1、.第一章 概述P 11、Protel簡(jiǎn)介  Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)是世界上第一套將EDA環(huán)境引入Windows環(huán)境的EDA開(kāi)發(fā)工具，是具有強(qiáng)大功能的電子設(shè)計(jì)CAD軟件，一向以其高度的集成性和擴(kuò)展性著稱于世。Protel99se是基于Windows98/NT/2000環(huán)境的新一代EDA工具。它具有原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板PCB設(shè)計(jì)、層次原理圖設(shè)計(jì)、報(bào)表制作、電路仿真以及邏輯器件設(shè)計(jì)等功能，是電子工程師進(jìn)展電子設(shè)計(jì)的最有用的軟件之一。12、介紹Protel的歷史1985 年 誕生 dos 版 Protel1991 年 Protel for Widows 1998 年 Protel98

2、0;   這個(gè) 32 位產(chǎn)品是第一個(gè)包含 5 個(gè)核心模塊的 EDA 工具 1999 年 Protel99    構(gòu)成從電路設(shè)計(jì)到真實(shí)板分析的完好體系。 2000 年 Protel99se  性能進(jìn)一步進(jìn)步，可以對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程有更大控制力。 2002 年 Protel DXP  集成了更多工具，使用方便，功能更強(qiáng)大。 2003 年 Protel 2004 對(duì)Protel DXP進(jìn)一步完善。 2006 年 Altium Designer 6.0成功推出，集成了更多工具，使用方便，功能更強(qiáng)大，特

3、別在PCB設(shè)計(jì)這一塊性能大大進(jìn)步。  13、Protel99se的主要組成部分原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)§ SCH設(shè)計(jì):原理圖Schematic設(shè)計(jì)§ SchLib設(shè)計(jì):原理圖元件庫(kù)的設(shè)計(jì)§印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)§ PCB設(shè)計(jì):印刷電路板圖的設(shè)計(jì)§ Printed Circuit Board§PCBLib設(shè)計(jì):元件封裝庫(kù)的設(shè)計(jì)1.4電路板設(shè)計(jì)步驟 一般而言，設(shè)計(jì)電路板最根本的過(guò)程可以分為三大步驟。 1. 電路原理圖的設(shè)計(jì) 電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是PROTEL的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)繪制一張電路原理圖。在這一過(guò)程中，要充分利用PROTEL所

4、提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確、精巧的電路原理圖。 2. 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表 網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)SCH與印制電路板設(shè)計(jì)PCB之間的一座橋梁，它是電路板自動(dòng)的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可從印制電路板中提取出來(lái)。 3. 印制電路板的設(shè)計(jì) 印制電路板的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)PROTEL的另外一個(gè)重要的部分PCB而言的，在這個(gè)過(guò)程中，我們借助PROTEL提供的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)電路板的版面設(shè)計(jì)，完成高難度的等工作。第二章 電路原理圖的設(shè)計(jì)21電路原理圖設(shè)計(jì)的一般步驟啟動(dòng)Protel99se電路原理圖編輯器設(shè)置電路圖圖紙大小以及版面在圖紙上放置需要設(shè)計(jì)的元器件對(duì)所放置

5、的元器件進(jìn)展布局布線 ERC電氣規(guī)那么檢查生成網(wǎng)絡(luò)表保存設(shè)計(jì)繪制的電路原理圖22啟動(dòng)Protel99se電路原理圖編輯器221 新建立計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件在電腦桌面上雙擊Protel99se的圖標(biāo)，點(diǎn)擊右上角的File文件中New新建選項(xiàng)，新建一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件*.ddb文件。在Database Flie Name可以修改數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱，系統(tǒng)默認(rèn)為：MyDesign.ddb。在Browse選項(xiàng)中可以更改保存的途徑。操作如以以下圖所示：圖2.1新建.ddb文件步驟一圖2.2新建.ddb文件步驟二圖2.3新建.ddb文件步驟三222新建原理圖文件 新建立計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)后，點(diǎn)擊進(jìn)入Documents，再點(diǎn)擊File

6、文件中的New Design新建文件選項(xiàng)，新建一個(gè)原理圖文件*.sch，系統(tǒng)默認(rèn)Sheet1.sch。操作步驟如以以下圖：圖2.4新建原理圖文件步驟一圖2.5新建原理圖文件步驟二圖2.6新建原理圖文件步驟三圖2.7新建原理圖文件步驟四23設(shè)置電路圖圖紙大小以及版面 用大小適宜的圖紙來(lái)繪制電路圖，可以使顯示和打印都相當(dāng)明晰，而且也比較節(jié)省磁盤(pán)存儲(chǔ)空間。設(shè)置圖紙大小:點(diǎn)擊可執(zhí)行菜單Design/Options選項(xiàng)，系統(tǒng)將彈出Documents Options 對(duì)話框，在其中選擇Sheet Options選項(xiàng)卡進(jìn)展設(shè)置。如以以下圖：圖2.8圖紙?jiān)O(shè)置步驟一圖2.9圖紙?jiān)O(shè)置步驟二24在圖紙上放置需要設(shè)計(jì)

7、的元器件241 裝入元件庫(kù)在向電路圖中放置元件之前，必須將該元件所在的元件庫(kù)載入內(nèi)存才行，假設(shè)一次載入過(guò)多的元件庫(kù)，將會(huì)占有較多的系統(tǒng)資源，同時(shí)也會(huì)降低應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。所以，最好的做法是只載入必要而常用的元件庫(kù)，其他特殊元件庫(kù)當(dāng)需要時(shí)再載入。裝載元件庫(kù)的步驟如下：1使用鼠標(biāo)單擊設(shè)計(jì)屏幕左側(cè)管理器中的Browse Sch 選項(xiàng)卡，然后單擊Add/Remove按鈕，屏幕將出現(xiàn)如圖2.10所示的元件庫(kù)添加/刪除對(duì)話框。用戶也可以選取菜單Design/Add/Remove Library 命令來(lái)翻開(kāi)此對(duì)話框。2在Design Explorer 99/Library/Sch文件夾下選取元件庫(kù)文件，然

8、后雙擊鼠標(biāo)或點(diǎn)擊Add按鈕，此元件庫(kù)文件就會(huì)顯示在Selected Files 框中，元件庫(kù)文件類(lèi)型為 .ddb文件。3點(diǎn)擊OK按鈕，完成該元件庫(kù)的添加。將所需要的元件庫(kù)添加到當(dāng)前的編輯環(huán)境下后，元件庫(kù)的詳細(xì)列表將顯示在設(shè)計(jì)管理器中。初學(xué)者可使用DOS環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)Protel DOS Schematic Libraries元件庫(kù)。圖2.10 添加元件庫(kù)242 放置元件1 從元件列表中直接選取。2 通過(guò)菜單命令Place/Part或直接單擊工具條上的，彈出如圖2.11圖2.11 放置元件Lib Ref：元件庫(kù)中的名稱輸入時(shí)要和系統(tǒng)默認(rèn)的名稱一樣Designator：元件的序號(hào)通常改成元件的

9、編號(hào)，如R1,R2Part Type：元件的型號(hào)通常改成元件的型號(hào)、單位等Footprint：元件的封裝形式印刷電路板的元件名稱注：VCC電源元件與GND接地元件有別于一般的電氣元件。它們必須通過(guò)菜單Place放置/Power Port電源接地符號(hào)或電路圖繪制工具欄上的按鈕調(diào)用，這時(shí)編輯窗口中會(huì)有一個(gè)隨鼠標(biāo)挪動(dòng)的電源符號(hào)，按Tab鍵，即出現(xiàn)如圖2.12所示的Power Port對(duì)話框。圖2.12 Power Port對(duì)話框在對(duì)話框中可以編輯電源屬性。 Net：修改電源符號(hào)的網(wǎng)絡(luò)名稱； Style：修改電源類(lèi)型；Orientation：修改電源符號(hào)放置的角度；其中電源類(lèi)型如以以下圖2.13圖2.

10、13電源類(lèi)型25對(duì)所放置的元器件進(jìn)展布局布線2.5.1 單個(gè)元件的挪動(dòng)用鼠標(biāo)對(duì)準(zhǔn)所需要選中的對(duì)象，然后按住鼠標(biāo)左鍵，在所選中的對(duì)象出現(xiàn)十字光標(biāo)，并在元件周?chē)霈F(xiàn)虛框時(shí)，表示已選中目的物，并可以挪動(dòng)該對(duì)象。拖動(dòng)鼠標(biāo)挪動(dòng)十字光標(biāo)，將其拖拽到用戶需要的位置，松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵即完成挪動(dòng)任務(wù)。2.5.2 多個(gè)元件的挪動(dòng)先按住鼠標(biāo)左鍵拖出一個(gè)虛框選中多個(gè)元件，被選中的元件被黃色的框包圍，或按住Shif鍵，使用鼠標(biāo)逐個(gè)選中所需要的元件，然后用鼠標(biāo)左鍵按住某個(gè)元件為基準(zhǔn)點(diǎn)拖動(dòng)到所需的位置。注：被選中的元件會(huì)被黃色框包住，取消選擇的方法是：按工具欄中的，或快捷鍵XA2.5.3 元件的旋轉(zhuǎn)Space 鍵：讓元件做逆時(shí)

11、針90o旋轉(zhuǎn)。X鍵：使元件左右翻轉(zhuǎn)程度方向Y鍵：使元件上下翻轉(zhuǎn)垂直方向2.5.4 元件的刪除使用鼠標(biāo)左鍵單擊元件，在元件周?chē)霈F(xiàn)虛框時(shí)，按鍵盤(pán)上的Delete鍵，即可刪除該元件。2.5.4 元件屬性的編輯雙擊元件的中心位置，彈出窗口如以以下圖2.14：Lib Ref：元件庫(kù)中的名稱,不會(huì)顯示在繪圖頁(yè)中。Footprint：元件的封裝形式印刷電路板的元件名稱Designator：元件的流水序號(hào)通常改成元件的編號(hào)，如R1,R2Part Type：元件的型號(hào)通常改成元件的型號(hào)、單位等Sheet Path：成為繪圖頁(yè)元件時(shí)，定義下層繪圖頁(yè)的途徑。Hidden Pins：是否2.5. 5布線當(dāng)所有電路對(duì)

12、象和電源元件放置完畢后，就要開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展連線操作。單擊電路繪制工具條如圖：2.15上的按鈕或執(zhí)行菜單命令Place/Wire。圖2.15開(kāi)場(chǎng)畫(huà)線：1點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。 2按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)，在轉(zhuǎn)折、終點(diǎn)處單擊一下鼠標(biāo)左鍵確定位置。 3按鼠標(biāo)右鍵可取消畫(huà)線狀態(tài)。本卷須知：1確定導(dǎo)線起點(diǎn)，即在管腳頭出現(xiàn)一個(gè)黑點(diǎn)。 2畫(huà)線工具是用電路繪制工具中的，不能用繪圖工具中的。為了整張圖紙美觀，畫(huà)導(dǎo)線要直，轉(zhuǎn)折處成直角。 2.6 ERC電氣規(guī)那么檢查 生成網(wǎng)絡(luò)表1) ERC電氣規(guī)那么檢查：使用Protel 99 SE的電氣規(guī)那么，即執(zhí)行菜單命令Tool/ERC彈出如圖：2.16對(duì)話框?qū)Ξ?huà)好的電路原理圖進(jìn)展

13、電氣規(guī)那么檢查。假設(shè)有錯(cuò)誤，根據(jù)錯(cuò)誤提示進(jìn)展相應(yīng)改正，改正過(guò)后再次執(zhí)行ERC，直到?jīng)]有錯(cuò)誤提示為止。圖2.162) 生成網(wǎng)絡(luò)表：網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)之間的橋梁，執(zhí)行菜單Design/Creat Netlist可以生成具有元件名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)表。2.7 原理圖設(shè)計(jì)實(shí)例練習(xí)1、繪制兩級(jí)阻容耦合三極管放大電路原理圖如圖2.17所示。 圖2.172、繪制雙路直流穩(wěn)壓電源電路原理圖如圖2.18所示。 第三章 PCB印刷電路板設(shè)計(jì)3.1印刷電路板設(shè)計(jì)的一般步驟1） 規(guī)劃電路板2） 裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝3） 元件布局4） 自動(dòng)布線5） 手動(dòng)調(diào)整6） 文件保存3.2

14、規(guī)劃電路板規(guī)劃電路板并定義電氣邊界的一般步驟： 1 單擊編輯區(qū)下方的標(biāo)簽 Keep Out Layer, 如圖3.1所示。即將制止布線層設(shè)置為當(dāng)前工作層，一般用于設(shè)置電路板的板邊界，以便將元件限制這個(gè)范圍之內(nèi)。 圖3.1 當(dāng)前的工作層設(shè)置為Keep Out Layer 2 單擊放置工作欄上的按鈕，也可以執(zhí)行“Place KeepoutTrack 命令。 3 執(zhí)行命令后，光標(biāo)會(huì)變成十字。將光標(biāo)挪動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢?，單擊鼠?biāo)左鍵，即可確定第一條邊的起點(diǎn)。然后拖動(dòng)鼠標(biāo)，將光標(biāo)挪動(dòng)到適宜位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可確定第一條邊的終點(diǎn)。假設(shè)已經(jīng)繪制了封閉的 PCB 的限制區(qū)域，雙擊限制區(qū)域的板邊，系統(tǒng)將會(huì)彈出如

15、圖3.2所示的“ Track 屬性對(duì)話框，在該對(duì)話框中可以準(zhǔn)確地進(jìn)展定位，并且可以設(shè)置工作層和線寬。 4 用同樣的方法繪制其他 3 條板邊，并對(duì)各邊進(jìn)展準(zhǔn)確編輯，使之首尾相連。最后繪制一個(gè)封閉的多邊形。 5 單擊鼠標(biāo)右鍵或按下 Esc 鍵取消布線狀態(tài)。圖3.2 “Track屬性對(duì)話框3.3裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝電路板規(guī)劃好后，接下來(lái)的任務(wù)是裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝。在裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝之前，必須裝入所需的元件封裝庫(kù)。假設(shè)沒(méi)有裝入元件封裝庫(kù)，在裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件的過(guò)程中程序?qū)?huì)提示找不到元件封裝，從而導(dǎo)致裝入過(guò)程失敗。3.3.1裝入元件庫(kù)根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，裝入設(shè)計(jì)印刷電路板所需要使用的幾個(gè)元件庫(kù)，其根本

16、步驟如下：1執(zhí)行“DesignAddRemove Library命令。2執(zhí)行該命令后，系統(tǒng)會(huì)彈出添加/刪除元件庫(kù)對(duì)話框，如圖3.3所示。在該對(duì)話框中，找出原理圖中的所有元件所對(duì)應(yīng)的元件封裝庫(kù)。選中這些庫(kù)，用鼠標(biāo)單擊按鈕【Add】，即可添加這些元件庫(kù)。在制作PCB時(shí)比較常用的元件封裝庫(kù)有：Advpcb.ddb、DC to DC.ddb、General IC.ddb等，用戶還可以選擇一些自己設(shè)計(jì)所需的元件庫(kù)。3加完所有需要的元件封裝庫(kù)，然后單擊【OK】圖：3.3 添加/刪除元件庫(kù)對(duì)話框3.3.2元件封裝在PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中，我們也用“元件Component這個(gè)概念，但它與原理圖中元件指的是元件電氣符

17、號(hào)不同。PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中的“元件指的是元件的外形封裝圖形。1、元件封裝的閱讀在裝入元件的封裝之前，首先要確定元件的封裝類(lèi)型。用戶可根據(jù)實(shí)際元件的外輪廓、引腳的排列和間距等因素，通過(guò)閱讀元件的封裝來(lái)決定。閱讀元件的封裝類(lèi)型可執(zhí)行菜單命令“Design/Browse Components此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖3.4所示的對(duì)話框。點(diǎn)擊相應(yīng)的元件封裝名，即可在右邊的窗口顯示出來(lái)。圖3.4 閱讀元件的封裝2、 元件封裝的裝入將對(duì)應(yīng)的元件封裝值裝入到原理圖中元件屬性框“Footprint即可。如圖3.5所示圖3.5 元件封裝值填入位置注：假設(shè)開(kāi)場(chǎng)繪制原理圖時(shí)，裝入了元件的封裝值，那么可進(jìn)展后面的操作。假設(shè)沒(méi)裝入

18、封裝值，那么需回到原理圖的元件屬性框?qū)⒃庋b值裝入。再存盤(pán)，重新生成網(wǎng)絡(luò)表，才可進(jìn)展后面的操作。3.3.3網(wǎng)絡(luò)表與元件的裝入 裝入元件庫(kù)和元件的封裝值后，就可以裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件了。網(wǎng)絡(luò)表與元件的裝入過(guò)程實(shí)際上是將原理圖設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)裝入印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)PCB的過(guò)程。 假設(shè)確定所需元件庫(kù)已經(jīng)裝入程序，那么用戶就可以按照下面的步驟將網(wǎng)絡(luò)表與元件裝入。1） 翻開(kāi)已經(jīng)創(chuàng)立的PCB文件2） 執(zhí)行命令“DesignLoad Nets3） 執(zhí)行該命令后，系統(tǒng)會(huì)彈出如圖3.4所示的裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件對(duì)話框。圖3.4 裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件4） 在Netlist File輸入選框中，輸入網(wǎng)絡(luò)表文件名。 假設(shè)不知道網(wǎng)絡(luò)表

19、文件所在位置，可以單擊對(duì)話框中的【Browse】按鈕，那么系統(tǒng)將彈出網(wǎng)絡(luò)表文件選擇對(duì)話框，在該對(duì)話框中，用戶可以選取網(wǎng)絡(luò)表目的文件。假設(shè)沒(méi)有設(shè)定封裝形式，或者封裝形式不匹配，那么在裝入網(wǎng)絡(luò)表時(shí)，會(huì)在列表框中顯示某些元件的錯(cuò)誤，這將不能正確加載該元件。用戶應(yīng)該返回電路原理圖。修改該元件的屬性，或電路連接，再重新生成網(wǎng)絡(luò)表，然后切換到PCB文件中進(jìn)展操作。5） 最后單擊【Execute】按鈕，即可實(shí)現(xiàn)裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件。結(jié)果如圖3.5所示 圖3.5 Execute后的狀態(tài)3.4元件布局雖然所有元件已經(jīng)釋放，但各元件的布局很不合理，需要重新調(diào)整，調(diào)整布局實(shí)際上是挪動(dòng)元件封裝，而調(diào)整布局的目的是為了便于

20、布線。1挪動(dòng)單個(gè)元件封裝。執(zhí)行菜單命令Edit/Move/Move后點(diǎn)擊元件封裝，或直接挪動(dòng)光標(biāo)到元件封裝上，按住鼠標(biāo)左鍵。挪動(dòng)元件封裝到適當(dāng)位置，松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵。2挪動(dòng)多個(gè)元件封裝。執(zhí)行菜單命令Edit/Select/Inside Area,或點(diǎn)擊工具欄的按鈕。挪動(dòng)光標(biāo)到目的元件封裝上，拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵選擇一矩形區(qū)域，把需要挪動(dòng)的所有目的元件封裝起來(lái)，框內(nèi)的元件被選取。挪動(dòng)光標(biāo)到目的元件封裝上，拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵，挪動(dòng)被選中的多個(gè)元件封裝到適宜的位置，松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵。撤消選中的區(qū)域可執(zhí)行菜單命令 Edit/Deselect/Inside Area，或點(diǎn)擊工具欄的按鈕。3.5 自動(dòng)布線1、定義規(guī)那么、自動(dòng)布線設(shè)定執(zhí)行Design/Rules命令，進(jìn)