編輯推薦
Mentor Graphics公司已經推齣PADS軟件的最新版本PADS9。2。PADS軟件因其功能強大且易於使用而受到全球電路設計者的喜愛和信賴,被廣泛應用於不同領域的電子産品設計中。為瞭使廣大的電路設計者能夠對PADS中最新的功能有一個初步的瞭解和認識,加強對PADS高級應用功能的瞭解和掌握,《PADS Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》,共17章,三個部分,包括PADS Logic、PADS layout和CAM350。 該書介紹的電路係統設計工具包含以下4個模塊。原理圖設計(PADS Logic),PCB庫元件編輯工具,PCB設計、布綫工具以及報錶生成(CAM350)。
內容簡介
《PADS Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》以Mentor Graphics PADS 9.2為基礎,以具體電路為範例詳盡講解瞭元器件建庫、原理圖設計,電路闆布局、布綫、仿真,CAM文件輸齣等電路闆設計的全過程。原理圖設計采用PADS Logic軟件,講解元器件符號的創建、元件管理及原理圖設計:電路闆設計采用PADS軟件,詳盡講解元器件建庫、電路闆布局、布綫;輸齣采用CAM350軟件,講解如何進行導齣與校驗等。此外,為瞭增加可操作性,《PADS Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》附有網絡版電子資源包,其中的相關範例可以使讀者盡快掌握相關軟件工具並能設計齣高質量的電路闆電路。
《PADS Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》適閤從事電路闆設計的技術人員閱讀,也可作為高等學校相關專業的教學用書。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 印製電路闆的基礎知識
1.1 印製電路闆概述
1.1.1 印製電路闆的結構
1.1.2 元件封裝
1.1.3 銅膜導綫
1.1.4 助焊膜和阻焊膜
1.1.5 層
1.1.6 焊盤和過孔
1.1.7 絲印層
1.1.8 覆銅
1.2 PCB設計流程
1.3 PCB設計的基本原則
1.3.1 布局
1.3.2 布綫
1.3.3 焊盤大小
1.3.4 PCB電路的抗乾擾措施
1.3.5 去耦電容配置
1.3.6 各元件之間的接綫
1.4 PCB製造材料
1.5 PCB的結構
1.6 PCB的疊層設計
1.6.1 多層闆
1.6.2 6層闆
1.6.3 4層闆
1.6.4 疊層設計布局快速參考
1.7 PCB的布綫配置
1.7.1 微帶綫
1.7.2 帶狀綫
1.8 PCB設計和電磁兼容
1.9 PCB設計常用術語
練習題
第2章 PADS Logic基礎
2.1 PADS Logic概述
2.2 PADS Logic的設計環境
2.2.1 PADS Logic設計圖形界麵
2.2.2 PADS Logic的菜單命令
2.2.3 PADS Logic的常用工具欄命令
2.2.4 右鍵快捷菜單
2.2.5 無模命令
2.2.6 狀態窗口和狀態條
2.3 設置PADS Logic的環境參數
2.3.1 全局參數設置
2.3.2 原理圖設計參數的設置
2.3 13字體和文本的設置
2.3.4 綫寬的設置
2.4 PADS Logic的視圖操作
2.4.1 使用視圖菜單命令
2.4.2 使用鼠標
2.4.3 使用的快捷鍵
2.4.4 使用狀態窗口
2.5 設置原理圖的顔色
2.6 PADS Logic的文件管理
練習題
第3章 PADS Logic原理圖設計
3.1 原理圖的設計步驟
3.1.1 電路設計的一般步驟
3.1.2 原理圖設計的一般步驟
3.2 建立原理圖和設置圖紙
3.2.1 建立新的原理圖文件
3.2.2 設置圖紙
3.2.3 原理圖的多張圖紙設計
3.3 添加和刪除元件
3.3.1 添加元件
3.3.2 調整元件的方嚮
3.3.3 刪除元件
3.4.元件庫管理
3.4.1 元件庫管理器
3.4.2 加載元件庫
3.4.3 導入元件庫的數據
3.4.4 導齣元件庫的數據
3.4.5 創建新的元件庫文件
3.4.6 嚮元件庫添加新的圖元
3.4.7 從元件庫刪除圖元
3.4.8 編輯元件庫的某個圖元
3.4.9 復製元件庫的某個圖元
3.4.10 打印庫的圖元
3.5 編輯元件
3.5.1 編輯元件的流水號和類型
3.5.2 設置元件的PCB封裝
3.5.3 設置文本的可見性
3.5.4 設置元件的屬性
3.5.5 設置未使用的引腳
3.6 設置電阻、電容和電感值
3.7 元件位置的調整
3.7.1 對象的選取
3.7.2 件的移動
3.7.3 元件的鏇轉
3.7.4.復製粘貼元件
3.8 連接綫路
3.8.1 新的連綫
3.8.2 在不同頁麵間連綫
3.8.3 浮動連綫
3.8.4 選擇連綫
3.8.5 刪除連綫
3.9 放置電源與接地元件
3.10 添加總綫並連接總綫
3.10.1 添加總綫
3.10.2 連接總綫
3.10.3 快速連接總綫
3.11 添加網絡
3.12 添加文本
3.12.1 添加普通文本
3.12.2 添加變量文本
3.13 電路圖示意
練習題
第4章 層、設計規則和報錶
4.1 設置電路闆層
4.1.1 顯示層信息
4.1.2 設置層類型
4.1.3 設置電氣層數
4.1.4 設置層的厚度
4.1.5 設置非電氣層數
4.2 設計規則定義
4.2.1 默認的規則
4.2.2 類規則
4.2.3 網絡規則
4.2.4 條件規則
4.2.5 差分對規則
4.2.6 設置規則報告
4.3 生成材料清單(BOM)和其他報錶
4.3.1 生成材料清單(BOM)
4.3.2 生成其他報告內容
4.4 生成SPICE網絡錶
4.5 生成網絡錶
4.5.1 生成PCB網絡錶
4.5.2 網絡錶導,2,,PADS Layout
練習題
第5章 製作元件與建立元件庫
5.1 元件編輯器
5.1.1 CAE圖形編輯器
5.1.2 元件編輯器
5.1.3 元件類型編輯器
5.2 創建元件的CAE圖形
5.2.1 手動繪製CAE圖形
5.2.2 添加元件引腳
5.2.3 保存74LS14元件的CAE圖形
5.2.4 使用嚮導創建CAE圖形
5.3 創建並設置元件
5.3.1 創建CAE圖形
5.3.2 設置引腳號
5.3.3 設置引腳名稱
5.3.4 設置引腳類型
5.3.5 設置門交換值
5.3.6 設置引腳順序
5.3.7 調整標簽的位置
5.3.8 添加或設置標簽
5.3.9 保存元件
5.4 設置元件的電氣屬性
5.4.1 設置元件的邏輯類型
5.4.2 設置元件的普通信息
5.4.3 設置元件的邏輯門數
5.4.4 分配元件的引腳
5.4.5 設置元件的電源引腳
5.4.6 設置元件的PCB封裝
5.4.7 設置元件的屬性
5.5 創建新的元件庫
練習題
第6章 PADS Layout的屬性設置
6.1 PADS Layout界麵介紹
6.2 PADS Layout的菜單
6.2.1 File菜單
6.2.2 Edit菜單
6.2.3 View菜單
6.2.4 Setup菜單
6.2.5 Tools菜單
6.2.6 Help菜單
6.3 PADS Layout與其他軟件的鏈接
練習題
第7章 定製PADS Layout環境
7.1 Options參數設置
7.1.1 Global選項卡設置
7.1.2 Design選項卡設置
7.1.3 Routing選項卡設置
7.1.4 Thermals選項卡設置
7.1.5 Dimensioning選項卡設置
7.1.6 Teardrops選項卡設置
7.1.7 Drafting選項卡設置
7.1.8 Grids選項卡設置
7.1.9 Split/Mixed Plane選項卡設置
7.1.10 Die Component選項卡設置
7.1.11 Via Patterns選項卡設置
7.1.12 Display選項卡設置
7.1.13 Tune/DiffPairs選項卡設置
7.2 設置Setup參數
7.2.1 設置Pad Stacks參數
7.2.2 設置Drill Pairs參數
7.2.3 設置Jumpers(Single Layer Jumpers)參數
7.2.4 設置Design Rules參數
7.2.5 設置Layers參數
7.2.6 設置Display Colors(顯示顔色)及Origin(原點)
練習題
第8章 PADS Layout的基本操作
8.1 視圖控製方法
8.2 PADS Layout的4種視圖模式
8.3 無模式命令和快捷鍵
8.4 循環選擇(Cycle Pick)
8.5 過濾器基本操作
8.5.1 鼠標右鍵菜單過濾器
8.5.2 Selection Filter對話框
8.6 元器件基本操作
8.6.1 屬性設置
8.6.2 添加新標簽
8.7 繪圖基本操作
8.7.1 繪製闆框
8.7.2 繪製2D綫和標注文本
8.7.3 繪圖模式下的彈齣式菜單
第9章 元器件類型及庫管理
9.1 PADS Layout的元器件類型
9.2 Decal Editor(封裝編輯器)界麵簡介
9.3 封裝嚮導‘
9.3.1 DIP嚮導
9.3.2 SOIC封裝嚮導
9.3.3 Quad封裝嚮導
9.3.4 Polar封裝嚮導
9.3.5 Polar SMD封裝嚮導
9.3.6 BGA/PGA封裝嚮導
9.4 不常用元器件封裝舉例
9.5 建立元器件類型
9.6 庫管理器
練習題
第10章 布局
10.1 布局前的準備
10.1.1 繪製電路闆邊框
10.1.2 組件隔離區的繪製
10.1.3 元器件的散布(Disperse)
10.1.4 與布局相關的設置
10.2 布局應遵守的原則
10.3 手工布局
10.3.1 移動、鏇轉等操作
10.3.2 對齊操作
10.3.3 元器件的推擠
練習題
第11章 布綫
11.1 布綫前的準備
11.2 布綫的基本原則
11.3 布綫操作
11.3.1 增加布綫(Add Route)
11.3.2 動態布綫(Dynamic Route)
11.3.3 草圖布綫(Sketch Route)
11.3.4 自動布綫(Auto Route)
11.3.5 總綫布綫(Bus Route)
11.3.6 添加拐角(Add Comer)
11.3.7 分割布綫(Split)
11.3.8 添加跳綫(Add Jumper)
11.3.9 添加測試點(Add Test Point
11.4 控製鼠綫的顯示和網絡顔色的設置
11.5 自動布綫器的使用
11.5.1 自動布綫器的界麵
11.5.2 自動布綫器使用實例
11.5.3 自動布綫器Router與Layout的同步
練習題
第12章 覆銅及平麵層分割
12.1 覆銅
12.1.1 銅箔(Copper)
12.1.2 灌銅(Copper Pour)
12.1.3 灌銅管理
12.2 平麵層(Plane)
練習題
第13章 自動標注尺寸
13.1 自動標注尺寸模式簡介
13.1.1 兩個端點的捕捉方式
13.1.2 兩個端點引齣的邊界模式
13.1.3 標注基準綫的模式
13.2 尺寸標注操作
13.2.1 自動標注方式
13.2.2 水平標注方式
13.2.3 垂直標注方式
13.2.4 對齊標注方式
13.2.5 鏇轉標注方式
13.2.6 角度標注方式
13.2.7 圓弧標注方式
13.2.8 引齣綫標注方式
第14章 工程修改模式操作
14.1 工程修改模式簡介
14.2 ECO工程修改模式操作
14.2.1 增加連接工具
14.2.2 刪除連接工具
14.2.3 增加走綫工具
14.2.4 增加元器件工具
14.2.5 刪除元器件工具
14.2.6 更改元器件封裝工具
14.2.7 元器件標號更改工具
14.2.8 網絡名稱更改工具
14.2.9 刪除網絡工具
14.2.10 交換引腳工具
14.2.11 交換門工具
14.2.12 自動重新編號工具
14.2.13 自動交換工具
14.2.14 自動終端分配工具
14.2.15 增加復用模塊工具
14.3 比較和更新
練習題
第15章 設計驗證
15.1 設計驗證簡介
15.2 設計驗證的使用
15.2.1 間距驗證
15.2.2 連接性驗證
15.2.3 高速驗證
15.2.4 驗證平麵層
15.2.5 測試點驗證
15.2.6 製造方麵錯誤的驗證
練習題
第16章 定義CAM文件
16.1 CAM文件簡介
16.2 光繪輸齣文件的設置
16.2.1 Routing/Split Plane類型
16.2.2 Plane類型
16.2.3 Silkscreen類型
16.2.4 Paste Mask類型
16.2.5 Solder Mask類型
16.2.6 Assembly類型
16.2.7 Drill Drawing類型
16.2.8 NC Drill類型
16.3 打印輸齣
16.4 繪圖輸齣
練習題
第17章 CAM輸齣和CAM Plus
17.1 CAM350用戶界麵介紹
17.1.1 CAM 350的菜單
17.1.2 CAM350的工具欄
17.2 CAM350的快捷鍵及D碼
17.3 CAM350中Gerber文件的導入
17.4 CAM的排版輸齣
17.5 CAM Plus的使用
前言/序言
P.A.D.S. Logic/Layout 原理圖與電路闆設計:從概念到實體的工程實踐 概述 在當今電子産品飛速發展的時代,高效、精準的電路設計與製造流程是推動技術革新與産品迭代的關鍵。從一個初步的電路概念,到最終能夠穩定運行的物理電路闆,需要一係列嚴謹的步驟和精密的工具。《P.A.D.S. Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》一書,並非僅僅是一本介紹軟件操作的指南,而是一部凝聚瞭電子工程實踐智慧的著作,它係統地闡述瞭從電路原理圖的繪製,到印刷電路闆(PCB)布局布綫,再到最終可製造性設計(DFM)的完整流程。本書以P.A.D.S.這一業界廣泛應用的EDA(Electronic Design Automation)工具為載體,深入淺齣地剖析瞭每一個環節的技術要點、設計理念以及實操技巧,旨在幫助讀者掌握一套行之有效的、將電子設計轉化為實體産品的工程方法論。 核心內容與價值 本書的價值在於其係統性、實踐性和前瞻性。它並非孤立地講解某個軟件功能,而是將P.A.D.S.工具的使用置於整個電子設計生命周期的宏觀框架之下,讓讀者理解工具背後的設計邏輯和工程考量。 原理圖設計:從抽象到具體 原理圖是電路設計的靈魂,是所有後續工作的基石。本書細緻講解瞭如何使用P.A.D.S. Logic進行高效、規範的原理圖繪製。這包括: 元件庫的構建與管理: 講解瞭如何創建、導入和管理原理圖符號庫,確保符號的準確性、一緻性以及與PCB封裝的關聯性。理解元件庫的良好管理是保證設計效率和減少錯誤的關鍵。 層次化設計理念: 深入探討瞭如何利用P.A.D.S.的層次化設計功能,將復雜的電路分解為模塊化的子模塊,提高設計效率、可讀性和可維護性。這對於大型復雜電路的設計尤為重要。 信號網絡的繪製與約束: 詳細闡述瞭如何準確繪製電路中的信號綫,以及如何為不同的信號設置設計規則和約束(如時序、阻抗、長度匹配等),為後續的PCB布局布綫奠定基礎。 電氣規則檢查(ERC): 強調瞭ERC在原理圖階段的重要性,講解瞭如何利用P.A.D.S.的ERC功能,檢測齣常見的電氣連接錯誤、元件屬性錯誤等,從源頭杜絕潛在問題。 原理圖與PCB的協同: 闡明瞭原理圖設計與PCB布局布綫的緊密聯係,講解瞭如何通過網絡錶(Netlist)實現兩者之間的數據傳遞與同步更新,確保設計的一緻性。 PCB布局布綫:實現設計的物理形態 PCB布局布綫是連接原理圖與物理實體的關鍵步驟,直接影響到電路的性能、可靠性、信號完整性以及生産成本。《P.A.D.S. Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》在這方麵提供瞭詳實的指導: PCB封裝的創建與管理: 講解瞭如何精確創建和管理PCB封裝庫,包括焊盤尺寸、形狀、位置,以及安裝孔、絲印信息等,確保PCB封裝與實際元器件的匹配。 PCB闆框的定義與設計: 詳細介紹瞭如何根據産品需求和機械結構,在P.A.D.S. Layout中定義PCB的形狀、尺寸、層數、過孔規則等。 元器件的布局策略: 提供瞭多種實用的元器件布局方法,包括基於功能塊的布局、基於信號流的布局、散熱考慮的布局、高頻元件的優先布局等,旨在優化信號路徑,減少串擾,提高性能。 布綫技術的精髓: 深入講解瞭導綫的繪製、過孔的添加、差分對布綫、高頻信號布綫、電源/地網絡的設計與處理等關鍵布綫技術。書中強調瞭阻抗匹配、信號完整性、EMI(電磁乾擾)控製等在布綫過程中的重要性。 布綫規則的設定與應用: 詳細闡述瞭如何根據電路特性和製造要求,在P.A.D.S. Layout中設定各種布綫規則,如綫寬、間距、過孔尺寸、走綫層等,並如何利用軟件的自動布綫輔助功能,提高布綫效率。 信號完整性與電源完整性分析(SI/PI): 探討瞭在P.A.D.S.中集成或配閤相關工具進行信號完整性和電源完整性分析的基本方法,幫助讀者理解並解決高速電路設計中的關鍵問題。 可製造性設計(DFM)與可測試性設計(DFT): 一個成功的設計不僅要滿足電氣性能要求,更要能夠高效、低成本地製造和測試。《P.A.D.S. Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》高度重視DFM和DFT: DFM規則的理解與應用: 講解瞭PCB製造過程中常用的DFM規則,如最小綫寬、最小間距、最小鑽孔尺寸、阻焊層開窗、絲印與焊盤的間距等,以及如何在P.A.D.S.中進行相關的檢查和優化。 Gerber文件的生成與審查: 詳細介紹瞭如何生成用於PCB製造的Gerber文件和鑽孔文件,並強調瞭在 Gerber 文件輸齣前進行最後審查的重要性,以確保數據準確無誤。 設計 for Testability(DFT)的理念: 探討瞭在設計階段就考慮可測試性,例如閤理安排測試點(Test Point)的位置,為後續的ICT(In-Circuit Test)或功能測試做好準備。 其他重要實踐環節: 本書還覆蓋瞭電子設計過程中不可或缺的其他環節,使內容更加全麵和實用: 物料清單(BOM)的生成與管理: 講解瞭如何從原理圖中生成準確的BOM,以及BOM在工程管理和采購中的重要作用。 3D模型的使用與集成: 介紹瞭P.A.D.S.對3D模型的支持,以及如何利用3D模型進行機械結構乾涉檢查,提升設計的整體協同性。 版本控製與團隊協作: 觸及瞭在實際工程項目中,如何進行設計版本管理和團隊協作,保證項目順利進行。 目標讀者與學習收益 本書的目標讀者非常廣泛,包括但不限於: 電子工程專業的學生: 為他們提供紮實的原理圖設計和PCB布局布綫基礎,將理論知識與實際應用相結閤。 初中級電子工程師: 幫助他們係統地掌握P.A.D.S.工具的使用,提升設計效率和設計質量,熟悉完整的電子産品開發流程。 硬件開發愛好者: 為他們提供一個將創意轉化為實際電路闆的強大工具和方法論,鼓勵他們動手實踐。 項目經理和産品開發者: 讓他們瞭解電子設計流程的關鍵環節,更好地與工程團隊溝通協作。 通過學習本書,讀者將能夠: 熟練運用P.A.D.S. Logic/Layout軟件 完成從原理圖繪製到PCB布局布綫的全過程。 深刻理解電子設計的核心理念,包括信號完整性、電源完整性、EMI/EMC、DFM/DFT等。 掌握高效、規範的設計方法,提高設計效率,減少設計錯誤。 提升解決復雜電路設計問題的能力,應對不同類型的電子産品設計挑戰。 獲得將概念轉化為可製造、可工作的電子産品的工程實踐能力。 總結 《P.A.D.S. Logic/Layout 原理圖與電路闆設計》是一本兼具理論深度和實踐廣度的工程技術著作。它不僅僅是一本軟件操作手冊,更是一套完整的電子設計方法論。本書通過對P.A.D.S.這一強大EDA工具的深入剖析,係統地梳理瞭電子設計從概念萌芽到實體落地的每一個關鍵環節,為讀者提供瞭紮實的設計基礎、前沿的設計理念和寶貴的實踐經驗。無論是希望在電子工程領域深耕的學生,還是尋求提升專業技能的工程師,抑或是充滿創意的硬件愛好者,本書都將是他們不可多得的良師益友,指引他們踏上從原理圖到PCB的精彩工程之旅,最終實現那些令人驚嘆的電子産品。