用ProtelDXP设计电路板的原理和方法.pdf

1、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/第 24卷 第 3期2 0 0 6 年 5 月西 安 航 空 技 术 高 等 专 科 学 校 学 报Journal of Xi an Aerotechnical CollegeVol 1 2 4 No 1 3May . 2 0 0 6收 稿 日 期 :2005 - 12 - 06作 者 简 介 :李 精 华 (1970 - ) ,男 ,湖 南 永 州 人 ,讲 师 ,桂 林 航 天 工 业 高 等 专 科 学 校 电

2、 子 工 程 系 EDA 教 研 室 主 任 ,主 要 从 事 电 子 、通 信 专 业 的 教 学 和 研 究 工 作 。用 Protel DXP 设 计 电 路 板 的 原 理 和 方 法李 精 华(桂 林 航 天 工 业 高 等 专 科 学 校 电 子 工 程 系 ,广 西 桂 林 541004)摘 要 :对 普 通 用 户 而 言 ,使 用 Protel 软 件 最 多 的 是 其 基 本 功 能 。 通 过 介 绍 Protel DXP 电 路 板 设 计 流 程 ,提 出 了 快 速运 用 该 软 件 正 确 设 计 电 路 原 理 图 和 印 刷 板 PCB 图 的 步 骤 和

3、方 法 。关 键 词 :原 理 图 ;印 制 板 ; Protel DXP中 图 分 类 号 : TP302 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1008 - 9233 (2006) 03 - 0020 - 031 引 言Protel DXP 已 于 2002 年 7 月 底 发 布 并 每 年 都 在 增 加 新的 功 能 ,演 化 成 Protel DXP 的 更 高 版 本 ,与 Protel99 等 以 前的 版 本 相 比 ,Protel DXP 具 有 各 种 先 进 EDA 软 件 的 特 点 ,能轻 松 处 理 复 杂 的 PCB 设 计 过 程 。 通 过 设 计 输

4、 入 、 电 路 仿 真 、PCB 设 计 编 辑 、 拓 扑 自 动 布 线 、 信 号 完 整 性 分 析 和 数 据 输 出等 技 术 的 融 合 ,为 用 户 提 供 了 完 整 的 设 计 方 案 。 Protel DXP对 VHDL 和 FPGA 的 支 持 也 得 到 了 加 强 。 所 以 Protel DXP是 广 大 电 子 爱 好 者 都 想 试 用 的 软 件 。 但 初 学 者 对 Protel 软件 缺 乏 总 体 的 认 识 ,将 原 理 图 、 原 理 图 元 件 、 电 路 图 仿 真 、 电路 板 PCB 图 以 及 电 路 板 元 器 件 分 离 开 学

5、习 ,学 习 完 后 ,还 是不 知 如 何 用 Protel 从 原 理 图 设 计 电 路 板 。2 用 Protel DXP 设 计 电 路 原 理 图 到 电 路 板PCB 图 的 一 般 步 骤电 子 电 路 设 计 的 基 础 是 设 计 好 原 理 图 ,然 后 通 过 原 理 图的 网 络 连 接 关 系 来 设 计 电 路 板 PCB 图 ,一 般 来 说 ,从 原 理 图到 电 路 板 PCB 图 的 设 计 步 骤 如 下 。 将 要 绘 制 的 原 理 图 及 对 应 的 PCB 图 所 需 要 的 元 器 件封 装 列 成 表 格 ,这 样 在 绘 图 过 程 中 就

6、 不 会 有 元 器 件 遗 漏 。 启 动 Protel DXP 系 统 建 立 后 缀 名 为 . SchDoc 的 原 理 图设 计 文 件 。 设 置 图 纸 大 小 确 定 整 个 电 路 图 的 总 体 布 局 。 加 载 原 理 图 元 件 库 。 放 置 好 所 有 元 件 并 连 线 。 对 原 理 图 进 行 电 气 规 则 检 查 ,修 改 不 完 善 的 地 方 。 对 上 述 原 理 图 进 行 仿 真 ,进 一 步 验 证 电 路 图 的 可 行性 ,并 做 相 应 的 修 改 。 对 修 改 后 的 原 理 图 进 行 编 译 ,生 成 PCB 所 需 网 络 表

7、 。 启 动 PCB 系 统 建 立 后 缀 名 为 . PcbDoc 的 PCB 文 件 。 加 载 PCB 元 件 库 。 通 过 原 理 图 生 成 的 网 络 表 将 元 器 件 的 封 装 加 载 到PCB 编 辑 器 中 。 对 元 器 件 进 行 布 局 。 PCB 编 辑 器 参 数 及 PCB 设 计 规 则 设 置 。 自 动 布 线 。 手 工 修 改 调 整 布 局 。 对 PCB 进 行 电 路 规 则 检 查 ,修 改 不 完 善 的 地 方 。 对 PCB 板 进 行 3D 演 示 ,来 观 看 PCB 电 路 板 布 局 是 否合 理 。 存 盘 输 出 。下

8、面 通 过 用 Protel DXP 绘 制 一 个 如 图 1 所 示 的 共 基 放大 器 电 路 的 单 面 板 电 路 板 来 说 明 上 面 的 步 骤 。3 用 Protel DXP 设 计 一 个 正 确 的 原 理 图 启 动 Protel DXP 系 统 后 , 在 主 菜 单 File/ New/Schematic 命 令 建 立 一 个 新 的 原 理 图 文 件 C - Base. SchDoc ,进 入 原 理 图 编 辑 器 。 在 原 理 图 编 辑 器 中 单 击 菜 单 命 令 Design/ Option 在 弹 1994-2010 China Academ

9、ic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/图 1 例 图 :共 基 放 大 器 单 面 板 电 路出 的 对 话 框 设 置 图 纸 参 数 。 添 加 绘 制 原 理 图 中 所 需 元 件 的 元 件 库 。 在 原 理 图 编辑 器 中 单 击 菜 单 命 令 Design/ Browse Library ,将 弹 出 库 和 元件 管 理 器 对 话 框 ,下 一 步 在 该 对 话 框 中 用 鼠 标 单 击 ,添 加 所需 的 元 件 库 。 根 据 图 1 放 置 元 件 原 理 图 所

10、有 元 件 ,同 时 要 注 意 编 辑元 件 的 属 性 ,这 一 点 非 常 重 要 ,它 是 原 理 图 的 仿 真 和 电 路 板PCB 图 是 否 成 功 的 关 键 。 Protel DXP 在 编 辑 元 件 属 性 时 要比 Protel 以 前 的 版 本 方 便 。 由 于 篇 幅 有 限 ,希 望 大 家 自 己 多加 练 习 。 连 线 生 成 如 图 1 所 示 的 原 理 图 。 在 原 理 图 编 辑 器 中 单 击 菜 单 Project/ Project Options命 令 设 置 电 气 规 则 ,然 后 再 单 击 Project/ Compile PC

11、B Project命 令 ,Protel DXP 将 对 该 原 理 图 项 目 进 行 编 译 ,同 时 进 行 电气 规 则 检 查 。 编 译 完 成 后 ,单 击 编 辑 区 中 的 Messages 按 钮 打开 Messages 面 板 可 以 看 到 电 气 检 查 结 果 。 对 已 经 画 好 的 原 理 图 进 行 仿 真 进 一 步 验 证 原 理 图 的正 确 性 。 在 原 理 图 编 辑 器 中 选 择 Design/ Simulate/ Mixed Sim菜 单 项 ,进 入 仿 真 分 析 设 置 对 话 框 ,在 这 里 我 们 设 置 两 个 测试 节 点

12、( IN、 OU T) 分 析 该 电 路 的 交 流 小 信 号 ,然 后 单 击 仿 真对 话 框 O K按 钮 ,单 击 仿 真 ,仿 真 器 将 输 出 仿 真 结 果 。 输 出名 为 C - Base. sdf 文 件 (输 出 波 形 显 示 如 图 2 所 示 ) ,结 果 正确 ,则 图 1 电 路 具 有 可 行 性 ,可 以 进 一 步 设 计 PCB 图 。图 2 仿 真 输 出 波 形 显 示 在 原 理 图 编 辑 器 中 将 正 确 的 原 理 图 生 成 网 络 表 。 方法 是 单 击 菜 单 命 令 Design/ Netlist/ Protel ,系 统

13、会 自 动 生 成 网络 表 文 件 (本 例 为 C - Base. N ET) ,为 设 计 PCB 做 最 后 准 备 。4 用 Protel DXP 设 计 一 个 正 确 的 印 制 板PCB 图 在 主 菜 单 中 单 击 File/ New/ PCB 命 令 创 建 一 个 新 的PCB 文 件 名 为 C - Base. PcbDoc ,进 入 PCB 编 辑 器 。 在 进 行 PCB 设 计 之 前 必 须 加 载 元 器 件 的 封 装 库 。 方法 是 在 PCB 编 辑 器 中 单 击 菜 单 命 令 Design/ Add/ Remove Li2braries。 在

14、 这 里 只 要 添 加 Miscellaneous Devices. IntLib 即 可 。 在 PCB 编 辑 器 中 加 载 元 器 件 的 封 装 。 方 法 是 在 原 理图 编 辑 器 中 ,单 击 主 菜 单 命 令 Design/ Update PCB C - Base.PcbDoc ,系 统 弹 出 设 计 工 程 网 络 表 变 化 对 话 框 ,在 这 个 对 话框 中 ,Protel DXP 为 设 计 者 提 供 了 详 细 的 元 件 更 新 和 网 络 添加 的 信 息 。 单 击 该 对 话 框 中 的 按 钮 ,检 查 此 次 变 化 的 有 效性 。 如

15、果 所 有 的 变 化 有 效 ,则 Status 栏 中 出 现 对 号 ,否 则 出现 错 误 号 。 单 击 该 对 话 框 中 的 按 钮 ,将 有 效 的 修 改 信 息 发 送到 原 理 图 ,此 时 的 Status 栏 中 Done 列 出 现 完 成 对 号 。 单 击Close 即 可 完 成 元 器 件 的 加 载 操 作 。 网 络 表 的 所 有 元 器 件 出现 在 电 路 板 框 内 ,如 图 3 所 示 。图 3 元 器 件 电 路 板 框图 4 元 器 件 布 局 图 对 元 器 件 进 行 布 局 如 图 4 所 示 。 装 入 网 络 表 与 元 器件 后

16、 ,通 常 装 入 的 元 器 件 不 能 按 照 预 期 的 位 置 摆 放 ,需 要 对它 们 进 行 重 新 布 局 。 方 法 可 以 采 用 Protel DXP 的 自 动 布 局 ,但 在 元 器 件 不 是 很 多 的 情 况 下 ,最 好 采 用 人 工 移 动 按 照 电 路的 实 际 功 能 按 模 块 进 行 布 局 ,这 样 布 局 的 PCB 电 路 板 更 加12李 精 华 :用 Protel DXP 设 计 电 路 板 的 原 理 和 方 法 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House

17、. All rights reserved. http:/具 有 适 用 性 。图 5 PCB 电 路 3D 图 PCB 编 辑 器 参 数 及 PCB 设 计 规 则 设 置 。 在 PCB 编 辑器 中 有 很 多 参 数 可 供 设 置 ,这 些 参 数 设 置 的 好 坏 对 于 设 计 的便 捷 性 有 很 大 关 系 。 单 击 主 菜 单 Tools/ Preferencess 命 令 即可 设 置 PCB 参 数 。 PCB 设 计 是 通 过 放 置 元 器 件 、 连 线 、 过 孔以 及 其 它 的 一 些 实 体 来 完 成 的 。 这 些 实 体 必 须 放 置 在

18、工 作区 内 ,元 器 件 不 能 重 叠 ,网 络 不 能 短 路 ,不 同 的 网 络 有 不 同 的宽 度 以 及 采 用 的 是 单 面 板 、 双 面 板 还 是 双 面 板 等 都 要 进 行PCB 设 计 。 方 法 是 单 击 Design/ Rules 命 令 。 至 于 用 户 需 要设 置 哪 些 设 计 规 则 ,那 就 根 据 用 户 提 出 的 电 路 板 设 计 的 技 术要 求 而 定 。 设 计 规 则 的 合 理 性 、 有 效 性 在 很 大 程 度 上 依 靠 用户 的 实 际 经 验 。 在 这 里 的 C - Base. PcbDoc 电 路 板 设

19、 置 为 单面 板 、 GND 和 IN 两 个 网 络 线 宽 为 30mil 其 它 为 15mil。 自 动 布 线 。 在 Keep - Out Layer 层 放 置 一 个 1000 1600mil 方 框 ,布 线 在 该 方 框 内 部 进 行 。 然 后 就 进 入 电 路 板的 自 动 布 线 过 程 ,单 击 菜 单 命 令 Auto Route/ All. . . ,执 行 自动 布 线 。 手 工 修 改 调 整 布 局 。 如 发 现 布 线 结 果 不 是 非 常 满 意 ,手 工 调 整 走 线 。 对 PCB 进 行 电 路 规 则 检 查 。 方 法 是 单

20、 击 菜 单 命 令Toole/ Design Rule Check. . . 在 弹 出 的 对 话 框 中 设 置 检 查 选项 ,最 后 单 击 按 钮 进 行 检 查 。 最 后 进 行 放 置 说 明 文 字 、 放 置 泪 滴 和 敷 铜 等 来 完 善PCB 设 计 。 对 PCB 板 进 行 3D 演 示 。 如 图 5 所 示 。 存 盘 输 出 。5 结 论电 路 辅 助 设 计 是 一 门 实 践 性 非 常 强 的 技 术 ,要 想 熟 练 掌握 这 门 技 术 ,还 得 多 动 手 设 计 一 些 电 路 。参 考 文 献1 王 力 . Protel DXP 库 元

21、器 件 手 册 M . 北 京 :人 民 邮 电出 版 社 . 2003.2 李 精 华 ,葛 仁 华 . Protel99 电 路 辅 助 设 计 快 速 入 门 与 提高 J . 无 线 电 (合 订 本 下 册 ) ,2003.3 郝 文 化 . Protel DXP 电 路 原 理 图 与 PCB 设 计 M . 北京 :机 械 工 业 出 版 社 ,2004.责 任 编 辑 、 校 对 :高 启 明 Principles and Approaches on the Circuit Panel Designing with Protel D XPL I Ji ng2hua(Depart

22、ment of Electronic Engineering , Guilin Aeronautic Industrial College , 541004 , Guilin , Guangxi , China)Abstract : Protel software used frequently focus on its basic function as far as average users. With the introduc2tions to the Protel DXP circuit panel designing procedures , the essay proposed steps and approaches to a rapidmanipulation of the software to design circuit principle diagram and PCB printed panel.Key Words : Principle Diagram ; Printed Panel ; Protel DXP22 西 安 航 空 技 术 高 等 专 科 学 校 学 报