1四层板的设计

13.2.2六层板的设计

13..八层板的设计

13.2.4十层板的设计

13.2.5十二层板的设计

13.34层板PCB设计

13.4PCB设计前准备

13.5PCB布局布线

13.6覆铜处理

13.6.1接地平面覆铜

13.6.2电源平面覆铜

13.6.3顶层底层平面覆铜

13.7丝印调整

13.8设计验

13.9输出设计资料

13.10案例原理图

本章小结

4章案例实战(5)： 单片DDR3设计

14.1设计背景

14.2DDR3简介

14.3布局前相关设置

14.3.1默认线宽，安全间距设置

14.3.2设置过孔

14.3.3设置布线规则

14.3.4建立类及设置类规则

14.3.5分配类颜色

14.3.6设置差分线规则

14.4布局和扇出

14.4.1确定CPU与DDR3相对摆放位置

14.4.2确定CPU与DDR3布局方案

14.4.3扇出

14.4.4塞电容

14.5布线

14.5.1连通网络类DATA0~DATA7走线

14.5.2连通网络类DATA8~DATA15走线

14.5.3连通网络类ADD走线

14.6等长

14.6.1等长设置

14.6.2查看走线长度

14.6.3数据线等长

本章小结

参考文献

第3章PADSLogic元件库管理设计电路原理图时，先从添加元件开始，PADS提供了一些常用元件的封装供用户使用。具体应用设计中，涉及各种元件，软件提供的库不能涵盖所有器件封装。每一个PCB软件对器件库的管理有所不同，PADS的库管理包含：线、逻辑、元件、封装。PADSLogic在元件建库上需要先建立元件逻辑符号，再建配置元件电参数，这才算建立一个元件的Logic封装。
3.1PADSLogic元件库的结构在PADS设计软件中，一个完整的元件由两部分组成：电路Logic符号和PCBDecal实际封装。例如电阻，原理图上的电阻符号看上去都是一样的，而把网表导入PCB软件后，电阻可能是表贴元件，也可能是通孔元件。再如，电容和电阻在原理图的符号是完全不同的，但是在PCB软件中却可能是一样的0603的封装。下面用一个图例来理解一下PADS元件库的概念，如图3.1所示。
图3.1元件库结构用户将元件添加到原理图前，元件必须是一个已经存在的元件类型Part。元件类型由图3.1所示的多种元素组成：LogicDecals(逻辑符号)，表示元件的逻辑功能；PCBDecal(PCB封装)，表示元件的实际封装大小；电气特，如引脚号和门的分配等。
3.1.1创建元件库(1)打开“文件”菜单，选择“库”命令，如图3.2所示，弹出“库管理器”对话框，如图3.3所示。
图3.2“库”命令图3.3“库管理器”对话框(2)单击“新建库”按钮(如图3.3所示)，在弹出的“新建库”对话框的“文件名”文本框中输入新元件库的名称，如mylib，然后单击“保存”按钮，如图3.4所示。
提示：PADS9.5的元件库路径是D:＼MentorGraphics＼9.5PADS＼SDD_HOME＼ Libraries。
3.1.2编辑元件库列表在“库管理器”对话框中单击“管理库列表”按钮，弹出“库列表”对话框。在“库列表”对话框中，选中刚刚创建的mylib库后，单击“上”命令，将mylib移至，如图3.5所示。
提示：导入网络表时，PADS软件会优先从位于的元件库中提取元件。共享、允许搜索、与PADSLayout同步，这三项须同时勾选。
另外，用户可以加载之前已有的元件库。在“库列表”对话框，单击“添加”按钮，如图3.6所示。在“添加库”对话框中，选中已有的元件库，如amd.pt9后，单击“打开”按钮，如图3.7所示，就可以加载amd.pt9元件库。
图3.4“新建库”对话框图3.5mylib移至图3.6“库列表”对话框图3.7添加amd库3.2创建元件封装下面以元件B99和PT4101元件为例，介绍怎样创建元件封装。
3.2.1绘制B99CAE封装B99的封装图如图3.8所示。具体步骤如下。
(1)打开“工具”菜单，选择“元件编辑器”命令，进入元件编辑器界面，如图3.9所示。
图3.8B99封装图图3.9元件编辑器界面(2)在元件编辑器内，打开“文件”菜单，选择“新建”命令，如图3.10所示，弹出“选择编辑项目的类型”对话框，选择“CAE封装”单选按钮，如图3.11所示。
(3)单击“确定”按钮，弹出SCH封装编辑窗口，单击图标（如图3.12所示），显示“封装编辑”工具栏，如图3.13所示。
(4)进入CAE封装编辑器，如图3.14所示。
图3.14显示了几个字符和原点标志，其含义如下：REF：参考编号。
PART_TYRE：元器件类型(PartType)。
FreeLabel1：元器件类型的个属。
图3.10“新建”菜单命令图3.11“选择编辑项目类型”对话框图3.12单击“封装编辑”图标图3.13“封装编辑”工具栏FreeLabel2：元器件类型的第2个属。
(5)从“封装编辑”工具栏中单击创建2D线图标。右击，弹出如图3.15所示的菜单，选择“多边形”命令，设置要绘制的2D线为多边形。菜单中的部分命令解释如下。
图3.14CAE封装编辑器界面图3.15“2D线模式选择”菜单宽度：设置2D线的宽度，一般采用默认设置。
多边形：用2D线绘制一个封闭的多边形，多边形可以被填充。
圆形：用2D线绘制一个圆形。
矩形：用2D线绘制一个矩形，可以被填充。
路径：用2D线绘制一个线段，也可以绘制一个多边形，但是多边形不能被填充。
补充说明：在选择2D线绘图时，可通过右击，弹出快捷菜单，选择其中的命令来绘制不同形状的图形。菜单中主要包含了添加拐角、删除拐角、添加圆角等功能。
在绘图状态下输入无模命令GD，输入GD100，按Enter键，设置显示栅格大小为100，如图3.16所示。输入G100，按Enter键，设置设计栅格大小为100(默认情况下，设计栅格为100)。
提示：栅格的大小根据显示栅格成一定比例设置，目的是为了画图方便美观。
图3.16栅格设置(6)绘制一个三角形，如图3.17所示。绘制完，选中三角形，右击后选择“特”，如图3.18所示，或者双击绘制好的三角形。
图3.17绘制一个三角形图3.18选择三角形的特弹出“绘图特”对话框，选中“已填充”复选框，如图3.19所示，然后单击“确定”按钮，将该三角形填充成实心，如图3.20所示。
图3.19“绘图特”对话框图3.20填充后的三角形(7)选择2D线为“路径”，画一条直线，将直线与三角形同时选中，右击，在弹出的快捷菜单中选择“合并”命令，如图3.21所示。
图3.21选择“合并”命令(8)选择合并后的图形，右击，在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令，然后再用同样的方法选择“Y镜像”命令，如图3.22所示，得到的图形如图3.所示。
图3.22选择“Y镜像”命令图3.复制并Y镜像后的图形(9)选择2D线的类型为“矩形”，绘制矩形外框，再选择“路径”添加直线完成B99图形的制作，如图3.24所示。
图3.24B99图形(10)至此，CAE封装并没有完成，还要为元件添加管脚(PIN)。从“封装编辑”工具栏中单击“添加端点”图标，弹出如图3.25所示的“管脚封装浏览”对话框。
从中选择PIN管脚封装(也可以选择PINSHORT管脚封装)，单击“确定”按钮。端点将跟随着光标悬浮移动，移动过程可右击，在弹出的快捷菜单中执行“X镜像”“Y镜像”或“90度旋转”等操作，如图3.26所示。摆放管脚，管脚编号要与PCB中的封装一致。摆放完管脚的B99的CAE封装如图3.27所示。
建立完元件CAE封装后，单击“保存”按钮，在出现“将CAE封装保存到库中”的对话框中，把CAE封装名称写为B99，如图3.28所示。
图3.25管脚选择图3.26位置操作菜单图3.27B99的CAE封装图3.28“将CAE封装保存到库中”对话框完成CAE封装后，需要对其进行分配PCB封装、建立CAE管脚与PCB管脚对应关系。
总结：元件CAE封装是由2D线+端点+文本(可选)组成。
2D线：用于画CAE封装的逻辑图形，由多边形、圆形、矩形和路径这四种类型的2D线构成。
端点：用于添加管脚，管脚的类型在“管脚封装浏览”中选择。
文本：文本增加是可选操作，根据需要进行必要文本添加。
3.2.2创建B99元件类型(1)在图3.11中，选择“元件类型”后单击“确定”按钮，或者在文件界面的“工具”菜单中选择“元件编辑器”命令，如图3.29所示。
图3.29两种选择元件类型操作(2)在元件类型编辑界面中，打开“编辑”菜单，选择“元件类型编辑器”命令，如图3.30所示，弹出“元件的元件信息”对话框，如图3.31所示。“元件的元件信息”对话框包括7个选项卡，分别是“常规”“PCB封装”“门”“管脚”“属”“连接器”和“管脚映”。
图3.30元件类型编辑器图3.31“元件的元件信息”对话框(3)“常规”选项卡中，“逻辑系列”用来选择相应的元件前缀。例如，电容用“C”作为参缀，电阻用“R”作为参缀。本例子按默认设计，选择“UND”系列，前缀为“U”。
用户也可以单击“系列”按钮，添加新的逻辑族类型，单击“系列”按钮后，系统会弹出如图3.32所示的对话框。
图3.32“逻辑系列”对话框在“前缀列表”编辑框中可以输入查询的前缀。键入“？”前缀表示用户想查找任意字符，以便编辑前缀列表中的元件。通过元件前缀搜索，可以允许编辑一个元件。
(4)“PCB封装”选项卡是分配PCB封装，具体操作如下。
①在“筛选条件”文本框输入“SOT*”；在“管脚数”文本框输入“3”，单击“应用”按钮。
②在“未分配的封装”列表中列出符合筛选条件的封装，选择SOT封装。单击“分配”按钮。
SOT封装添加到“已分配的封装”列表。完成后如图3.33所示。
提示：“*”代表任意个字符的通配符，也可以使用“？”代表单个字符的通配，还可以在搜索中两个通配符并用，如输入“S*T?”进行搜索。
图3.33分配PCB封装(5)“门”选项卡，用于设置门封装，即CAE封装，界面如图3.34所示。具体操作如：①击“添加”按钮后如图3.35所示。
②双击图3.35中的“CAE封装1”栏。双击后“CAE封装1”栏变成，然后单击按钮，如图3.36所示。
③弹出如图3.37所示的对话框，将之前建立好的CAE封装B99分配到“已分配的封装”栏里，单击“确定”按钮，分配完成后的界面如图3.38所示。这时已将CAE封装分配完。(6)“管脚”选项卡用于将CAE封装的管脚和PCB封装管脚建立对应关系，具体操作步骤如图339~图3.41所示建立管脚对应。
图3.34“门”选项卡图3.35添加门图3.36双击“CAE封装1”列表框图3.37为元件的门A分配封装图3.38CAE封装分配完成图3.39管脚组编辑图3.40管脚组选择“门A”图3.41管脚封装完成(7)“属”选项卡用于设置元件类型的制造商、价格等说明信息。单击左下角“添加”按钮，然后编辑元件的“属”和“值”，如图3.42所示。
图3.42“属”选项卡单击“浏览库属”按钮，添加元件“属”和“值”，如图3.43所示。完成后如图3.44所示。
图3.43“浏览库属”对话框