《電路原理圖及印刷電路板設(shè)計技術(shù)》課件第10章

第10章制作PCB10.1PCB配線工具10.2PCB的制作10.3設(shè)計規(guī)則的設(shè)置10.4交互式手動和自動配線10.5一個完整PCB設(shè)計實例10.1PCB配線工具

PCB設(shè)計管理器提供了“配線”工具欄和“繪圖”工具欄?！芭渚€”工具欄如圖10-1所示，可以通過執(zhí)行菜單命令“查看(V)/工具欄(T)/配線”打開或關(guān)閉“配線”工具欄，“配線”工具欄中的每一項都與主菜單“放置(P)”下的各命令項對應(yīng)。“實用工具”子欄如圖10-2所示，該工具欄是“實用工具”欄的一個子工具欄。圖10-1“配線”工具欄圖10-2“實用工具”子欄10.1.1交互配線

當需要手動交互配線時，一般首先選擇交互配線命令“放置(P)/禁止配線區(qū)(K)/導(dǎo)線(T)”或用鼠標單擊“配線”工具欄中的按鈕，執(zhí)行交互配線命令。執(zhí)行配線命令后，光標變成了十字形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標，確定網(wǎng)絡(luò)連接導(dǎo)線的起點，然后將光標移到導(dǎo)線的下一個位置，再單擊鼠標左鍵，即可繪制出一條導(dǎo)線，如圖10-3所示。圖10-3繪制導(dǎo)線

完成一次配線后，單擊鼠標右鍵，完成當前網(wǎng)絡(luò)的配線。光標呈十字形狀，此時可以繼續(xù)其他網(wǎng)絡(luò)的配線。將光標移到新的位置，按照上述步驟，再對其他網(wǎng)絡(luò)連接導(dǎo)線進行布線。雙擊鼠標右鍵或按兩次Esc鍵，光標變成箭頭，則退出該命令狀態(tài)。

1．交互配線參數(shù)設(shè)置

在放置導(dǎo)線時，可以按Tab鍵打開“交互式布線”對話框，如圖10-4所示，在該對話框中可以設(shè)置配線的相關(guān)參數(shù)。圖10-4“交互式布線”對話框

(1)“布線的過孔孔徑”編輯框：設(shè)置PCB上過孔的孔

直徑。

(2)“TraceWidth(導(dǎo)線寬度)”編輯框：設(shè)置配線時的導(dǎo)線寬度。

(3)“適用所有的層(A)”復(fù)選框：選中該復(fù)選框后，所有層均使用這種交互配線參數(shù)。

(4)“布線的過孔直徑(過孔的外徑)”編輯框：設(shè)置過孔的外徑。

(5)“層”下拉列表：設(shè)置要布的導(dǎo)線所在層。

2．設(shè)置導(dǎo)線屬性

繪制導(dǎo)線后，還可以對導(dǎo)線進行編輯處理，并設(shè)置導(dǎo)線的屬性。

使用鼠標雙擊已布的導(dǎo)線，或選中導(dǎo)線后單擊鼠標右鍵，從彈出的快捷菜單中選取“屬性”命令，系統(tǒng)將彈出如圖10-5所示的“導(dǎo)線”屬性對話框。圖10-5“導(dǎo)線”屬性對話框?qū)υ捒蛑械母鱾€選項說明如下。

(1)“寬”：設(shè)定導(dǎo)線寬度。

(2)“層”：設(shè)定導(dǎo)線所在的層。

(3)“網(wǎng)絡(luò)”：設(shè)定導(dǎo)線所在的網(wǎng)絡(luò)。

(4)“開始”。

X：設(shè)定導(dǎo)線起點的X軸坐標值。

Y：設(shè)定導(dǎo)線起點的Y軸坐標值。

(5)“結(jié)束”。

X：設(shè)定導(dǎo)線終點的X軸坐標值。

Y：設(shè)定導(dǎo)線終點的Y軸坐標值。

(6)“鎖定”：設(shè)定導(dǎo)線位置是否鎖定。

(7)“禁止布線區(qū)”：選中該復(fù)選框后，無論其屬性設(shè)置如何，此導(dǎo)線均在電氣層。10.1.2放置焊盤

1．放置焊盤的步驟

(1)執(zhí)行“放置(P)/焊盤(P)”命令或用鼠標單擊“繪圖”工具欄中的放置焊盤命令按鈕。

(2)執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標，即可將一個焊盤放置在該處。

(3)將光標移到新的位置，按照上述步驟放置其他焊盤。如圖10-6所示為放置了多個焊盤的電路板。雙擊鼠標右鍵，光標變成箭頭，則退出該命令狀態(tài)。

(4)用戶還可以在此命令狀態(tài)下，單擊Tab鍵，進入如圖10-7所示的“焊盤”屬性對話框，做進一步的修改。圖10-6放置多個焊盤的電路板

2．焊盤屬性設(shè)置

在放置焊盤的狀態(tài)下按Tab鍵或在已放置的焊盤上雙擊鼠標，都可以打開如圖10-7所示的“焊盤”屬性對話框。圖10-7“焊盤”屬性對話框各項具體設(shè)置如下。

(1)焊盤尺寸設(shè)置。

①“孔徑”：設(shè)置焊盤的孔尺寸。

②“旋轉(zhuǎn)”：設(shè)置焊盤的旋轉(zhuǎn)角度。

③“位置”：

X：設(shè)置焊盤中心點的橫坐標值。

Y：設(shè)置焊盤中心點的縱坐標值。④“尺寸和形狀”區(qū)域欄：用來設(shè)置焊盤的形狀和外形尺寸。

當選擇“簡單”選項時，可以選擇“X-尺寸”來設(shè)定焊盤X軸尺寸；選擇“Y-尺寸”來設(shè)定焊盤Y軸尺寸；選擇“形狀”來設(shè)定焊盤形狀，并單擊右側(cè)的下拉按鈕，即可選擇焊盤形狀，這里共有3種焊盤形狀，即“Round(圓形)”、“Rectangle(正方形)”和“Octagon(八角形)”。當選擇“頂-中-底”選項時，需要分別指定焊盤在頂層、中間層和底層的大小和形狀，每個區(qū)域里的選項都具有相同的3個設(shè)置選項。

當選擇“全堆棧”選項時，用戶可以單擊“編輯全焊盤層定義”按鈕，彈出如圖10-8所示的“焊盤層編輯器”對話框，此時可以按層設(shè)置焊盤尺寸。圖10-8“焊盤層編輯器”對話框

(2)“屬性”區(qū)域欄選項設(shè)置。

①“標識符”：設(shè)定焊盤序號。

②“層”：設(shè)定焊盤所在層。通常多層電路板焊盤層為Multi-Layer。

③“網(wǎng)絡(luò)”：設(shè)定焊盤所在網(wǎng)絡(luò)。

④“電氣類型”：指定焊盤在網(wǎng)絡(luò)中的電氣屬性，它包括Load(中間點)、Source(起點)和Terminator(終點)。⑤“測試點”：有兩個選項，即“頂”和“底”，如果選擇了這兩個復(fù)選框，則可以分別設(shè)置該焊盤的頂層或底層為測試點，設(shè)置測試點屬性后，在焊盤上會顯示“TopTest-Point”或“BottomTest-point”文本，并且“Locked”屬性同時也被自動選中，使該焊盤被鎖定，如圖10-9所示。圖10-9“測試點”屬性設(shè)置⑥“鎖定”：該屬性被選中時，該焊盤被鎖定。

⑦“鍍金”：設(shè)定是否將焊盤的通孔孔壁加以電鍍。

(3)“助焊膜擴展”區(qū)域欄選項設(shè)置。

①“根據(jù)規(guī)則決定擴展值”：如果選中該復(fù)選框，則采用設(shè)計規(guī)則中定義的助焊膜尺寸。

②“指定擴展值”：由用戶指定助焊膜尺寸。

(4)“阻焊膜擴展”區(qū)域欄選項設(shè)置。

①“根據(jù)規(guī)則決定擴展值”：如果選中該復(fù)選框，則采用設(shè)計規(guī)則中定義的阻焊膜尺寸。

當選擇“在頂層上強制生成突起”選項時，設(shè)置的助焊延伸值無效，并且在頂層的助焊膜上不會有開口，助焊膜僅僅是一個隆起。當選擇“在底層上強制生成突起”選項時，設(shè)置的助焊延伸值無效，并且在底層的助焊膜上不會有開口，助焊膜僅僅是一個隆起。

②“指定擴展值”：如果選中該復(fù)選框，則可以在其后的編輯框中設(shè)定阻焊膜尺寸。10.1.3放置過孔

1．放置過孔的步驟

(1)執(zhí)行“放置(P)/過孔(V)”菜單命令或用鼠標單擊“繪圖”工具欄中的按鈕。

(2)執(zhí)行命令后，光標變成了十字形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，即可將一個過孔放置在該處。將光標移到新的位置，按照上述步驟，再放置其他過孔，如圖10-10所示為放置過孔后的圖形。圖10-10放置過孔后的圖形

(3)雙擊鼠標右鍵，光標變成箭頭后，退出該命令狀態(tài)。

2．過孔屬性設(shè)置

在放置過孔時按Tab鍵或者在PCB上用鼠標雙擊過孔，系統(tǒng)彈出如圖10-11所示的“過孔”屬性對話框。圖10-11“過孔”屬性對話框?qū)υ捒蛑械母黜椩O(shè)置意義如下：

(1)“直徑”：設(shè)置過孔直徑。

(2)“孔徑”：設(shè)置過孔的通孔直徑。

(3)“位置”。

X：設(shè)置過孔中心點的橫坐標值。

Y：設(shè)置過孔中心點的縱坐標值。

(4)“起始層”：設(shè)置過孔穿過的開始層，用戶可以分別選擇“TopLayer(頂層)”和“BottomLayer(底層)”。

(5)“結(jié)束層”：設(shè)置過孔穿過的結(jié)束層，設(shè)計者也可以分別選擇“TopLayer(頂層)”和“BottomLayer(底層)”。

(6)“網(wǎng)絡(luò)”：設(shè)置過孔的網(wǎng)絡(luò)。

(7)“測試點”：有兩個選項，即“頂”和“底”，如果選擇了這兩個復(fù)選框，則可以分別設(shè)置該過孔的頂層或底層為測試點，設(shè)置測試點屬性后，在過孔上會顯示“TopTest-Point”或“BottomTest-point”文本，并且“鎖定”屬性同時也被自動選中，使該過孔被鎖定。

(8)“阻焊層擴展”區(qū)域欄選項設(shè)置。①“根據(jù)規(guī)則決定擴展值”：如果選中該復(fù)選框，則采用設(shè)計規(guī)則中定義的阻焊膜尺寸。

當選擇“在頂層上強制生成突起”選項時，則此時設(shè)置的助焊延伸值無效，并且在頂層的助焊膜上不會有開口，助焊膜僅僅是一個隆起。當選擇“在底層上強制生成突起”選項時，則此時設(shè)置的助焊延伸值無效，并且在底層的助焊膜上不會有開口，助焊膜僅僅是一個隆起。

②“指定擴展值”：如果選中該復(fù)選框，則可以在其后的編輯框中設(shè)定阻焊膜尺寸。10.1.4補淚滴設(shè)置

焊盤和過孔等可以進行補淚滴設(shè)置。補淚滴焊盤和過孔形狀可以定義為弧形或線性，可以對選中的實體、過孔或焊盤進行設(shè)置。執(zhí)行菜單命令“工具(T)/淚滴焊盤(E)”，系統(tǒng)將彈出如圖10-12所示的“淚滴選項”設(shè)置對話框。圖10-12“淚滴選項”設(shè)置對話框如果要對單個焊盤或過孔補淚滴，可以先雙擊焊盤或過孔，使其處于選中狀態(tài)，然后選擇“淚滴選項”設(shè)置對話框中的“全部焊盤”或“只有選定的對象”選項，最后單擊“確認”按鈕結(jié)束。利用“淚滴選項”對話框?qū)D10-10中的過孔進行補淚滴設(shè)置后的效果如圖10-13所示。圖10-13補淚滴設(shè)置后的過孔10.1.5放置填充

填充一般用于制作PCB插件的接觸面或者用于增強系統(tǒng)的抗干擾性而設(shè)置的大面積電源或地。在制作電路板的接觸面時，放置填充的部分在實際制作的PCB上是外露的敷銅區(qū)。填充通常放置在PCB的頂層、底層或內(nèi)部的電源層或接地層上，放置填充的一般操作方法如下：

(1)執(zhí)行“放置(P)/矩形填充(F)”或單擊“配線”工具欄中的

|按鈕。

(2)執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定矩形塊的左上角和右下角位置，放置填充。如圖10-14所示為放置的填充。圖10-14放置的填充當放置了填充后，如果需要對其進行編輯，可選中填充，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“Properties”命令項，或者使用鼠標雙擊坐標，系統(tǒng)也將會彈出如圖10-15所示的“矩形填充”屬性對話框。在放置填充狀態(tài)下，也可以按Tab鍵，先編輯好對象，再放置填充。圖10-15“矩形填充”屬性對話框具體的屬性設(shè)置如下。

①“拐角1”：“X”和“Y”用來設(shè)置填充的第一個角的坐標位置。

②“拐角2”：“X”和“Y”用來設(shè)置填充的第二個角的坐標位置。

③“旋轉(zhuǎn)”：用來設(shè)置填充的旋轉(zhuǎn)角度。

④“層”：其下拉列表用來選擇填充所放置的層。

⑤“網(wǎng)絡(luò)”：其下拉列表用來設(shè)置填充的網(wǎng)絡(luò)層。

⑥“鎖定”：用來設(shè)定是否鎖定填充。

⑦“禁止布線區(qū)”：選中該復(fù)選框后，無論其屬性設(shè)置如何，填充均在電氣層(Keep-OutLayer)。10.1.6放置多邊形平面敷銅

放置多邊形平面敷銅與填充類似，經(jīng)常用于大面積電源或接地敷銅，以增強系統(tǒng)的抗干擾性。下面講述放置多邊形平面敷銅的方法。

(1)執(zhí)行“放置(P)/覆銅(G)”菜單命令或單擊“繪圖”工具欄中的按鈕。

(2)執(zhí)行此命令后，系統(tǒng)將會彈出如圖10-16所示的“覆銅”屬性對話框。

(3)設(shè)置完對話框后，光標變成十字形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定多邊形的起點，再移動鼠標到適當位置并單擊鼠標左鍵，以確定多邊形的中間點。圖10-16“覆銅”屬性對話框

(4)在終點處單擊鼠標右鍵，程序會自動將終點和起點連接在一起，形成一個封閉的多邊形平面，如圖10-17所示。圖10-17多邊形平面當放置了多邊形平面后，如果需要對其進行編輯，則可選中多邊形平面，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“Properties”命令項，或者用鼠標雙擊坐標，系統(tǒng)將會彈出如圖10-16所示的對話框，設(shè)置選項如下。①“實心填充(銅區(qū))”：設(shè)置包圍焊盤的敷銅模式為全銅模式。

②“影線化填充(導(dǎo)線/弧)”：設(shè)置包圍焊盤的敷銅模式為網(wǎng)孔式的直線或弧線。

③“無填充(只有邊框)”：設(shè)置包圍焊盤的敷銅只有邊框。以上三項一般選擇第二項“影線化填充(導(dǎo)線/弧)”。

④“導(dǎo)線寬度”：設(shè)置多邊形平面內(nèi)的網(wǎng)格導(dǎo)線寬度。

⑤“網(wǎng)格尺寸”：設(shè)置多邊形平面的網(wǎng)格尺寸。

⑥“圍繞焊盤的形狀”：設(shè)置包圍焊盤的敷銅形狀，可以選擇“Arcs(圓弧)”或“Octagons(八邊形)”形狀。⑦“影線化的填充模式”：設(shè)置多邊形平面的填充模式，有90°、45°、水平和垂直四種。

⑧“層”：選擇多邊形平面所放置的層位置。

⑨“最小圖元長度”：該編輯框設(shè)定推擠一個多邊形時的最小允許圖元尺寸。當多邊形被推擠時，多邊形可以包含很多短的導(dǎo)線和圓弧，這些導(dǎo)線和圓弧用來創(chuàng)建包圍存在的對象的光滑邊。該值設(shè)置越大，則推擠的速度越快。⑩“鎖定圖元”：如果該選項被選中，所有組成多邊形的導(dǎo)線被鎖定在一起，并且這些圖元作為一個對象被編輯操作；如果該選項沒有選中，則可以單獨編輯那些組成的圖元。

“連接到網(wǎng)絡(luò)”：設(shè)置多邊形平面的網(wǎng)絡(luò)層。

“PourOverSameNetPolygonsOnly”：如果該選項被選中，任何存在于相同網(wǎng)絡(luò)的多邊形敷銅內(nèi)部的導(dǎo)線將會被該多邊形覆蓋；如果不選中該選項，則多邊形敷銅將只包圍相同網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在的導(dǎo)線。

“刪除死銅”：該選項選中后，在多邊形敷銅內(nèi)部的死銅將被移去。當多邊形敷銅不能連接到所選擇網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域會生成死銅。如果該選項沒有被選中，則任何區(qū)域的死銅將不會被移去。10.1.7分割多邊形

當用戶放置好了多邊形敷銅后，有時可能不近人意，Protel2004提供了分割多邊形的命令，可以用來分割已經(jīng)繪制的多邊形。下面講述具體分割多邊形的方法：

(1)首先繪制多邊形平面，如圖10-17所示。

(2)執(zhí)行“放置(P)/分割敷銅平面(Y)”菜單命令。

(3)光標變成十字形狀，將光標移到所需的位置，根據(jù)需要拖動鼠標對多邊形進行分割操作。

(4)分割操作完成后，系統(tǒng)將會彈出一個確認對話框，點擊“確認”按鈕即可實現(xiàn)多邊形的分割。最后獲得兩個分開的多邊形，如圖10-18所示。圖10-18兩個分開的多邊形10.1.8放置字符串

在繪制PCB時，常常需要在PCB上放置字符串(僅允許為英文和數(shù)字，如果輸入的是中文則會出現(xiàn)莫名其妙的符號)。放置字符串的具體步驟如下：

(1)執(zhí)行“放置(P)/字符串(S)”菜單命令或單擊“配線”工具欄中的按鈕；

(2)光標變成十字形狀，在此命令狀態(tài)下按Tab鍵，出現(xiàn)如圖10-19所示的“字符串”屬性對話框，在這里可以設(shè)置字符串的內(nèi)容、所在層和大小等。

(3)設(shè)置完成后，退出對話框，單擊鼠標左鍵，把字符串放到相應(yīng)的位置。

(4)用同樣的方法放置其他字符串。用戶如要更換字符串的方向只需按空格鍵(Space)即可進行調(diào)整，或在圖10-19所示的“字符串”屬性對話框中的“旋轉(zhuǎn)”項中輸入字符串旋轉(zhuǎn)的角度。當放置了字符串后，如果需要對其進行編輯，可選中字符串，單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“屬性”項，或者使用鼠標雙擊字符串，系統(tǒng)也會彈出如圖10-19所示的“字符串”屬性對話框。圖10-19“字符串”屬性對話框10.1.9放置坐標

放置坐標命令是將當前鼠標所處位置的坐標放置在工作平面上，其具體操作步驟如下：

(1)執(zhí)行“放置(P)/坐標(O)”菜單命令或單擊“繪圖”工具欄中的按鈕。

(2)執(zhí)行命令后，光標變成十字形狀，在此命令狀態(tài)下，按Tab鍵，會出現(xiàn)如圖10-20所示的“坐標”屬性對話框，按對話框中的各項目設(shè)置該坐標屬性。圖10-20“坐標”屬性對話框

(3)設(shè)置完成后，退出對話框，單擊鼠標左鍵，把坐標放到相應(yīng)的位置，如圖10-21所示。圖10-21放置的坐標

(4)用同樣的方法放置其他坐標。當放置了坐標后，如果需要對其進行編輯，可選中坐標，單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“屬性”項；或者用鼠標雙擊坐標，系統(tǒng)也會彈出如圖10-20所示的“坐標”屬性對話框。10.1.10繪制圓弧或圓

1．繪制圓弧

Protel2004提供了三種繪制圓弧的方法：邊緣法、中心法和角度旋轉(zhuǎn)法。

(1)邊緣法。邊緣法是通過圓弧上的兩點即起點與終點來確定圓弧的大小，邊緣法可分為90°繪制和任意角度繪制。其繪制過程如下：①執(zhí)行“放置(P)/圓弧(90°)(E)”菜單命令或單擊“配線”工具欄中的按鈕。

②執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的起點，再移動鼠標到適當位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的終點。

③單擊鼠標左鍵確認，即得到一個圓弧，如圖10-22所示為使用邊緣法繪制的圓弧。任意角度繪制方法和90°繪制方法相同。

(2)中心法。中心法繪制圓弧是通過確定圓弧中心、圓弧的起點和終點來確定一個圓弧。

①執(zhí)行“放置(P)/圓弧(中心)(A)”或單擊“實用工具”欄中的按鈕。

②執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的中心位置。②執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的中心位置。

③將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的起點，再移動鼠標到適當位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的終點。

④單擊鼠標左鍵確認，即可得到一個圓弧，如圖10-23所示為使用中心法繪制的圓弧。圖10-22使用邊緣法繪制的圓弧圖10-23使用中心法繪制的圓弧

(3)角度旋轉(zhuǎn)法。

①執(zhí)行“放置(P)/圓弧(任意角度)(N)”菜單命令或單擊“實用工具”欄中的按鈕。

②執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的起點，然后移動鼠標到適當位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的圓心，最后單擊鼠標左鍵確定圓弧終點。

③單擊鼠標左鍵加以確認，即可得到一個圓弧。

2．繪制圓

(1)執(zhí)行“放置(P)/圓(U)”菜單命令或單擊“實用工具”欄中的按鈕。

(2)執(zhí)行該命令后，光標變成十字形狀。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓的圓心，然后移動鼠標選擇圓的直徑，最后單擊鼠標左鍵確定圓的大小。

(3)單擊鼠標左鍵加以確認，即可得到一個圓，如圖

10-24所示。圖10-24繪制的圓

3．編輯圓或圓弧

當繪制好圓或圓弧后，如果需要對其進行編輯，則可選中圓或圓弧，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“屬性”項；或者用鼠標雙擊圓或圓弧，系統(tǒng)將會彈出如圖10-25所示的“圓弧”屬性對話框。在繪制圓或圓弧時，也可以按Tab鍵，先編輯好對象，再繪制圓或圓弧。圖10-25“圓弧”屬性對話框

(1)“寬”：用來設(shè)置圓或圓弧的寬度。

(2)“層”：從下拉列表中選擇圓或圓弧所放置的層。

(3)“網(wǎng)絡(luò)”：從下拉列表中設(shè)置圓或圓弧的網(wǎng)絡(luò)層。

(4)“中心”：“X”和“Y”用來設(shè)置圓或圓弧的圓心位置。

(5)“半徑”：用來設(shè)置圓或圓弧的半徑。

(6)“起始角”：用來設(shè)置圓或圓弧的起始角。

(7)“結(jié)束角”：用來設(shè)置圓或圓弧的終止角。

(8)“鎖定”：用來設(shè)定是否鎖定圓或圓弧。

(9)“禁止布線區(qū)”：選中該復(fù)選框后，無論其屬性如何設(shè)置，此圓或圓弧均在電氣層。10.1.11放置尺寸標注

在設(shè)計PCB時，有時需要標注某些尺寸的大小，以方便PCB的制造。Protel2004提供了一個“尺寸標注”工具欄，它是“實用”工具欄中的子工具欄，并且“尺寸標注”工具欄上的命令與菜單命令“放置(P)/尺寸(D)”下的子菜單中的命令一一對應(yīng)。利用放置尺寸標注命令可進行直線尺寸標注、角度尺寸標注、半徑尺寸標注、前導(dǎo)標注、數(shù)據(jù)標注、基線尺寸標注、中心尺寸標注、直線式直徑尺寸標注、射線式直徑尺寸標注等。此處只舉出直線尺寸標注的例子供讀者參考。尺寸標注的具體步驟如下：

(1)執(zhí)行“放置(P)/尺寸(D)/直線尺寸標注(L)”菜單命令或單擊“實用工具”欄中“尺寸標注”工具欄的按鈕，即可進行直線尺寸的標注，如圖10-26所示。

(2)移動光標到尺寸的起點，單擊鼠標左鍵，即可確定標注尺寸的起始位置。

(3)移動光標，中間顯示的尺寸隨著光標的移動而不斷地發(fā)生變化，到合適的位置時單擊鼠標左鍵加以確認，即可完成尺寸標注。如果要進行垂直標注，只需按一次空格鍵即可，如圖10-27所示。圖10-26直線尺寸的標注

圖10-27標注尺寸的大小

(4)用戶還可以在放置尺寸標注命令狀態(tài)下，按Tab鍵，進入如圖10-28所示的“直線尺寸”屬性對話框，將尺寸屬性做進一步的修改。

當放置了尺寸標注后，如果需要對其進行編輯，則可選中尺寸標注，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“屬性”項，或者雙擊尺寸標注，系統(tǒng)也將彈出如圖10-28所示的對話框。

圖10-28“直線尺寸”屬性對話框

(5)將光標移到新的位置，按照上述步驟，放置其他

標注。

(6)雙擊鼠標右鍵，光標變成箭頭后，退出該命令狀態(tài)。10.1.12設(shè)置初始原點

(1)執(zhí)行“編輯(E)/原點(O)/設(shè)定(S)”菜單命令或單擊“繪圖”工具欄中的按鈕。

(2)執(zhí)行命令后，光標變成十字形狀。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，即可將該點設(shè)置為用戶定義坐標系的原點。

(3)用戶如果想恢復(fù)原來的坐標系，執(zhí)行菜單命令“編輯(E)/原點(O)/重置(R)”即可。10.1.13放置元件或封裝

1．放置元件或封裝

當用戶在制作PCB時，如果需要向當前的PCB中添加新的元件或封裝的網(wǎng)絡(luò)連接，可以執(zhí)行“放置(P)/元件(C)”菜單命令，或單擊“配線”工具欄的按鈕來添加新的元件或封裝，然后就可以添加與該元件相關(guān)的新網(wǎng)絡(luò)連接。具體操作如下：

(1)執(zhí)行“放置(P)/元件(C)”菜單命令后，系統(tǒng)會彈出如圖10-29所示的“放置元件”對話框。此時可以選擇需要的類型(封裝還是元件)，并可以選擇需要封裝的名稱、封裝類型以及流水號等。圖10-29“放置元件”對話框

①“放置類型”區(qū)域欄：在此區(qū)域欄中，有“封裝”和“元件”兩種類型供選擇。在PCB中一般選擇“封裝”，如果選擇“元件”的話，則放置的是元件。②“元件細節(jié)”區(qū)域欄：在此區(qū)域欄中，可以設(shè)置元件的封裝、標識符和注釋等細節(jié)，其中“封裝(F)”欄用來輸入封裝型號。用戶也可以單擊“封裝(F)”欄右側(cè)的按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖10-30所示的“庫瀏覽”對話框，用戶可以通過該對話框選擇所需要放置的封裝，還可以單擊按鈕查找需要的封裝。圖10-30“庫瀏覽”對話框

(2)用戶還可以在放置封裝前，即在命令狀態(tài)下，按Tab鍵，進入元件封裝屬性對話框，進行封裝屬性的設(shè)置。

(3)用戶可以根據(jù)實際需要，設(shè)置完參數(shù)后，即可把元件放置到工作區(qū)中，如圖10-31所示。圖10-31放置到工作區(qū)的元件

2．設(shè)置元件封裝屬性

在放置元件封裝時按Tab鍵；或雙擊放置在PCB上的元件封裝；或者選中封裝，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“屬性”項，系統(tǒng)會彈出如圖10-32所示的“元件U1”封裝屬性對話框。圖10-32“元件U1”封裝屬性對話框在圖10-32所示的“元件U1”封裝屬性對話框中，可以分別對元件屬性、標識符和注釋等進行設(shè)置。

(1)“元件屬性(P)”區(qū)域欄：主要設(shè)置元件本身的屬性，包括所在層、位置等屬性。

①“層”：設(shè)定元件封裝所在的層。

②“旋轉(zhuǎn)”：設(shè)定元件封裝的旋轉(zhuǎn)角度。

③“X位置”：設(shè)定元件封裝的X軸坐標。

④“Y位置”：設(shè)定元件封裝的Y軸坐標。⑤“類型”：選擇元件的類型?！癝tandard”表示標準的元件類型，此時元件具有標準的電氣屬性，這種類型最常用；“Mechanical”表示元件沒有電氣屬性，但能生成在BOM表中；“Graphical”表示元件不用于同步處理和電氣錯誤檢查，該元件僅用于表示公司日志等文檔；“TieNetinBOM”表示該元件用于配線時縮短兩個或更多個不同的網(wǎng)絡(luò)，該元件出現(xiàn)在BOM表中；“TieNet”表示該元件用于配線時縮短兩個或更多個不同的網(wǎng)絡(luò)，該元件不會出現(xiàn)在BOM表中。⑥“鎖定圖元”：設(shè)定是否鎖定元件封裝結(jié)構(gòu)。

⑦“鎖定”：設(shè)定是否鎖定元件封裝的位置。

(2)“標識符(D)”區(qū)域欄：主要設(shè)置元件的流水標號，具體包括如下屬性。

①“文本”：設(shè)定元件封裝的序號。

②“高”：設(shè)定元件封裝流水標號的高度。

③“寬”：設(shè)定元件封裝流水標號的線寬。

④“層”：設(shè)定元件封裝流水標號所在的層。⑤“旋轉(zhuǎn)”：設(shè)定元件封裝流水標號的旋轉(zhuǎn)角度。

⑥“X位置”：設(shè)定元件封裝流水標號的X軸坐標。

⑦“Y位置”：設(shè)定元件封裝流水標號的Y軸坐標。

⑧“字體”：設(shè)定元件封裝流水標號的字體。

⑨“自動定位”：設(shè)置流水標號定位方式，即在元件封裝的方位。

⑩“隱藏”：設(shè)定元件封裝流水標號是否隱藏。“鏡像”：設(shè)定元件封裝流水標號是否翻轉(zhuǎn)。

(3)“注釋(C)”區(qū)域欄：各選項的設(shè)置意義與“標識符(D)”區(qū)域欄選項設(shè)置的意義相同。

用戶還可以對流水標號文本和引腳進行編輯。當單獨編輯它們時，只需使用鼠標雙擊文本或引腳即可進入相應(yīng)的屬性對話框，以進行編輯調(diào)整。

(4)“封裝(F)”區(qū)域欄：主要設(shè)置封裝的屬性，包括封裝名、所屬的封裝庫和描述等。

10.2PCB的制作

PCB有單面板、雙面板和多層板3種。單面板由于成本低而被廣泛采用，一般用于設(shè)計模擬電子線路和簡單的數(shù)字電路PCB；雙面板一般較多地用于設(shè)計數(shù)字電路PCB；多層板多用于計算機和一些復(fù)雜的電路設(shè)計中。在印制電路板設(shè)計中，單面板設(shè)計是一個重要的組成部分，也是PCB設(shè)計的基礎(chǔ)。雙面板的電路一般比單面板復(fù)雜，但是由于雙面都能配線，因此設(shè)計并不比單面板困難，深受廣大用戶的歡迎。單面板與雙面板兩者的設(shè)計過程類似，均可按照電路板設(shè)計的一般步驟進行。在設(shè)計電路板之前，準備好原理圖和網(wǎng)絡(luò)表，為設(shè)計PCB打下基礎(chǔ)。然后進行電路板的規(guī)劃，確定電路板的大小尺寸。接下來將網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝裝入。裝入元件封裝后，元件是重疊的，需要對元件封裝進行布局。布局的好壞直接影響到電路板的自動配線，因此非常重要。元件的布局可以采用自動布局，也可以采用手工對元件布局進行調(diào)整。元件封裝在規(guī)劃好的PCB上布局完成之后，可以運用Protel2004提供的強大的自動配線功能來進行自動配線。在自動配線結(jié)束之后，往往還存在一些不能令人滿意的地方，這就需要用戶根據(jù)經(jīng)驗，通過手工去修改調(diào)整。當然對于那些經(jīng)驗豐富的用戶，從元件封裝的布局到配線，都可以用手工去完成?，F(xiàn)在最普遍的電路設(shè)計方式是用雙面板設(shè)計，雙面板的主要特點是可以跨線。當兩點之間的連線不能在一面布通時，可以通過過孔到另一面接著配線。一般說來，在線密度允許的情況下，雙面板的線路一般都能布通，因此雙面板能夠制作比較復(fù)雜的電路，且雙面板比單面板配線簡單，又比多層板制作費用低，工藝要求簡單，因此深受廣大用戶的青睞，其需求量日益增加。本章以一個最小單片機系統(tǒng)原理圖為例，采用雙面板設(shè)計介紹從原理圖到PCB的設(shè)計。最小單片機系統(tǒng)原理圖如圖10-33所示。圖10-33最小單片機系統(tǒng)原理圖10.2.1規(guī)劃電路板和電氣定義

1．手動規(guī)劃電路板

元件布置和路徑安排的外層限制一般由禁止布線區(qū)中放置的軌跡線或圓弧所確定，這也就確定了板的電氣輪廓。一般地，這個外層輪廓邊界與板的物理邊界相同。設(shè)置這個電路板邊界時，必須確保軌跡線和元件不會距離邊界太近，該輪廓邊界將被設(shè)計規(guī)則檢查器、自動布局器和自動配線器所利用。手動規(guī)劃電路板及定義電氣邊界的一般步驟如下：

(1)執(zhí)行“文件(F)/創(chuàng)建(N)/PCB文件(P)”菜單命令，系統(tǒng)將啟動PCB設(shè)計編輯器。

(2)用鼠標單擊編輯區(qū)下方的標簽“Keep-OutLayer”，如圖10-34所示，即可將當前的工作層設(shè)置為“Keep-OutLayer”。該層為禁止配線層，一般用于設(shè)置電路板的邊界，即將元件限制在這個范圍之內(nèi)。圖10-34工作層標簽

(3)執(zhí)行菜單命令“放置(P)/禁止布線區(qū)(K)/導(dǎo)線(T)”，或單擊“實用工具”欄中相應(yīng)的按鈕。

(4)執(zhí)行該命令后，光標會變成十字形狀。將光標移動到適當?shù)奈恢?，單擊鼠標左鍵，即可確定第一條板邊的起點。然后拖動鼠標，將光標移動到合適位置，單擊鼠標左鍵，即可確定第一條板邊的終點。用戶在該命令狀態(tài)下，按Tab鍵，即可進入“線約束”屬性對話框，如圖10-35所示，此時可以設(shè)置板邊的線寬和層面。如果用戶已經(jīng)繪制了封閉的PCB限制區(qū)域，使用鼠標雙擊該區(qū)域的板邊，系統(tǒng)將彈出如圖10-36所示的“導(dǎo)線”屬性對話框，在該對話框中可以進行精確定位，并且可以設(shè)置工作層和線寬。圖10-35“線約束”屬性對話框

圖10-36“導(dǎo)線”屬性對話框

(5)用同樣的方法繪制其他3條板邊，并對各邊進行精確編輯，使之首尾相連。繪制完的電路板邊框如圖10-37所示，電路板邊框的尺寸為2900?mil×2400?mil。

(6)單擊鼠標右鍵，退出該命令狀態(tài)。圖10-37繪制完的電路板邊框

2．使用向?qū)呻娐钒?/p>

使用向?qū)呻娐钒宓姆椒ㄊ抢肞rotel2004的“PCBBoardWizard”。關(guān)于這種方法，我們在前面已經(jīng)介紹過了。這里我們只簡單介紹選擇標準的PCB模板創(chuàng)建新的PCB文件。具體步驟如下：在“Files”面板底部的“根據(jù)模板新建”單元點擊“PCBBoardWizard…”創(chuàng)建新的PCB。當進入如圖10-38所示的“選擇電路板配置文件”對話框時，可以選擇系統(tǒng)已經(jīng)定義的PCB模板，如“ATshortbus”類型的PCB。圖10-38“選擇電路板配置文件”對話框然后單擊“下一步(N)”按鈕完成層的設(shè)置、過孔類型的選擇、將要使用的配線技術(shù)選擇以及導(dǎo)線寬度和過孔尺寸等參數(shù)的設(shè)置，可得到如圖10-39所示的PCB模板。該PCB已經(jīng)規(guī)劃好，可以直接在上面放置網(wǎng)絡(luò)和元件。圖10-39已定義的PCB模板如果我們事先計算好了電路板的尺寸，我們還可以在“Files”面板底部的“根據(jù)模板新建”單元點擊“PCBBoardWizard…”創(chuàng)建新的PCB。當進入如圖10-38所示的“選擇電路板配置文件”對話框時，選擇選項框最上面的“Custom(用戶自定義尺寸)”項，然后單擊“下一步(N)”按鈕，進入圖10-40所示的“選擇電路板詳情”對話框。在“電路板尺寸”區(qū)域欄的“寬(W)”和“高(H)”選項中分別輸入“2900?mil”和“2400?mil”，然后單擊“下一步(N)”按鈕，完成層的設(shè)置、過孔類型的選擇、將要使用的配線技術(shù)選擇以及導(dǎo)線寬度和過孔尺寸等參數(shù)的設(shè)置，可得到如圖10-41所示的自定義的PCB模板。圖10-40“選擇電路板詳情”對話框圖10-41自定義的PCB模板10.2.2準備原理圖和PCB

下面以圖10-33所示的最小單片機系統(tǒng)原理圖為例講述如何制作一塊電路板。要制作PCB，需要有原理圖，并且原理圖的元件必須具有封裝定義，這是制作PCB的前提。

(1)在原理圖編輯器中設(shè)計原理圖，并且確保所有元件均具有有效的封裝定義，元件的封裝必須是Protel2004系統(tǒng)中具有的封裝，否則應(yīng)該自己繪制元件的封裝。

(2)按照前面所講述的方法規(guī)劃好PCB的大小。采用用戶自定義的方式，PCB的寬度和高度分別為2900?mil和2400?mil，板層數(shù)為2層板信號層。最后規(guī)劃好的PCB如圖10-37所示。10.2.3元件封裝庫的操作

電路板規(guī)劃好之后，接下來的任務(wù)就是裝入網(wǎng)絡(luò)和元件封裝。在裝入網(wǎng)絡(luò)和元件封裝之前，必須裝入所需的元件封裝庫。如果沒有裝入元件封裝庫，在裝入網(wǎng)絡(luò)及元件的過程中程序?qū)崾居脩粞b入過程失敗。

1．裝入元件庫

根據(jù)設(shè)計的需要，裝入設(shè)計PCB所需要使用的幾個元件庫，其基本步驟如下。

(1)執(zhí)行“設(shè)計(D)/追回/刪除庫文件(L)”菜單命令，或單擊控制面板右下角“system”按鈕，在彈出的選項中點擊“元件庫”打開元件庫瀏覽器，再單擊“元件庫”按鈕即可。

(2)執(zhí)行以上命令后，系統(tǒng)會彈出“可用元件庫”對話框，如圖10-42所示。在該對話框中可以看到有三個選項卡。圖10-42“可用元件庫”對話框①“項目”選項卡：顯示當前項目的PCB元件庫，在該選項卡中單擊“加元件庫(A)”按鈕即可向當前項目添加元

件庫。

②“安裝”選項卡：顯示已經(jīng)安裝的PCB元件庫，一般情況下，如果要裝載外部的元件庫，則在該選項卡中實現(xiàn)。在該選項卡中單擊“安裝(I)”按鈕即可裝載元件庫到當前項目。③“查找路徑”選項卡：顯示搜索的路徑，即如果在當前安裝的元件庫中沒有需要的元件封裝，可以按照搜索的路徑進行搜索。在彈出的“打開文件”對話框找出原理圖中的所有元件所對應(yīng)的元件封裝庫，選中這些庫，用鼠標單擊“打開”按鈕，即可添加這些元件庫。用戶可以選擇一些自己設(shè)計所需要的元件庫。

(3)添加完所有需要的元件封裝庫，單擊“關(guān)閉(C)”按鈕完成該操作，程序即可將所選中的元件庫裝入。

2．瀏覽元件庫

當裝入元件庫后，可以對裝入的元件庫進行瀏覽，查看是否滿足設(shè)計要求。因為Protel2004為用戶提供了大量的PCB元件庫，所以進行電路板設(shè)計制作時，也需要瀏覽元件庫，選擇自己需要的元件。瀏覽元件庫的具體操作方法如下：

(1)執(zhí)行“設(shè)計(D)/瀏覽元件(B)”菜單命令，系統(tǒng)彈出“元件庫”對話框，如圖10-43所示。

(2)在該對話框中可以查看元件的類別和形狀等。

①在圖10-43的對話框中，單擊“元件庫”按鈕，則可以進行元件庫的裝載操作。

②單擊“查找”按鈕，系統(tǒng)彈出“元件庫查找”對話框，此時可以進行元件的搜索操作。

③單擊“Place…”按鈕可以將選中的元件封裝放置到電路板。圖10-43“元件庫”對話框

3．搜索元件庫

在圖10-43所示的對話框中，單擊“查找”按鈕，系統(tǒng)彈出“元件庫查找”對話框，如圖10-44所示，此時可以進行元件的搜索操作。圖10-44“元件庫查找”對話框

(1)“選項”區(qū)域欄。

①“查找類型”：隱藏式列表中有三種類型供選擇，即Components、ProtelFootprints、3DModels。如果選擇了“Components”項，則查找的是原理圖元件；如果選擇了“ProtelFootprints”項，則查找的是PCB元件；如果選擇了“3DModels”項，則查找的是3D元件。

②“清除現(xiàn)有查詢”：該復(fù)選框用于清除當前的查詢。

(2)“范圍”區(qū)域欄。

①“可用元件庫”復(fù)選框：該選項用于設(shè)置元件的查找范圍為當前已安裝的元件庫。

②“路徑中的庫”復(fù)選框：該選項用于設(shè)置元件查找的范圍為指定路徑中的庫。

(3)“路徑”區(qū)域欄。①“路徑”編輯框：該編輯框用來設(shè)定查找的對象的路徑，其設(shè)置只有在選中“路徑中的庫”復(fù)選框時有效。“路徑”編輯框設(shè)置查找的目錄，選中“包含子目錄”則在包含指定目錄中的子目錄也進行搜索。②如果單擊“路徑”右側(cè)的按鈕，系統(tǒng)會彈出瀏覽文件夾，可以設(shè)置搜索路徑。

在對話框上面的空檔處輸入要找的元件名(圖中輸入DS80C320-MCG)，單擊左下角的“查找(S)”按鈕，進入元件查找狀態(tài)，查找出的元件顯示如圖10-45所示。圖10-45查找出的元件在圖10-45中，顯示了查找出的元件的圖形形狀、封裝形式等。

查找到需要的元件后，可以將該元件所在的元件庫直接裝載到元件庫管理器中，也可以直接放置該元件而不裝載其元件庫。10.2.4網(wǎng)絡(luò)與元件的裝入

加載元件庫以后，就可以裝入網(wǎng)絡(luò)與元件了。網(wǎng)絡(luò)與元件的裝入過程實際上就是將原理圖設(shè)計的數(shù)據(jù)裝入到PCB的過程。如果確定所需要的元件庫己經(jīng)裝入，那么用戶就可以按照下面的步驟將原理圖的網(wǎng)絡(luò)與元件裝入到PCB中。

1．編譯設(shè)計項目

(1)打開原理圖，在裝入原理圖的網(wǎng)絡(luò)與元件之前，用戶應(yīng)該先編譯設(shè)計項目，根據(jù)編譯信息檢查項目的原理圖是否存在錯誤。如果有錯誤，應(yīng)及時修正，否則將網(wǎng)絡(luò)和元件裝入到PCB時會產(chǎn)生錯誤，從而導(dǎo)致裝載失敗。

(2)在原理圖編輯器下執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(D)/設(shè)計項目的網(wǎng)絡(luò)表(N)/Protel”，將原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表文件。

2．裝入網(wǎng)絡(luò)與元件

(1)打開已經(jīng)創(chuàng)建的PCB文件，打開電路原理圖并打開已經(jīng)生成的電路原理圖網(wǎng)絡(luò)表文件。如果是新建立的文件，一定要先保存，否則裝入網(wǎng)絡(luò)表時會出錯或不能裝入。

(2)在創(chuàng)建的PCB文件或在電路原理圖中執(zhí)行菜單命令“項目管理(C)/顯示不同點(S)”時，系統(tǒng)會彈出如圖10-46所示的“選擇文件進行比較”對話框。圖10-46“選擇文件進行比較”對話框

(3)在“選擇文件進行比較”對話框中，選中“高級模式”，系統(tǒng)會彈出如圖10-47所示的對話框。圖10-47“選擇文件進行比較”對話框在圖10-47所示的對話框中，將“最小單片機系統(tǒng)PCB.PCBDOC”和“最小單片機系統(tǒng)原理圖.NET”選中，然后點擊“確認”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖10-48所示的“DifferencesbetweenNetlistFile”對話框。圖10-48“DifferencesbetweenNetlistFile”對話框在圖10-48所示的對話框中，單擊鼠標右鍵，系統(tǒng)彈出如圖10-49所示的命令菜單。選擇“UpdateAllin>>PCBDocument[最小單片機系統(tǒng)…]”菜單命令，此時系統(tǒng)彈出如圖10-50所示的對話框。

在圖10-50所示的對話框中，單擊“建立工程變化訂單”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖10-51所示的“工程變化訂單(ECO)”對

話框。圖10-49命令菜單圖10-50系統(tǒng)彈出的對話框圖10-51“工程變化訂單(ECO)”對話框在圖10-51所示的對話框中，單擊“執(zhí)行變化”按鈕，再單擊“使變化生效”按鈕，最后單擊“關(guān)閉”按鈕，這樣原理圖中設(shè)計的元件被放置到了PCB中，如圖10-52所示。圖10-52放置在PCB中的元件10.2.5元件的自動布局

裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝后，要把元件封裝放入工作區(qū)，這就需要對元件封裝進行布局。Protel2004提供了強大的自動布局功能，用戶只要定義好規(guī)則，Protel2004就可以將重疊的元件封裝分離開來。元件自動布局的操作步驟如下：

(1)執(zhí)行菜單命令“工具(T)/放置元件(L)/自動布局(A)”。

(2)系統(tǒng)彈出如圖10-53所示的“自動布局”對話框。用戶可以在該對話框中設(shè)置有關(guān)的自動布局參數(shù)。一般情況下，可以直接利用系統(tǒng)的默認值。圖10-53“自對布局”對話框

Protel2004的PCB編輯器提供了兩種自動配線方式，每種方式均使用不同的計算和優(yōu)化元件位置的方法，兩種方法描述如下。

①“分組布局(C)”：這種布局方式將元件基于它們的連通屬性分為不同的元件束，并且將這些元件按照一定的幾何位置布局，這種布局方式適合于元件數(shù)量較少(少于100個)的PCB制作。分組布局的描述如圖10-53所示。②“統(tǒng)計式布局(S)”：使用一種統(tǒng)計算法來放置元件，以便使連接長度最優(yōu)化，使元件間用最短的導(dǎo)線來連接。一般如果元件數(shù)量超過100個，建議使用統(tǒng)計式布局。統(tǒng)計式布局的描述如圖10-54所示。圖10-54“統(tǒng)計式布局”設(shè)置對話框統(tǒng)計式布局各項的含義如下。

a.“分組元件”：該項的功能是將在當前網(wǎng)絡(luò)中連接密切的元件歸為一組。在排列時，將該組的元件作為群體而不是個體來考慮。

b.“旋轉(zhuǎn)元件”：該項的功能是依據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)連接與排列的需要，使元件重組轉(zhuǎn)向。如果不選用該項，則元件將按原始位置布置，不進行元件的旋轉(zhuǎn)。

c.“自動PCB更新”：該項的功能為自動更新PCB的網(wǎng)絡(luò)和元件信息。

d.“電源網(wǎng)絡(luò)”：定義電源網(wǎng)絡(luò)名稱。

e.“接地網(wǎng)絡(luò)”：定義接地網(wǎng)絡(luò)名稱。

f.“網(wǎng)格尺寸”：設(shè)置元件自動布局時的網(wǎng)格間距的大小。因為本實例元件少，連接也少，所以選擇分組布局方式，并選擇“快速元件布局”的方式，然后單擊“確認”按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)如圖10-55所示的畫面，該圖為元件自動布局完成后的狀態(tài)。從圖中可以看出，所有元件封裝均被布置到電路板的電氣邊界之內(nèi)了。圖10-55自動布局完成后的狀態(tài)10.2.6手工編輯調(diào)整元件的布局

Protel2004對元件的自動布局一般以尋找最短配線路徑為目標，因此元件的自動布局往往不太理想，需要用戶手工調(diào)整。以圖10-55為例，雖然元件已經(jīng)布置好了，但元件的位置還不夠整齊，因此必須重新調(diào)整某些元件的位置。

進行位置調(diào)整，實際上就是對元件進行排列、移動和旋轉(zhuǎn)等操作。下面介紹如何手工調(diào)整元件的布局。

1．選取元件

手工調(diào)整元件的布局前，應(yīng)該先選中元件，然后才能進行元件的移動、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)等操作。選中元件的最簡單的方法是拖動鼠標，直接將元件放在鼠標所包含的矩形框中。系統(tǒng)也提供了專門的選取對象和釋放對象的命令，選取對象的菜單命令為“編輯(E)/選擇(S)”及以下子菜單中出現(xiàn)的命令。

(1)選取對象：選取“編輯(E)/選擇(S)”菜單命令后，彈出15個子菜單，具體內(nèi)容如下。

①“區(qū)域內(nèi)對象(I)”：將鼠標拖動的矩形區(qū)域中的所有元件選中。

②“區(qū)域外對象(O)”：將鼠標拖動的矩形區(qū)域外的所有元件選中。

③“全部對象(A)”：將所有元件選中。

④“板上全部對象(B)”：將整塊PCB選中。⑤“網(wǎng)絡(luò)中對象(N)”：將組成某網(wǎng)絡(luò)的元件選中。

⑥“連接的銅(P)”：通過敷銅的對象來選定相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的對象。當執(zhí)行該命令后，如果選中某條走線或焊盤，則該走線或者焊盤所在的網(wǎng)絡(luò)對象上的所有元件均被選中。

⑦“物理連接(C)”：表示通過物理連接來選中對象。

⑧“元件連接”：表示選擇元件上的連接對象，比如元件上的引腳。

⑨“元件網(wǎng)絡(luò)”：表示選擇元件上的網(wǎng)絡(luò)。⑩“Room中的連接”：表示選擇電氣方塊上的連接對象。

“層上的全部對象(Y)”：選定當前工作層上的所有

對象。

“自由對象(F)”：選中所有自由對象，即不與電路相連的任何對象。

“全部鎖定對象(K)”：選中所有鎖定的對象。“離開網(wǎng)格的焊盤(G)”：選中圖中的所有焊盤。

“切換選擇(T)”：逐個選取對象，最后構(gòu)成一個由所選中的元件組成的集合。

(2)釋放選取對象命令的各選項與對應(yīng)的選取對象命令的功能相反，具體如圖10-56所示。圖10-56釋放選取對象的命令

2．旋轉(zhuǎn)元件

圖10-55中有些元件的排列方向不一致，需要將各元件的排列方向調(diào)整為一致，這就需要對元件進行旋轉(zhuǎn)操作。元件旋轉(zhuǎn)的具體操作過程如下：

(1)執(zhí)行“編輯(E)/選擇(S)/區(qū)域內(nèi)對象(I)”菜單命令，然后拖動鼠標選中需要旋轉(zhuǎn)的元件；或直接拖動鼠標選中的元件對象。

(2)執(zhí)行“編輯(E)/移動(M)/旋轉(zhuǎn)選擇對象(O)”菜單命令，系統(tǒng)將彈出如圖10-57所示的“RotationAngle(旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置)”對話框。

(3)在該對話框中輸入設(shè)定角度后，單擊“確認”按鈕，系統(tǒng)將提示用戶在圖紙上選取旋轉(zhuǎn)基準點。當用戶用鼠標在圖紙上選定了一個旋轉(zhuǎn)基點后，選中的元件就可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)了。圖10-57“RotationAngle”對話框

3．移動元件

在Protel2004中，可以使用命令來實現(xiàn)元件的移動。當選擇了元件后，執(zhí)行移動命令就可以實現(xiàn)移動操作。元件移動的命令在菜單命令“編輯(E)/移動(M)”的子菜單中，共有9個子命令。各個移動命令的功能具體如下。

(1)“移動(M)”：該命令用于移動元件。在選中元件后，選擇該命令，用戶就可以拖動鼠標，將元件移動到合適的位置，這種移動方法不夠精確，但很方便。當然在使用該命令時，也可以先不選中元件，在執(zhí)行命令后再選中元件。

(2)“拖動(D)”：也是一個很有用的命令，啟動該命令前，可以不選中元件，也可以選中元件。啟動該命令后，光標變成十字狀。在需要拖動的元件上單擊一下鼠標，元件就會跟著光標一起移動，將元件移到合適的位置，再單擊一下鼠標即可完成此元件的重新定位。

(3)“元件(C)”：該命令的功能與上述兩個命令的功能一樣，也是實現(xiàn)元件的移動，操作方法也類似。

(4)“重布導(dǎo)線(R)”：該命令用來對移動后的元件重新生成配線。

(5)“建立導(dǎo)線新端點(B)”：該命令用來打斷某些導(dǎo)線。

(6)“拖動導(dǎo)線端點(E)”：該命令以導(dǎo)線的端點為基準移動元件對象。

(7)“移動選擇(S)”：該命令用來將選中的多個元件移動到目標位置。必須在選中了元件(可以選中多個)后，此命令才能有效。

(8)“旋轉(zhuǎn)選擇對象(O)”：該命令用來旋轉(zhuǎn)選中的對象，執(zhí)行該命令前必須先選中元件。

(9)“翻轉(zhuǎn)選擇對象(I)”：該命令用來將所選的對象翻轉(zhuǎn)180°，與旋轉(zhuǎn)方式不同。

在進行手動移動元件期間，按Ctrl+N鍵可以使網(wǎng)絡(luò)飛線暫時消失，當移動到指定位置后，網(wǎng)絡(luò)飛線自動恢復(fù)。

4．排列元件

排列元件可以通過執(zhí)行“編輯(E)/排列(G)”菜單命令中的子菜單的相關(guān)命令來實現(xiàn)，該子菜單一共有多個選項，如圖10-58所示。用戶也可以從“實用工具”欄中選取“調(diào)準工具”欄中的相應(yīng)命令來排列元件。圖10-58“編輯(E)/排列(G)”子菜單子菜單中的主要命令和功能如下：

(1)“排列(A)”：選取該菜單命令將彈出“排列對象”對話框，該對話框列出了多種對齊的方式，如圖10-59所示。圖10-59“排列對象”對話框①“無變化(N)”：元件排列不變。

②“左(L)”：選取的元件向最左邊的元件對齊。

③“中(C)(水平方向)”：選取的元件按元件的水平中心線對齊。

④“右(R)”：選取的元件向最右邊的元件對齊。

⑤“等距(S)(水平方向)”：選取的元件水平平鋪。⑥“頂(T)”：將選取的元件向最上面的元件對齊。

⑦“中心(E)(垂直方向)”：選取的元件按元件的垂直中心線對齊。

⑧“底(B)”：選取的元件向最下面的元件對齊。

⑨“等距(Q)(垂直方向)”：選取的元件垂直平鋪。

(2)“定位元件文本位置(P)”：執(zhí)行該命令后，系統(tǒng)彈出如圖10-60所示的“元件文本位置”設(shè)置對話框，可以在該對話框中設(shè)置元件文本的位置，也可以直接手動調(diào)整文本位置。圖10-60“元件文本位置”設(shè)置對話框

(3)“左對齊排列(L)”：將選取的元件向最左邊的元件

對齊。

(4)“右對齊排列(R)”：將選取的元件向最右邊的元件

對齊。

(5)“頂部對齊排列(T)”：將選取的元件向最頂部的元

件對齊。

(6)“底部對齊排列(B)”：將選取的元件向最底部的元

件對齊。

(9)“水平分布(D)”：將選取的元件水平平鋪。

(10)“水平間距遞增排列”：將選取的元件的水平間距

增大。

(11)“水平間距遞減排列”：將選取的元件的水平間距

減小。

(12)“垂直分布(I)”：將選取的元件垂直平鋪。

(13)“垂直間距遞增排列”：將選取的元件的垂直間距

增大。

(14)“垂直間距遞減排列”：將選取的元件的垂直間距

減小。

(15)“移動元件到網(wǎng)格(G)”：將元件移動到網(wǎng)格上。

5．剪貼復(fù)制元件

(1)一般性的粘貼拷貝。當需要復(fù)制元件時，可以使用Protel2004提供的復(fù)制、剪切和粘貼元件的命令。執(zhí)行復(fù)制、剪切和粘貼元件的命令時首先要將所需要進行復(fù)制、剪切或粘貼的元件選中，再按下列步驟進行。①執(zhí)行“編輯(E)/復(fù)制(C)”菜單命令，將選取的元件作為副本，放入剪貼板中。

②執(zhí)行“編輯(E)/裁剪(T)”菜單命令，將選取的元件直接移入剪貼板中，同時電路圖上的被選元件被刪除。③執(zhí)行“編輯(E)/粘貼(P)”菜單命令，將剪貼板里的內(nèi)容作為副本，拷貝到電路圖中。執(zhí)行“編輯(E)/粘貼(P)”菜單命令前，首先要執(zhí)行“編輯(E)/復(fù)制(C)”菜單命令或“編輯(E)/裁剪(T)”菜單命令，否則為無效命令。

(2)選擇性的粘貼。選擇性的粘貼是一種特別的粘貼方式，可以按設(shè)定的粘貼方式復(fù)制元件，也可以采用陣列方式粘貼元件。

6．元件的刪除

(1)一般元件的刪除。當我們不需要圖形中的某個元件時，可以對其進行刪除。刪除元件時可以使用“編輯”菜單命令中的兩個刪除命令，即“清除(S)”和“刪除(D)”命令。

“清除(S)”命令的功能是刪除已選取的元件。啟動“清除(S)”命令之前需要選取元件，啟動“清除(S)”命令之后，己選取的元件立刻被刪除。“刪除(D)”命令的功能也是刪除元件，只是啟動“刪除(D)”命令之前不需要選取元件，啟動“刪除(D)”命令后，光標變成十字形狀，將光標移到所要刪除的元件上單擊鼠標，即可刪除元件。

(2)導(dǎo)線的刪除。選中導(dǎo)線后，按鍵盤上的Delete鍵即可將選中的對象刪除。下面為各種導(dǎo)線段的刪除方法。①導(dǎo)線段的刪除：刪除導(dǎo)線段時，可以選中所要刪除的導(dǎo)線段(在所要刪除的導(dǎo)線段上單擊鼠標)，然后按鍵盤上的Delete按鈕，即可實現(xiàn)導(dǎo)線段的刪除。另外，還可以使用菜單命令“編輯(E)/刪除(D)”，光標變成十字形狀，將光標移到任意一個導(dǎo)線段上，光標上出現(xiàn)小圓點，單擊鼠標即可刪除該導(dǎo)線段。②兩焊盤間導(dǎo)線的刪除：單擊菜單命令“編輯(E)/選擇(S)/物理連接(C)”，光標變成十字形狀。將光標移到連接兩焊盤的任意一個導(dǎo)線段上，光標上出現(xiàn)小圓點，單擊鼠標可將兩焊盤間所有的導(dǎo)線段選中，然后在鍵盤上按Ctrl+Delete按鈕，即可將兩焊盤間的導(dǎo)線刪除。

③刪除相連接的導(dǎo)線：單擊菜單命令“編輯(E)/選擇(S)/連接的銅(P)”，光標變成十字形狀。將光標移到其中一個導(dǎo)線段上，光標上出現(xiàn)小圓點，單擊鼠標可將所有與之有連接關(guān)系的導(dǎo)線選中，然后按Ctrl?+?Delete按鈕，即可刪除連接的導(dǎo)線。④刪除同一網(wǎng)絡(luò)的所有導(dǎo)線：單擊菜單命令“編輯(E)/選擇(S)/網(wǎng)絡(luò)中對象(N)”，光標變成十字形狀。將光標移到網(wǎng)絡(luò)上的任意一個導(dǎo)線段上，光標上出現(xiàn)小圓點，單擊鼠標可將網(wǎng)絡(luò)上所有導(dǎo)線選中，然后按Ctrl?+?Delete按鈕，即可刪除網(wǎng)絡(luò)的所有導(dǎo)線。

7．調(diào)整元件標注

元件的標注不合適，雖然不會影響電路的正確性，但是對于一個有經(jīng)驗的電路設(shè)計人員來說，電路板的美觀也是很重要的。因此，用戶可按如下步驟對元件標注加以調(diào)整：

(1)選中標注字符串，單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取“Properties”命令項，或者使用鼠標雙擊字符串，系統(tǒng)也將會彈出如圖10-61所示的“字符串”屬性對話框，此時可以設(shè)置文字標注屬性。圖10-61“字符串”屬性對話框

8．添加網(wǎng)絡(luò)連接

當在PCB中裝載了網(wǎng)絡(luò)后，如果發(fā)現(xiàn)在原理圖中遺漏了個別元件，那么可以在PCB中直接添加元件，并相應(yīng)地添加網(wǎng)絡(luò)。另外，通常還有一些網(wǎng)絡(luò)需要用戶自行添加，比如與總線的連接，與電源的連接等。下面以圖10-62所示的原理圖為例來說明如何添加網(wǎng)絡(luò)連接，圖10-62所示的原理圖的PCB圖如圖10-63所示。圖10-62原理圖圖10-63原理圖對應(yīng)的PCB圖圖10-62是一個兩級放大電路，從圖中可以看出，R5和R6特意沒有和電路連接，所以這兩個電路都不具備有網(wǎng)絡(luò)。如何給它們在PCB中添加網(wǎng)絡(luò)呢，具體操作如下。

(1)在打開的PCB文件中執(zhí)行“設(shè)計(D)/網(wǎng)絡(luò)表(N)/編輯網(wǎng)絡(luò)(N)”菜單命令，系統(tǒng)將彈出如圖10-64所示的“網(wǎng)絡(luò)表管理器”對話框。圖10-64“網(wǎng)絡(luò)表管理器”對話框

(2)在“網(wǎng)絡(luò)表管理器”對話框列表中選擇需要連接的網(wǎng)絡(luò)，例如“NetC2_1”，雙擊該網(wǎng)絡(luò)名或者單擊下面的“編輯”按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖10-65所示的“編輯網(wǎng)絡(luò)”對話框，此時可以選擇添加連接該網(wǎng)絡(luò)的元件引腳，并單擊“確認”按鈕。圖10-65“編輯網(wǎng)絡(luò)”對話框

(3)在“類中的網(wǎng)絡(luò)”列表中單擊下面的“追回”按鈕，可以向PCB添加新的網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)彈出如圖10-65所示的對話框。此時可以在“網(wǎng)絡(luò)名”編輯框中輸入新的網(wǎng)絡(luò)名，我們在這里輸入“Q1-1”，并分別添加該網(wǎng)絡(luò)的連接“Q1-1”和“R5-1”。

(4)在“類中的網(wǎng)絡(luò)”列表中選擇“Q2-1”，雙擊該網(wǎng)絡(luò)名或者單擊下面的“編輯”按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖10-65所示的“編輯網(wǎng)絡(luò)”對話框，此時可以選擇添加連接該網(wǎng)絡(luò)的元件引腳——“Q2-1”和“R6-1”。

在“類中的網(wǎng)絡(luò)”列表中單擊下面的“刪除”按鈕，可以從PCB移去已有的網(wǎng)絡(luò)。用同樣的方法可以將“R5-2”、“R6-2”加入網(wǎng)絡(luò)。添加好后的網(wǎng)絡(luò)如圖10-66所示。圖10-66添加網(wǎng)絡(luò)連接后的PCB圖10.3設(shè)計規(guī)則的設(shè)置

10.3.1配線基本知識

1．工作層

(1)“信號層(SignalLayer)”：對于雙面板而言，信號層必須要求有兩個，即“頂層(TopLayer)”和“底層(BottomLayer)”，這兩個工作層必須設(shè)置為打開狀態(tài)，而信號層的其他層面均可以處于關(guān)閉狀態(tài)。如果是單層板，則只需打開“底層(BottomLayer)”即可。

(2)“絲印層(SilkscreenLayer)”：對于雙面板或單面板來說，只需打開頂層絲印層即可。

(3)“其他層(Others)”：根據(jù)實際需要，一般需要打開“禁止配線層(Keep-OutLayer)”和“多層(Multi-Layer)”。它們主要用于放置電路板板邊和文字標注等。

2．配線規(guī)則

執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(D)/規(guī)則(R)”，系統(tǒng)彈出“PCB規(guī)則和約束編輯器”對話框，或執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(D)/規(guī)則向?qū)?W)”，系統(tǒng)彈出“新規(guī)則向?qū)А睂υ捒?。在這兩個對話框中，可以進行配線規(guī)則的設(shè)置。

(1)“ClearanceConstrant(安全間距允許值)”：在配線之前，需要定義同一個層面上兩個圖元之間所允許的最小間距，即安全間距，根據(jù)經(jīng)驗并結(jié)合本例的具體情況，可以設(shè)置安全間距為10?mil。

(2)“配線拐角模式”：根據(jù)電路板的需要，將PCB上的配線拐角模式設(shè)置為45°角模式。

(3)配線層的確定：對雙面板而言，一般將頂層配線設(shè)置為沿垂直方向，將底層配線設(shè)置為沿水平方向。

(4)“RoutingPriority(配線優(yōu)先級)”：在這里配線優(yōu)先級設(shè)置為2。

(5)?RoutingTopology配線原則：一般說來，確定一條網(wǎng)絡(luò)的走線方式是以配線的總線長為最短作為設(shè)計原則。

(6)“RoutingViaStyle(過孔的類型)”：對于過孔類型，應(yīng)該與電源/接地線以及信號線區(qū)別對待。在這里設(shè)置為“通孔(ThroughHole)”。對電源/接地線的過孔，要求的孔徑參

數(shù)為，“孔徑(HoleSize)”為20?mil，“寬度(Width)”為50?mil。一般信號類型的過孔孔徑為20?mil，寬度為40?mil。

(7)對走線寬度的要求：根據(jù)電路的抗干擾性和實際的電流大小，將電源和接地的線寬確定為20?mil，其他的走線寬度為10?mil。

3．工作層的設(shè)置

進行配線前，還應(yīng)該設(shè)置工作層，以便在配線時可以合理安排線路的布局。工作層的設(shè)置步驟如下：

(1)執(zhí)行“設(shè)計(D)/PCB板層顏色(L)”菜單命令。

(2)系統(tǒng)彈出“板層和顏色”設(shè)置對話框，關(guān)閉不需要的機械層，并關(guān)閉內(nèi)部平面層，如圖10-67所示。圖10-67“板層和顏色”設(shè)置對話框10.3.2配線設(shè)計規(guī)則的設(shè)置

1．設(shè)計規(guī)則的參數(shù)設(shè)置對話框

在配線之前，首先要進行參數(shù)的設(shè)置，配線規(guī)則的參數(shù)設(shè)置過程如下。

執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(D)/規(guī)則(R)”，系統(tǒng)彈出如圖10-68所示的“PCB規(guī)則和約束編輯器”對話框，在此對話框中可以設(shè)置配線參數(shù)。圖10-68“PCB規(guī)則和約束編輯器”對話框“PCB規(guī)則和約束編輯器”對話框包括以下內(nèi)容：“Electrical(電氣規(guī)則)”、“Routing(配線規(guī)則)”、“SMT(表貼規(guī)則)”、“Mask(阻焊膜和助焊膜規(guī)則)”、“Testpoint(測試點)”等。

(1)“Electrical(電氣規(guī)則)”類別包括：“Clearance(走線間距約束)”、“Short-Circuit(短路約束)”、“Un-RoutedNet(未配線的網(wǎng)絡(luò))”和“Un-ConnectedPin(未連接的引腳)”。

(2)“Routing(配線規(guī)則)”一般都集中在配線類別中，包括“Width(走線寬度)”、“RoutingTopology(配線的拓撲結(jié)構(gòu))”、“RoutingPriority(配線優(yōu)先級)”、“RoutingLayers(配線工作層)”、“RoutingCorners(配線拐角模式)”、“RoutingViaStyle(過孔的類型)”和“FanoutControl(輸出控制)”。

(3)“SMT(表貼規(guī)則)”設(shè)置包括“SMDToCorner(走線拐彎處表貼約束)”、“SMDToPlane(到電平面的距離約束)”和“SMDNeck-Down(縮頸約束)”。

(4)“Mask(阻焊膜和助焊膜規(guī)則)”設(shè)置包括“SolderMaskExpansion(阻焊膜擴展)”和“PasteMaskExpansion(助焊膜擴展)”。

(5)“Testpoint(測試點)”設(shè)置包括“TestpointStyle(測試點的類型)”和“TestpointUsage(測試點的用處)”。

2．配線設(shè)計規(guī)則設(shè)置圖10-69“新建規(guī)則(X)”命令

(1)“走線寬度(Width)”：該項可以設(shè)置走線的最大、最小和推薦的寬度。

①在圖10-68所示的“PCB規(guī)則和約束編輯器”對話框中，使用鼠標選中“Routing(配線規(guī)則)”選項下的“Width(走線寬度)”選項，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選擇“新鍵規(guī)則(X)”命令，如圖10-69所示，系統(tǒng)將生成一個新的寬度約束。使用鼠標單擊新生成的寬度約束，系統(tǒng)將彈出如圖10-70所示的對話框。圖10-69“新建規(guī)則(X)”命令圖10-70走線寬度約束對話框②在該對話框的“名稱”編輯框中輸入“Width”，然后設(shè)定該寬度規(guī)則的約束特性和范圍。在此設(shè)定該寬度規(guī)則應(yīng)用到整個板，所以在“第一個匹配對象的位置”區(qū)域欄中選擇“全部對象”復(fù)選框。

③在“約束”區(qū)域欄中設(shè)置寬度約束條件如下：“PreferredWidth(推薦寬度)”、“Minwidth(最小寬度)”、“MaxWidth(最大寬度)”均設(shè)置為“12?mil”。其他設(shè)置項為系統(tǒng)默認。此時在設(shè)計中該寬度約束規(guī)則將應(yīng)用到整個板。

在實際應(yīng)用中，有時需要單獨對某個網(wǎng)