Protel DXP入門教程2—PCB文件設(shè)計(jì)說課講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。Protel DXP入門教程2PCB文件設(shè)計(jì)-ProtelDXP入門教程2:PCB文件設(shè)計(jì)本節(jié)主要介紹ProtelDXP中PCB文件的設(shè)計(jì)方法,主要內(nèi)容包括:創(chuàng)建一個新的PCB文件將新的PCB添加到項(xiàng)目轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)更新PCB設(shè)計(jì)PCB設(shè)置柵格定義板層和其它非電層設(shè)置新的設(shè)計(jì)規(guī)則在PCB上放置元件創(chuàng)建一個新的PCB文件在你將設(shè)計(jì)從原理圖編輯器轉(zhuǎn)換到PCB編輯器之前，你需要創(chuàng)建一個有最基本的板子輪廓的空白PCB。在ProtelDXP中創(chuàng)建一個新的PCB設(shè)計(jì)的最簡單方法是使用PCB向?qū)В@將讓你選擇工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)板輪廓

2、又創(chuàng)建了你自定義的板子尺寸。在向?qū)У娜魏坞A段，你都可以使用Back按鈕來檢查或修改以前頁的內(nèi)容。要使用PCB向?qū)韯?chuàng)建PCB，完成以下步驟：在Files面板的底部的NewfromTemplate單元點(diǎn)擊PCBBoardWizard創(chuàng)建新的PCB。如果這個選項(xiàng)沒有顯示在屏幕上，點(diǎn)向上的箭頭圖標(biāo)關(guān)閉上面的一些單元。PCBBoardWizard打開。你首先看見的是介紹頁。點(diǎn)Next按鈕繼續(xù)。設(shè)置度量單位為英制（Imperial），注意，1000mils=1inch。向?qū)У牡谌撛试S你選擇你要使用的板輪廓。在本教程中我們使用我們自定義的板子尺寸。從板輪廓列表中選擇Custom，點(diǎn)擊Next。在下一頁，

3、你進(jìn)入了自定義板選項(xiàng)。在本教程電路中，一個2x2inch的板子將給我大量的空間。選擇Rectangular并在Width和Height欄鍵入2000。取消選擇TitleBlock&Scale、LegendString和DimensionLines以及CornerCutoff和InnerCutoff。點(diǎn)擊Next繼續(xù)。在這一頁允許你選擇板子的層數(shù)。我需要兩個signallayer，不需要powerplanes。點(diǎn)擊Next繼續(xù)。在設(shè)計(jì)中使用的過孔（via）樣式選擇Thru-holeviasonly，點(diǎn)擊Next。在下一頁允許你設(shè)置元件/導(dǎo)線的技術(shù)（布線）選取項(xiàng)。選擇Thru-holecompon

4、ents選項(xiàng)，將相鄰焊盤（pad)間的導(dǎo)線數(shù)設(shè)為OneTrack。點(diǎn)擊Next繼續(xù)。下一頁允許你設(shè)置一些應(yīng)用到你的板子上的設(shè)計(jì)規(guī)則。設(shè)為默認(rèn)值。點(diǎn)Next按鈕繼續(xù)。最后一頁允許你將自定義的板子保存為模板，允許你按你輸入的規(guī)則來創(chuàng)建新的板子基礎(chǔ)。我們不想將我們的教程板子保存為模板，確認(rèn)該選項(xiàng)未被選擇，點(diǎn)擊Finish關(guān)閉向?qū)?。PCB向?qū)КF(xiàn)在收集了它需要的所有的信息來創(chuàng)建你的新板子。PCB編輯器將顯示一個名為PCB1.PcbDoc的新的PCB文件。PCB文檔顯示的是一個默認(rèn)尺寸的白色圖紙和一個空白的板子形狀（帶柵格的黑色區(qū)域）。要關(guān)閉圖紙，選擇DesignOptions，在BoardOptions

5、對話框取消選擇DesignSheet。你可以使用ProtelDXP從其它PCB模板中添加你自己的板框、柵格特性和標(biāo)題框。要獲得關(guān)于板子形狀、圖紙和模板的更多信息，參見板子形狀和圖紙教程。現(xiàn)在圖紙被關(guān)閉，選擇ViewFitBoard（熱鍵V，F(xiàn)）將只顯示板子形狀。PCB文檔會自動添加（連接）到項(xiàng)目，并列表在Projects標(biāo)簽中緊靠項(xiàng)目名稱的PCBs下面。選擇FileSaveAs來將新PCB文件重命名（用*.PcbDoc擴(kuò)展名）。指定你要把這個PCB保存在你的硬盤上的位置，在文件名欄里鍵入文件名Multivibrator.PcbDoc并點(diǎn)擊Save。將新的PCB添加到項(xiàng)目如果你想添加到項(xiàng)目的PC

6、B是以自由文件打開的，在Projects面板的FreeDocuments單元右擊PCB文件，選擇AddtoProject。這個PCB現(xiàn)在就列表在Projects標(biāo)簽緊靠項(xiàng)目名稱的PCBs下面并連接到項(xiàng)目文件。轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)在將原理圖信息轉(zhuǎn)換到新的空白PCB之前，確認(rèn)與原理圖和PCB關(guān)聯(lián)的所有庫均可用。由于在本教程中只用到默認(rèn)安裝的集成元件庫，所有封裝也已經(jīng)包括在內(nèi)了。只要項(xiàng)目已經(jīng)編輯過并且在原理圖中的任何錯誤均已修復(fù)，那么使用UpdatePCB命令來啟動ECO就能將原理圖信息轉(zhuǎn)換到目標(biāo)PCB。更新PCB將項(xiàng)目中的原理圖信息發(fā)送到目標(biāo)PCB：在原理圖編輯器選擇Design?UpdatePCB(Mult

7、ivibrator.PcbDoc)。項(xiàng)目修改，EngineeringChangeOrder對話框出現(xiàn)。點(diǎn)擊ValidateChanges。如果所有的改變均有效，檢查將出現(xiàn)在狀態(tài)列表中。如果改變無效，關(guān)閉對話框，檢查Messages面板并清除所有錯誤。點(diǎn)擊ExecuteChanges將改變發(fā)送到PCB。完成后，狀態(tài)變?yōu)橥瓿桑―one）點(diǎn)擊Close，目標(biāo)PCB打開，而元件也在板子上以準(zhǔn)備放置。如果你在當(dāng)前視圖不能看見元件，使用熱鍵V、D（查看文檔）。設(shè)計(jì)PCB及設(shè)置PCB工作區(qū)現(xiàn)在我們可以開始在PCB上放置元件并在板上布線。在將元件定位在板子上之前，我們需要設(shè)置PCB工作區(qū)，如柵格、層和設(shè)計(jì)規(guī)則

8、。讓我們設(shè)置一些選項(xiàng)，這樣可以使定位元件更容易些。從菜單選擇ToolsPreferences（熱鍵T，P）打開SystemPreferences對話框。在Options標(biāo)簽的EditingOptions單元，確認(rèn)SnaptoCenter選項(xiàng)被選中。這會使你在抓住一個元件定位時，光標(biāo)就會定位在元件的參考點(diǎn)上。點(diǎn)擊SystemPreferences對話框中Display標(biāo)簽其為當(dāng)前。在Show單元，將ShowPadNets、ShowPadNumbers和ViaNets選項(xiàng)取消選擇。在DraftThresholds單元，將Strings欄設(shè)為4pixels，然后關(guān)閉對話框。設(shè)置柵格在開始定位元件之前

9、，我們需要確認(rèn)放置柵格設(shè)置正確。放置在PCB工作區(qū)的所有對象均排列在稱為捕獲柵格（snapgrid）上。這個柵格需要設(shè)置得適合我們要使用的布線技術(shù)。我們的教程電路用的是標(biāo)準(zhǔn)英制元件，其最小引腳間距為100mil。我們將這個捕獲柵格設(shè)定為100mil的一個平均分?jǐn)?shù)，50或25mil，這樣所有的元件引腳在放置時均將落在柵格點(diǎn)一。當(dāng)然，板子上的導(dǎo)線寬度和間距分別是12mil和13mil（這是PCB板向?qū)褂玫哪J(rèn)值），在平行的導(dǎo)線的中心之間允許最小為25mil。所以最合適的捕獲柵格應(yīng)設(shè)為25mil。完成以下步驟設(shè)置捕獲柵格：從菜單選擇DesignOptions（熱鍵D，O）打開BoardOption

10、s對話框。在Grids標(biāo)簽，將對話框中的SnapX、SnapY、ComponentX和ComponentY欄的值設(shè)為25mil。注意這個對話框也用來定義電氣柵格。電氣柵格在你放置一個電氣對象時工作，它將忽略捕獲柵格而同時捕獲電氣對象。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對話框。定義板層和其它非電層如果你查看PCB工作區(qū)的底部，你會看見一系列層標(biāo)簽。PCB編輯器是一個多層環(huán)境，你所做的大多數(shù)編輯工作都將在一個特殊層上。使用BoardLayers對話框（DesignBoardLayers）來顯示、添加、刪除、重命名、及設(shè)置層的顏色。在PCB編輯器中有三種類型的層：電氣層-包括32個信號層和16個平面層。電氣層在設(shè)計(jì)中添加

11、或移除是在板層管理器中，選擇DesignLayerStackManager來顯示這個對話框。機(jī)械層-有16個用途的機(jī)械層，用來定義板輪廓、放置厚度，包括制造說明、或其它設(shè)計(jì)需要的機(jī)械說明。這些層在打印和底片文件的產(chǎn)生時都是可選擇的。在BoardLayers對話框你可以添加、移除和命名機(jī)械層。特殊層-包括頂層和底層絲印層、阻焊和助焊層、鉆孔層、禁止布線層（用于定義電氣邊界）、多層（用于多層焊盤和過孔）、連接層、DRC錯誤層、柵格層和孔層。在BoardLayers對話框中控制這些特殊層的顯示。本教程是一個簡單設(shè)計(jì)，使用單面板或雙面板布線就可以了。如果設(shè)計(jì)更復(fù)雜些，你可以在板層管理器中添加更多的層。

12、選擇DesignLayerStackManager顯示LayerStackManager對話框。新層和平面添加在當(dāng)前所選擇的層下面。層的參數(shù)，如銅厚和非電參數(shù)都會用在信號完整分析中。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對話框。新板打開時會有許多你用不上的可用層，因此，要關(guān)閉一些不需要的層。完成以下步驟來關(guān)閉層：按快捷鍵L顯示BoardLayers對話框。右擊并選擇UsedOn將那些沒有東西的層關(guān)閉。確認(rèn)四個Mask層和DrillDrawing層名稱旁邊的Show按鈕因沒有勾選而不會顯示。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對話框。設(shè)置新的設(shè)計(jì)規(guī)則ProtelDXP的PCB編輯器是一個規(guī)則驅(qū)動環(huán)境。這意味著，當(dāng)你在PCB編輯器中工作并執(zhí)行那些

13、改變設(shè)計(jì)的操作時，如放置導(dǎo)線、移動元件、或自動布線，PCB編輯器將一直監(jiān)視每一個操作并檢查設(shè)計(jì)是否仍然滿足設(shè)計(jì)規(guī)則。在你開始在板子上工作之前設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則允許你依然關(guān)注你的設(shè)計(jì)任務(wù)，而確信任何設(shè)計(jì)錯誤都會立即被標(biāo)記出以引起你的注意。設(shè)計(jì)規(guī)則分為10個類別，并進(jìn)一步分為設(shè)計(jì)類型。設(shè)計(jì)規(guī)則覆蓋了電氣、布線、制造、放置、信號完整要求。我們將對電源網(wǎng)絡(luò)布線寬度設(shè)置新的設(shè)計(jì)規(guī)則。完成以下步驟來設(shè)置這些規(guī)則：PCB為當(dāng)前文檔時，從菜單選擇DesignRulesPCBRulesandConstraintsEditor對話框出現(xiàn)。每一類規(guī)則都顯示在對話框的設(shè)計(jì)規(guī)則面板（左手邊）。雙擊Routing類展開后可以看

14、見有關(guān)布線的規(guī)則。然后雙擊Width顯示寬度規(guī)則為有效。在設(shè)計(jì)規(guī)則面板中每個規(guī)則都點(diǎn)擊一次來選擇。當(dāng)你在每個規(guī)則上點(diǎn)擊后，對話框右邊會在頂部單元顯示規(guī)則范圍（你所要的這個規(guī)則的目標(biāo)），而在底部單元顯示規(guī)則的約束特性。這些規(guī)則都是默認(rèn)值，或已經(jīng)由板向?qū)г趧?chuàng)建新的PCB文檔時設(shè)置。點(diǎn)擊Width_1規(guī)則顯示它的約束特性和范圍。這個規(guī)則應(yīng)用到整個板。ProtelDXP的設(shè)計(jì)規(guī)則系統(tǒng)的一個強(qiáng)大功能是：可以定義同類型的多重規(guī)則，而每個目標(biāo)對象又不相同。每一個規(guī)則目標(biāo)的同一組對象在規(guī)則的范圍里定義。規(guī)則系統(tǒng)使用預(yù)定義等級來決定將哪個規(guī)則應(yīng)用到每個對象。例如，你可能有一個對整個板的寬度約束規(guī)則（即所有的導(dǎo)線

15、都必須是這個寬度），而對接地網(wǎng)絡(luò)需要另一個寬度約束規(guī)則（這個規(guī)則忽略前一個規(guī)則），在接地網(wǎng)絡(luò)上的特殊連接卻需要第三個寬度約束規(guī)則（這個規(guī)則忽略前兩個規(guī)則）。規(guī)則依優(yōu)先權(quán)順序顯示?，F(xiàn)在，在你的設(shè)計(jì)中有一個寬度約束規(guī)則需要應(yīng)用到整個板?，F(xiàn)在我們要為12V和GND網(wǎng)絡(luò)添加一個新的寬度約束規(guī)則。要添加新的寬度約束規(guī)則，完成以下步驟：在DesignRules規(guī)則面板的Width類被選擇時，右擊并選擇NewRule，將一個寬度約束規(guī)則只添加到12V網(wǎng)絡(luò)。一個新的名為Width_2的規(guī)則出現(xiàn)。在DesignRules面板點(diǎn)擊新的規(guī)則以修改其范圍和約束。在名稱欄鍵入12V或GND。當(dāng)你完成規(guī)則設(shè)置后在Desi

16、gnRules面板點(diǎn)擊時DesignRules面板中的這個名稱會刷新。下面我們要使用QueryBuilder來設(shè)置規(guī)則范圍，如果你知道正確的語法結(jié)構(gòu)，你也可以直接在范圍中鍵入。點(diǎn)擊WheretheFirstobjectmatches單元的Net。在QueryKind單元里會出現(xiàn)InNet()。點(diǎn)擊All按鈕旁的下拉列表，從有效的網(wǎng)絡(luò)列表中選擇12V。QueryKind單元會更新為InNet(12V)。下面我要使用QueryBuilder將范圍擴(kuò)展到包括GND網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)擊Advanced(Query)，然后點(diǎn)擊QueryBuilder。QueryHelper對話框出現(xiàn)。點(diǎn)擊Query單元的InNe

17、t(12V)的右邊，然后點(diǎn)擊Or按鈕?，F(xiàn)在Query單元的內(nèi)容變?yōu)镮nNet(12V)or，這樣就使范圍設(shè)置為將規(guī)則應(yīng)用到兩個網(wǎng)絡(luò)中。點(diǎn)擊PCBFunctions類的MembershipChecks，雙擊Name單元的InNet。在Query單元InNet()的括號中間點(diǎn)擊一下，以添加GND網(wǎng)絡(luò)的名稱。在PCBObjectsList類點(diǎn)擊Nets，然后從可用網(wǎng)絡(luò)列表中雙擊選擇GND。Query單元變?yōu)镮nNet(12V)orInNet(GND)。點(diǎn)擊CheckSyntax，然后點(diǎn)擊OK關(guān)閉結(jié)果信息。如果顯示錯誤信息應(yīng)予以修復(fù)。點(diǎn)擊OK關(guān)閉QueryHelper對話框。在FullQuery單元的

18、范圍就更新為新的內(nèi)容。在PCBRulesandConstraintsEditor對話框的底部單元，點(diǎn)擊舊約束文本（10mil）并鍵入新值以將Minimum、Preferred和Maximum寬度欄改為25mil。注意你必須在修改Minimum值之前先設(shè)置Maximum寬度欄?，F(xiàn)在新的規(guī)則已經(jīng)設(shè)置，并當(dāng)你選擇DesignRules面板的其它規(guī)則或關(guān)閉對話框時將予以保存。最后，雙擊最初的板子范圍寬度規(guī)則名Width_1，將Minimum,MaximumandPreferred寬度欄均設(shè)為12mil。點(diǎn)擊OK關(guān)閉PCBRulesandConstraintsEditor對話框。當(dāng)你用手工布線或使用自動

19、布線器時，所有的導(dǎo)線均為12mils，除了GND和12V的導(dǎo)線為25mils。在PCB中放置元件現(xiàn)在我們可以放置右邊的元件了。按快捷鍵V、D將顯示整個板子和所有元件?，F(xiàn)在放置連接器Y1，將光標(biāo)放在連接器輪廓的中部上方，按下鼠標(biāo)左鍵不放。光標(biāo)會變成一個十字形狀并跳到元件的參考點(diǎn)。不要松開鼠標(biāo)左鍵，移動鼠標(biāo)拖動元件。拖動連接時，按下SPACEBAR將其旋轉(zhuǎn)90，然后將其定位在板子的左邊（確認(rèn)整個元件仍然在板子邊界以內(nèi)），如圖Figure5所示。元件定位好后，松開鼠標(biāo)將其放下，注意飛線是怎樣與元件連接的。參照Figure5所示放置其余的元件。當(dāng)你拖動元件時，如有必要，使用SPACEBAR鍵來放置元件，這樣飛線就如Figure5所示。元件文字可以用同樣的方式來重新定位按下鼠標(biāo)左鍵不放來拖動文字，按SPACEBAR旋轉(zhuǎn)