protel PCB設計使用手冊

一、板框導航

當我們設計了原理圖，生成了網表，下一步就要進行PCB設計。首先要畫一個邊框，我們可以借助板框導航，來畫邊框。在“File”下選擇“New”中的“Wizards”,在選取“Printed Circuit Board Wizard”，點擊“OK”即可，按照顯示對話框的每一步提示，完成板框設計。

二、建立PCB文件

要進行PCB設計，必須有原理圖，根據原理圖才能畫出PCB圖。按照上述板框導航生成一張“IBM XT bus format”形式的印制板邊框。選擇PCB設計窗口下的“Design”中的“Add/Remove Library”,在對話框上選擇“4 Port Serial Interface.ddb”,在“Design Explorer 99SEExamples”文件夾中選取，點取“Add”,然后“OK”關閉對話框。在左側的導航樹上，打開“4 Port Serial Interface.prj”原理圖文件，選擇“Design”下的“Update PCB”，點取“Apply”,“Update Design”對話框被打開，點取“Execute”選項。對話框“Confirm Component Associations”對話框將被打開，網絡連接表列出，選擇應用“Apply”更新PCB文件，由于Protel99SE采用同步設計，因此，不用生成網表也可以直接到PCB設計。這時，一個新的帶有網絡表的PCB文件將生成。

三、層管理

利用Protel99 SE設計PCB板，信號層可達到32個，地電層16個，機械層16個。我們增加層只需運行\(zhòng)Designlayer stack manager功能菜單,就可以看到被增加層的位置。

四、布局設計

布線的關鍵是布局，多數設計者采用手動布局的形式。“Room”定義規(guī)則，可以將指定元件放到指定區(qū)域。Protel99 SE在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項包含自動選擇和自動對齊。使用自動選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件，然后旋轉、展開和整理成組，就可以移動倒板上所需位置上了。當簡易的布局完成后，使用自動對齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件。

新增動態(tài)長度分析器。在元件移動過程中，不斷地對基于連接長度的布局質量進行評估，并用綠色（強）和紅色（弱）表示布局質量。

提示：打開布局工具條，可展開和縮緊選定組件的X、Y方向，使選中的元件對齊。

四、布線設置

在布線之前先要設置布線方式和布線規(guī)則。Protel99 SE有三種布線方式：忽略障礙布線（Ignore obstacle），避免障礙布線（Avoid obstacle），推擠布線（Push obstacle）。我們可以根據需要選用不同的布線方式，在“Tools”工具菜單下選擇“Preferences”優(yōu)選項中選擇不同的布線方式。也可以使用“SHIFT+R”快捷鍵在三種方式之間切換。

接著選擇布線規(guī)則，在“Design”下選擇“Rules”對話框，選擇不同網絡布線的線寬，布線方式，布線的層數，安全間距，過孔大小等。

有了布線規(guī)則，就可進行自動布線或手動布線了。如果采用自動布線，選擇“Auto Route”菜單，Protel 99SE支持多種布線方式，可以對全板自動布線，也可以對某個網絡、某個元件布線，也可手動布線。手動布線可以直接點擊鼠標右鍵下拉菜單“Place track”，按鼠標左鍵一下確定布線的開始點，按“BackSpace”取消剛才畫的走線，雙擊鼠標左鍵確定這條走線，按“ESC”退出布線狀態(tài)。用“Shift”加空格鍵可以切換布線形式，“45°”“90°”弧形布線等方式之間切換。Protel99 SE提供了很好的在線檢查工具“Online DRC”隨時檢查布線錯誤（在工具菜單的優(yōu)選項下面）。如果修改一條導線，只需重畫一條線，確定后，原來的導線就會自動被刪除。

五、電氣規(guī)則檢查

當一塊線路板已經設計好，我們要檢查布線是否有錯誤，Protel99 SE提供了很好的檢查工具“DRC” 自動規(guī)則檢查。只要運行“Tools”下的“Design Rlue Check”，計算機會自動將檢查結果列出來。

六、信號完整性分析

當PCB設計變得更復雜，具有更高的時鐘速度、更高的器件開關速度以及高密度，在設計加工前進行信號的完整性分析變得更尤為重要。

Protel99 SE包含一個高級的信號完整性仿真器，它能分析PCB設計和檢查設計參數的功能，測試過沖、下沖、阻抗和信號斜率要求。如果PCB板任何一個設計要求(設計規(guī)則指定的)有問題，可以從PCB運行一個反射或串擾分析，以確切地查看其情況。

信號完整性仿真使用線路的特性阻抗、通過傳輸線計算、I/O緩沖器宏模型信息，做為仿真的輸入。它是基于快速的反射和串擾模擬器，采用經工業(yè)證實的算法，產生非常精確的仿真。

設置信號完整性設計規(guī)則15打開“LCD Controller.ddb”設計數據庫，在“Design Explorer 99SEExamples”目錄下，通過左側的導航樹，打開“LCD Controller.pcb”文件。設置信號完整性設計規(guī)則，測試的描述。必須包含層堆棧規(guī)則。在“Tools”下選擇“Preferences”對話框中的“Signal Integrity”選項，在這個對話框中，顯示了所有元件的標號所代表的元件名稱。例如“ R”代表“Resistors”,用“Add”增加，在“Component Type”對話框上，用“R”設置“Designator Prefix”，在“Component Type”中設置為“Resistor”,點擊“OK”加入。

重復上述操作設置“C-Capacitor; CU-Capacitor; Q-BJT;D-Diode; RP-Connector;U-IC；J-Connector;L-inductor”,當我們設置完成時，點取“OK”退出優(yōu)選項對話框。

從菜單中選擇“DesignRules”，然后按下設計規(guī)則對話框中的信號完整性鈕。每個規(guī)則包含了該規(guī)則測試的描述。

一旦配置了信號完整設計規(guī)則，從菜單中選擇“Tools”下的“Design Rule Check”，顯示設計規(guī)則檢查對話框。按對話框中央的信號完整性按鈕，進行信號完整性設計規(guī)則檢查。

包含電源網絡設計規(guī)則，指定每個電源網絡和電壓。從“Rule Classes”中選“Overshoot Falling Edge”點擊“Add”,在談出對話框中選擇“Fiter Kind”設為“Whole Board”,并且改變右側“Maximum(Volts)”為“0.5”,點取“OK”,存入這條規(guī)則。重復剛才的步驟，設置“Undershoot-Falling Edge”，兩個強制信號完整性規(guī)則。

運行設計規(guī)則檢查“DRC”，然后在“Report”中運行“Signal Integrity”，找到網絡名為“FRAMA1”，選重這個網絡，在“Edit”中選“Take Over”從菜單中加入網絡，對它進行分析。在“Simulation”的“Reflection”菜單下可以觀看波形。我們選種哪一個器件，那個器件的曲線將被點亮。信號完整性分析菜單中還為我們提供消除干擾的方法。

如果設計不包含電源層分析將仍然執(zhí)行，但是結果不能認為是準確的。

信號完整性分析器不考慮多邊形敷銅。DRC測試是從所有可能輸出腳對每個網絡最壞情況仿真，最壞結果就是DRC結果。

執(zhí)行串擾分析至少需要從網表上確定二個網。然后指定其中一個為侵略者，或受害人。侵略者被加入激勵脈沖，受害人為接收串擾。當已經指定侵略者或受害人網絡時，按Crosstalk按鈕執(zhí)行仿真，結果將顯示在Protel波形分析器上。

可以從波形上直接執(zhí)行許多測量，僅僅擊一下波形右邊列表上的節(jié)點，從分析菜單中選擇一個選項。

如果你發(fā)現波形與設計規(guī)則檢查給定的結果不匹配(例如：DRC給1.2伏特的過沖，但是波形有小的振鈴)，大概因為用于反射分析的輸出節(jié)點不是DRC報告的最壞節(jié)點。

除了執(zhí)行反射和串擾分析，還可以執(zhí)行一個信號完整性效果的網絡篩選，例如過沖、延遲、阻抗等等。網絡篩選產生類似電子表格的結果表，可以快速查出有問題的網絡。執(zhí)行網絡篩選，要指定許多網絡(如果需要可選全部)，按Net Screening按鈕。當篩選結果出現，使用工具條上按鈕控制所要顯示的內容(阻抗、電壓等等)，按下列名按結果類型顯示。

七、可以在PCB中修改元件封裝。

操作步驟：

①增加焊盤，將焊盤設置為被選中狀態(tài)；

②將需要增加的元件恢復原始圖素；

③選ToolsCovertAdd Selected Prmitives to Component；

④提問要增加焊盤的元件，確認即可。

八、建立新的PCB器件封裝

由于硬件廠家發(fā)展速度非?？欤骷牟粩喔?，我們經常需要從庫里增加器件封裝，或增加封裝庫。Protel99 SE提供了很好的導航器，幫助我們完成器件的添加。

根據文件產生PCB封裝庫

打開“LCD Controller.ddb”設計數據庫，選中“LCD Controller.pcb”并打開。在“Tools”下選擇“Make Libray”，建立一個新庫文件“LCD controller.lib”,所有PCB中的器件封裝被自動抽取出來，保存在庫文件中。在這個新庫文件中建立18器件封裝，點擊左側導航樹上的“Browse PCBlib”,可以瀏覽這個庫里現有的元件，創(chuàng)建一個新的元件選擇“Tools”下的“New Component”，彈出一個器件封裝模板，按照提示，可以迅速生成一個我們需要的器件封裝。

九、 生成GERBER文件

在我們將所有設計完成之后，需要把PCB文件拿到制版廠家去做印制版。如果廠家有Protel 98 或Protel 99 ，我們可以用Protel 99SE中“FileSave as選擇存儲文件格式為3.0，然后導出 PCB文件給廠家。如果廠家沒有這兩種版本文件，需生成“GERBER”給廠家。具體操作如下：

首先我們打開一個設計好的PCB文件“Z80 Microprocessor.ddb”設計數據庫中的“Z80 Processor board.pcb”文件，選擇“File”主菜單下的“CAM Manager”，

按照輸出導航，可以方便的生成光繪文件和數控鉆孔文件。

所有輸出文件被保存在“CAM Manager”文件夾下。

光圈文件的后綴為“*.APT”,GERBER文件的后綴為“*.G*”,鉆孔文件的后綴為“*.DRR”和“*.TXT”。將所有文件導出到一個指定目錄下，壓縮后即可交給印制板廠生產。

如果我們想看生成的GERBER文件是否正確，請用導入的方法可以打開每一層文件。

十、打印預覽

在Protel 99SE中我們可以觀看打印效果，通過\FilePrint/Preview控制打印參數，修改打印結果?？梢栽诖蛴☆A覽中任意添加層或刪除層。

十一、3D顯示

點擊\VIEWBoard in 3D選項，可以看到設計板的三維圖形，并且可以任意旋轉、隱藏元件或字符等操作。

十一、強大的輸入輸出功能

用Import可以讀取Orcad(*.max)、P-CAD PDIF(*.PDF)、AutoCAD(*.DWG,*.DXF)文件。并且，新增與CCT公司的接口。