1、. 第四章：繪制PCB圖第一節(jié)：用同步器新建PCB文件本書已經(jīng)介紹過新建各種文件的方法，是用菜單命令新建文件，這里介紹的是用同步器新建PCB文件。在電路圖1.sch里執(zhí)行菜單命令Design設(shè)計(jì)/Update PCB更新PCB。如圖4-1-1。這時(shí)候由同步器在電路圖1.sch相同路徑里新建了一個(gè)名為電路圖1.pcb的PCB文件，并自動(dòng)打開電路圖1.pcb文件，同步器對(duì)話框也隨之出現(xiàn)，如圖4-1-2。用鼠標(biāo)點(diǎn)同步器對(duì)話框的Cancel按鈕，取消同步器對(duì)話框，新建PCB文件就完成了，這就是在有了原理圖文件的情況下新建PCB文件的最1 快方法。 第二節(jié)：設(shè)置PCB繪圖區(qū)頁(yè)面顯示風(fēng)格執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Op

2、tions選項(xiàng)/Display顯示，如圖4-2-1。就彈出參數(shù)選擇對(duì)話框，用鼠標(biāo)選中Colors頁(yè)面，如圖4-12-2，這個(gè)對(duì)話框左下角的兩個(gè)按鈕Default Colors按鈕是默認(rèn)顏色，Classic Colors按鈕是古典顏色，用鼠標(biāo)分別點(diǎn)這2 兩個(gè)按鈕，然后點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)，就可以轉(zhuǎn)換兩種不同的顯示風(fēng)格。如圖4-2-2。默認(rèn)顏色顯示風(fēng)格如圖4-2-3。 3 古典顏色顯示風(fēng)格如圖4-2-4。對(duì)于使用者，這兩種不同的顯示風(fēng)格是蘿卜白菜各有所愛，有人認(rèn)為，默認(rèn)顏色顯示風(fēng)格顯示明亮，有利于觀察很小的細(xì)節(jié)，古典顏色顯示風(fēng)格顯示暗淡，可以保護(hù)視力，筆者認(rèn)為，只要使用電腦，就會(huì)損傷視力，損傷視力的主要

3、原因并不在于顯示風(fēng)格，要保護(hù)視力，就少用電腦，或者合理安排使用時(shí)間，每半小時(shí)就休息一下，往遠(yuǎn)處眺望一會(huì)兒。讀者需要什么顯示風(fēng)格，可以根據(jù)自己的愛好選擇，本書為了獲得明亮清晰的界面圖，PCB一律采用默認(rèn)顏色顯示風(fēng)格，Protel99SE安裝后PCB作圖區(qū)默認(rèn)的顯示風(fēng)格是古典顏色顯示風(fēng)格。 4 第三節(jié)：顯示屏顯示電路板的正確方位 這個(gè)問題對(duì)于已經(jīng)入門的讀者或者高手來(lái)說，純屬多余，但是，對(duì)于初學(xué)者，很有必要強(qiáng)調(diào)，顯示屏顯示電路板的正確方位，是相當(dāng)于實(shí)際電路板元件面的透視圖，初學(xué)電路繪圖把PCB畫反的情況大有人在，這樣的PCB繪制得再好，按照正常工藝制作出來(lái)的電路板是廢品，Protel的PCB文件和P

4、CB庫(kù)文件，均是元件面的透視圖。有一個(gè)比較好的方法可以防止PCB畫反，在PCB圖里放置一個(gè)Protel自帶庫(kù)的封裝DIP8集成電路，當(dāng)擺放位置如圖4-3-1時(shí)，元件的1腳焊盤在左上角，那就對(duì)了，如果元件的1腳焊盤是在左下角，那一定是反了，還可以清楚地看到，1腳焊盤設(shè)置為方形，原因之一，就是為了防止把PCB畫反。 5 第四節(jié)：關(guān)于繪圖中使用長(zhǎng)度單位的制式 在Protel電路繪圖中，無(wú)論是原理圖還是PCB圖，絕大多數(shù)情況下，必須使用英制單位，特別是PCB圖，使用英制單位十分重要，不要以為英制單位是外國(guó)人使用的，因?yàn)槟壳暗碾娮釉?，管腳的排列以英制單位為主，以公制單位排列管腳的元件很少，就說最常見的

5、DIP封裝的集成電路，兩個(gè)管腳的距離是100mil，相當(dāng)于公制的2.54mm，9014三極管兩個(gè)管腳的距離也是50mil，硬是要用公制繪圖，計(jì)算尺寸實(shí)在不方便，用公制尺寸測(cè)量元件管腳幾乎都不是整數(shù)，在設(shè)置網(wǎng)格、設(shè)置捕獲網(wǎng)格以及焊盤大小，還有放置線的時(shí)候，也必須用英制，只有這樣，才能準(zhǔn)確快速地繪制出高質(zhì)量的PCB圖。熟悉英制尺寸僅僅是一個(gè)過程，一旦使用，很快就可以掌握，下面列出公英制的長(zhǎng)度單位換算： 1 foot（英尺）=12 inchec（英寸）= 0.3048 metre（米） 1 inch（英寸）=1000mil（毫英寸）=25.4millimetres（毫米） 100mil（毫英寸）=2

6、.54millimetres（毫米） 在實(shí)際繪圖中，只有設(shè)置鉆孔尺寸的時(shí)候需要設(shè)置為公制尺寸，或者自制元件時(shí)，確實(shí)遇到公制管腳的元件，可以把Protel度量尺寸的制式設(shè)置為公制，執(zhí)行菜單命令View Toggle Units公/英制轉(zhuǎn)換，這條命令就可以轉(zhuǎn)換公英制。也6 可以按鍵盤上的Q鍵快速轉(zhuǎn)換。第五節(jié)：定義相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn) Protel的PCB圖作圖區(qū)圖紙非常大，具體尺寸是9999mil9999mil，相當(dāng)于公制的2.5米2.5米左右，這么大的圖紙，PCB圖放在哪個(gè)位置繪制比較好呢？從方便移動(dòng)圖紙的角度考慮，如果繪制的PCB不大于10英寸10英寸時(shí)，那么，PCB圖的左下角應(yīng)該在絕對(duì)坐標(biāo)（X：50

7、00mil，Y：5000mil）時(shí)比較合適，Protel的作圖區(qū)在第一象限，整個(gè)作圖區(qū)的左下角是絕對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)，相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)定義在絕對(duì)坐標(biāo)（X：5000mil，Y：5000mil）處，就相當(dāng)于繪制的PCB的左下角是相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)，這樣定義，移動(dòng)圖紙方便，計(jì)算PCB尺寸也很方便。用鼠標(biāo)點(diǎn)主工具欄倒數(shù)第四項(xiàng)圖標(biāo)，就是像“井”字的圖標(biāo)，如圖4-5-1， 7 彈出設(shè)置移動(dòng)網(wǎng)格對(duì)話框，把其中的欄目值改為1000，如圖4-5-2，注意：沒有必要改為1000mil，這時(shí)候是英制，1000，Protel默認(rèn)為1000mil，也就是1英寸，ProtelPCB圖其它方面的設(shè)置，也是如此。用鼠標(biāo)點(diǎn)放置工具欄第七項(xiàng)圖標(biāo)，

8、鼠標(biāo)光標(biāo)上出現(xiàn)一個(gè)十字，這就是放置相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)狀態(tài)，移動(dòng)鼠標(biāo)，觀察作圖區(qū)左邊最下面的狀態(tài)欄的絕對(duì)坐標(biāo)值，移動(dòng)到（X：5000mil，Y：5000mil）處，點(diǎn)一下鼠標(biāo)左鍵，定義相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)就完成了，如圖4-5-3。 8 第六節(jié)：定義PCB邊框1、選擇工作層面為禁止布線層用鼠標(biāo)點(diǎn)作圖區(qū)下面的工作層面標(biāo)簽，選KeepOutLayer（禁止布線層），當(dāng)前工作層面就是禁止布線層了，如圖4-6-1。2、放置線定義板框執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Place Track放置線，如圖4-6-2，鼠標(biāo)光標(biāo)上出現(xiàn)一個(gè)十字，這就是放置線的狀態(tài)， 9 在PCB圖里放置線的方法和在原理圖里放置線的方法幾乎一樣，不好找到相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)，

9、可以執(zhí)行Ctri+End，鼠標(biāo)光標(biāo)就移動(dòng)到相對(duì)坐標(biāo)園點(diǎn)上了，放置一個(gè)1000mil1000mil的方框，如圖4-6-3。用鼠標(biāo)點(diǎn)主工具欄第七項(xiàng)圖標(biāo)，把定義的PCB放大適合整個(gè)作圖區(qū)，如圖4-6-4。 10 第七節(jié)：設(shè)置網(wǎng)格 網(wǎng)格的作用是元件布局、放置線、移動(dòng)元件編號(hào)等操作的參考，合理使用網(wǎng)格，是繪制出精美的PCB圖的重要保證，執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Options選項(xiàng)/Layers，如圖4-7-1。彈出層選項(xiàng)對(duì)話框，選中Layers區(qū)塊System區(qū)塊的Visible Grid1（可視網(wǎng)格1），并把Visible Grid1的值設(shè)置為100，如圖4-7-2。 11 點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)，可視網(wǎng)格1就出現(xiàn)了，如

10、圖4-7-3。第八節(jié)：添加PCB圖庫(kù)文件用鼠標(biāo)點(diǎn)主工具欄第一項(xiàng)圖標(biāo)，打開設(shè)計(jì)管理器，選中Browse PCB頁(yè)面，再用鼠標(biāo)點(diǎn)Browse區(qū)塊的下拉箭頭，選擇第三項(xiàng)Libraries（庫(kù)），如圖4-8-1， 12 設(shè)計(jì)管理器就成為PCB圖庫(kù)管理器，如圖4-8-2，可以看到，PCB圖庫(kù)文件已經(jīng)添加，如果需要的庫(kù)文件沒有添加，就用鼠標(biāo)點(diǎn)Browse區(qū)塊的Add/Remove按鈕， 就彈出添加庫(kù)文件目錄對(duì)話框，如圖4-8-3，在搜尋欄目里找到D：我的電路設(shè)計(jì)我的電路設(shè)計(jì).ddb數(shù)據(jù)庫(kù)文件的路徑，用鼠標(biāo)雙擊這個(gè)文件，就添加在Selected Files欄目里，點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)，需要的庫(kù)文件就添加到設(shè)計(jì)管理

11、器，這些操作，和原理圖里添加庫(kù)文件的操作是一樣的，也已經(jīng)講到，Protel99SE添加庫(kù)文件，實(shí)際上就是添加數(shù)據(jù)庫(kù)文件，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件里同時(shí)存在原理圖、PCB圖文件和原理圖、PCB圖庫(kù)文件，在原理圖里添加數(shù)據(jù)庫(kù)文件只會(huì)添加原理圖庫(kù)文件，在PCB圖里添加數(shù)據(jù)庫(kù)文件也只會(huì)添加PCB圖庫(kù)文件，絕對(duì)不會(huì)錯(cuò)位。 13 第九節(jié)：用同步器更新PCB圖用鼠標(biāo)點(diǎn)作圖區(qū)上面的文件標(biāo)簽，選中電路圖1.sch，回到原理圖，在電路圖1.sch里執(zhí)行菜單命令Design設(shè)計(jì)/Update PCB更新PCB，由于已經(jīng)新建PCB圖文件，同步器在原理圖里出現(xiàn)，如圖4-9-1。 14 同步器對(duì)話框的設(shè)置如圖4-9-2，這里需要注

12、意的是，Components區(qū)塊的兩個(gè)欄目必須全部選中，Update Component Footprints是更新元件，Delete Components是刪除元件，只有這兩個(gè)欄目全部選中，才能保證原理圖和PCB圖100%的同步。用鼠標(biāo)點(diǎn)Preview Changes按鈕，預(yù)覽變化，也就是預(yù)覽更新結(jié)果，如圖4-9-3，這個(gè)對(duì)話框顯示的內(nèi)容是沒有錯(cuò)誤。15 用鼠標(biāo)點(diǎn)Execute（執(zhí)行）按鈕，原理圖元件對(duì)應(yīng)的PCB圖封裝就放置到PCB圖里了，用鼠標(biāo)點(diǎn)作圖區(qū)上面的文件標(biāo)簽，選中電路圖1.pcb，再用鼠標(biāo)點(diǎn)主工具欄第七項(xiàng)圖標(biāo)，所有的元件和PCB邊框適合整個(gè)作圖區(qū)，如圖4-9-4?？梢钥吹?，PCB元

13、件已經(jīng)放置到PCB圖里了，第一次使用同步器更新PCB圖時(shí)，PCB圖元件會(huì)被一個(gè)正方形的綠網(wǎng)罩住，用鼠標(biāo)拖動(dòng)這個(gè)網(wǎng)，元件也隨之移動(dòng)，刪除這個(gè)網(wǎng)，用鼠標(biāo)單擊這個(gè)網(wǎng)無(wú)元件的任何部位，按鍵盤上的Delete鍵，就刪除了這個(gè)綠網(wǎng)，以后再更新PCB圖時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)了。再把所有的元件和PCB邊框適合整個(gè)作圖區(qū)，如圖4-9-5。 16 第十節(jié)：設(shè)置焊盤和過孔的鉆孔顏色 Protel99SE安裝后，PCB圖默認(rèn)的焊盤和過孔的鉆孔顏色非常暗，以至于無(wú)法看清楚焊盤和過孔的編號(hào)和網(wǎng)絡(luò)號(hào)，最好重新設(shè)置焊盤和過孔的鉆孔顏色。執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Options選項(xiàng)/Display顯示，彈出參數(shù)選擇對(duì)話框，用鼠標(biāo)選中Colors頁(yè)面

14、，如圖4-10-1， Colors頁(yè)面System區(qū)塊的Pad Holes是焊盤鉆孔顏色，Via Holes是過孔鉆孔顏色，用鼠標(biāo)分別點(diǎn)這兩個(gè)項(xiàng)目的顏色，就彈出更改顏色對(duì)話框，這里把焊盤鉆孔顏色設(shè)置為顏色號(hào)為232的淡蘭色，過孔鉆孔顏色設(shè)置為顏色號(hào)為215的淡粉紅色，設(shè)置后的效果如圖4-10-2，三極管右邊故意放置了一個(gè)過孔，便于觀察過孔鉆孔顏色。 17 第十一節(jié)：制定PCB圖設(shè)計(jì)規(guī)則繪制PCB圖需要強(qiáng)制性制定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)構(gòu)成設(shè)計(jì)規(guī)則。設(shè)計(jì)規(guī)則直接影響成品PCB的電氣性能和制作成本，最重要的設(shè)計(jì)規(guī)則有三項(xiàng)：安全間距、線寬、焊盤（包括過孔）大小。安全間距，是指PCB圖不同電氣連接之間的最小安全

15、距離；線寬，是指各個(gè)層面最合適的線寬度；焊盤大小，是指PCB圖里焊盤最合適的大小。其中，安全間距可以根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框里制定，線寬在設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框里制定一個(gè)范圍，焊盤大小可以在繪圖時(shí)手工定義。1、制定安全間距執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Rules規(guī)則，如圖4-11-1， 18 就彈出設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框，如圖4-11-2，Routing頁(yè)面Rule Classes區(qū)塊第一項(xiàng)就是安全間距，用鼠標(biāo)雙擊Rule Followed By Router欄目里的蘭色部分，或者按Properties按鈕， 就彈出安全間距對(duì)話框，如圖4-11-3，把Edit Rule頁(yè)面Rule Attributes區(qū)塊Minimum

16、 Clearance欄目的值改為20（mil），然后點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)。 19 2、制定線寬用鼠標(biāo)拖動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框Routing頁(yè)面Rule Classes區(qū)塊的滾動(dòng)條，最后一項(xiàng)是線寬設(shè)置，按Properties按鈕，如圖4-11-4。就彈出線寬設(shè)置對(duì)話框，如圖4-11-5，把Edit Rule頁(yè)面Rule Attributes區(qū)塊的Minimum Width（最小線寬）保持原值，Maximum Width（最大線寬）的值改為100（mil），Preferred Width（首選線寬）的值改為20（mil），點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)，并且點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框的Close按鈕，關(guān)閉設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框，這樣，安全間距

17、20mil、線寬范圍10mil-100mil，首選20mil的設(shè)計(jì)規(guī)則就制定好了。 20 第十二節(jié)：元件布局 首先設(shè)置元件的移動(dòng)網(wǎng)格，執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Options選項(xiàng)/Layers，彈出層選項(xiàng)對(duì)話框，用鼠標(biāo)點(diǎn)Options頁(yè)面，如圖4-12-1，Grids區(qū)塊的Component X和Component Y欄目的值分別是元件X方向和Y方向移動(dòng)的值，把這兩個(gè)值選擇為50mil，然后點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)。 21 用鼠標(biāo)把三個(gè)元件移動(dòng)到定義的禁止布線層內(nèi)部，移動(dòng)元件、旋轉(zhuǎn)元件的方法和原理圖里移動(dòng)元件、旋轉(zhuǎn)元件的方法一樣，元件布局后的效果如圖4-12-2，可以看到，所有元件呈綠色的報(bào)警狀態(tài)，就是有違反設(shè)計(jì)規(guī)

18、則的地方，這是兩個(gè)以上的元件外形距離超過設(shè)計(jì)規(guī)則默認(rèn)的最小值。執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Rules規(guī)則，彈出設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框，用鼠標(biāo)點(diǎn)Placement頁(yè)面，取消Componnent Clearance Constraint項(xiàng)目的“”，如圖4-12-3，這個(gè)項(xiàng)目的默認(rèn)值10mil就是規(guī)定了兩個(gè)元件外形之間的最小距離是10mil，取消了這項(xiàng)規(guī)則，就意味著兩個(gè)元件外形之間的最小距離在繪圖的時(shí)候靠手工調(diào)整，好在難度不大，Protel99的設(shè)計(jì)規(guī)則沒有這項(xiàng)規(guī)則，Protel99SE的設(shè)計(jì)規(guī)則里增加了這項(xiàng)規(guī)則。 22 這時(shí)候報(bào)警就消失了，如圖4-12-4， 第十三節(jié)：隱藏元件類型 成品的PCB板，通常只保留元件編號(hào)，

19、元件類型一般是23 不需要的，用鼠標(biāo)雙擊元件類型，比如9014，就彈出元件類型對(duì)話框，用鼠標(biāo)選中Hide欄目，使其出現(xiàn)“”，然后點(diǎn)OK確認(rèn)，9014就隱藏了，如圖4-13-1。用同樣的方法把兩個(gè)電阻的元件類型隱藏，如圖4-13-2，隱藏元件類型的操作可以使用批量修改隱藏，在批量修改的章節(jié)里詳細(xì)介紹。 24 第十四節(jié)：排列元件編號(hào) 排列元件編號(hào)就是移動(dòng)元件編號(hào)實(shí)現(xiàn)的，使元件編號(hào)在元件最合適的位置。移動(dòng)元件編號(hào)和旋轉(zhuǎn)元件編號(hào)的方法和移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)元件的方法一樣，移動(dòng)元件編號(hào)后的效果如圖4-14-1。元件編號(hào)想排列得更精確，可以把捕獲網(wǎng)格設(shè)定小一些，比如5mil，執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Snap Grid捕獲網(wǎng)格

20、，如圖4-14-2，就可以比較精確地移動(dòng)元件編號(hào)了。 25 第十五節(jié)：修改焊盤大小 在自制PCB圖元件時(shí)設(shè)置好焊盤大小，這一步完全可以省略，也可以用批量修改快速修改焊盤大小，這里介紹修改單個(gè)焊盤大小的方法，用鼠標(biāo)雙擊任何一個(gè)焊盤，比如R1的1腳焊盤，就彈出焊盤屬性對(duì)話框，如圖4-15-1，Propenrties頁(yè)面的X-Size欄目和Y-Size欄目分別是焊盤X方向尺寸和Y方向尺寸，這里都改為70（mil），然后點(diǎn)OK按鈕確認(rèn)。當(dāng)X-Size等于Y-Size時(shí)，焊盤為圓形，當(dāng)X-Size不等于Y-Size時(shí)，焊盤為橢圓形。 26 用相同方法把所有的焊盤大小改為X-Size=70mil，Y-Si

21、ze=70mil，如圖4-15-2。第十六節(jié)：布線 本書所說的布線，是指根據(jù)網(wǎng)絡(luò)放置不同層面的線，連接兩個(gè)相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的焊盤，而不是放置線連接兩個(gè)沒有網(wǎng)絡(luò)號(hào)的焊盤，沒有網(wǎng)絡(luò)號(hào)的焊盤，叫做“自由焊盤”。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)布線，有兩種方式，一種是自動(dòng)布線，還有一種是手工布線，自動(dòng)布線可以在很短時(shí)間內(nèi)布通一塊電路板，但是，目前還沒有哪一種電路繪圖軟件自動(dòng)布線的質(zhì)量可以接近手工布線的質(zhì)量，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)手工布線，只要掌握合理的方法，布線速度也很快，自動(dòng)布線不盡人意，修改布線照樣浪費(fèi)時(shí)27 間。用鼠標(biāo)點(diǎn)作圖區(qū)下面的工作層面標(biāo)簽，選中BottomLayer，執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Place Track放置線，鼠標(biāo)光標(biāo)上出現(xiàn)一個(gè)十字

22、，這就是放置線的狀態(tài)，PCB圖里放置線的方法和原理圖里放置線的方法基本相同，按照?qǐng)D4-13-1所示放置線。與放置線有關(guān)的設(shè)置有三項(xiàng)，線寬、層面、轉(zhuǎn)角方式和捕獲網(wǎng)格，線寬可以在設(shè)計(jì)規(guī)則里制定范圍和常用寬度，也可以在放置線的狀態(tài)下按鍵盤上的Tab鍵設(shè)置線寬，層面用鼠標(biāo)選擇，轉(zhuǎn)角方式在放置線的狀態(tài)下用鍵盤上的Shift+空格鍵轉(zhuǎn)換，捕獲網(wǎng)格可以執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Snap Grid捕獲網(wǎng)格，這些內(nèi)容在后面的章節(jié)里詳細(xì)介紹。 28 第十七節(jié)：設(shè)置鉆孔尺寸 專業(yè)的電路繪圖軟件區(qū)別于非專業(yè)的電路繪圖軟件，最顯著特征之一，就是焊盤和過孔可以設(shè)置鉆孔尺寸，并可以根據(jù)PCB圖焊盤和過孔設(shè)置的鉆孔尺寸生成鉆孔文件，印制板廠家根據(jù)鉆孔