2021中等职业学校《PCB 设计与制作》课程标准

一．课程概况

适用专业：电子技术 开课时间：两学期 总学时：

考核方式：考试（卷面+实训考试） 二、课程的性质与任务

本课程是电子专业的专业基础课。随着科学技术和电子工业的快速发展，电子设计自动化技术被广泛应用于各相关领域之中。Protel DXP 是目前国内EDA 方面的主流软件，在原理图设计、PCB 设计、电路仿真、PLD 设计方面都有着强大的功能，在工业设计方面应用广泛。本课程主要是以印制电路板的设计与实现为主、电路设计为辅为学习对象，通过对于Protel 软件的学习、操作，完成电子原理图的设计、电路印制板的设计。

本课程是电子专业的实训课程，旨在经过适当的理论学习，以及一定数量的上机操作和实训，使学生能够借助于Protel 软件设计完成电路原理图、双（单）面印制板和了解多面板的一般设计方法，相关的设计规则及应用。使学生掌握利用计算机辅助进行电子线路设计的方法和技巧，为学生毕业后进行电子线路设计打下良好的基础。 三、课程基本要求

（1） 了解Protel 软件的特点、组成、界面环境、文件的组成结构，印制板的结构。了解 Protel DXP 运行环境及基本操作方法。 （2） 熟练掌握电路原理图（Schematic）的设计步骤，绘制方法，编辑方法，工具板的正确使用，网络表的生成，元件以及元件库的建立。

（3） 掌握工程选项设置，工程文件的管理，应用程序的使用方法，层次原理图的设计方法，参数以及图纸的设置，各类报表的生成与文件的输出。

（4） 了解电路板的结构，熟悉常用的封装元件以及封装元件库，掌握各类图件的放置与属性编辑，设计层面的特点。

（5） 了解印制板的绘制方法、印制板图库的编辑，了解印制板设计的一般规则和方法，熟练掌握以双面印制板（PCB）为设计对象的设计步骤和设计的一般方法。其中包括：规划电路板的大小、自动布局、手工布局编辑，自动布线，手工布线编辑。掌握单面、多面板的设计一般方法。

（6） 掌握PCB 系统参数的设置，PCB 设计规则与相关规则的应用，熟练掌握封装元件与封装元件库的创建，印制板设计过程中类似于敷铜、补泪点等常用技术。

（7） 了解信号完整性意义，PCB 设计过程中的电磁兼容性的意义。利用本课程所学的知识，进行电路的设计，能正确处理电路设计中的布局、布线、抗干扰、散热、装配等，以进行优化设计。

（8） 了解Protel 软件仿真的方式、特点及基本步骤，掌握设置仿真元器件参数的方法，掌握电路仿真应用的基本设计方法。 四、课程内容及教学要求 （一） Protel 概述

主要内容：Protel DXP 运行环境、Protel DXP 的操作环境、电子系统设计入门 教学要求：

1．掌握Protel DXP 运行环境和操作环境，了解其组成、特点、安装与卸载。

2．掌握系统界面与面板操作，资源的个性化设置。

3．掌握系统参数设置，了解文件类型。

4．了解电子设计流程，对原理图和PCB 有简单认识。 重点：文件与面板的操作 难点：参数设置

说明：此部分通过一些简单的原理图和PCB 设计让学生熟悉Protel DXP 的操作环境。 （二） 电路原理图的设计基础

主要内容：电路原理图设计步骤、原理图的绘制及工具、修改和保存原理图 教学要求：

1．掌握原理图的设计步骤和了解原理图设计的一般方法 2．掌握原理图绘制的基本方法

3．掌握原理图编辑器各种工具的使用方法 4．掌握元件库的使用方法 5．掌握元件的编辑操作 6．掌握设置图纸的方法

7．掌握编译工程与网络表生成的方法 重点：电路原理图设计与绘制 难点：编译工程意义与应用

说明：阐述电路原理图设计、编译工程与网络表之间的意义和操作顺序。

（ 三）电路原理图设计的提高

主要内容：原理图设计规则检查、生成原理图网表文件、生成和输出各种报表和文件、建立层次化原理图、打印输出原理图 教学要求：

1．掌握电路原理图设计过程中自动标注和电气规则检查的方法

2．了解导航器面板的功能

3．掌握网表生成器、报表生成器的使用方法

4．掌握层次原理图的建立、设计方法和各原理图之间的切换方法 5．掌握原理图绘图工具的使用方法 6．掌握原理图的打印输出方法

重点：原理图的设计规则、层次原理图中各底层电路图的设计及输出。

难点：系统参数的设置

说明：本部分介绍了在原理图设计完成后的一些需继续深入完成的工作。阐述工具对象的属性，层次原理图与单张原理图的关系 （四）元件库的建立方法

主要内容：设置原理图库元件编辑器、元件编辑范例、添加原理图库元件 教学要求：

1．掌握原理图库元件编辑器的启动、编辑窗口和编辑工具的设置和使用方法

2．掌握电路原理图库文件编辑器的使用方法 3．建立元件与元件库的方法 4. 掌握原理图库元件设计的基本操作 重点：原理图库元件设计的基本操作 难点：元件编辑和元件引脚的属性设置 （五） 印制电路板设计准备

主要内容：印制电路板概述、认识PCB 的基本元素 教学要求：

1．了解印制电路板PCB 的设计流程 2．掌握PCB 编辑器的使用方法

3．了解 PCB 封装元件

4．掌握PCB 电路板工具栏的使用方法 5．掌握图元的编辑操作方法 6．掌握工作参数的设置方法

重点：PCB 封装元件的意义，与常用封装元件，图元的属性 难点： 工作、环境参数的设置

说明：阐述原理图设计中使用的元件与PCB 封装元件的意义与关系，并能适当借助于实物。说明图元的实际意义。 （六）PCB 设计

主要内容：建立PCB 文件、规划电路板、绘制PCB、PCB 的三维立体效果 教学要求：

1．掌握PCB 设计步骤

2．掌握元件封装、导线、焊点、导孔等概念 3．掌握PCB 电路参数设置方法

4．掌握PCB 设计中布局、布线设计的方法和要求 5．掌握元器件与网络表的装入

重点：网络表的装入过程，自动布局、布线的缺陷和手工调整的意义。

难点：网络表装入过程出错的修正与手工编辑的操作。

说明：提示如何通过手工编辑的操作，反观自动布局、布线的不足，并且建立起自动、手工操作的相辅相成的操作过程。 （七）印制电路板设计规则

主要内容：印制电路板PCB 设计规则

教学要求：

1．了解设计规则的设置原则

2．掌握设计规则检查的方法 3．掌握信号完整性分析的方法

重点：相关设计规则的应用，例如：电气特性、布线过程等 难点：设计规则的设置的应用

说明：阐述设计规则的使用方法，信号完整性分析的意义。 （八） 印制电路板PCB 的设计提高 主要内容：印制电路板PCB 的设计实训 教学要求：

1．掌握单面、双面电路板设计 2．了解多面电路板的设计

3．掌握印制电路板设计中的实用方法 4．掌握文件输出方法 5．了解抗干扰设计基础只知识 重点：印制电路板设计中的实用方法

难点：抗干扰设计在PCB 设计过程中的重要性

说明：介绍一些不同电路印板设计过程一些常用方法与措施，建立印制板设计的完整过程。 （九）封装元件的制作 主要内容：制作封装元件 教学要求：

1． 掌握PCB 封装元件编辑器使用方法 2． 掌握手工创建封装元件方法 3. 掌握使用向导建立封装元件方法 4． 掌握创建元件库方法 重点： 创建封装元件

说明： 结合实例制作封装元件。

（十）电路的仿真

主要内容：仿真设计的基本方法 教学要求：

1．掌握设置仿真元器件参数的基本操作 2．掌握设置仿真激励源的方法 3．掌握设置仿真模式的方法 4．掌握电路仿真应用 重点：设置仿真模式

说明：阐述仿真设计的基本方法及电路意义。 五、本课程与其它课程的关系

前期课程：电子技术基础、数字电路基础、计算机应用基础 后期课程：相关的实训课程、毕业设计 六、学时分配 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

教学内容 Protel DXP 概述 电路原理图的设计基础 电路原理图设计的提高 原理图库及创建新元件 电路仿真 信号完整性分析 可编程逻辑器件设计 PCB 设计基础 PCB 设计提高 元器件封装设计 PCB 加工制作综合实训 总学时 2 6 6 4 4 4 4 6 4 4 10