protel-dxp使用教程.pdf

(a)固定电阻(b)可变电阻(c)电位器(d)敏感电阻(e)排阻 国标 5.1 Protel DXP 软件平台介绍 5.1.1 ProtelDXP 概述 Protel 是 80 年代末出现的 EDA 软件，在电子行业的 CAD 软件中，它当之无愧地排在众多 EDA软件的前面，是电子设计工程师的首选软件。它很早就在国开始使用，在国的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会注明要求学生会使用 PROTEL。2005 年底，Protel 软件的原生产商 Altium 公司推出了 Protel 系列的最新高端版本 Altium Designer 6.0。Altium Designer 6.0 是完全一体化电子产品开发系统的一个新版本，是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。Altium Designer 是业界首例将设计流程、集成化 PCB 设计、可编程器件（如 FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行 PCB 和FPGA 设计以及嵌入式设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。在国，Protel99Se 作为一个经典版本被广泛应用，随着 Protel DXP2004 的出现已被逐步取代，尽管 Altium 功能强大，但对计算机的硬件资源要求较高，部分功能相比其他软件并不普及，所以本章只介绍如何用 Protel DXP 2004 设计原理图和 PCB 图。5.1.2 系统界面 系统主界面如图 5-1 所示，包含主菜单、常用工具条、任务选择区、任务管理栏等部分。图 5-1ProtelDXP 主界面 1.主菜单 主菜单包含 DXP、File、View、Favorites、Project、Windows 和 Help 等 7 个部分：DXP 菜单：主要实现对系统的设置管理及仿真；File 菜单：实现对文件管理；View：显示管理菜单，工具栏等；Favorites：收藏菜单；Project：项目管理菜单；Windows：窗口布局管理菜单；Help：帮助文件管理菜单。2.工具栏 工具栏是菜单的快捷键，如图 5-2，主要用于快速打开或管理文件.图 5-2 工具栏简介 3.任务选择区 任务选择区包含多个图标，点击对应的图标便可启动相应的功能，任务区图标的说明如表 5-1 所示。常用工具条 任务选择区 主菜单 任务管理栏 表 5-1 任务选择区图标功能 图标及功能 图标及功能 最近的项目和文件 新建电路设计项目 器件管理 FPGA项目创建 配置DXP软件 打开嵌入式软件 打开参考例程 打开DXP脚本 打开帮助索引 器件库管理 4.Protel DXP 的文档组织结构 ProtelDXP 以工程项目为单位实现对项目文档的组织管理，通常一个项目包含多个文件，Protel DXP 的文档组织结构如图 5-3 所示 原理图文档（*.schdoc,*.sch）项目组文档*.PrjGrp PCB文档（*.pcbdoc,*.pcb）PCB封装库文档（*.libpcb,*.lib）原理图库文档（*.libsch,*.lib）网络列表（*.net等）混合信号方针文件（*.mdl,*.nsx等）CAM文件（*.cam等）输出报表（*.rep等）PCB项目文档*.PrjGrp FPGA项目文档*.PrjFpg 原理图文档（*.schdoc,*.sch）VHDL文档（*.vhd,*.vhd l*.vhdlib等）PLD库文档（*.libsch,*.lib）整合库文档（*.inlib）网络列表（*.edif,*.net,*.edf 等）混合信号方针文件（*.mdl,*.Nsx等）文本文件（*.txt）输出报表（*.rep等）图 5-3 Protel DXP 的文档组织结构 5.2 Protel DXP 电路原理图的绘制 5.2.1 电路原理图的绘制流程 原理图设计是电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。本章详细介绍了如何设计电路原理图、编辑修改原理图。通过本章的学习，掌握原理图设计的过程和技巧。电路原理图的设计流程如图 5-4 所示，包含 8 个具体的设计步骤：（1）新建工程项目。新建一个 PCB 工程项目，PCB 设计中的文件都包含在该项目下。（2）新建原理图文件。在进人 SCH 设计系统之前，首先要构思好原理图，即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成，然后用 Protel DXP 来画出电路原理图。（3）设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。在电路设计的整个过程中，图纸的大小都可以不断地调整，设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。（4）放置元件。从组件库中选取组件，布置到图纸的合适位置，并对元件的名称、封装进行定义和设定，根据组件之间的走线等联系对元件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂。（5）原理图布线。根据实际电路的需要，利用 SCH 提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一幅完整的电路原理图。（6）原理图电气检查。当完成原理图布线后，需要设置项目选项来编译当前项目，利用 Protel DXP 提供的错误检查报告修改原理图。（7）编译和调整。如果原理图已通过电气检查，可以生成网表，完成原理图的设计了。对于一般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。（8）生成网络表及文件。完成上面的步骤以后，可以看到一完整的电路原理图了，但是要完成电路板的设计，就需要生成一个网络表文件。网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。Protel DXP 提供了利用各种报表工具生成的报表（如网络表、组件清单等），同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印，为印刷板电路的设计做好准备。新建原理图文件设置工作环境放置元件原理图布线生成网表及文档原理图的电气检查是否合格编绎和修改NY新建工程项目 图 5-4 原理图设计流程 5.2.2 新建工程设计项目 在 Protel DXP 中，一个项目包括所有文件夹的连接和与设计有关的设置。一个项目文件，例如xxx.PrjPCB，是一个 ASCII 文本文件，用于列出在项目里有哪些文件以及有关输出的配置，例如打印和输出 CAM。那些与项目没有关联的文件称作“自由文件（free documents）”。与原理图纸和目标输出的连接，例如 PCB、FPGA、VHDL 或封装库，将添加到项目中。一旦项目被编辑，设计验证、同步和对比就会产生。本章通过如图 5-5 所示，一个由多谐振荡器组成的电子彩灯电路原理图的绘制及 PCB 设计为例，讲授 ProtelDXP 元件的使用。Q1NPNQ2NPN1KR1Res215KR2Res215KR3Res21KR4Res2DS1LED0DS2LED047ufC1Cap Pol147ufC2Cap Pol1VCC12JP1Header 2 图 5-5 电子彩灯原理图 建立一个新项目的步骤对各种类型的项目都是相同的。将以 PCB 项目为例。首先要创建一个项目文件，然后创建一个空的原理图图纸以添加到新的项目中。1.创建一个新的 PCB 项目工程文件 在设计窗口的 Pick a Task 区中点击 Printed Circuit Board Design。弹出如图 5-6 所示的界面，单击New Blank PCB Project 即可（另外，可以在 Files 面板中的 New 区点击 Blank Project(PCB)。如果这个面板未显示，选择【File】/【New】，或点击设计管理面板底部的 Files 标签）。图 5-6 PCB 项目创建界面 Projects 面板出现新的项目文件，PCB Project1.PrjPCB，与“no documents added”文件夹一起列出。如图 5-7 所示。图 5-7 新的工程项目文件 2.通过选择【File】/【Save Project As】将新项目重命名（扩展名为*.PrjPCB）。指定把这个项目保存在硬盘上的位置，在文件名栏里键入文件名 zdqPCB.PrjPCB 并点击 Save。5.2.3 新建原理图文件 为项目创建一个新的原理图图纸按照以下步骤来完成：1.在 Files 面板的 New 单元选择【File】/【New】并点击 Schematic Sheet。如图 5-8 所示，一个名为 Sheet1.SchDoc 的原理图图纸出现在设计窗口中，并且原理图文件自动地添加（连接）到项目。图 5-8 新建原理图文件界面 2.通过选择【File】/【Save As】将新原理图文件重命名（扩展名为*.SchDoc）。指定把这个原理图保存在硬盘中的位置，在文件名栏键入 zdq.SchDoc，并点击 Save。现在可以自定义工作区的许多模样。例如，可以重新放置浮动的工具栏。单击并拖动工具栏的标题区，然后移动鼠标重新定位工具栏。改变工具栏，可以将其移动到主窗口区的左边、右边、上边或下边。3.项目文件的添加及删除（1）将原理图图纸添加到项目中 如果要把一个现有的原理图文件 Sheet2.SCHDOC 添加到现有的 zdqPCB_Projiect2 项目文件中，可在 Projects 项目管理栏中，选中 zdqPCB_Projiect2 项目，点击右键，如图 5-9(a)所示在弹出的对话框中选 Add Existing to Project。找到 sheet2 所在位置，选中该文件，点 OK，如图 5-9(b)所示，sheet2 就添加到项目中来了。图 5-9 添加已有文件到项目中（2）文件的移除 如果想从项目中去除文件，用右键单击欲删除的文件，弹出如图 5-10 所示的菜单。在菜单中选择【Remove from Project】选项，并在弹出的确认删除对话框中单击【Yes】按扭，即可将此文件从当前项目中删除。图 5-10 从项目中移除文件 5.2.4 原理图图纸的设置 在开始绘制电路图之前首先要做的是设置正确的文件选项。从菜单选择【Design】/【Document Options】文件选项对话框打开，弹出图纸设置对话框如图 5-11。图 5-11 图纸属性设置对话框（1）设置原理图文档的纸大小，在 Sheet Options 标签，找到 Standard Styles 栏。点击输入框旁的箭头将看见一个图纸样式的列表。在此将图纸大小（sheet size）设置为标准 A4 格式，使用滚动栏滚动到 A4 样式并点击选择。点击 OK 按钮关闭对话框，更新图纸大小。（2）在 Grids 标签下设置图纸网格是否可见，Visible 打勾为可见，每一格的大小。鼠标步进网格Snap 的大小，一般将可见网格大小和鼠标步进网格大小设为相等。此处，格大小的单位为英制 mil。为将文件全部显示在可视区，选择【View】/【Fit Document】。5.2.5 放置元件 1.定位元件和加载元件库 数以千计的原理图符号包括在Protel DXP中。尽管完成例子所需要的元件已经在默认的安装库中，但掌握通过库搜索来找到元件还是很重要的。通过以下步骤的操作来定位并添加本教程电路所要用到的库。（1）首先要查找晶体管，两个均为 NPN 三极管。点击主界面右侧的 Libraries 标签，显示元件库工作区面板，如图 5-12 所示。图 5-12 元件库窗口（2）在库面板中按下 Search 按钮，或选择 Tools?Find Component。这将打开查找库对话框，如图 5-13 所示。图 5-13 元件查找对话框（3）确认 Scope 被设置为 Libraries on Path，并且 Path 区含有指向库的正确路径，C:Program FilesAltium2004Library。确认 Include Subdirectories 未被选择（未被勾选）。（4）想要查找所有与NPN有关的，在Search Criteria单元的Name文本框键入*NPN*。点击Search按钮开始查找。当查找进行时 Results 标签将显示。如果输入的规则正确，一个库将被找到并显示在查找库对话框。图 5-14 查找 NPN 的结果（5）点击 Miscellaneous Devices.IntLib 库以选择它。（如果该库不在项目中，则点击 Install Library按钮使这个库在你的原理图中可用）。（6）关闭 Search Libraries 对话框。常用元件库：“Miscellaneous Devices.IntLib”包括常用的电路分立元件，如电阻 RES*、电感 Induct、电容 Cap*等。“Miscellaneous Connectors.IntLib”，包括常用的连接器等，如 Header*。另外，其他集成电路元件包含于以器件厂家命名的元件库中，因此要根据元件性质、厂家到对应库中寻找或用搜索的方法加载元件库，（如果对器件已经知道所在库文件则可直接安装对应元件库，选取器件）2.元件的选取放置（1）在原理图中首先要放置的元件是两个晶体管（transistors），Q1 和 Q2。在列表中点击 NPN，以选择它，然后点击 Place 按钮。另外，还可以双击元件名。光标将变成十字状，并且在光标上“悬浮”着一个晶体管的轮廓。现在处于元件放置状态。如果移动光标，晶体管轮廓也会随之移动。如果已经知道器件所在库文件，则可直接选取对应元件库，输入元件名选取器件。图 5-15 元件库窗口 （2）在原理图上放置元件之后，首先要编辑其属性。在晶体管悬浮在光标上时，点右键弹出菜单，如图 5-16 所示，点 Properties，弹出 Properties 对话框如图 5-17 所示(也可以单击鼠标不放选中此元件，按 Tab 键弹出此对话框)，现在设置器件的属性，在 Designator 栏中键入 Q1 作为元件序号。图 5-16 右键菜单项 检查元件的 PCB 封装。在本实例中由于使用了集成库（“Miscellaneous Devices.IntLib”），该库已经包括了封装和电路仿真的模型。三极管的封装在模型列表中已自动含有，模型名 BCY-W3/E4、类型为 Footprint。保留其余栏为默认值。如果没有封装则可参阅附录 A，根据类型为元件选择封装。图 5-17 元件属性对话框（3）放置第二个晶体管。这个晶体管同前一个相同，因此在放之前没必要再编辑它的属性。放置的第二个晶体管标记为 Q2。通过观察图 5-12 原理图，发现 Q2 与 Q1 是镜像的。要将悬浮在光标上的晶体管翻过来，按 X 键，这样可以使元件水平翻转。同样，若要将元件上下翻转，按 Y 键；按 Space（空格键）可实现每次 90度逆时针旋转。（4）同样的操作完成电阻（Res2）、电容(cap pol1)、Led(Led0)的放置（5）最后要放置的元件是连接器（connector），在 Miscellaneous Connectors.IntLib 库里（为了使图纸更易读，可放置对应的电源、地符号，这两个器件仅代表电气符号，没有实际的电路封装，所以要放置一个 Header2 产生实际的电气连接）。需要的连接器是两个引脚的插座，所以设置过滤器为*2*（或者 Header）。在元件列表中选择HEADER2 并点击 Place 按钮。按 TAB 编辑其属性并设置 Designator 为 Y1，检查 PCB 封装模型为HDR1X2。由于在仿真电路时将把这个元件作为电路，所以不需要作规则设置。点击 OK 关闭对话框。放置连接器之前，按 X 作水平翻转。在原理图中放下连接器。右击或按 ESC 退出放置模式。（6）如图 5-18 所示放置完了所有的元件，从菜单选择【File】/【Save】保存原理图。如果需要移动元件，点击并拖动元件体重新放置即可。Q1NPNQ2NPN1KR1Res215KR2Res215KR3Res21KR4Res2DS1LED0DS2LED047ufC1Cap Pol147ufC2Cap Pol1VCC12JP1Header 2 图 5-18 元件放置结果 5.2.6 连接电路 连线在电路中起着各种元件之间建立连接的作用。要在原理图中连线，参照图示并完成以下步骤：使原理图图纸有一个好的视图，从菜单选择【View】/【Fit All Objects】。（1）首先用以下方法将电阻 R1 与晶体管 Q1 的基极连接起来。从菜单选择【Place】/【Wire】或从 Wiring Tools（连线工具）工具栏点击 Wire 工具进入连线模式。光标将变为十字形状。（2）将光标放在 VCC 的下端。放对位置时，一个红色的连接标记（大的星形标记）会出现在光标处。这表示光标处在元件的一个电气连接点上。（3）左击或按 ENTER 固定第一个导线点。移动光标会看见一根导线从光标处延伸到固定点。将光标移到 R1 上端的水平位置上，左击鼠标或按 ENTER 在该点固定导线。在第一个和第二个固定点之间的导线就放好了。图 5-19 连线示意图（4）将光标移到 R2 的对应端上，仍会看见光标变为一个红色连接标记。左击或按 ENTER 连接到 R2 的上端。完成这部分导线的放置。注意光标仍然为十字形状，表示准备放置其它导线。要完全退出放置模式恢复箭头光标，应该再一次右击或按 ESC（退出后再连线则要重复前面的步骤，不退出就可以继续连线）。（5）将 R1 连接到 DS1 上。将光标放在 R1 下端的连接点上，左击或按 ENTER 开始新的连线。左击或按 ENTER 放置导线段，然后右击或按 ESC 表示已经完成该导线的放置。参照图 5-5 连接电路中的剩余部分，绘制结果如图 5-20(a)，在完成所有的导线之后，右击或按 ESC退出放置模式。光标恢复为箭头形状。VCCQ22N3904Q12N39041KR115KR215KR31KR4DS1LED0DS2LED047uFC147uFC212JP1Header 2VCCQ22N3904Q12N39041KR115KR215KR31KR4DS1LED0DS2LED047uFC147uFC212JP1Header 2VCCGND(a)(b)图 5-20 绘制完成的原理图 网络与网络标签 彼此连接在一起的一组元件引脚称为网络（net）。例如，一个网络包括 Q1 的基极、R3 的一个引脚和 C2 的一个引脚。在设计中添加网络是很容易的，添加网络标签（net labels）即可。在 Header 的两个引脚上放置网络标签：（1）选主菜单/【Place】/【Net Label】，一个虚线框将悬浮在光标上，放在 Header2 的 2 脚上。（2）单击显示 Net Label（网络标签）对话框。在 Net 栏键入 Vcc，然后点击 OK 关闭对话框。（3）同样将一个 Net Label 放在 Header2 的 1 脚上，单击显示 Net Label（网络标签）对话框，在Net 栏键入 GND，点击 OK 关闭对话框并放置网络标签。（4）放置好的电路如图 5-20(b)所示，图(b)中 Header2 的两个引脚尽管没有导线连接，但有了网络连接，和图(a)的效果是一样的。5.2.8 生成 PCB 网表 在原理图生成的各种报表中，以网络表(Netlist)最为重要，绘制原理图最主要的目的就是为了将原理图转化为一个网表，以供后续工作中使用。网络表的主要容为原理图中各个元件的数据(元件标号、元件信息、封装信息)以及元件之间网络连接的数据。点击主菜单【Design】/【Netlist For Project】/【Protel】生成如图 5-23 所示的网表文件，图 5-23 网表信息 说明：Protel 网表包含两个部分的容：各个元件的数据(元件标号、元件信息、封装信息)；元件之间网络连接数据。具体格式如图 5-24 所示。R4AXIAL-0.41K(VCCJP1-2R1-2R2-2R3-2R4-2)1.一个元件信息的开始2.元件标号3.元件封装信息4.元件注释（阻值）5.一个元件信息的结束6.一个网络信息的开始7.网络的名称8.网络连接的元件及引脚号9.网络连接的元件及引脚号10.网络连接的元件及引脚号11.网络连接的元件及引脚号12.网络连接的元件及引脚号13.一个网络信息的结束 图 5-24 网表说明 5.3 PCB 的设计 5.3.1 PCB 的相关概念 PCB 是 Printed Circuit Board 的缩写，即印制电路板的意思，传统的电路板都采用印刷蚀刻阻剂（涂油漆、贴线路保护膜、热转印）的方法，做出电路的线路及图面，所以被称为印刷电路板。印制电路板是由绝缘基板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成的，具有导线和绝缘底板的双重作用，用来连接实际的电子元件。通常都使用相关的软件进行 PCB 的设计和制作。本小节介绍 Protel DXP进行 PCB 设计的过程。1.Protel 设计中 PCB 的层 ProtelDXP 提供有多种类型的工作层。只有在了解了这些工作层的功能之后，才能准确、可靠地进行印制电路板的设计。ProtelDXP 所提供的工作层大致可以分为 7 类：Signal Layer(信号层)、InternalPlanes(部电源/接地层)、Mechanical Layers(机械层)、Masks(阻焊层)、Silkscreen(丝印层)、Others(其他工作层面)及 System(系统工作层)。2.封装 元件封装：是指实际的电子元器件或集成电路的外型尺寸、管脚的直径及管脚的距离等，它是使元件引脚和印刷电路板上的焊盘一致的保证。元件的封装可以分成针脚式封装和表面粘着式（SMT）封装两大类。3.铜膜导线 铜膜导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊盘，是印制电路板最重要的部分。与导线有关的另外一种线常称为飞线，即预拉线。飞线是在引入网络表后，系统根据规则生成的，是用来指引布线的一种连线。飞线与导线有本质的区别，飞线只是一种形式上的连线，它只是在形式上表示出各个焊盘的连接关系，没有电气的连接意义。4.焊盘(Pad)焊盘的作用是放置焊锡，连接导线和元件引脚。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。Protel 在封装库中给出了一系列大小和形状不同的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时还不够用，需要自己编辑。例如：对发热且受力较大，电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”。5.过孔(Via)为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。过孔有三种，即从顶层贯通到底层的穿透式过孔、从顶层通到层或从层通到底层的盲过孔以及层间的隐藏过孔。过孔从上面看上去有两个尺寸，即通孔直径(Hole Size)和过孔直径(Diameter)，如图 5-25 所示。通孔和过孔之间的孔壁由与导线相同的材料构成，用于连接不同层的导线。图 5-25 过孔尺寸 一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原则：尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙；需要的载流量越大，所需的过孔尺寸就越大，如电源层、地线与其他层连接所用的过孔就要大一些。6.敷铜 对于抗干扰要求比较高的电路板，需要在 PCB 上敷铜。敷铜可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用，提高电路板信号的抗电磁干扰能力。5.3.2 PCB 设计的流程和原则 1.PCB 板的设计流程 PCB板是所有设计过程的最终产品。PCB图设计的好坏直接决定了设计结果是否能满足要求，PCB图设计过程中主要有以下几个步骤：（1）创建 PCB 文件 在正式绘制之前，要规划好 PCB 板的尺寸。这包括 PCB 板的边沿尺寸和部预留的用于固定的螺丝孔，也包括其他一些需要挖掉的空间和预留的空间。（2）设置 PCB 的设计环境（3）将原理图信息传输到 PCB 中 规划好 PCB 板之后，就可以将原理图信息传输到 PCB 中了。（4）元件布局 元件布局要完成的工作是把元件在 PCB 板上摆放好。布局可以是自动布局，也可以是手动布局。（5）布线 根据网络表，在 Protel DXP 提示下完成布线工作，这是最需要技巧的工作部分，也是最复杂的一部分工作。（6）检查错误 布线完成后，最终检查 PCB 板有没有错误，并为这块 PCB 板撰写相应的文档。（7）打印 PCB 图纸 2.PCB 设计的基本原则 印制电路板设计首先需要完全了解所选用元件及各种插座的规格、尺寸、面积等。当合理地、仔细地考虑各部件的位置安排时，主要是从电磁兼容性、抗干扰性的角度，以及走线要短、交叉要少、电源和地线的路径及去耦等方面考虑。印制电路板上各元件之间的布线应遵循以下基本原则：（1）印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决。（2）电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”和“卧式”两种安装方式。（3）同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。（4）总地线必须严格按高频、中频、低频一级级地按弱电到强电的顺序排列，切不可随便乱接。（5）强电流引线(公共地线、功放电源引线等)应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，减小寄生耦合而产生的自激。（6）阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的走线容易发射和吸收信号，引起电路不稳定。（7）各元件排列、分布要合理和均匀，力求整齐、美观、结构严谨。电阻、二极管的放置方式分为平放和竖放两种，在电路中元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般采用平放较好。（8）电位器。电位器的安放位置应当满足整机结构安装及面板布局的要求，因此应尽可能放在板的边缘，旋转柄朝外。（9）IC 座。设计印制板图时，在使用 IC 座的场合下，一定要特别注意 IC 座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个 IC 脚位是否正确。（10）进出接线端布置。相关联的两个引线端不要距离太大，一般为 2/103/10 inch 左右较合适。进出线端尽可能集中在 12 个侧面，不要太过离散。（11）要注意管脚排列顺序，元件引脚间距要合理。如电容两焊盘间距应尽可能与引脚的间距相符。（12）在保证电路性能要求的前提下，设计时尽量走线合理，少用外接跨线，并按一定顺序要求走线。走线尽量少拐弯，力求线条简单明了。（13）设计应按一定顺序方向进行，例如：可以按从左往右和由上而下的顺序进行。（14）线宽的要求。导线的宽度决定了导线的电阻值，而在同样大的电流下，导线的电阻值又决定了导线两端的电压降。5.3.3 PCB 编辑环境 PCB 编辑环境主界面如图 5-26 所示，包含菜单栏、主工具栏、布线工具栏、工作层切换工具栏、项目管理区、绘图工作区等 6 个部分。主工具栏 菜单栏 布线工具栏 绘图工作区 工作层切换栏 项目管理区 图 5-26 PCB 设计环境主界面 1.菜单栏 PCB 绘图编辑环境下菜单栏的容和原理图编辑环境的菜单栏类似，这里只简要介绍以下几个菜单的大致功能：【Design】：设计菜单，主要包括一些布局和布线的预处理设置和操作。如加载封装库、设计规则设定、网络表文件的引入和预定义分组等操作。【Tools】：工具菜单，主要包括设计 PCB 图以后的后处理操作。如设计规则检查、取消自动布线、泪滴化、测试点设置和自动布局等操作。【Auto Route】：自动布线菜单，主要包括自动布线设置和各种自动布线操作。2.主工具栏(Main Toolbar)主工具栏主要为一些常见的菜单操作提供快捷按钮，如缩放、选取对象等命令按钮。3.布线工具栏(Placement Tools)执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【Placement】，则显示放置工具栏。该工具栏主要为用户提供各种图形绘制以及布线命令，如图 5-27 所示。图 5-27 放置工具栏的按钮及其功能 4.编辑区 编辑区是用来绘制 PCB 图的工作区域。启动后，编辑区的显示栅格间为 1000mil。编辑区下面的选项栏显示了当前已经打开的工作层，其中变灰的选项是当前层。几乎所有的放置操作都是相对于当前层而言，因此在绘图过程中一定要注意当前工作层是哪一层。5.工作层切换工具栏 实现手工布线过程中要根据需要在各层之间切换。6.项目管理区 项目管理区包含多个面板，其中有三个在绘制PCB图时很有用，它们分别是【Projects】、【Navigator】和【Libraries】。【Projects】用于文件的管理，类似于资源管理器；【Navigator】用于浏览当前 PCB 图的一些当前信息。【Navigator】的对象有五类，项目浏览区容如图 5-28 所示。图 5-28 项目浏览区 5.3.4 PCB 文件的创建 PCB 文件的创建有两种方法，一种是采用向导创建。在创建文件的过程中，向导会提示用户进行PCB 板子大小、层数等相关参数的设置。另外一种是直接新建 PCB 文件，采用默认设置或手动设置电路板的相关参数。1.使用 PCB 向导来创建 PCB 文件（1）如图在 Files 面板底部的 New from Template 单元点击 PCB Board Wizard 创建新的 PCB。图 5-29 文件创建向导菜单 如果这个选项没有显示在屏幕上，点向上的箭头图标关闭上面的一些单元。（2）PCB Board Wizard 打开。如图 5-30，首先看见的是介绍页，点 Next 按钮继续。图 5-30 PCB 创建向导起始页（3）设置度量单位为英制（Imperial），注意，1000 mils=1 inch=2.54cm。图 5-31 英制、公制选择（4）选择要使用的板轮廓，使用自定义的板子尺寸，如图 5-32 从板轮廓列表中选择 Custom，点击 Next。图 5-32 PCB 形状轮廓选择（5）进入自定义板选项。之前设计的振荡电路，一个2inch2 inch的板子就足够了。选择Rectangular并在 Width 和 Height 栏键入 2000。取消选择 Title Block&Scale、Legend String 以及 Corner Cutoff 和 Inner Cutoff。点击 Next 继续。图 5-33 PCB 尺寸定义（6）选择板子的层数。这里需要两个 signal Layer（即 TopLayer 和 Bottom Layer），如图 5-34。不需要 power planes，点击 Next 继续。图 5-34 PCB 板层定义（7）选择过孔风格。如图 5-35 所示，选择 Thruhole Vias only，过孔为通孔式，点击 Next 继续。图 5-35 过孔风格定义（8）选择电路板的主要器件类型，如图 5-36，选择 Through-hole components 选项，插脚元件为主，将相邻焊盘（pad)间的导线数设为 One Track，图 5-36 元件布线工艺选择（9）设置一些应用到板子上的设计规则，线宽、焊盘及孔的大小、线的最小间距。如图 5-37 所示，设为默认值。点 Next 按钮继续。图 5-37 线宽规则定义（10）将自定义的板子保存为模板，允许按输入的规则来创建新的板子基础。这里选不将教程板子保存为模板，确认该选项未被选择，点击 Finish 关闭向导。图 5-38 PCB 向导定义 PCB 完成 （11）PCB向导收集了它需要的所有信息来创建新板子。PCB编辑器将显示一个名为PCB1.PcbDoc的新 PCB 文件。PCB 文档显示的是一个默认尺寸的白色图纸和一个空白的板子形状（带栅格的黑色区域），选择【View】/【Fit Board】将只显示板子形状，如图 5-39 所示。图 5-39 PCB 文件及工作区（12）保存 PCB 文档，并将其添加到项目中，选择【File】/【Save As】将新 PCB 文件重命名（用*.PcbDoc 扩展名）。指定要把这个 PCB 保存的位置，在文件名栏里键入文件名 zdq.PcbDoc 并点击 Save。2.手动创建 PCB 文件并规划 PCB（1）单击菜单命令【File】/【New】/【PCB】，即可启动 PCB 编辑器，同时在 PCB 编辑区出现一个带有栅格的空白图纸。（2）用鼠标单击编辑区下方的标签 Keepout Layer，即可将当前的工作层设置为禁止布线层，该层用于设置电路板的边界，以将元件和布线限制在这个围之。这个操作是必须的，否则，系统将不能进行自动布线。（3）启动放置线（Place Line)命令，绘制一个封闭的区域，规划出 PCB 的尺寸，线的属性可以设置。（4）将新的 PCB 添加到项目 如果想添加到项目的 PCB 是以自由文件打开的，在 Projects 面板的 Free Documents 单元右击 PCB文件，选择 Add to Project。这个 PCB 现在就列表在 Projects 标签紧靠项目名称的 PCB 下面并连接到项目文件。图 5-40 增加已有文件到项目中 5.3.5 PCB 设计环境的设置 1.PCB 层的说明及颜色设置 在 PCB 设计时执行菜单命令【Design】/【Board Layers&Colors】选项，可以设置各工作层的可见性，颜色等.如图在 PCB 编辑器中有七种层：信号层、丝印层、机械层、中间层、阻焊层、系统工作层、其他层。图 5-41 电路板层及颜色设置对话框（1）Signal Layer(信号层)：包含 Top Layer、Bottom Layer，可以增加 Mid Layer 层（对于多层板是需要的），这几层是用来画导线或覆铜的（当然还包括 Top Layer、Bottom Layer 的 SMT 贴片器件的焊盘）；（2）Silkscreen(丝印层)：包含 Top Overlay、Bottom Overlay，丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、放置元件的编号或其他文本信息。在印制电路板上，放置 PCB 库元件时，该元件的编号和轮廓线将自动地放置在丝印层上。（3）Mechanical Layers(机械层)：ProtelDXP 中可以有 16 个机械层Mechanical116，机械层一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息，如电路板物理尺寸线、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。（4）Masks（阻焊层、锡膏防护层）：包含有 2 个阻焊层：Top Solder(顶层阻焊层)和(Bottom Solder(底层阻焊层)。阻焊层是负性的，在该层上放置的焊盘或其他对象是无铜的区域。通常为了满足制造公差的要求，生产厂家常常会要求指定一个阻焊层扩展规则，以放大阻焊层。对于不同焊盘的不同要求，在阻焊层中可以设定多重规则。包含 2 个锡膏防护层，分别是Top Paste(顶层锡膏防护层)和(Bottom Paste(底层锡膏防护层)。锡膏防护层与阻焊层作用相似，但是当使用hot re-follow(热对流)技术来安装 SMD 元件时，锡膏防护层则主要用于建立阻焊层的丝印。该层也是负性的。与阻焊层类似，也可以通过指定一个扩展规则，来放大或缩小锡膏防护层。对于不同焊盘的不同要求，也可以在锡膏防护层中设定多重规则。（5）InternalPlanes（部电源/接地层）：ProtelDXP 提供有 16 个部电源/接地层(简称电层)，InternalPlane116，这几个工作层面专用于布置电源线和地线。放置在这些层面上的走线或其他对象是无铜的区域，也即这些工作层是负性的。每个部电源/接地层都可以赋予一个电气网络名称，印制电路板编辑器会自动将这个层面和其他具有相同网络名称(即电气连接关系)的焊盘，以预拉线的形式连接起来。在 Protel 中还允许将部电源/接地层切分成多个子层，即每个部电源/接地层可以有两个或两个以上的电源，如+5V 和+l5V 等。（6）Others(其他工作层面)：在 ProtelDXP