Protel99SE電路設(shè)計實例教程10(共13章)

精選2021版課件第10章基礎(chǔ)PCB設(shè)計內(nèi)容提示：本章中對使用PCB編輯器進行PCB設(shè)計的過程做基本的介紹，涉及規(guī)劃電路板、引入網(wǎng)絡(luò)表、元件布局、自動布線、設(shè)計規(guī)則的檢查以及結(jié)果輸出等步驟中的基本操作。本章內(nèi)容是進行PCB設(shè)計的基礎(chǔ)，主要讓讀者熟悉PCB的設(shè)計環(huán)境、PCB設(shè)計的一般流程以及設(shè)計過程中的基本操作，為后面深入學(xué)習(xí)PCB設(shè)計技巧打下良好的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)要點：規(guī)劃電路板引入網(wǎng)絡(luò)表元件的手工布局PCB的自動布線進行DRC檢查使用繪圖工具修飾電路板電路板的打印輸出2精選2021版課件10.1規(guī)劃電路板下面就具體介紹一下其操作過程。(1)新建一個PCB文件并打開。(2)用鼠標左鍵單擊放置對象工具欄中的按鈕，對應(yīng)選擇Edit→Origin→Set命令，用于在工作區(qū)設(shè)置相對原點，此時光標變?yōu)槭中危鐖D10.1所示，選擇工作區(qū)的某一點，單擊鼠標左鍵，即可將相對原點設(shè)于該點，之后的坐標都會以這一點為基準進行顯示，這樣可以方便PCB的設(shè)計。(3)用鼠標左鍵單擊工作區(qū)下方的板層切換按鈕中的KeepOutLayer按鈕，將禁止布線層設(shè)置為當前層，如圖10.2所示。3精選2021版課件10.1規(guī)劃電路板(4) 用鼠標左鍵單擊放置對象工具欄上的按鈕，對應(yīng)于選擇Place→KeepOut→Track命令，用來繪制電氣邊框，此時光標變?yōu)槭中?，通過單擊鼠標左鍵確定邊框線的一端，然后單擊鼠標左鍵確定另一端，即可繪制出一條邊框線，如此繪制一個矩形區(qū)域作為電氣邊界，如圖10.3所示。(5) 單擊鼠標右鍵，退出繪制邊框線狀態(tài)。這樣就確定好了PCB的電氣范圍。4精選2021版課件10.2由原理圖生成PCB在一般的設(shè)計中會首先進行電路原理圖的設(shè)計，然后以原理圖為基礎(chǔ)進行PCB的設(shè)計。在Protel99SE中由設(shè)計好的原理圖生成PCB文件有兩種途徑：①直接在原理圖中更新PCB文件；②通過引入網(wǎng)絡(luò)表生成PCB。下面分別進行介紹。5精選2021版課件10.2.1由原理圖直接生成PCBProtel99SE支持在原理圖中直接進行PCB文件的更新，這是Protel99SE的新功能。下面就對其具體步驟進行介紹。(1)首先打開設(shè)計好的原理圖文件，如圖10.4所示。(2)選擇Design→UpdatePCB菜單命令，如圖10.5所示。(3)此時會打開如圖10.6所示的對話框，在這里進行原理圖和PCB文件的同步設(shè)置，通過建立同步關(guān)系，可以實現(xiàn)原理圖和PCB文件之間的相互更新，既可以通過修改原理圖直接對PCB電路進行相應(yīng)的修改，也可按照PCB文件中的修改更新原理圖文件。6精選2021版課件10.2.1由原理圖直接生成PCB(4) 設(shè)置好原理圖與PCB文件的同步選項后可以用鼠標左鍵單擊對話框左下角的PreviewChanges按鈕，打開如圖10.8所示的預(yù)覽PCB更改對話框。在該對話框中列出了將會對目標PCB文件所作的各種修改。如選中Onlyshowerrors復(fù)選框則僅會顯示存在錯誤的條目?？梢酝ㄟ^單擊Report按鈕生成同步設(shè)置報表文件，如圖10.9所示。(5) 用鼠標左鍵單擊Execute按鈕，即可將原理圖中的元件及其連接關(guān)系引入PCB文件中，如圖10.10所示。7精選2021版課件10.2.2引入網(wǎng)絡(luò)表下面就來具體地介紹一下其操作步驟。(1)新建一個PCB文件并打開。(2)選擇Design→LoadNets菜單命令，如圖10.11所示，這時會打開如圖10.12所示的加載網(wǎng)絡(luò)表設(shè)置對話框。(3)用鼠標左鍵單擊Browse按鈕，打開如圖10.13所示的網(wǎng)絡(luò)表文件選擇對話框。8精選2021版課件10.2.2引入網(wǎng)絡(luò)表(4) 選擇要加載的網(wǎng)絡(luò)表文件，單擊OK按鈕，回到加載網(wǎng)絡(luò)表設(shè)置對話框，如圖10.14所示，可以看到所選網(wǎng)絡(luò)表會將當前PCB文件所作的修改列在對話框中。(5) 用鼠標左鍵單擊Execute按鈕即可將所選網(wǎng)絡(luò)表加載，結(jié)果如圖10.15所示。9精選2021版課件10.2.3常見錯誤和警告如圖10.16所示，開始在PCB中加載網(wǎng)絡(luò)表時，經(jīng)常會遇到很多錯誤，主要有以下幾種。1．Error：Footprint***notfoundinLibrary發(fā)生此錯誤的原因是由于在原理圖中沒有為元件指定封裝形式，或是所指定的封裝在當前加載的封裝信息庫中沒有定義。2．Warning：Alternativefootprint***發(fā)生該錯誤的原因是系統(tǒng)在加載元件封裝時在庫中沒有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的定義，但發(fā)現(xiàn)了此元件可選的其他封裝形式，并進行了替換。3．Error：Componentnotfound發(fā)生此錯誤的原因是由于前面的錯誤使得元件沒有加入網(wǎng)絡(luò)宏中，所以在加入網(wǎng)絡(luò)時顯示了元件沒有找到的錯誤，一般在改正了前面的元件封裝問題之后，這里的錯誤也會隨之被修正。10精選2021版課件10.2.4網(wǎng)絡(luò)表的管理對網(wǎng)絡(luò)表文件不能直接進行修改。要對網(wǎng)絡(luò)表進行修改，一是修改原理圖中的相應(yīng)設(shè)置，然后重新生成網(wǎng)絡(luò)表，二是在加載時對具體條目進行修改。用鼠標左鍵雙擊加載的條目，可以打開如圖10.22所示的宏命令修改對話框，在這里可以修改由網(wǎng)絡(luò)表生成的宏命令的類型及其參數(shù)。11精選2021版課件10.3元件布局加載網(wǎng)絡(luò)表并完全正確后，PCB中就有了與原理圖中相對應(yīng)的各個元件，同時，各個元件之間的電氣連接關(guān)系也根據(jù)原理圖的定義用飛線表示出來，如圖10.28所示。12精選2021版課件10.3.1元件的選取和移動在對元件布局時，一般先按功能模塊對整體進行規(guī)劃，然后將相互之間聯(lián)系最緊密的元件盡量靠近，從而方便布線，并易使連線縮短。在這一過程中，免不了要頻繁進行元件的選取和移動。在PCB中，元件的選取和移動操作同原理圖中類似，下面就進行具體的介紹。1．選取對象(1)通過主工具欄按鈕(2)通過菜單命令(3)使用鍵盤快捷鍵(4)通過設(shè)置對象屬性2．移動對象(1)拖動單個元件(2)拖動多個對象(3)使用主工具欄按鈕(4)通過執(zhí)行菜單命令(5)使用鍵盤快捷鍵13精選2021版課件10.3.2對齊元件PCB最終是要制作出來的，出于美觀的考慮，也需要元件的放置要盡量整齊。為滿足這種需求，Protel99SE的PCB設(shè)計器提供了多種元件排列命令，在Tools→InteractivePlacement菜單下，如圖10.42所示。此外Protel99SE還專門提供了元件排列工具欄，如圖10.43所示。14精選2021版課件10.4自動布線調(diào)整好布局后，就可以進行PCB的布線了。這里僅對PCB的自動布線功能進行一些簡單介紹。對于元件比較少、連接關(guān)系不復(fù)雜的PCB應(yīng)用，使用默認的自動布線功能就能夠很輕松地完成。具體操作過程如下。(1)選擇AutoRoute→All菜單命令，如圖10.49所示，打開如圖10.50所示的自動布線設(shè)置對話框。(2)對自動布線的選項進行設(shè)置。(3)設(shè)置好自動布線參數(shù)，單擊RouteAll按鈕，開始布線。布線結(jié)果如圖10.52所示。15精選2021版課件10.5設(shè)計規(guī)則檢查對PCB進行布線后，可以應(yīng)用Protel99SE提供的設(shè)計規(guī)則檢查(DesignRuleCheck，DRC)功能對其進行檢查，該功能可以確定設(shè)計是否滿足設(shè)計規(guī)則。DRC可以測試各種違反走線的情況，如安全錯誤、未走線網(wǎng)絡(luò)、線寬沖突等。在電路不很復(fù)雜的時候，主要是檢查是否有未連接的引腳以及是否有沖突等，從而避免一些疏忽導(dǎo)致的錯誤，提高PCB的正確性。16精選2021版課件10.5.1檢查選項設(shè)置如圖10.53所示，執(zhí)行Tools→DesignRuleCheck菜單命令，打開如圖10.54所示的檢查選項設(shè)置對話框。其中各選項含義如下。(1)RoutingRules選項組(2)ManufacturingRules選項組 (3)HighSpeedRules選項組(4)SignalIntegrityRules選項組(5)PlacementRules選項組(6)Options選項組17精選2021版課件10.5.2運行DRC設(shè)置好需要進行檢查的內(nèi)容，用鼠標左鍵單擊RunDRC按鈕，開始進行規(guī)則檢查。檢查結(jié)束后會生成一個報表文件，如圖10.56所示。其中記錄了運行DRC的參數(shù)以及檢查到的沖突信息。18精選2021版課件10.6使用繪圖工具10.6.1放置工具欄同原理圖設(shè)計類似，在PCB編輯器中也提供了繪圖工具，用戶可以應(yīng)用這些工具在PCB圖中放置一些說明性的符號，便于對PCB的理解。如圖10.57所示。19精選2021版課件10.6.2放置字符串在繪制PCB時，經(jīng)常要在板上放置一些文字，作為說明或注釋。放置字符串的步驟如下。(1)用鼠標左鍵單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行Place→String菜單命令，此時光標變?yōu)槭中?，并帶有一個即將放置的字符串。(2)在適當位置單擊鼠標左鍵，即可放置一個字符串，如圖10.58所示。(3)此時光標仍然處于放置字符串狀態(tài)，可以繼續(xù)放置下一個字符串。(4)單擊鼠標右鍵或按鍵盤上的Esc鍵，結(jié)束或取消放置。20精選2021版課件10.6.3放置坐標在PCB中可以放置某一點的坐標值，其操作步驟如下。(1)用鼠標左鍵單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行Place→Coordinate菜單命令，此時光標變?yōu)槭中危в泄鈽水斍拔恢玫淖鴺酥怠?2)在適當位置單擊鼠標左鍵，即可放置坐標對象，如圖10.60所示。(3)此時光標仍然處于放置字符串狀態(tài)，可以繼續(xù)放置下一個坐標。(4)單擊鼠標右鍵或按鍵盤上的Esc鍵，結(jié)束或取消放置。21精選2021版課件10.6.4放置尺寸標注在PCB中還可以放置尺寸標注，方便電路板的制作，其操作步驟如下。(1)用鼠標左鍵單擊放置工具欄中的按鈕，或選擇Place→Dimension菜單命令，此時光標變?yōu)槭中?，并帶有尺寸標注符號?2)在適當位置單擊鼠標左鍵，確定尺寸標注的一個點。(3)拖動鼠標到下一個點，此時會出現(xiàn)兩個點之間的距離標注，單擊鼠標左鍵確定第二點，如圖10.62所示。(4)此時光標仍然處于放置尺寸標注狀態(tài)，可以繼續(xù)放置下一個尺寸標注。(5)單擊鼠標右鍵或按鍵盤上的Esc鍵，結(jié)束或取消放置。22精選2021版課件10.6.5繪制圓和圓弧在PCB編輯器中提供了多種繪制圓弧的方法，分別介紹如下。1．邊緣法邊緣法是通過圓弧上的起點和終點來確定圓弧的方法2．中心法中心法是通過確定圓弧的圓心、起點和終點來繪制圓弧的方法3．角度旋轉(zhuǎn)法角度旋轉(zhuǎn)法是通過依次確定圓弧的起點、圓心和終點來繪制圓弧的方法4．繪制圓Protel99SE的PCB編輯器還提供了直接繪制圓的工具23精選2021版課件10.7電路板圖的輸出10.7.1PCB圖的三維查看Protel99SE提供電路板的三維立體查看功能，使用該功能可以顯示PCB板的三維立體效果，給設(shè)計者提供一定的參考。用鼠標左鍵單擊主工具欄上的按鈕，或選擇View→BoardIn3D菜單命令，即可生成當前PCB文件的三維效果圖，如圖10.70所示。24精選2021版課件10.7.2PCB文件的導(dǎo)出具體導(dǎo)出過程如下。選擇File→Export菜單命令，如圖10.71所示，打開ExportFile(導(dǎo)出文件)對話框，在該對話框中選擇保存路徑，輸入PCB文件的名稱，選擇保存類型，用鼠標左鍵單擊OK按鈕，如圖10.72所示，即可將PCB文件導(dǎo)出到指定的位置。25精選2021版課件10.7.3打印輸出完成PCB的設(shè)計后，還可以將頁面打印出來，便于在焊接元件以及電路檢查時對照，其過程如下。選擇File→Print/Preview菜單命令，進入如圖10.73所示的打印預(yù)覽界面，此時選擇Fil