6.1元器件庫概述6.2建立自己的原理圖元件庫6.3創(chuàng)建元件封裝6.4本章小結(jié)6.5習(xí)題

ProtelDXP提供了一個(gè)功能強(qiáng)大且完整的建立元件庫工具，即元件庫編輯器(LibraryEiditor)。執(zhí)行菜單命令“File\New\SchematicLibrary”，系統(tǒng)在項(xiàng)目管理器面板中自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)名為“Schlib1.SchLib”的元件庫，并顯示原理圖庫文件編輯窗口和SCHLibrary工作面板，如圖6-1所示。6.1元器件庫概述圖6-1原理圖庫文件編輯窗口元件庫編輯器窗口與原理圖編輯窗口類似，不同的是在元件庫編輯器窗口的中心有一個(gè)十字坐標(biāo)軸將元件編輯區(qū)域劃分為四個(gè)象限，通常在第四象限內(nèi)繪制元件圖形。

單擊LibraryEditor標(biāo)簽，就可以看到元件庫編輯管理器工作面板，如圖6-2所示。圖6-2元件庫編輯管理器工作面板元件庫編輯管理器工作面板由四部分組成：

1)元件(Component)區(qū)域

Components區(qū)域的主要功能是查找、選擇及取用元件。當(dāng)打開一個(gè)元件庫時(shí)，元件列表就會(huì)羅列出本元件庫內(nèi)所有元件的名稱。若要取用元件，只要將光標(biāo)移動(dòng)到該元件名稱上，然后單擊“Place”按鈕即可。如果直接雙擊某個(gè)元件名稱，也可以取出該元件。

(1)第一行空白編輯框，用于篩選元件。當(dāng)在該編輯框輸入元件名的開始字符時(shí)，在元件列表中將會(huì)只顯示以這些字符開頭的元件。

(2)“Place”按鈕的功能是將所選元件放置到原理圖中。單擊該按鈕后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到原理圖設(shè)計(jì)界面，同時(shí)原理圖元件庫編輯器退到后臺(tái)運(yùn)行。

(3)“Delete”按鈕的功能是從元件庫刪除元件。

(4)“Edit”按鈕。單擊該按鈕后系統(tǒng)將啟動(dòng)元件屬性對(duì)話框，此時(shí)可以設(shè)置元件的相關(guān)屬性。

2)別名(Aliases)區(qū)域

該區(qū)域的顯示框用于顯示選中元器件的別名。單擊“Add”按鈕，可為元器件列表框中選中的元器件添加一個(gè)用戶自定義的別名；單擊“Delete”按鈕，可刪除選中的別名；單擊“Edit”按鈕，可編輯當(dāng)前選中的別名。

3)管腳(Pins)區(qū)域

顯示在元器件列表框中選中的元器件的管腳信息，包括管腳序號(hào)、管腳名稱和管腳類型等信息，同樣也可以單擊“Add”、“Delete”或“Edit”按鈕操作。

4)模塊(Model)區(qū)域

該區(qū)域可以設(shè)置多個(gè)與某個(gè)原理圖元器件相對(duì)應(yīng)的“PCBfootprintmodels”，或添加與仿真和信號(hào)完整性分析相對(duì)應(yīng)的模塊文件(modelfile)，后面將給予介紹。

關(guān)于元件庫編輯管理器的具體使用將在后面詳細(xì)介紹。首先執(zhí)行菜單命令“File\New\SchematicLibrary”，建立新原理圖庫元件項(xiàng)目，如圖6-1所示。然后執(zhí)行“File\Saveas”命令，選擇合適的路徑保存項(xiàng)目。

單擊LibraryEditor標(biāo)簽，打開原理圖元件編輯器，可以看到在Components欄中系統(tǒng)已經(jīng)建立了一個(gè)名為“Component-1”的元件。

選中Component-1元件，執(zhí)行“Tools\RenameComponent”命令，在打開的NewComponentName對(duì)話框中修改元件名為“LM348N”，如圖6-3所示。6.2建立自己的原理圖元件庫圖6-3元件重命名對(duì)話框6.2.1原理圖元件編輯菜單和工具欄

原理圖元件編輯環(huán)境下的菜單與原理圖編輯環(huán)境下的主菜單類似，包括文件管理菜單(File)、編輯菜單(Edit)、顯示菜單(View)等。

執(zhí)行命令“View\Toolbars\SchLibDrawing”可激活如圖6-4所示的原理圖元件繪圖工具欄。利用給出的繪圖工具可以繪制直線、貝塞爾曲線、橢圓、多邊形、標(biāo)注文字、新建元器件、添加子件、繪制矩形、繪制圓角矩形、粘貼圖片、粘貼圖片陣列以及繪制元器件引腳等。圖6-4原理圖元件繪圖工具欄在原理圖庫編輯環(huán)境下，ProtelDXP還提供了大量的電氣連接工具和邏輯符號(hào)工具。執(zhí)行命令“View\Toolbars\SchLibIEEE”，可激活如圖6-5所示的SchLibIEEE工具欄。

利用SchLibIEEE工具欄提供的工具，可以放置觸發(fā)器符號(hào)、集電極開路符號(hào)、延時(shí)符號(hào)等一系列標(biāo)志，為元器件的繪制提供了方便。工具欄上各按鈕功能如表6-1所示。圖6-5SchLibIEEE工具欄表6-1SchLibIEEE繪圖工具欄6.2.2繪制原理圖元件體

在完成上面的工作之后，就可以開始繪制元件了。

(1)執(zhí)行命令“Tools\DocumentOptions”，在彈出的LibraryEditorWorkspace對(duì)話框中修改元件編輯環(huán)境參數(shù)，如圖6-6所示，這里修改Snap參數(shù)為“1mil”。圖6-6LibraryEditorWorkspace對(duì)話框

(2)定位坐標(biāo)原點(diǎn)。如果編輯區(qū)的坐標(biāo)不在原點(diǎn)，執(zhí)行命令“Edit\Jump\Origin”，將光標(biāo)重新定位到原點(diǎn)。

(3)繪制運(yùn)算放大器符號(hào)。執(zhí)行“Place\Polygon”命令，或選擇SchLibDrawing工具欄中的按鈕，繪制一個(gè)三角形，三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0，-10)、(30，-30)和(0，-50)。

(4)雙擊繪制好的三角形，在彈出的Polygon對(duì)話框中修改三角形的參數(shù)，如圖6-7所示。這里修改FillColor為無色，BorderWidth為“Small”，其它參數(shù)默認(rèn)。調(diào)整參數(shù)后的三角形如圖6-8所示。

圖6-7Polygon對(duì)話框圖6-8修改參數(shù)后的三角形(5)繪制元件管腳。執(zhí)行命令“Place\Pins”，或者選擇工具欄中的按鈕，光標(biāo)將變成管腳形狀。按【Space】鍵調(diào)整管腳方向，在合適的位置放置五個(gè)管腳，全部放置完成后的圖形如圖6-9所示。圖6-9全部放置完管腳后的器件符號(hào)

(6)調(diào)整管腳屬性。雙擊需要編輯的元件管腳，或在SchLibrary工作面板中選中需要編輯的管腳后單擊“Edit”按鈕，將顯示PinProperties對(duì)話框，如圖6-10所示。

對(duì)于管腳1、2、3分別修改其DisplayName為1、2、3，Visible選項(xiàng)為不顯示；Designator分別為1、2、3，選中其后的Visible復(fù)選框。ElectricalType設(shè)置為“Passive”，length值為“20mil”。對(duì)于管腳4和11，因?yàn)樗鼈兪切酒碾娫垂苣_，所以除了DisplayName、Visible設(shè)置項(xiàng)與上面的設(shè)置類似外，Designator分別設(shè)置為“V+”和“V-”，在ElectricalType下拉列表中選擇“Power”選項(xiàng)，length值為“30mil”。有時(shí)候不需要顯示電源管腳，這時(shí)可選中Graphical欄中的Hidden復(fù)選框。設(shè)置芯片的PartNumber值為1。

執(zhí)行命令“Place\TextString”，或選擇工具欄中的按鈕，在圖中繪制同相輸入端和反向輸入端符號(hào)。繪制完成的元件圖形如圖6-11所示。

圖6-10PinProperties對(duì)話框

圖6-11繪制完成的元件圖形

(7)繪制復(fù)合封裝。因?yàn)長M348N屬于復(fù)合封裝元件，即一個(gè)元件體內(nèi)具有多個(gè)功能完全相同的功能模塊，這些獨(dú)立的功能模塊共享同一個(gè)封裝，但在原理圖電路中是獨(dú)立使用的，即每一個(gè)功能模塊都必須有一個(gè)獨(dú)立的符號(hào)。對(duì)于這類含有多個(gè)功能模塊的元件，需要為每個(gè)功能模塊繪制獨(dú)立的與分立元件類似的符號(hào)，各模塊之間通過一定的方法建立相應(yīng)的關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)整體。在LM348N中包含有4個(gè)相互獨(dú)立的運(yùn)算放大器單元，在前面我們繪制了第一部分Part1，下面就來繪制其余部分。首先選擇剛才繪制好的元件符號(hào)(具體方法可以參考前面章節(jié)中對(duì)象選擇操作)，接著選擇命令“Edit\Copy”，將選定的內(nèi)容復(fù)制到剪貼板中。

然后進(jìn)行“Tools\NewPart”操作，系統(tǒng)將顯示一個(gè)空白的元件設(shè)計(jì)區(qū)。選擇“Edit\Paste”命令，將剛才的元件符號(hào)復(fù)制到圖紙上。重復(fù)第(6)步調(diào)整管腳屬性操作，將1、2、3管腳分別改為7、6、5管腳。調(diào)整完成后的第二部分模塊圖形如圖6-12所示。

重復(fù)以上操作，繪制其它兩個(gè)單元模塊。繪制完成后，在庫元件編輯工作面板中將顯示所有的單元模塊，如圖6-13所示。

圖6-12第二部分模塊圖形

圖6-13所有的單元模塊6.2.3設(shè)置原理圖元件屬性

繪制好原理圖元件后，還要設(shè)置與之相關(guān)的一些屬性，這些屬性決定了該元件使用時(shí)的性質(zhì)，如默認(rèn)標(biāo)識(shí)、PCBFootprint以及仿真模型等參數(shù)。設(shè)置元件屬性的步驟如下：

(1)在LibraryEditor工作面板中選中要編輯的元件，單擊“Edit”按鈕顯示ComponentProperties對(duì)話框，如圖6-14所示。圖6-14ComponentProperties對(duì)話框

(2)在Designator對(duì)話框中輸入“U？”，使用“？”表示允許元件標(biāo)識(shí)號(hào)自動(dòng)增加。在Comment中輸入“OP”，表示此元件為運(yùn)算放大器。

(3)單擊ComponentProperties對(duì)話框左下角的“EditPins”按鈕，可打開如圖6-15所示的ComponentPinEditor窗口。此窗口中顯示了元件所有管腳的信息，可以在此窗口中對(duì)元件管腳進(jìn)行再一次編輯修改。

到此為止就完成了原理圖符號(hào)LM348N的繪制工作。圖6-15ComponentPinEditor窗口6.2.4為原理圖文件添加模型

繪制完原理圖符號(hào)以后，作為應(yīng)用來說還是不完整的，因?yàn)槿鄙貾CBFootprint、Simulation等模型參數(shù)，這樣就無法進(jìn)行電路的仿真和最終PCB的設(shè)計(jì)工作。所以在完成上面原理圖符號(hào)的繪制工作后，還需要為原理圖添加各種模型，這里以上面繪制的LM348N為例，介紹Footprint模型的添加過程。

(1)在原理圖庫編輯器LibraryEditor下方的Model欄中單擊“Add”按鈕，打開如圖6-16所示的AddNewModel對(duì)話框。在ModelType下拉列表中選擇“Footprint”選項(xiàng)，系統(tǒng)將彈出PCBModel窗口，如圖6-17所示。

圖6-16AddNewModel對(duì)話框

圖6-17PCBModel窗口

(2)單擊?“Browse”

按鈕，彈出如圖6-18所示的BrowseLibraries窗口，在上面的Libraries下拉列表中選擇想要裝入的PCB庫。如果沒有，單擊Libraries欄右側(cè)的按鈕，顯示如圖6-19所示的AddRemoveLibraries對(duì)話框。

(3)單擊AddRemoveLibraries對(duì)話框下方的“AddLibrary”按鈕，在打開的庫文件中選擇想要加載的PCB庫文件。這里要加入的是PCB模型，故需在Altium\Library\Pcb文件夾下尋找。LM348N是雙列直插元件，所以這里加載Pcb文件夾下的“Dual-In-LinePackage.PcbLib”庫文件，如圖6-20所示。圖6-18BrowseLibraries窗口圖6-19AddRemoveLibraries對(duì)話框圖6-20添加PCB庫文件

(4)添加PCB模型。LM348N為雙列直插14腳元件，故在打開的庫文件Dual-In-LinePackage.PcbLib中選擇“DIP-14\D19.7”，如圖6-21所示。圖6-21選擇PCB模型

(5)單擊“OK”鍵確定，可以看到原理圖庫編輯器LibraryEditor工作面板下方的Model欄中已經(jīng)出現(xiàn)剛才選擇的PCB模型，如圖6-22所示。

這樣，我們就完成了元件LM348N的編輯工作。如果想在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)使用此元件，只需將該庫文件裝載到元件庫中取用即可。圖6-23所示為一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)中取用三次LM348N后的圖形。圖6-22加載Footprint模型后的元件圖6-23新建原理圖元件的使用示例6.3創(chuàng)建元件封裝6.3.1手工創(chuàng)建元件封裝手工創(chuàng)建元件封裝，實(shí)際上就是利用Protel提供的繪圖工具按照器件的實(shí)際尺寸繪制元件的封裝。執(zhí)行菜單命令“File\New\PCBLibrary”，啟動(dòng)元件封裝編輯器，如圖6-24所示。圖6-24元件封裝編輯器窗口在新建一個(gè)元件封裝時(shí)一般也要先設(shè)置一些基本參數(shù)，如量度單位、過孔式樣等。執(zhí)行“Tools\LibraryOptions”命令，系統(tǒng)彈出如圖6-25所示的面板選項(xiàng)對(duì)話框。其中可以設(shè)置封裝編輯參數(shù)，例如量度單位(MeasurementUnit)、移動(dòng)?xùn)鸥?SnapGrid)、器件柵格(ComponentGrid)、電氣柵格(ElectricalGrid)、可視柵格(VisibleGrid)，以及圖紙位置和圖紙大小等。圖6-25面板選項(xiàng)對(duì)話框設(shè)置好環(huán)境參數(shù)后就可以創(chuàng)建元器件封裝了。手工創(chuàng)建元件封裝的一般步驟如下：

(1)執(zhí)行菜單命令“Tools\NewComponent”，這里我們要手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)元件封裝，不想使用向?qū)В栽趶棾龅膶?duì)話框中選擇“Cancel”按鈕，就可以建立一個(gè)空白的元件

封裝。

(2)執(zhí)行“Edit\Jump\NewLocation”命令，系統(tǒng)彈出如圖6-26所示的光標(biāo)位置設(shè)置框，在其中的X-Location和Y-Location中輸入“0mil”，將當(dāng)前坐標(biāo)移到原點(diǎn)。一般在進(jìn)行元件封裝編輯時(shí)，需要將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定在原點(diǎn)。圖6-26光標(biāo)位置設(shè)置框(3)執(zhí)行“Place\Pad”命令，或單擊繪圖工具欄中的按鈕，此時(shí)光標(biāo)變?yōu)槭中螤睿虚g帶有一個(gè)焊盤，移動(dòng)焊盤到合適位置，單擊鼠標(biāo)放置。由于LM438N為雙列直插14引腳的芯片，故這里設(shè)置第一個(gè)焊盤(一號(hào)焊盤)的坐標(biāo)為(-300，-150)。這些數(shù)據(jù)在繪制元件封裝前應(yīng)該事先測(cè)量好，或是查芯片資料也可以找到。另外，1號(hào)焊盤的形狀設(shè)為矩形，其它為圓形。

在放置焊盤前，單擊【Tab】鍵，進(jìn)入焊盤屬性對(duì)話框，從中可設(shè)置焊盤屬性，如圖6-27所示，也可在焊盤放置完成后雙擊該焊盤打開此對(duì)話框。設(shè)置好的焊盤參數(shù)如圖6-27所示。圖6-27焊盤屬性設(shè)置對(duì)話框

(4)按照同樣的方法，以水平間距100mil，垂直間距300mil放置其余焊盤。需要注意的是焊盤所在的層位是Multi-Layer。放置完成所有焊盤后的圖形如圖6-28所示。圖6-28放置焊盤后的圖形

(5)點(diǎn)擊編輯界面下的TopOverlay標(biāo)簽，將工作層切換到頂層絲印層。執(zhí)行“Place\Line”命令或單擊繪圖工具欄中的

按鈕，繪制元件外形輪廓。雙列直插DIP-14的外形輪廓由一個(gè)開口矩形和一個(gè)半圓弧組成，繪制半圓弧可執(zhí)行菜單命令“Place\Ace”或按鈕。繪制完元件外形后的圖形如圖6-29所示。

(6)繪制完成后，該元件的封裝就創(chuàng)建成功。保存該封裝后就可以在以后的設(shè)計(jì)中調(diào)用了。圖6-29繪制完成的元件封裝6.3.2利用向?qū)?chuàng)建元件封裝

除了手工創(chuàng)建元件封裝外，系統(tǒng)還提供了元件封裝向?qū)?，利用向?qū)Э梢詣?chuàng)建一些常用的器件封裝。利用向?qū)?chuàng)建元件封裝的過程如下：

(1)執(zhí)行菜單命令“File\New\PCBLibrary”，啟動(dòng)元件封裝編輯器。

(2)執(zhí)行菜單命令“Tools\NewComponent”，系統(tǒng)彈出如圖6-30所示的封裝向?qū)Т翱?。圖6-30元件封裝向?qū)Т翱?/p>

(3)單擊“Next”按鈕，進(jìn)入如圖6-31所示的封裝樣式選擇窗口。其中包括了常用的元件封裝類型，例如電阻封裝(Resistors)、電容封裝(Capacitors)、二極管封裝(Diodes)、雙列直插封裝(Dualin-linePackage，DIP)、四邊引出扁平封裝(QuadPacks，QUAD)、小尺寸封裝(SmallOutlinePackage，SOP)等等。本例中LM438N的封裝類型為雙列直插，故選擇DIP。對(duì)話框的下面是封裝度量單位，可以選擇需要的度量單位如英制(Imperial)或米制(Metric)。圖6-31封裝樣式選擇窗口

(4)單擊“Next”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖6-32所示的焊盤尺寸設(shè)置窗口，在其中可以對(duì)焊盤尺寸進(jìn)行設(shè)置。本例中設(shè)置的焊盤參數(shù)如圖6-32中所示。

(5)設(shè)置好焊盤尺寸后單擊“Next”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖6-33所示的引腳間距窗口。其中用戶可以設(shè)置引腳的縱向、橫向間距。本例中設(shè)置的參數(shù)如圖6-33所示。圖6-32焊盤尺寸設(shè)置窗口圖6-33引腳間距窗口

(6)設(shè)置好引腳間距后單擊“Next”按鈕，進(jìn)入元件