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[推荐]PROTEL基础知识

[推荐]PROTEL基础知识

在设计过程中,速度是很重要的,如果单用鼠标进行操作,不但单手负担太重容易麻木疲劳而且效率低下。为此Protel提供了极为方便的快捷方式。两手
配合操作与单手操作的效率相比远不止翻倍。 以下是一些常用的快捷键:

Page Up 以鼠标为中心放大

Page Down 以鼠标为中心缩小。

Home 将鼠标所指的位置居中

End 刷新(重画)

* 顶层与底层之间层的切换

+ (-) 逐层切换:“+”与“-”的方向相反

Q mm(毫米)与mil(密尔)的单位切换

IM 测量两点间的距离

E x 编辑X ,X为编辑目标,代号如下:(A)=圆弧;©=元件;(F)=填充;(P)=焊盘;(N)=网络;(S)=字符;(T)=导线;(V)=过孔;(I)=连接线;(G)=填充多边形。例如要编辑元件时按E C,鼠标指针出现“十”字,单击要编
辑的元件即可进行编辑。

P x 放置 X,X为放置目标,代号同上。

M x 移动X,X为移动目标,(A)、©、(F)、(P)、(S)、(T)、(V)、(G)同上,另外( I )=翻转选择部份;(O)旋转选择部份;(M)=移动选择部份;® =重新布线。

S x 选择 X,X为选择的内容,代号如下:(I)=内部区域;(O)=外部区域;(A)=全部;(L)=层上全部;(K)=锁定部分;(N)=物理网络;©=物理连接线;(H)=指定孔径的焊盘;(G)=网格外的焊盘。例如要选择全部时按 S A ,
所有图形发亮表示已被选中,可对选中的文件进行复制、清除、移动等操作。

Alt+删除键(回车上面的键):撤消
Alt+E>E>A :取消全部选择
Alt+E>S>A :选中全部元件
Alt+E>L :删除被选中元件
依此类推,其它详见菜单项中的提示即可。

1.原理图常见错误:

(1)ERC报告管脚没有接入信号:

a. 创建封装时给管脚定义了I/O属性;

b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性,管脚与线没有连上;

c. 创建元件时pin方向反向,必须非pin name端连线。

(2)元件跑到图纸界外:没有在元件库图表纸中心创建元件。

(3)创建的工程文件网络表只能部分调入pcb:生成netlist时没有选择为global。

(4)当使用自己创建的多部分组成的元件时,千万不要使用annotate.

2.PCB中常见错误:

(1)网络载入时报告NODE没有找到:

a. 原理图中的元件使用了pcb库中没有的封装;

b. 原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装;

c. 原理图中的元件使用了pcb库中pin number不一致的封装。如三极管:sch中pinnumber 为e,b,c, 而pcb中为1,2,3。

(2)打印时总是不能打印到一页纸上:

a. 创建pcb库时没有在原点;

b. 多次移动和旋转了元件,pcb板界外有隐藏的字符。选择显示所有隐藏的字符, 缩小pcb, 然后移动字符到边界内。

(3)DRC报告网络被分成几个部分:

表示这个网络没有连通,看报告文件,使用选择CONNECTEDCOPPER查找。

另外提醒朋友尽量使用WIN2000, 减少蓝屏的机会;多几次导出文件,做成新的DDB文件,减少文件尺寸和PROTEL僵死的机会。如果作较复杂得设计,尽量不要使用自动布线。

在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、 双面布线及多层布线。

布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行, 以免产生反射干扰。

必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
自从澳大利亚Protel Technology公司的计算机辅助电路设计软件Tango进入中国市场以来,它以操作简便、功能强大等优点逐步得到了广大用户的青睐。Protel 3.x虽然易学易用,但终将被淘汰。随着Microsoft公司的Windows 3.x,Windows 95,Windows 98操作平台的相继亮相,Protel Design System V1.0、V2.x、V、3.x,以至如今的 Protel98/99SE。Protel Design System包括下面几个部分:
  (1)Advanced Schematic,它的主要功能是绘制电路图、编辑零件库及生成网络表文件。
  (2)Advanced PCB Design,它的主要功能是用来设计负责制电路板。
  (3)Advanced PLD,主要用来设计可编程逻辑器件(PLD)。
  (4)其它模拟程序,如类比电路模拟器(Analog Simulator)、数字电路模拟器(Digital Simulator)及混合信号模拟器(Mixed Signal Simulator)等,这些模拟器可让电子工程师们在还没实际做出电路和印制电路板之前,能验证一下所设计的的电路是否正确,或评估其可行性。
Protel Design System还有许多优点,如:完全支持中文Windows,可随意执行“复制”、“粘贴”命令;可在电路图中随意填写各种字体的中英文字;可直接在原理图中随意粘贴图片、绘制几何图形、波形,甚至机械结构;可产生或读取OrCAD的图形文件及零件库文件;完全支持Windows所使用的打印机和绘图仪,并可预览打印效果等等。以上的功能及优点是DOS版本下的Protel 3.x所完全不能比拟的。
  与此同时,广大无线电工作者和科技文档编辑者在惊喜之余,却经常对在Word文档中难以插入自己的电路图感到困惑。针对这一问题,本文介绍了一种既不用格式转换(所谓格式转换就是将Protel原理图文件*.S01转换为后缀为.SCP文件,通过参数设置再改成后缀为.HGL文件插入到Word文档中(这种方法只适用于Word 6.0和Word 5.0。),也不用屏幕截取(屏幕截取就是利用一些专门的屏幕抓软件如Capture或HyperSnap进行截取,其打印输出效果不甚理想)或是复印粘贴的方法,而用一种简单易行的方法,暂将此法称之为“选取粘贴法”,它对于电路图插入Word97文档中非常有效(当然也适用于Word95、Word6.0、Word200)。下面以Protel Design System V2.3为例进行说明,具体步骤主要分为以下三大部分。
  1、选取前的准备
  1) 启动程序栏Protel Design System中的电路图编辑器Schematic Editor。
  2) 打开将要插入Word97文档中的电路图文件,或按功能键Alt+F,O。
  3)执行选单命令Options/Preferences项,或按功能键Alt+O,P,对工作参数进行设置,运行命令后,屏幕弹出Preferences对话框,更改工作平面的格点颜色即Grid Color选项,改为白色,颜色数为323,缺省为灰色,颜色数为215。更改工作平面格点颜色的目的是为了避免将工作图纸的灰色网格一起粘贴到Word文档中去。然后再更改Add Template to Clipboard项,缺省设置是打钩,其意义在于,在执行Copy或Cut命令时,除复制被选择的图件到Windows剪贴板中,以WMF格式存储,但是对于是Protel程序本身的剪贴板,图纸样板是不会被一起复制的。因此,如要将Protel图形复制到Word文档中,就一定不要选择此项,这一点非常关键,否则,复制到Word文档中的图形将是一整张Protel图纸,它将已打印好的Word文档完全遮盖住了。
  4)执行选单命令Options/Sheet,或按功能键Alt+O,S,屏幕弹出绘图纸属性设置对话框,选择Sheet项,更改图纸底色,改为白色,颜色数为323,缺省为淡黄色,颜色数为216。更改图纸底色的目的是避免将工作图纸淡黄色的底色粘贴到Word文档中去。
  2、图件或原理图的选择
  要同时复制多个图件,首先要介绍如何选择(Select)图件,因为复制一组图件,是以被选到的图件为目标物,选择图件的方法有三种:
  1)单个选 如要选择一组图件中的多个图件,一般采用以下两种方法:
  ① 按住Shift键,再用鼠标单击目标图件,被单击到的图件会变成黄色(缺省色),即已被选择。
  ② 执行选单命令Edit/Toggle Selection,或按功能键Alt+E,T,此时光标由箭头变为十字,用十字光标单击目标图件,被选择到的会变成黄色。 如果解除选择状态,可按住Shift键,再用鼠标左键单击目标图件,被单击到的图件就会解除选择状态。
  2)鼠标框选一组图件
  首先将光标移到目标物左上方,按住鼠左键不放,拖拽到目标物右下方后松开鼠标左键即可,被框选起来的图件变色和被加上方框,那些图件即被选中。同时也可用另外一种方法实现一组图件的选取:执行选单命令Edit/Selection/Inside Area,或按功能键Alt+E,S,I,出现十字光标后,在目标物左上方单击一下鼠标左键,放开后将光标移置目标物的右下方,再单击鼠标左键,好可将方框内的图件加以选择。 如要解除一组图件的选择状态,执行选单命令Edit/DeSelect/Inside Area,或按功能键Alt+E,E,I。执行命令后,十字光标会出现在工作区,用鼠标框选目标物,被框选到的图件就会解除被选择状态。
  3) 选择整个工作区中的图件
  如果要复制整张图中的图件,可执行选单命令Edit/Select/All ,或按功能键Alt+E,S,A。执行后全部的图件都会变色和被加上方框,此时所有图件均被选中。如要解除整张图中所有图件的选择,可执行选单命令Edit/DeSelect/ All,或按功能键Alt+E,E,A,即可解除被选择状态,使所有图件恢复原来的颜色。
  3、图件或原理图的复制和粘贴
  当选择好目标物后,执行选单命令Edit/Copy,或按快捷键Ctrl+Ins对目标物进行复制。然后进入Word97程序,执行选单栏文件/打开命令,或按快捷键Ctrl+O对将编排文档进行编辑,将鼠标光标移置要插入的位置,接着执行选单栏编辑/粘贴命令,或按快捷键Ctrl+V,把已复制好的图件或原理图插入到Word97文档中,利用鼠标调节图形框的大小,使要插入的Protel图形适中。
至此,通过以上三大步骤的操作,就完成了Protel图形在Word97文档中的嵌入。这种方法的优点是操作简便,不需格式转换,插入的图形可随意缩放、移动,同时丝毫不会影响输出图形的分辩率,在Word97中打印出的图形与在Protel Design System打印出的图形毫无分别。不足之处是:有时粘贴到Word97文档中的原理图的个别图件(全部在四周)会失去元件脚,这时不必担心,只要记住图件的位置,用电路图编辑器Schematic Editor 的绘图工具(Drawing Tools)中的画直线工具或按功能键Alt+P,D,L,画上丢失的元件脚即可。这样粘贴上的Protel图形就非常完美了。顺便提一下,如将Protel98中的图形嵌入Word97文档中的方法与上面介绍的方法大致相同,稍微的差别是Add Template to Clipboard和工作平面的格点颜色即Grid Color 选项在选单命令Options/Preferences/Grapthical下选择,图纸底色 的设置选项在选单命令Options/Document Options/Sheet Options选择,其它操作与Protel Design System V2.3 完全相同。
1、“层(Layer) ”的概念

与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同,Protel的“层”不是虚拟的,而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。现今,由于电子线路的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求,一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线,在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔,例如,现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层(如软件中的Ground Dever和Power Dever),并常用大面积填充的办法来布线(如软件中的ExternaI P1a11e和Fill)。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔(Via)”来沟通。有了以上解释,就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。举个简单的例子,不少人布线完成,到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘,其实这是自己添加器件库
时忽略了“层”的概念,没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层(Mulii一Layer)的缘故。要提醒的是,一旦选定了所用印板的层数,务必关闭那些未被使用的层,免得惹事生非走弯路。


  2、过孔(Via)

  为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔,这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状,可直接与上下两面的线路相通,也可不连。一般而言,设计线路时对过孔的处理有以下原则:(1)尽量少用过
孔,一旦选用了过孔,务必处理好它与周边各实体的间隙,特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙,如果是自动布线,可在“过孔数量最小化” ( Via Minimiz8tion)子菜单里选择“on”项来自动解决。(2)需要的载流量越大,所需的过孔尺寸越大,如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。


  3、丝印层(Overlay)

  为方便电路的安装和维修等,在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计丝印层的有关内容时,只注意文字符号放置得整齐美观,忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的印板上,字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊,还有的把元件标号打在相邻元件上,如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层字符布置原则是:”不出歧义,见缝插针,美观大方”。
  

4、SMD的特殊性

  Protel封装库内有大量SMD封装,即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。因此,选用这类器件要定义好器件所在面,以免“丢失引脚(Missing Plns)”。另外,这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。


  5、网格状填充区(External Plane )和填充区(Fill)

  正如两者的名字那样,网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的,填充区仅是完整保留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别,实质上,只要你把图面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的区别,所以使用时更不注意对二者的区分,要强调的是,前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用,适用于需做大面积填充的地方,特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。


  6、焊盘( Pad)

  焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念,但初学者却容易忽视它的选择和修正,在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘,如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等,但有时这还不够用,需要自己编辑。例如,对发热且受力较大、电流较大的焊盘,可自行设计成“泪滴状”,在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中,不少厂家正是采用的这种形式。一般而言,自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外,还要考虑以下原则:
  (1)形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大;
  (2)需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍;
  (3)各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定,原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2- 0.4毫米。


  7、各类膜(Mask)

   这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的,而且更是元件焊装的必要条件。按“膜”所处的位置及其作用,“膜”可分为元件面(或焊接面)助焊膜(TOp or Bottom 和元件面(或焊接面)阻焊膜(TOp or BottomPaste Mask)两类。 顾名思义,助焊膜是涂于焊盘上,提高可焊性能的一层膜,也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。阻焊膜的情况正好相反,为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡,因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料,用于阻止这些部位上锡。可见,这两种膜是一种互补关系。由此讨论,就不难确定菜单中
类似“solder Mask En1argement”等项目的设置了。


  8、飞线,飞线有两重含义:

  (1)自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线,在通过网络表调入元件并做了初步布局后,用“Show 命令就可以看到该布局下的网络连线的交*状况,不断调整元件的位置使这种交*最少,以获得最大的自动布线的布通率。这一步很重要,可以说是磨刀不误砍柴功,多花些时间,值!另外,自动布线结束,还有哪些网络尚未布通,也可通过该功能来查找。找出未布通网络之后,可用手工补偿,实在补偿不了就要用到“飞线”的第二层含义,就是在将来的印板上用导线连通这些网络。要交待的是,如果该电路板是大批量自动线生产,可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元
件来进行设计.
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