鄒春妮

(?？谑懈呒?jí)技工學(xué)校,海南海口　570100)

基于Protel DXP 2004的PCB設(shè)計(jì)思想和方法的研究

鄒春妮

(?？谑懈呒?jí)技工學(xué)校,海南?？?70100)

本文首先簡(jiǎn)要介紹了Protel DXP 2004軟件,并在此基礎(chǔ)上對(duì)基于Protel DXP 2004的PCB設(shè)計(jì)思想與方法進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)μ岣逷CB的設(shè)計(jì)質(zhì)量有所幫助。

Protel DXP 2004軟件PCB設(shè)計(jì)方法

1　Pro te l DXP 2004軟件簡(jiǎn)介

Protel DXP 2004軟件是A ltium有限公司(中文名為奧騰)研制開發(fā)的電路設(shè)計(jì)輔助軟件，該軟件具有如下特點(diǎn):其一，元件與元件庫(kù)均為整合式。Protel DXP 2004中采用了當(dāng)前比較流行且功能強(qiáng)大的整合式元件，單個(gè)元件中連結(jié)了元件符號(hào)、元件模型、元件封裝等;其二，版本控制。由于Protel DXP 2004可直接由設(shè)計(jì)管理器轉(zhuǎn)入至其它設(shè)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)中，從而極大程度地方便了使用者將該軟件中的設(shè)計(jì)與其它軟件共享，如可輸入/輸出DWG、DXP格式文件，能夠?qū)崿F(xiàn)與CAD軟件的數(shù)據(jù)信息交換。其三，多重組態(tài)與重復(fù)式設(shè)計(jì)。Protel DXP 2004支持單一設(shè)計(jì)的多重組態(tài)，并且還提供了重復(fù)式設(shè)計(jì)功能，這與重復(fù)層次式電路設(shè)計(jì)相類似，一般只需要設(shè)計(jì)出某一部分的電路圖，便可多次對(duì)該電路圖進(jìn)行使用，此功能對(duì)電路板設(shè)計(jì)也同樣支持，這為其在PCB(印制電路板)設(shè)計(jì)中應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。在電子線路設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用Protel DXP 2004軟件不但能夠使設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量獲得大幅度提升，而且還能進(jìn)一步減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)計(jì)復(fù)雜度，該軟件自問(wèn)世以來(lái)獲得了電子線路設(shè)計(jì)人員的一致認(rèn)可。下面本文重點(diǎn)對(duì)Protel DXP 2004在PCB設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2　基于Pro te l DXP 2004的PCB設(shè)計(jì)思想與方法

2.1設(shè)計(jì)流程

在一個(gè)電路原理圖轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w產(chǎn)品的過(guò)程中，PCB設(shè)計(jì)是最為重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的實(shí)際性能。采用Protel DXP 2004軟件對(duì)PCB進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照?qǐng)D1中的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行操作:

2.2設(shè)計(jì)方法與要點(diǎn)

就電路設(shè)計(jì)而言，其最終目的是為了能夠設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電子產(chǎn)品，該產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)則是通過(guò)PCB板來(lái)實(shí)現(xiàn)的。按照上文中給出的設(shè)計(jì)流程，下面重點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)方法及要點(diǎn)進(jìn)行分析。

圖1　基于Prote l DXP 2004的PCB設(shè)計(jì)流程示意圖

(1)創(chuàng)建PCB文件。選擇【文件】—【創(chuàng)建】—【PCB文件】命令，并將PCB編輯器啟動(dòng)，然后再選取一條合適路徑的同時(shí)，輸入“模擬信號(hào)采集電路.PcbDoc”，最后將該文件保存。(2)設(shè)定邊界。先設(shè)定原點(diǎn)，選擇【編輯】—【原點(diǎn)】—【設(shè)定】命令，一般以界面的左下角為原點(diǎn)。在Mechanical Layer，畫外框，定義物理邊界，即電路板要切割出來(lái)的大小，本著節(jié)省耗材的原則，要盡量使板子做到最小;在Keep-out Layer，畫內(nèi)框，定義電氣邊界，即電路布線時(shí)禁止布線的區(qū)域。選擇【放置】-【直線】命令進(jìn)行繪制。(不能選用導(dǎo)線，因?yàn)閷?dǎo)線具有電氣特性)。(3)制作封裝庫(kù)。由于Protel DXP 2004當(dāng)中并未包含全部的封裝庫(kù)，而且還有一些個(gè)別的元器件需要進(jìn)行特殊封裝，此時(shí)便需要自行制作封裝庫(kù)。具體做法如下:先選取File—New—PCB Library，由此進(jìn)入到文件編輯器當(dāng)中，在此基礎(chǔ)上便可制作封裝庫(kù)。(4)電路原理圖導(dǎo)入生成PCB?？梢赃x擇【設(shè)計(jì)】—【Im port Changes From…】命令，將預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路原理圖中的器件導(dǎo)入至PCB當(dāng)中，由此便可生成PCB。(5)布局、布線。本環(huán)節(jié)是PCB設(shè)計(jì)中較為重要的一個(gè)步驟，其中布局是否合理，直接影響PCB板的設(shè)計(jì)質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)布局合理化的目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)充分考慮電磁干擾、機(jī)械結(jié)構(gòu)、器件散熱等問(wèn)題。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可從左下角開始依次放置元件，并結(jié)合實(shí)際要求確定元器件的具體位置;在布線時(shí)，需要對(duì)間距和導(dǎo)線寬度等關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)定，這些參數(shù)確定之后，便可運(yùn)用Protel DXP 2004軟件中的自動(dòng)布線功能進(jìn)行布線，具體做法是選擇【自動(dòng)布線】—【全部對(duì)象】命令，此時(shí)系統(tǒng)便會(huì)自行完成布線工作。(6)手動(dòng)調(diào)整。當(dāng)系統(tǒng)完成布線之后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)整個(gè)布局和布線情況進(jìn)行觀察，若是存在不滿意的地方，則可通過(guò)手工的方式進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而使設(shè)計(jì)出來(lái)的PCB達(dá)到最優(yōu)效果。

2.3注意事項(xiàng)

在應(yīng)用Protel DXP 2004軟件對(duì)PCB進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果，應(yīng)當(dāng)對(duì)如下事項(xiàng)加以注意:

(1)編輯新元件時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保每個(gè)引腳都有自己的名稱;添加引腳時(shí)，要保證引腳的方向正確。(2)生成PCB板時(shí)，應(yīng)當(dāng)將電路原理圖文件與PCB文件同時(shí)鏈接到同一個(gè)工程文件下，以確保雙向同步性。同時(shí)還要做好PCB文件的保存工作，這樣軟件才能自行完成自動(dòng)布線等操作。(3)進(jìn)行單面板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須清楚繪制的是何種圖，即底層圖或頂層圖，若是弄錯(cuò)，則會(huì)導(dǎo)致有極性和有方向性的元器件在組裝階段出現(xiàn)問(wèn)題，這樣會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。

3　結(jié)語(yǔ)

對(duì)于電子產(chǎn)品而言，PCB板的設(shè)計(jì)是重中之重，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到產(chǎn)品的性能。為此，必須確保PCB板的設(shè)計(jì)符合產(chǎn)品要求。Protel DXP 2004是目前電子線路設(shè)計(jì)中最為常用的一種軟件，該軟件自身的功能非常強(qiáng)大，用它對(duì)PCB進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了應(yīng)當(dāng)掌握正確的設(shè)計(jì)方法之外，還應(yīng)對(duì)一些容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)加以注意，這樣便可以確保PCB板的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

[1]胡全.初學(xué)Protel DXP/ 2004常遇問(wèn)題的分析與應(yīng)對(duì)[J].科技信息,2012(1).

[2]李勇,許福東.電路仿真軟件Protel在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究),2011(3).

[3]李小榮.高速數(shù)?；旌想娐沸盘?hào)完整性分析與PCB設(shè)計(jì)[D].杭州電子科技大學(xué),2010.