《電路仿真與PCB設(shè)計》課件第8章

8.1概述

8.2PCB圖編輯器

8.3PCB圖的設(shè)計環(huán)境設(shè)置及繪圖工具

第8章印刷電路板圖設(shè)計基礎(chǔ)

8.1.1認(rèn)識PCB

1.印制電路板的制作材料與結(jié)構(gòu)

印制電路板的結(jié)構(gòu)是在絕緣板上覆蓋著相當(dāng)于電路連線的銅膜。通常絕緣材料的基板采用酚醛紙基板、環(huán)氧樹脂板或玻璃布板。發(fā)展的趨勢是板子的厚度越來越薄，韌性越來越強(qiáng)，層數(shù)越來越多。8.1概述

2.有關(guān)電路板的幾個基本概念

(1)層：這是印制板材料本身實實在在的銅箔層。

(2)銅膜導(dǎo)線和飛線：導(dǎo)線是敷銅經(jīng)腐蝕后形成的，用于連接各個焊盤。印制電路板的設(shè)計都是圍繞如何布置導(dǎo)線來完成的。飛線也叫預(yù)拉線，是在引入網(wǎng)絡(luò)表后生成的，而它所連接的焊盤間一旦完成實質(zhì)性的電氣連接，則飛線自動消失。它并不具備實質(zhì)性的電氣連接關(guān)系。在手工布線時它可起引導(dǎo)作用，從而方便手工布線。

(3)焊盤和過孔。焊盤用于放置、連接導(dǎo)線和元件引腳。過孔用于連接不同板層間的導(dǎo)線，實現(xiàn)板層的電氣連接。分為穿透式過孔、半盲孔、盲孔三種。

(4)助焊膜和阻焊膜。助焊膜是涂于焊盤上提高焊接性能的一層膜，也就是在印制板上比焊盤略大的淺色圓。阻焊膜是為了使制成的印制電路板適應(yīng)波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘焊而在焊盤以外的各部位涂覆的一層涂料，用于阻止這些部位上錫。

(5)長度單位及換算：100mil?=?2.54mm(其中1000?mil?=?1?Inches)。

(6)安全間距：是走線、焊盤、過孔等部件之間的最小間距。8.1.2PCB的結(jié)構(gòu)與基本元素

1.結(jié)構(gòu)

原始的PCB是一塊表面有導(dǎo)電銅層的絕緣材料板。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，在PCB上合理安排電路元器件的放置位置(稱之為布局)；然后在板上繪制各元器件間的互連線(稱為布線)；經(jīng)腐蝕后保留作互連線用的銅層；再經(jīng)鉆孔等處理后，裁剪成具有一定外形尺寸供裝配元器件用的印刷電路板。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，PCB在復(fù)雜程度、適用范圍等方面都有了飛速的發(fā)展。一般來說，印刷電路板可分為下面3種：

(1)單面板。單面板是一種僅有一面帶敷銅的電路板，用戶僅可在敷銅的一面布線。單面板由于其成本低而被廣泛應(yīng)用，但由于只能在一面布線，因此當(dāng)線路復(fù)雜時，其布線往往比雙面板或多層板困難得多。

(2)雙面板。雙面板包括頂層(TopLayer)和底層(BottomLayer)，頂層一般為元件面，底層一般為焊接層面。雙面板的兩面都有敷銅，均可布線，所以是制作電路板比較理想的

選擇。

(3)多層板。多層板是包含多個工作層的電路板，除上面頂層和底層以外，還包括中間層、內(nèi)部電源層或接地層。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越精密，電路板也越來越復(fù)雜，多層電路板的應(yīng)用也越來越廣泛。多層電路板一般指3層以上的電路板。多層電路板的層數(shù)增加，給加工工藝帶來了難度。

2.?PCB的基本元素

構(gòu)成PCB圖的基本元素有下述6種。

(1)元件封裝。元件封裝是指實際元件焊接到電路板時所指示的外觀和焊點位置，它是實際元件引腳和印刷電路板上的焊點一致的保證。由于元件封裝只是元件的外觀和焊點位置，僅僅是空間的概念，因此不同的元件可共用一個封裝；另一方面，同一種元件也可有不同的封裝，如電阻的封裝形式有AXIAL0.3、AXIAL0.4及AXIAL0.5等。

常用的元件封裝形式如下：

●電阻的封裝形式如圖8-1所示，其封裝系列名為AXIALxxx，xxx表示數(shù)字。后綴數(shù)越大，其形狀也越大。圖8-1AXIAL0.3●二極管的封裝形式如圖8-2所示，其封裝系列名稱為DIODExxx，后面的數(shù)字xxx表示功率。后綴數(shù)越大，表示功率越大，其形狀也越大。圖8-2DIODE0.4●三極管的封裝形式如圖8-3所示，其封裝系列名稱為TO-xxx，后綴xxx表示三極管的類型。圖8-3TO-92A●雙列直插式集成電路的封裝形式如圖8-4所示，其封裝系列名稱為DIPxxx，后綴xxx表示管腳數(shù)。圖8-4DIP8●串并口的封裝形式如圖8-5所示，其封裝系列名稱為DBxxx，后綴xxx為針數(shù)。圖8-5DB9/M

(2)銅膜導(dǎo)線。銅膜導(dǎo)線也稱銅膜走線，簡稱導(dǎo)線。導(dǎo)線用于連接各個焊點，是印刷電路板最重要的部分。印刷電路板設(shè)計均圍繞如何布置導(dǎo)線進(jìn)行。

與導(dǎo)線有關(guān)的另一種線，稱為飛線，即預(yù)拉線。飛線是在引入網(wǎng)絡(luò)表后，系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則生成的，用來指引布線的一種連線。

飛線與導(dǎo)線有本質(zhì)的區(qū)別。飛線只是一種形式上的連線，在形式上表示各個焊點間的連接關(guān)系，沒有電氣的連接意義。導(dǎo)線則是根據(jù)飛線指示的焊點間的連接關(guān)系而布置的，是具有電氣連接意義的連接線路。

(3)焊點與導(dǎo)孔。焊點的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線和元件引腳。導(dǎo)孔的作用是連接不同板層的導(dǎo)線。

導(dǎo)孔有3種，即從頂層貫通到底層的穿透式導(dǎo)孔、從頂層到內(nèi)層或從內(nèi)層通到底層的盲導(dǎo)孔和層間的隱藏導(dǎo)孔。

導(dǎo)孔有兩個尺寸，即導(dǎo)孔直徑和通孔直徑。通孔的孔壁由與導(dǎo)線相同的材料構(gòu)成，用于連接不同板層的導(dǎo)線。8.1.3PCB設(shè)計流程

設(shè)計印制電路板可以按照如圖8-6所示的7個步驟完成原理圖的設(shè)計工作。

(1)繪制電路原理圖：利用SCH99SE繪制電路原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表。當(dāng)所設(shè)計的電路圖非常簡單時，可以不必進(jìn)行原理圖的繪制和網(wǎng)絡(luò)表的生成，而直接進(jìn)行PCB的設(shè)計，即有時可跳過這一步。

(2)規(guī)劃電路板：在繪制印制電路板之前，用戶還要對電路板有一個初步的規(guī)劃，比如電路板采用多大的物理尺寸、采用幾層電路板(單面板、雙面板還是多層)、各元件采用何種封裝形式及其安裝位置等。這是一項極其重要的工作，它是確定電路板設(shè)計的框架的關(guān)鍵步驟。圖8-6PCB設(shè)計流程圖

(3)設(shè)置參數(shù)：設(shè)置參數(shù)主要是指設(shè)置元件的布置參數(shù)、層數(shù)參數(shù)、布線參數(shù)等。有些參數(shù)用其默認(rèn)值即可。

(4)裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝：該步是將已生成的網(wǎng)絡(luò)表裝入，此時元件的封裝會自動放置在印制電路板圖的電氣邊界之外，但這些元件封裝是疊放在一起沒有布局的。若沒有生成網(wǎng)絡(luò)表，則可以用手工的方法放置元件。

(5)元件的布局：可以利用自動布局和手工布局兩種方式，將元件封裝放置在電路板邊框內(nèi)的適當(dāng)位置。適當(dāng)位置包含兩個意思：一是元件所放置的位置能使整個電路板看上去整齊美觀，二是元件所放置的位置有利于布線。

(6)布線：完成元件之間的電路連接。布線有兩種方式：自動布線和手工布線。若在PCB設(shè)計系統(tǒng)中裝入了網(wǎng)絡(luò)表，則在該步中就可以采用自動布線方式。

(7)文件保存及輸出：保存PCB圖，然后根據(jù)需要利用各種圖形輸出設(shè)備，如打印機(jī)、繪圖儀等輸出電路板的布線圖。8.2.1Protel99SEPCB的啟動及窗口認(rèn)識

在Protel99SE狀態(tài)下，單擊【File】菜單下的【New】命令，然后在如圖4-10所示的窗口直接雙擊“PCBDocument”(PCB文檔)文件圖標(biāo)，即可創(chuàng)建新的PCB文件并打開印制板編輯器。8.2PCB圖編輯器當(dāng)然，如果設(shè)計文件包(.ddb)內(nèi)已經(jīng)含有PCB文件，則可以在“設(shè)計文件管理器”窗口內(nèi)直接單擊相應(yīng)文件夾下的PCB文件圖標(biāo)來打開PCB編輯器，并進(jìn)入對應(yīng)PCB文件的編輯狀態(tài)。Protel99印制板編輯窗口如圖8-7所示，菜單欄內(nèi)包含了【File】、【Edit】、【View】、【Place】、【Design】、【Tools】、【AutoRoute】等，這些菜單命令的用途將在后續(xù)操作中逐一介紹。圖8-7Protel99印制板編輯窗口8.2.2PCB設(shè)計管理器

啟動設(shè)計管理器(DesignExplorer)窗口的步驟如下。

(1)進(jìn)入Protel99SE系統(tǒng)，從【File】下拉菜單中打開一個已存在的設(shè)計庫，或執(zhí)行【File】/【New】命令建立新的設(shè)計管理器。

(2)進(jìn)入設(shè)計管理器后，執(zhí)行【File】/【New】命令，顯示“NewDocument”對話框，如圖8-8所示。

(3)選擇“PCBDocument”圖標(biāo)，然后單擊【OK】按鈕。圖8-8“NewDocument”對話框

(4)新建立的文件將包含在當(dāng)前的設(shè)計庫中，單擊這個文件，打開DesignExplorer窗口，如圖8-9所示。圖8-9DesignExplorer窗口

DesignExplorer窗口包括4個工具欄，即MainToolbar(主工具欄)、PlacementTools(放置工具欄)、ComponentPlacement(元件位置調(diào)整工具欄)和FindSelections(查找選擇工具欄)。在實際工作中可根據(jù)需要打開或關(guān)閉這些工具欄，如圖8-10所示。圖8-10打開或關(guān)閉工具欄

1.?MainToolbar工具欄

MainToolbar工具欄如圖8-11所示，它為用戶提供了縮放和選取對象等按鈕，其操作對應(yīng)于View菜單。圖8-11MainToolbar工具欄

2.?PlacementTools工具欄

PlacementTools工具欄如圖8-12所示，它為用戶提供了圖形繪制以及布線按鈕。圖8-12PlacementTools工具欄

3.ComponentPlacement工具欄

ComponentPlacement工具欄如圖8-13所示，它為用戶提供了調(diào)整元件位置的按鈕。圖8-13ComponentPlacement工具欄

4.?FindSelections工具欄

FindSelections工具欄允許從一個選擇物體以向前或向后的方向到下一個，如圖8-14所示。圖8-14FindSelections工具欄8.2.3設(shè)置電路板工作層

本小節(jié)說明如何設(shè)置電路板工作層。

1.工作層類型及其管理

Protel99SE已擴(kuò)展到32個信號層，其中包括16個內(nèi)層電源/接地層和16個機(jī)械層，用戶可在不同的工作層執(zhí)行不同的操作。設(shè)置工作層時，執(zhí)行PCB設(shè)計管理器的【Design/Options】命令，顯示如圖8-15所示的“DocumentOptions”對話框，其中只顯示用到的信號層、電源層及機(jī)械層。圖8-15“DocumentOptions”對話框

(1)信號層(Signallayers)。信號層主要用于放置與信號有關(guān)的電氣元素，如TopLayer用于放置元件面，BottomLayer用作焊錫面，Mid用于布置信號線。

如果當(dāng)前是多層板，則全部顯示在信號層中，包括Top、Bottom、Mid1和Mid2等。如果用戶未設(shè)置Mid層，則不顯示這些層。執(zhí)行【Design】/【LayerStackManager】命令，顯示如圖8-16所示的“LayerStackManager”對話框，單擊【AddLayers】按鈕可添加信號層。圖8-16“LayerStackManager”對話框

(2)內(nèi)層電源/接地層(Internalplane)。內(nèi)層電源/接地層主要用于布置電源線及接地線。如果繪制的是多層板，則可以單擊圖8-16中的【AddPlane】按鈕添加內(nèi)層電源/接地層，設(shè)置的內(nèi)層電源/接地層顯示在圖8-15所示的“DocumentOptions”對話框的InternalPlane欄中。

(3)機(jī)械層(Mechanicallayers)。制作PCB時，默認(rèn)的信號層為兩層，而機(jī)械層默認(rèn)的只有一層。執(zhí)行【Design】/【MechanicalLayer】命令，顯示如圖8-17所示的“SetupMechanicalLayers”對話框，可設(shè)置多個機(jī)械層并選定所用的一個機(jī)械層。圖8-17“SetupMechanicalLayers”對話框

(4)阻焊層及防錫膏層(SolderMask&PastMask)。阻焊層及防錫膏層包括以下4層。

●?TopSolderMask：頂層阻焊層。

●?BottomSolderMask：底層阻焊層。

●?TopPastMask：頂層防錫膏層。

●?BottomPastMask：底層防錫膏層。

(5)絲印層(Silkscreen)。絲印層主要用于繪制元件的外形輪廓和標(biāo)識元件序號。

●?Top：頂層絲印層。

●?Bottom：底層絲印層。

除了提供以上的工作層以外，Protel99SE還提供以下選項：

●?KeepOut：是否禁止布線層。

●?MultiLayer：是否顯示復(fù)合層，如果未選擇，則不顯示導(dǎo)孔。

●?DrillGuide：繪制鉆孔導(dǎo)引層。

●?Drilldrawing：繪制鉆孔圖層。用戶還可在圖8-15的System選項組中設(shè)置其他項目。

●?Connection：是否顯示飛線，在絕大多數(shù)情況下均要顯示飛線。

●?DRCErrors：是否顯示自動布線檢查錯誤信息。

●?PadHoles：是否顯示焊點通孔。

●?ViaHoles：是否顯示導(dǎo)孔通孔。

●?VisibleGridl：是否顯示第1組格點。

●?VisibleGrid2：是否顯示第2組格點。

2.設(shè)置工作層

由于在實際設(shè)計過程中不可能打開所有工作層，因此需要用戶設(shè)置工作層，將自己需要的工作層打開，其步驟如下：

(1)執(zhí)行【Design/Options】命令，顯示如圖8-15所示的“DocumentOptions”對話框。

(2)在該對話框中，單擊“Layers”選項卡，即可進(jìn)入工作層設(shè)置對話框。從對話框中可發(fā)現(xiàn)每一個工作層前都有一個復(fù)選框，如果工作層前的復(fù)選框中有選中符號，則表明工作層被打開，否則該工作層處于關(guān)閉狀態(tài)。

單擊【AllOn】按鈕時，將打開所有的工作層；單擊【AllOff】按鈕時，所有工作層將處于關(guān)閉狀態(tài)；單擊【UsedOn】按鈕時，則可由用戶設(shè)定工作層。

3.設(shè)置參數(shù)

在圖8-15中，單擊“Options”選項卡，即可進(jìn)行格點(Snap)、電氣柵格(ElectricalGrid)等設(shè)置，如圖8-18所示。

(1)?SnapX/SnapY：控制工作空間的對象移動格點的間距。光標(biāo)移動的間距由Snap右邊的編輯選擇框中的尺寸確定，用戶可在Snap右邊的區(qū)域直接輸入或單擊下拉式按鈕選擇系統(tǒng)預(yù)置值。

(2)?ComponentX/ComponentY：設(shè)置控制元件移動的間距。設(shè)置方法與Snap設(shè)置方法相同。

(3)ElectricalGrid：設(shè)置電氣柵格的屬性。其含義與原理圖中的電氣格點相同。選中ElectricalGrid表示具有自動捕捉焊點的功能。Range用于設(shè)置捕捉半徑。在布置導(dǎo)線時，系統(tǒng)以當(dāng)前光標(biāo)為中心，以設(shè)置值為半徑捕捉焊點。一旦捕捉到焊點，光標(biāo)將自動加到該焊點上。

(4)?MeasurementUnits(度量單位)：設(shè)置系統(tǒng)度量單位，系統(tǒng)提供了兩種度量單位，即Imperial(英制)和Metric(公制)，系統(tǒng)默認(rèn)為英制。圖8-18Options選項卡8.2.4設(shè)置PCB電路參數(shù)

設(shè)置PCB電路參數(shù)是電路板設(shè)計過程中非常重要的一步，參數(shù)包括光標(biāo)顯示、板層顏-色和默認(rèn)設(shè)置等。執(zhí)行【Tools】/【Preference】命令，顯示如圖8-19所示的“Preferences”對話框，默認(rèn)為Options選項卡。圖8-19“Preferences”對話框

1.“Options”選項卡

“Options”選項卡用于設(shè)置一些特殊功能，主要有如下5個選項組：

(1)?“Editingoptions”選項組，用于設(shè)置編輯操作時的一些特性。

●?“OnlineDRC”復(fù)選框：設(shè)置在線設(shè)計規(guī)則檢查。選中后，在布線過程中，系統(tǒng)自動根據(jù)設(shè)定的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行檢查。

●?“SnapToCenter”復(fù)選框：設(shè)置當(dāng)移動元件封裝或字符串時，光標(biāo)是否自動移動元件封裝或字符串參考點。默認(rèn)選中。

●?“ExtendSelection”復(fù)選框：設(shè)置選擇電路板組件時，是否取消原來選擇的組件。選中這個復(fù)選框，系統(tǒng)不取消原來選擇的組件，連同新選擇的組件一起處于選擇狀態(tài)。默認(rèn)選中。

●?“RemoveDuplicates”復(fù)選框：設(shè)置系統(tǒng)是否自動刪除重復(fù)的組件，默認(rèn)選中。

●?“ConfirmGlobalEdit”復(fù)選框：設(shè)置在整體修改時，是否顯示整體修改結(jié)果提示對話框。默認(rèn)選中。

●?“ProtectLockedObjects”復(fù)選框：選中后保護(hù)鎖定對象。

(2)?“Autopanoptions”選項組，用于設(shè)置自動移動功能，其中的Style下拉列表框包括如下模式選項：

●?“Disable”：取消移動功能。

●?“Re-Center”：當(dāng)光標(biāo)移到編輯區(qū)邊緣時，將光標(biāo)所在位置作為新的編輯區(qū)中心。

●?“FixedSizeJump”：當(dāng)光標(biāo)移動到編輯區(qū)邊緣時，將以Step的設(shè)置值為移動量向未顯示區(qū)移動。按下Shift鍵后，系統(tǒng)將以“ShiftStep”選項的設(shè)置值為移動量向未顯示區(qū)移動。

●?“ShiftAccelerate”：當(dāng)光標(biāo)移到編輯區(qū)邊緣時，如果“ShiftStep”選項的設(shè)定值大于Step選項的設(shè)定值，將以Step選項的設(shè)定值為移動量向未顯示區(qū)移動。當(dāng)按下Shift鍵后，將以“ShiftStep”選項的設(shè)定值為移動量向未顯示區(qū)移動。如果“ShiftStep”選項的設(shè)定值小于Step選項的設(shè)定值，則忽略是否按Shift鍵，以“ShiftStep”選項的設(shè)定值為移動量向未顯示區(qū)移動。

●?“ShiftDecelerate”：當(dāng)光標(biāo)移到編輯區(qū)邊緣時，如果“ShiftStep”選項的設(shè)定值大于Step選項的設(shè)定值，則以“ShiftStep”選項的設(shè)定值為移動量向未顯示區(qū)移動。按下Shift鍵后，以Step項的設(shè)定值為移動量向未顯示區(qū)移動。如果“ShiftStep”選項的設(shè)定值小于Step選項的設(shè)定值，則忽略是否按Shift鍵，以“ShiftStep”選項的設(shè)定值為移動量向未顯示區(qū)移動。

●?“Ballistic”：當(dāng)光標(biāo)移動到編輯區(qū)邊緣時，越往編輯區(qū)邊緣移動，移動速度越快。

(3)?“Other”選項組，用于設(shè)置交互布線中的避免障礙和推擠布線方式。

●?“RotationStep”文本框：設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度。用戶在放置組件時，每按一次空格鍵，組件旋轉(zhuǎn)一個角度，默認(rèn)值為90°。

●?“CursorTypes”下拉列表框：設(shè)置光標(biāo)類型。系統(tǒng)提供了3種光標(biāo)類型，即Sma1l90(小90°光標(biāo))、Large90(大90°光標(biāo))及Small45(小45°光標(biāo))。

●?Undo/Redo文本框：設(shè)置撤消操作和重復(fù)操作的步驟。

(4)“InteractiveRouting”選項組用于設(shè)置交互布線模式，用戶可選擇3種方式：IgnoreObstacle(忽略障礙)、AvoidObstacle(避開障礙)及PushObstacle(移開障礙)。

●?“PlowThroughPolygon”復(fù)選框：選中后，布線使用多邊形檢測布線障礙。

●?“AutomaticallyRemove”復(fù)選框：設(shè)置自動回路刪除。選中表示，在繪制一條導(dǎo)線后，如果發(fā)現(xiàn)存在另一條回路，則刪除原來的回路。

(5)?“ComponentDrag”選項組用于設(shè)置與組件連接導(dǎo)線和組件的關(guān)系，在其中的Mode下拉列表框中包括如下選項：

●?“ComponentTracks”選項：選擇后在使用命令【Edit】/【Move】/【Drag】移動組件時，與組件連接的導(dǎo)線會隨著組件一起伸縮，不與組件斷開。

●?“None”選項：選擇后在使用命令【Edit】/【Move】/【Drag】移動組件時，與組件連接的導(dǎo)線會和組件斷開。

2.“Display”選項卡

單擊“Display”，打開“Display”選項卡，如圖8-20所示。圖8-20“Display”選項卡如圖8-20所示，“Display”選項卡包括以下3個選項組：

(1)?“Displayoptions”選項組，用于設(shè)置屏幕顯示模式。

●?“ConvertSpecialStrings”復(fù)選框：設(shè)置是否將特殊字符串轉(zhuǎn)換為其代表的文字。

●?“HighlightinforNet”復(fù)選框：高亮顯示所選網(wǎng)絡(luò)。

●?“UseNetColorForHighlight”復(fù)選框：設(shè)置選中網(wǎng)絡(luò)是否使用網(wǎng)絡(luò)的顏色，還是一律采用黃色。

●?“RedrawLayer”復(fù)選框：設(shè)置當(dāng)重畫電路板時，系統(tǒng)將逐層重畫。

●?“SingleLayerMode”復(fù)選框：設(shè)置只顯示當(dāng)前編輯的板層，不顯示其他板層。

●?“TransparentLayer”復(fù)選框：選擇后，所有導(dǎo)線和焊點均變?yōu)橥该魃?/p>

(2)?“Show”選項組，用于設(shè)置PCB板顯示。

●?“PanNets”復(fù)選框：設(shè)置是否顯示焊點的網(wǎng)格名。

●?“PadNumbers”復(fù)選框：設(shè)置是否顯示焊點的序號。

●?“TestPoints”復(fù)選框：選中后，顯示測試點。

●?“OriginMarker”復(fù)選框：設(shè)置是否顯示指示絕對坐標(biāo)的黑色叉圓圈。

(3)?“Draftthresholds”選項組，用于設(shè)置圖形顯示極限。

●?“Tracks”文本框：設(shè)置的值為導(dǎo)線顯示極限，大于該值的導(dǎo)線以實際輪廓顯示，否則以簡單直線顯示。

●?“Strings”文本框：設(shè)置值為字符顯示極限，像素大于該值的字符以文本顯示，否則以框顯示。

3.“Colors”選項卡

“Colors”選項卡如圖8-21所示。

該選項卡用于設(shè)置板層的顏色，單擊【DefaultColors】按鈕，恢復(fù)板層顏色為系統(tǒng)默認(rèn)的顏色。單擊【ClassicColors】按鈕，系統(tǒng)將板層顏色指定為傳統(tǒng)的設(shè)置顏色，即DOS中采用的黑底設(shè)計界面。設(shè)置時，單擊板層右邊的顏色塊，打開如圖8-22所示的“ChooseColor”對話框，在其中可以選擇顏色。圖8-21“Colors”選項卡圖8-22“ChooseColor”對話框

4.“Show/Hide”選項卡

“Show/Hide”選項卡如圖8-23所示。圖8-23“Show/Hide”選項卡

5.“Defaults”選項卡

“Defaults”選項卡如圖8-24所示。

該選項卡用于設(shè)置各個組件的默認(rèn)設(shè)置。選擇Primitivetype中的組件后單擊【EditValues】按鈕，進(jìn)入設(shè)置系統(tǒng)默認(rèn)值的對話框。

如選中Component(元件封裝)組件，單擊【EditValues】按鈕，顯示“Component”對話框，如圖8-25所示。在取用元件封裝時反映設(shè)置后的值。圖8-24“Defaults”選項卡圖8-25“Component”對話框

6.“SignalIntegrity”選項卡

“SignalIntegrity”選項卡如圖8-26所示。圖8-26“SignalIntegrity”選項卡該選項卡用于設(shè)置元件號和元件類型之間的對應(yīng)關(guān)系，為信號完整性分析提供信息。

單擊【Add】按鈕，顯示如圖8-27所示的“ComponentType”對話框。

設(shè)計者可輸入所用的元件標(biāo)號，也可從“ComponentType”下拉列表中選擇元件類型，如圖8-28所示。圖8-27“ComponentType”對話框

圖8-28選擇元件類型8.3.1PCB文件管理

通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道Protel99SE用一個專題數(shù)據(jù)庫來管理各種設(shè)計文件，PCB文件同樣也采用這種由專題數(shù)據(jù)庫來管理文件的方式。因此，PCB文件管理的各項操作都是在專題數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行的，這樣就要求在進(jìn)行PCB文件管理之前，首先要建立或打開一個專題數(shù)據(jù)庫，然后再在專題數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行PCB的文件管理。8.3PCB圖的設(shè)計環(huán)境設(shè)置及繪圖工具●新建PCB文件

●保存PCB文件

●打開已有PCB文件

●關(guān)閉PCB文件8.3.2裝載元件庫

1.元件封裝

元件封裝就是原理圖中元件的Footprint。它是實際元件焊接到電路板時，所指示的外觀和焊盤位置。不同的元件可以共用同一種元件封裝。同一種元件也可以有不同的封裝形式。在取用焊接元件時，不僅要知道元件名稱，還要知道其封裝形式。元件封裝可以在設(shè)計電路原理圖時指定，也可在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時指定。

元件封裝的主要參數(shù)是形狀尺寸，因為只有尺寸正確的元件才能安裝并焊接在電路板上。原理圖中的元件注重于元件的引腳，引腳號碼是重要的電氣對象，引腳之間的連接不能有任何錯誤。而PCB圖不僅注重元件引腳之間的連接，更注重元件的外形尺寸，要將引腳與引腳之間的導(dǎo)線連接轉(zhuǎn)換成焊盤與焊盤之間的銅膜線連接。

(1)元件封裝的分類。一般元件的封裝圖包括元件圖形、焊盤和元件屬性三部分。

元件圖形不具備電氣性質(zhì)，由絲網(wǎng)漏印的方法印到電路板的元件層上。

焊盤就是元件的引腳。焊盤上的號碼就是元件管腳的號碼。原理圖元件的引腳號碼必須與封裝圖中的焊盤號碼一致。焊盤的號碼、尺寸、位置十分重要，如果錯了，PCB板就不能用了。

元件屬性用于設(shè)置元件的位置、層次、序號(designator)和注釋(comment)等項目的內(nèi)容。

(2)元件封裝的編號。元件封裝圖的名稱是它在封裝庫中的名稱，Protel有三個封裝庫。它們是連接器庫(connector)、一般封裝庫(GenericFootPrints)和IPC封裝庫。元件封裝的編號一般為“元件類型+焊盤距離(焊盤數(shù))+元件外形尺寸”?？筛鶕?jù)元件封裝編號來判別元件封裝的規(guī)格。表8-1所示為部分元件的封裝說明。表8-1部分元件的封裝說明(單位為英寸)

2.加載元件庫

方法類似于原理圖元件庫的加載。8.3.3設(shè)置電路板工作層面

如前所述，一般的電路板有單面板、雙面板和多層板三種。單面板并不意味著電路板只有一個工作層面，同樣雙面板也并不是說電路板只有兩個工作層面。

Protel99SE具有32個信號布線層，16個電源地線層和多個非布線層，可以滿足一般需要。一般電路板的元件面稱為頂層(top)，焊接面稱為底層(bottom)，中間的信號布線層稱為中間層(mid)。在一塊電路板上真正存在的工作層并沒有那么多，一些工作層在物理意義上是相互重疊的，而有些則是為了方便電路板的設(shè)計和制造而設(shè)置的。在設(shè)計的過程中往往只要析開需要的工作層面，而將其他的都關(guān)閉。

在創(chuàng)建好PCB文件并啟動PCB編輯器后，設(shè)計人員首先要對電路板進(jìn)行規(guī)劃。所謂規(guī)劃電路板，就是根據(jù)電路的規(guī)模以及公司或制造商的要求，具體確定所需制作電路板的物理外形尺寸和電氣邊界。電路板規(guī)劃的原則是在滿足公司或制造商的要求的前提下，盡量美觀且便于后面的布線工作。8.3.4PCB繪圖工具的使用

與電原理圖編輯器相似，在