Protel DXP的PCB編輯器是一個規(guī)則驅動環(huán)境。這意味著,當你在PCB編輯器中工作并執(zhí)行那些改變設計的操作時,如放置導線、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計是否仍然滿足設計規(guī)則。
在你開始在板子上工作之前設置設計規(guī)則允許你依然關注你的設計任務,而確信任何設計錯誤都會立即被標記出以引起你的注意。
設計規(guī)則分為10個類別,并進一步分為設計類型。設計規(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)絡布線寬度設置新的設計規(guī)則。
完成以下步驟來設置這些規(guī)則:
1、PCB為當前文檔時,從菜單選擇 Design > Rules 。
2、PCB Rules and Constraints Editor 對話框出現(xiàn)。每一類規(guī)則都顯示在對話框的設計規(guī)則面板(左手邊)。雙擊 Routing 類展開后可以看見有關布線的規(guī)則。然后雙擊 Width 顯示寬度規(guī)則為有效。
3、在設計規(guī)則面板中每個規(guī)則都點擊一次來選擇。當你在每個規(guī)則上點擊后,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),而在底部單元顯示規(guī)則的約束特性。這些規(guī)則都是默認值,或已經由板向導在創(chuàng)建新的PCB文檔時設置。
4、點擊 Width_1 規(guī)則顯示它的約束特性和范圍。這個規(guī)則應用到整個板。
Protel DXP的設計規(guī)則系統(tǒng)的一個強大功能是:可以定義同類型的多重規(guī)則,而每個目標對象又不相同。每一個規(guī)則目標的同一組對象在規(guī)則的范圍里定義。規(guī)則系統(tǒng)使用預定義等級來決定將哪個規(guī)則應用到每個對象。
例如,你可能有一個對整個板的寬度約束規(guī)則(即所有的導線都必須是這個寬度),而對接地網(wǎng)絡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)先權順序顯示。
現(xiàn)在,在你的設計中有一個寬度約束規(guī)則需要應用到整個板?,F(xiàn)在我們要為12V和GND網(wǎng)絡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:
1、在 Design Rules 規(guī)則面板的 Width 類被選擇時,右擊并選擇 New Rule , 將一個寬度約束規(guī)則只添加到12V網(wǎng)絡。
一個新的名為 Width_2 的規(guī)則出現(xiàn)。在 Design Rules 面板點擊新的規(guī)則以修改其范圍和約束。
2、在名稱欄鍵入12V或GND。當你完成規(guī)則設置后在 Design Rules 面板點擊時 Design Rules 面板中的這個名稱會刷新。
3、下面我們要使用 Query Builder 來設置規(guī)則范圍,如果你知道正確的語法結構,你也可以直接在范圍中鍵入。
點擊 Where the First object matches 單元的 Net 。 在 Query Kind 單元里會出現(xiàn) InNet( ) 。點擊 All 按鈕旁的下拉列表,從有效的網(wǎng)絡列表中選擇12V。 Query Kind 單元會更新為 InNet (‘12V') 。
4、下面我要使用 Query Builder 將范圍擴展到包括GND網(wǎng)絡。點擊 Advanced (Query) , 然后點擊 Query Builder 。 Query Helper 對話框出現(xiàn)。
5、點擊 Query 單元的 InNet(‘12V') 的右邊,然后點擊 Or 按鈕。現(xiàn)在 Query 單元的內容變?yōu)?InNet(‘12V') or ,這樣就使范圍設置為將規(guī)則應用到兩個網(wǎng)絡中。
6、點擊 PCB Functions 類的 Membership Checks , 雙擊 Name 單元的 InNet 。
7 、 在 Query 單元 InNet( ) 的括號中間點擊一下,以添加GND網(wǎng)絡的名稱。在 PCB Objects List 類點擊 Nets , 然后從可用網(wǎng)絡列表中雙擊選擇 GND 。 Query 單元變?yōu)?InNet(‘12V') or InNet(‘GND') 。
8、點擊 Check Syntax , 然后點擊 OK 關閉結果信息。如果顯示錯誤信息應予以修復。
9、點擊 OK 關閉 Query Helper 對話框。在 Full Query 單元的范圍就更新為新的內容。
10、在 PCB Rules and Constraints Editor 對話框的底部單元,點擊舊約束文本(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 值之前先設置 Maximum 寬度欄?,F(xiàn)在新的規(guī)則已經設置,并當你選擇 Design Rules 面板的 其它規(guī)則或關閉對話框時將予以保存。
11、最后,雙擊最初的板子范圍寬度規(guī)則名 Width_1 ,將 Minimum, Maximum and Preferred 寬度欄均設為12mil。點擊 OK 關閉 PCB Rules and Constraints Editor 對話框。
當你用手工布線或使用自動布線器時,所有的導線均為12mils,除了GND和12V的導線為25mils。
在PCB中放置元件
現(xiàn)在我們可以放置右邊的元件了。
1、按快捷鍵V、D將顯示整個板子和所有元件。
2、現(xiàn)在放置連接器Y1,將光標放在連接器輪廓的中部上方,按下鼠標左鍵不放。光標會變成一個十字形狀并跳到元件的參考點。
3、不要松開鼠標左鍵,移動鼠標拖動元件。
4、拖動連接時,按下 SPACEBAR 將其 旋轉 90° , 然后將其定位在板子的左邊(確認整個元件仍然在板子邊界以內),如圖 Figure 5 所示。
5、元件定位好后,松開鼠標將其放下,注意飛線是怎樣與元件連接的。
6、參照 Figure 5 所示放置其余的元件。當你拖動元件時,如有必要,使用 SPACEBAR 鍵來放置元件,這樣飛線就如 Figure 5 所示。
元件文字可以用同樣的方式來重新定位 —— 按下鼠標左鍵不放來拖動文字,按 SPACEBAR 旋轉。在重新定位文字之前,我要在教程以下部分使用Protel DXP強大的批量編輯功能來隱藏元件型號(值),因為這些在最終的板子是不需要的。
Protel DXP具有強大的而靈活的放置工具。讓我們使用這些工具來保證四個電阻正確地對齊和間隔。
1、按住 SHIFT 鍵,左擊選擇每一個電阻。在每一個元件周圍都將有一個在系統(tǒng)顏色設置的選擇顏色的選擇塊。要改變選擇顏色,選擇 Design > Board Layers 。
2 、 點擊元件放置工具中的 Align Tops of Selected Components 按鈕。那么四個電阻就會沿著它們的上邊對齊。
3、現(xiàn)在點擊元件放置工具中的 Make Horizontal Spacing of Selected Components Equal 按鈕。
4、在設計窗口的其它任何地方點擊取消選擇所有的電阻。這四個電阻現(xiàn)在就對齊了并且等間距。
修改封裝
現(xiàn)在我們已經將封裝都定位好了,但電容的封裝卻比我們要求的太大。讓我們將電容的封裝改成一小的。
1、首先我們要找到一個新的封裝。點擊 Libraries 面板,從庫列表中選擇 Miscellaneous Deivices.IntLib 。點擊 Footprints 顯示當前庫中的可用封裝。我們要的是一個小一些的 radial 類型的封裝,因此在過濾器欄鍵入 rad 。點擊封裝名就會看見與這些名字相聯(lián)系的封裝。其中封裝 RAD-0.1 就是我們需要的。
2、雙擊電容,將 Component 對話框的 Footprint 欄改為 RAD-0.1 。
3、現(xiàn)在你的板子就如下圖所示。
每個對象都定位放置好了,現(xiàn)在是放導線的時候了!
手工布線
布線就是放置導線和過孔在板子上將元件連接起來。Protel DXP提供了許多有用的手工布線工具,使得布線工作非常容易。
盡管自動布線器提供了一個容易而強大的布線方式,然而仍然有你需要去控制導線的放置的狀況 —— 或者你因為個人喜好而要進行手工布線。在這些狀況下,你可以對你的板的部分或全部進行手工布線。在本教程的這部分,我們要將整個板作為單面板來進行手工布線,所有導線都在底層。
現(xiàn)在我們要使用預拉線來引導我們將導線放置在板的底層。
在Protel DXP中,PCB的導線是由一系列直線段組成的。每次方向改變時,新的導線段也會開始。在默認情況下,Protel DXP初始時會使導線走向為垂直、水平或 45° 角,以使很容易地得到專業(yè)的結果。這項操作可以根據(jù)你的需要自定義,但在本教程中我們仍然使用默認值。
1、從菜單選擇 Place > Interactive Routing ( 快捷鍵P,T)或點擊放置 ( Placement ) 工具欄的 Interactive Routing 按鈕。光標變成十字形狀,表示你處于導線放置模式。
2、檢查文檔工作區(qū)底部的層標簽。 TopLayer 標簽當前應該是被激活的。按數(shù)字鍵盤上的*鍵切換到底層而不需要退出導線放置模式。這個鍵僅在可用的信號層之間切換。現(xiàn)在 BottomLayer 標簽應該被激活了。
3、將光標放在連接器Y1的最下面一個焊盤上。左擊或按 ENTER 固定導線的第一個點。
4、移動光標到電阻R1的下面一個焊盤。注意導線是怎樣放置的。 在默認情況下,導線走向為垂直、水平或 45° 角。再注意導線有兩段。第一段(來自起點)是藍色實體,是你當前正放置的導線段。第二段(連接在光標上)稱作 “ look-ahead ” 段,為空心線,這一段允許你預先查看好你要放的下一段導線的位置以便你很容易地繞開障礙物,而一直保持初始的 45°/90° 導線。
5、將光標放在電阻R1下面的一個焊盤的中間,然后左擊或按 ENTER 鍵。注意第一段導線變?yōu)樗{色,表示它已經放在底層了。往邊上移動光標一點,你會看見你仍然有兩段導線連接在光標上:一條在下次鼠點擊時要放置的實心藍色線段和一條幫助你定位導線的空心 “ look-ahead ” 線段。
6、將光標重新定位在R1的下面一個焊盤上,會有一條實心藍色線段從前一條線段延伸到這個焊盤。左擊放下這條實心藍色線段。
你已經完成了第一個連接。
7、移動光標將它定位在電阻R4的下面一個焊盤上。注意一條實心藍色線段延伸到R4。左擊放下這條線段。
8、現(xiàn)在移動光標到電阻R3的下面一個焊盤上。注意這條線段不是實心藍色,而是空心的表示它是一條 “ look-ahead ” 線段。這是因為你每次放置導線段時,起點模式就在以水平/垂直和 45° 之間切換。當前處于 45° 模式。按 SPACEBAR 鍵將線段起點模式切換到水平/垂直?,F(xiàn)在這條線段是不實心藍色的了。左擊或按 ENTER 放下線段。
9、移動光標到電阻R2的下面一個焊盤。你需要再一次按 SPACEBAR 鍵來切換線段起點模式。左擊或按 ENTER 放下線段。
10、你現(xiàn)在完成了第一個網(wǎng)絡的布線。右擊或按 ESC 鍵表示你已完成了這條導線的放置。光標仍然是一個十字形狀,表示你仍然處于導線放置模式,準備放置下一條導線。按 END 鍵重畫屏幕,這樣你能清楚地看見已經布線的網(wǎng)絡。
11、現(xiàn)在你可按上述步驟類似的方法來完成板子上剩余的布線。 Figure 6 顯示了手工布線的板子。
12、保存設計。
在你放置導線時注意以下幾點:
1、左擊鼠標(或按 ENTER 鍵)放置實心顏色的導線段??招木€段表示導線的 look-ahead 部分。放置好的導線段用層顏色來顯示。
2、按 SPACEBAR 鍵來切換你要放置的導線的 horizontal/vertical 和 start 45° 起點模式。
3、在任何時候按 END 鍵來重繪畫面。
4、在任何時候按快捷V、F來畫面重繪為顯示所有對象。
5、在任何時候按 PAGEUP 和 PAGEDOWN 鍵來以光標位置為中心放大或縮小。
6、按 BACKSPACE 鍵取消放置前一條導線段。
7、在你完成放置導線后或想要開始一條新的導線時右擊或按 ESC 鍵。
8、你不能將不應該連接在一起的焊盤連接起來。Protel DXP將不停地分析板子的連接情況并阻止你進行錯誤的連接或跨越導線。
9、要刪除一條導線段,左擊選擇,這條線段的編輯點出現(xiàn)(導線的其余部分將高亮顯示)。按 DELETE 鍵刪除被選擇的導線段。
10、重新布線在Protel DXP中是很容易的 —— 只要布新的導線段即可,在你右擊完成后,舊的多余導線段會自動被移除。
11、在你完成PCB上的所有的導線放置后,右擊或按 ESC 鍵退出放置模式。光標會恢復為一個箭頭。