[摘 " " " " "要] "根據電子CAD中級技能鑒定的大綱要求,從文件操作、原理圖元件庫操作、原理圖繪制、元件封裝庫操作及PCB設計等方面分析中級統考中應注意的細節問題及應試技巧,使考生的強化訓練更具針對性,幫助考生提高統考通過率。
[關 " 鍵 " "詞] "CAD;庫操作;原理圖;PCB
[中圖分類號] "G718.3 " " " " " [文獻標志碼] "A " " " " "[文章編號] "2096-0603(2015)17-0048-02
電子CAD技術的應用是電子科技發展中必不可少的一個重要環節,為了提高從業者的職業技能水平,在國家人力資源和社會保障部的指導下,各省職業技能鑒定中心都在積極組織電子CAD技能鑒定??忌饕獊碓从诟髦懈呗氃盒:蜕鐣嚓P從業人員,報考人數龐大,如何提高考證通過率是每一位培訓老師極其關心并設法解決的問題。多年以來,本人一直參與電子CAD中級考證的輔導工作,依據多年的輔導經驗,若要提高考證通過率,必須有針對性地從以下幾個方面著手強化訓練。
一、文件操作
文件操作這部分內容比較簡單,所占分數不多,但很重要。因為在進行每一部分內容的操作之前都必須先創建并保存好相應的文件。在訓練過程中,考生經常會忘記創建PCB項目文件,這對后面的操作有重大影響,PCB設計時將無法載入網絡表及元件封裝,PCB設計將無法進行。
CAD中級統考一般需要創建項目文件、原理圖設計文件、原理圖庫文件、封裝庫文件和PCB設計文件。不少考生一啟動DXP軟件,首先會創建原理圖設計文件,然后繪制標題欄,繪制原理圖,很容易忘記創建項目文件。故建議考生首先創建PCB項目文件,并按要求保存命名好,再在項目文件之下創建其他需要的文件。需要特別注意的是,中級統考中對所創建的每一個文件都有具體的命名要求,根據評分標準,文件命名錯誤是要被扣分的。很多考生由于平時創建文件時大多都采用系統默認的文件名,考試時也會不自覺地采取相同的方法。所以,輔導老師在對考生進行強化訓練時,應該經常更改各種文件的名稱,并向考生強調必須認真看清楚題目的具體要求。
二、庫操作
庫操作對于每一個學習電子CAD的人來說都是必須熟練掌握的內容。因為不管是使用Protel99還是用Protel DXP,這些軟件都是許多年前開發的,其元件庫不可能包含所有元件符號及其封裝模型。況且,電子科技一日千里,發展迅速,各種各樣的新元件層出不窮。在繪圖時經常會碰到有些元件在庫里找不到的情況,因此,必須掌握庫操作,具備自己制作元件符號和封裝模型的能力。
三、原理圖庫操作
在繪制電路原理圖時如遇在庫中找不到所需元件的情況,則需要手工創建。原理圖元件有兩種,為單Part元件和多Part元件(包含多個子件的元件)。在中級統考中,按照考綱,原則上兩種元件都可以考,但考單Part元件居多,以策萬全,兩種元件的創建方法都必須熟練掌握。電子元件成百上千,在訓練時不可能每一種元件都創建過,關鍵是要熟練掌握相關工具的使用方法。在輔導時,老師需要強調的有幾點:一是所創建的元件必須和原圖尺寸一致。二是必須圍繞圖紙中心[坐標為(0,0)]進行,不能離中心點太遠,否則,在原理圖中放置時會看不到元件。三是如果元件有電源和接地引腳,必須注意看清楚題目的要求,看是否要求將之隱藏。四是元件引腳的方向不可弄反,有連接熱點那端必須向外,弄反可給零分。其中第三點最容易導致考生丟分,考生若不認真看清題目要求,只是按照如下圖中顯示的元件來創建元件,則會漏掉隱藏的接地引腳GND和電源引腳VCC(第8腳和第16腳)。

四、PCB封裝庫操作
在中級統考中,PCB庫操作這部分題目一般是給出某一封裝模型或實物圖及主要參數,讓考生根據這些參數在PCB庫文件中創建出所提供的封裝模型。有兩種操作方法:向導創建法和手工創建法。向導創建法只適合封裝模型的引腳排列整齊規律的情況,而手工創建法適用于任何封裝模型,所以,每一位考生都應該掌握手工創建法,即能靈活應用坐標定位法來定位每一個焊盤的相對位置。以創建所示的封裝為例,一般的做法是先放置第1引腳的焊盤并將之設置為參考點(0 mil,0 mil),然后放置2、3腳焊盤,并根據所給參數確定第2引腳焊盤的坐標為(200 mil,200 mil),第3引腳焊盤的坐標為(300 mil,0 mil),最后繪制輪廓線即可。
應注意的細節問題:
1.創建PCB庫文件,按要求保存并正確命名。
2.在放置第1號焊盤時按TAB鍵,先設置好焊盤的屬性(包括外徑大小、孔徑大小和形狀)再進行放置,后面放置的焊盤便不需再進行屬性設置。
3.創建完后,重新命名元件封裝名稱,這是很多考生會忘記的。(因為封裝名稱默認為PCBcomponent1,而試題中的命名一般不使用默認名稱)
五、原理圖設計
原理圖設計部分的難度相對較低,但非常重要,它就像一幢建筑的地基,如果出問題,則整幢建筑的質量將嚴重受損。如果原理圖設計出錯,則會影響PCB的設計質量,需要花很多的時間才能處理。故在設計原理圖時需要非常細心,嚴謹。
六、標題欄的制作
標題欄的制作比較簡單,中級考證一般不要求制作模版,只需要在原理圖的右下角直接繪制??忌枰⒁鈳c:一是尺寸要求;二是線的屬性要求;三是文字的屬性要求;四是要根據自己的實際信息情況正確填寫欄內的內容。
七、原理圖繪制要點
原理圖的繪制不難,但細節很多,扣分點也很多,若要在這部分獲取高分,需要把握幾個要點。一是嚴格參考原圖的布局進行繪制,不需要改變,不需要創新;二是繪制完成后以原圖為藍本,認真細致地檢查核對。電路在原理上或功能上是否正確,是否合理與考生無關,不可擅自修改電路的連接情況,考生只需確保所繪電路與原圖一致即可。檢查核對的重點是電路的連接情況,特別是十字交叉線和靠近元件引腳端的T字交叉線,注意哪些是應該有節點,哪些不應有節點。還要細致檢查元件標識、參數、網絡標簽、接地和電源等是否放錯或漏放。三是如果原理圖中使用到自己創建的元件,則需要給之添加上對應的引腳封裝。四是對原理圖進行編譯,排除違規情況。
八、PCB設計
PCB設計部分占分數比重較大,考官把握的主觀分數較多,考生在這部分一定要注意比較直觀的東西,特別是元件布局和布線的美觀程度,這將直接影響考官的主觀判斷。
九、PCB板的規劃
CAD中級統考中,PCB板的規劃只指定長和寬的比例,板的具體大小需要考生根據電路的規模自定。用向導法在創建PCB文件的同時便可將PCB板的大小、形狀等設置規劃好。
載入網絡表時經常會遇到的問題及檢查處理方法
1.載入網絡表功能不可操作。首先檢查是否創建了項目文件,且打開項目文件;其次檢查該原理圖是否處于項目文件之下。
2.某些元件找不到對應的引腳封裝?;氐皆韴D檢查相關元件的封裝情況,如果封裝錯誤(一般指封裝的焊盤數目或序號與原理圖元件的引腳數或序號不對應)或未添加封裝,則需要另外添加對應的封裝。
十、元件布局
元件布局的合理性及美觀程度直接影響考官對PCB設計質量的主觀判斷。這部分確實比較難,技術要求較高,獲取高分不容易。建議考生在布局時盡量參考原理圖,分模塊按信號流對元件進行布局,對于同類又處于同一模塊的元件,盡量采用排齊工具將元件排列整齊。
十一、布線要點及技巧
成功完成布線是PCB設計的關鍵。CAD中級統考對布線的要求不算高,考生只需按要求設置好線寬、線間距,然后完成布線即可。當然,布線質量很重要,但由于大多數考生都是中高職在校生,缺乏實踐經驗,布線很難做到高質量。建議考生在布線方向主要把握好幾點:一是首先按要求設置好布線規則。一般需要設置普通導線、電源線和接地線的寬度、導線間距,其次設置布線的優先級別。一般先布地線,其次是電源線,最后是其余信號線。二是自動布線和手工布線相結合。先自動布線,然后憑經驗進行手工修改完善。三是進行ERC檢查。在布線完成后進行ERC檢查,以便發現布線過程中存在的錯漏情況并修改完善。
電子CAD中級統考的難度不算很大,但細節很多,考生若要順利通過考試,在訓練過程當中必須反復實操,多做多練,建議按照上面所述的方法和技巧進行強化。
參考文獻:
[1]任富民.電子CAD-Protel DXP 2004 SP2電路設計.電子工業出版社,2012-05.
[2]楊亭.電子CAD職業技能鑒定教程.廣東科技出版社,2007.