《电子CAD技术》课程标准Word文档下载推荐.docx
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2.认识常用的电气图形符号并能和实物相对应;
3.绘制符合国标的电气图形符号;
4.了解印制电路板的基本概念和相关知识;
5.根据元件说明书或外形图纸建立元件封装库;
6.能理解和应用基本的印制电路板设计规范;
7.能设计简单的单面和双面印制电路板;
8.能大致看懂软件生成的各种报表。
三、课程教学内容与要求
项目1电气制图的基本概念
1.基础理论知识
了解电气制图基本规则和电气图形符号:
电气制图基础知识、电气制图国家标准和电气图形符号基础知识。
2.操作分析
能用手工绘制简单的电路图,熟悉制图标准和工艺。
3.训练与考核
(1)训练的目标
掌握电气制图的基本要求和方法
(2)考核方式
现场操作考核,在规定的时间内,用protel绘制简单的电路图.
4.总结
(1)撰写项目小结。
(2)小组讨论,教师讲评
5.思考与练习
实际操作练习
项目2Protel系统简介
1.基础理论知识
了解Protel的基本功能、系统结构:
Protel的功能模块、主要工作文件类型、图形符号元件库、PCB封装元件库、建立数据库文件和各种文件
2.操作分析
认识主要的工作文件类型、在指定的文件夹中建立数据库文件、掌握各种元件库的路径和名称、能打开并查看图形符号元件库和PCB封装元件库并找到指定的元件
3.训练与考核
掌握Protel的基本功能、系统文件结构和相关功能
现场操作考核,在规定的时间内,建立数据库文件和各种文件
4.总结
(2)小组讨论,分析学生作业,教师讲评。
5.思考与练习
实际操作标准化作业和练习,回答思考题若干。
项目3建立图纸文件SCH和窗口操作
(1)建立图纸文件并修改图纸属性:
图纸的规格、图纸的边框、标题栏、图纸的其它参数
(2)掌握电路图绘制界面的操作:
调整画面比例和显示位置、定位标志和查找和替换字符
(3)掌握Protel电气图符号库的操作:
Protel的元件电气图形符号、认识Protel的元件电气图形库、掌握电气图形符号库的加载和卸载、用多种方法搜寻元件
2.操作分析
本项目内容的操作可参照相关国家制图标准。
会建立图纸文件并修改图纸属性,掌握电路图绘制界面的操作,掌握Protel电气图符号库的操作
现场操作考核,在规定的时间,按国家标准建立多种规格的图纸文件SCH和窗口操作。
电气制图和机械制图之异同分析。
项目4绘制电原理图
掌握电路图绘制的基本操作:
添加元件到图纸、激活元件、编辑元件属性、删除元件、移动、旋转、翻转元件、绘电气连接线、选中、取消选中元件、复制、粘贴对象、阵列粘贴对象、排列对象;
修改电气图形符号的属性(元件的标号、参数和封装)、元件的图形属性、接地和电源符号;
非电气图形绘制(毕兹线、文字、直线、方块、圆、饼图)、对象层叠放置的调整
理解这些操作的意义,记忆菜单命令(词汇)或工具按钮图形。
能放置元件并调整方向和位置。
绘制简单的非电气图形
绘制电路图“三级放大器”和“功率放大器”。
(1)撰写项目小结,重点是分析分立元件和集成电路元件的电路图各有什么特点。
观察实际产品电路,研究电路图制图特点。
实际操作练习模仿。
项目5复杂电路图绘制
理解电原理图的层次和网络:
网络和网络标号、层次电路的概念、离页端口、图纸符号入口、总线、总线分支线
能绘制层次式电路,并正确应用网络标号连接主电路和子电路。
能应用总线和总线网络标号连接复杂电路。
掌握复杂电路图的绘制
现场操作考核,在规定的时间,绘制给定的复杂电路图
(1)撰写项目小结,归纳层次电路和总线的网络标号规律。
实际设计若干层次电路,包括包含总线的电路来研究分析和操作练习。
思考网络标号在电子辅助设计中的作用。
项目6元件图形符号编辑
掌握Protel绘制电气图形符号的技能:
元件图形符号知识、绘制符合国家标准的电气图形符号
能根据国家相关标准绘制尺寸合理、形状准确、标准美观的电气图形符号
掌握元件图形符号的编辑方法
现场操作考核,在规定的时间,绘制尺寸合理、形状准确、标准美观的电气图形符号
(1)撰写项目小结,分析电气图形符号的类型和基本结构。
如何查找和应用电气制图国家标准,自制电气图形符号应符合什么原则。
实际操作练习制作多个电气图形符号。
改造AltiumDesigner的电气图形符号,以符合国标。
项目7生成SCH报表
导出并读识SCH相关报表:
Protel网络表、元器件列表、元器件交叉参考表、项目层次列表
能按要求设置参数,正确生成各报表。
理解并解释表中各参数的意义。
会生成SCH报表和分析报表信息
现场操作考核,在规定的时间,生成SCH报表,并能解释其意义。
(1)撰写项目小结
总结SCH报表所反映的电路图信息,特别是和PCB设计相关的基础信息,从中找出存在的错误和问题。
(2)小组讨论,教师讲评。
实际操作练习,分析教师预先准备若干报表分析之。
项目8印制电路板和元件封装基础知识
理解印制电路板的基本构成:
印制电路板的作用、物理结构、焊盘、走线、过孔、覆铜、阻焊层、字符(丝印层)等及印制电路板的设计流程了解电子元件封装基本知识:
元件THT封装、元件SMT封装
能对照印制板实物和PCB设计图面的图形。
理解这些图元在实际工作中的作用。
能正确判断常见的THT和SMT元件。
认识PCB实物上各图元并和软件对照分析研究。
4.总结
对PCB电路基本元素进行总结,能掌握什么元素有什么作用,和什么功能要用什么元素。
实际操作练习,对一块电脑主板的PCB图元进行分析研究
项目9PCB界面和基本操作
了解Protel的印制电路板设计界面:
新建PCB文件的两种方式、PCB窗口基本操作、Protel的封装库、封装库的加载和卸载、元件封装浏览器、搜索指定的封装、窗口对象、窗口管理器、印制电路板层设置、应用PCB向导生成矩形和圆形的外框、切割固定卡位和螺钉孔、布线范围设置
能用新建文件或PCB向导建立PCB文件。
掌握PCB窗口各种基本操作(和SCH中相似)。
能找到并加载,移除PCB元件库。
浏览和寻找元件。
能精确定义PCB机构形状和尺寸。
根据机械图认定元件和布线区域。
了解Protel的印制电路板设计界面,并且能用新建文件或PCB向导建立PCB文件
现场操作考核,在规定的时间,能用新建文件或PCB向导建立PCB文件
分析两种建立文件方式的优缺点及适用情况。
开孔和切角有什么作用?
能要根据BG和IPC标准选取PCB尺寸和形状,PCB模板的作用。
练习能应用PCB模板和IPC标准设计PCB机械形状和尺寸
项目10PCB设计基本操作
PCB设计窗口和数据的基本操作:
能用两种方法传送电路图网络表,并排除简单的错误、移动、旋转、对齐对象、元件建组和拆组、按电路原理的特点布局学习印制板的元件的圆周形布局、大功耗元件的散热处理、大质量元件的固定
大部分操作和SCH一样。
但在PCB中对尺寸的精度有相当的要求,要注意坐标的作用。
元件布局要根据电路走向。
元件的散热和固定有专门的论述,应予强调。
掌握PCB设计窗口和对象的基本操作。
元件的精确定位和锁定。
元件的布局原则和灵活处理。
PCB板的热流和机械强度问题的专题分析。
现场操作考核,在规定的时间,用两种方法传送电路图网络表。
并对元件正确布局。
网络表的传送要点,发生错误的原因和解决方案。
元件布局操作规律。
(2)小组讨论,分析几个同类作业的布局优劣。
教师讲评。
实际操作练习。
各研究各种型号散热器的散热性能和安装方式。
项目11基本布线规则应用
指定PCB规则的对象和PCB规则:
PCB规则对象(板、层、区域、元件和元件类、网络和网络类、连接和连接类、焊盘和焊盘规格等)PCB规则(走线层、安全间距、走线宽度、过孔直径、网络拓扑、布线优先级等)
能根据电原理图和电路的要求建立网络类和元件类。
按要求对指定的范围设置布线规则。
掌握根据电原理图和电路的要求建立网络类和元件类的方法
现场操作考核,在规定的时间,根据电原理图和电路的要求建立网络类和元件类,并按要求对指定的范围设置布线规则
(1)撰写项目小结,为什么要对网络分类和这些规则有什么作用。
实际操作练习,可否将一个网络指定到多个类中?
对元件呢?
有什么意义?
项目12PCB元件封装设计
根据图纸和元件实物制作元件封装:
识读简单的元件封装说明书、应用封装向导、制作THT和SMT元件的封装,焊孔和焊盘、元件外形轮廓、极性标注、复合封装
根据厂商元件说明书,制作元件封装图形。
并能制作简单的复合封装。
RD电解电容器封装和复合封装、SMT复合封装及混合复合封装
做出元件封装的分类,研究命名方式和特点。
实际操作练习:
怎样阅读元件的原厂说明书?
怎样根据IPC标准设计元件的焊盘。
设计焊孔有什么要点。
项目13PCB板特殊处理
PCB些特殊对象处理:
总线布线、覆铜、灌铜、包地、泪滴、测试点、添加无网络焊盘、生成跳线焊盘对、差分对线、定长走线、折叠线等
这些是属于PCB设计中稍高层次的图元操作。
特别是要加强对网络概念的理解
掌握PCB板特殊处理的方法
现场操作考核,在规定的时间,进行PCB板特殊处理。
为什么要对板特别设置?
总结其规律。
研究一块主板,分析其特殊设计的应用特点。
项目14四层板PCB设计
理解电源层和接地层的意义:
电源层和接地层的设置、电源层和接地层的表示、分割电源层、人机交互布线
四层板中的电源层和接地层是以反相显示的,故不易理解。
3.训练与考核:
设置电源层和接地层、电源层和接地层的焊盘、分割电源层
四层板的设计要点,及理论依据。
(2)小组讨论,教师讲评
为什么要用四层板和四层以上的板?
从网上找出一些理论分析材料。
项目15网络表编辑、校核、PCB设计规则检查和报告
综合校核PCB设计,生成并读识PCB的主要报告:
两种PCB网络和电路网络的核对方式(飞线网络和走线网络)、交叉探查、PCB设计规则检查(在线设计规则、设计规则冲突)、核查主要的PCB设计规则、印制电路板信息、板载元件清单、网络表状态
特别是能熟练地校核PCB和SCH网络表。
能按要求正确生成各报表,并且能理解、解释表中各参数的意义
现场操作考核,在规定的时间,正确生成各报表并大致说明其作用。
总结PCB报表所送达的信息。
以现成的PCB产生报表。
项目16PCB设计综合练习
综合运用各种知识,按工业要求设计PCB,并形成完整的文档。
能按PCB设计标准和工厂规范设计PCB,并达到工厂生产的要求。
现场操作考核,在规定的时间,设计PCB。
以4个作业的总成绩为准。
写出PCB设计的心得
要多观摩著名大厂的PCB实物,从中获取有益经验。
四、学时分配建议
项目
主要内容
课时
理论
实践
总课时
1
电气制图的基本概念
2
Protel系统
3
建立图纸文件SCH和窗口操作
4
绘制电原理图
5
复杂电路图绘制
6
元件图形符号编辑
7
生成SCH报表
8
印制电路板和元件封装基础知识
9
PCB界面和基本操作
10
PCB设计基本操作
11
基本布线规则应用
12
PCB元件封装设计
13
PCB板特殊处理
14
四层板PCB设计
15
网络表编辑、校核、PCB设计规则检查和报告
16
PCB设计综合练习
机动
考核等
合计
40
60
五、说明与教学建议
1.本课程与相关课程的关系说明
在学习本课程前,应先修《电子元件》、《电子装配》等课程。
2.教学建议
(1)宜以国家劳动管理部门职业技能鉴定中心的Protel绘图员级试题要求组织教学,和考级考证结合起来。
(2)机房宜单人单机,安装网络管理软件,便于教师演示和监视。
(3)如计算机配置较好,可安装AltiumDesigner的较新版本,设置为本地字体(中文简体)。
- 配套讲稿:
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