Protel DXP 指導(dǎo)教程（三）

創(chuàng)建一個(gè)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(gè)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?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)有最基本的板子輪廓的空白PCB。在Protel DXP中創(chuàng)建一個(gè)新的PCB設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)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(lái)檢查或修改以前頁(yè)的內(nèi)容。

要使用PCB向?qū)?lái)創(chuàng)建PCB，完成以下步驟：

在Files面板的底部的New from Template單元點(diǎn)擊PCB Board Wizard創(chuàng)建新的PCB。如果這個(gè)選項(xiàng)沒(méi)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。 PCB Board Wizard打開(kāi)。你首先看見(jiàn)的是介紹頁(yè)。點(diǎn)Next按鈕繼續(xù)。 設(shè)置度量單位為英制（Imperial），注意，1000 mils = 1 inch 。 向?qū)У牡谌?yè)允許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(yè)，你進(jìn)入了自定義板選項(xiàng)。在本教程電路中，一個(gè)2 x 2 inch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Title Block & Scale、Legend String 和 Dimension Lines 以及 Corner Cutoff 和 Inner Cutoff。點(diǎn)擊Next繼續(xù)。 在這一頁(yè)允許你選擇板子的層數(shù)。我需要兩個(gè)signal layer，不需要power planes。點(diǎn)擊Next繼續(xù)。 在設(shè)計(jì)中使用的過(guò)孔（via）樣式選擇Thru-hole vias only，點(diǎn)擊Next。 在下一頁(yè)允許你設(shè)置元件/導(dǎo)線的技術(shù)（布線）選取項(xiàng)。選擇Thru-hole components選項(xiàng)，將相鄰焊盤（pad)間的導(dǎo)線數(shù)設(shè)為One Track。點(diǎn)擊Next繼續(xù)。 下一頁(yè)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(yè)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(lái)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)А?BR> PCB向?qū)КF(xiàn)在收集了它需要的所有的信息來(lái)創(chuàng)建你的新板子。PCB編輯器將顯示一個(gè)名為PCB1.PcbDoc的新的PCB文件。 PCB文檔顯示的是一個(gè)默認(rèn)尺寸的白色圖紙和一個(gè)空白的板子形狀（帶柵格的黑色區(qū)域）。要關(guān)閉圖紙，選擇Design » Options，在Board Options對(duì)話框取消選擇Design Sheet。你可以使用Protel DXP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(jiàn)板子形狀和圖紙教程。
現(xiàn)在圖紙被關(guān)閉，選擇View » Fit Board（熱鍵V，F(xiàn)）將只顯示板子形狀。 PCB文檔會(huì)自動(dòng)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File » Save As來(lái)將新PCB文件重命名（用*.PcbDoc擴(kuò)展名）。指定你要把這個(gè)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。

如果你想添加到項(xiàng)目的PCB是以自由文件打開(kāi)的，在Projects面板的Free Documents單元右擊PCB文件，選擇Add to Project。這個(gè)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。

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(kù)均可用。由于在本教程中只用到默認(rèn)安裝的集成元件庫(kù)，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(guò)并且在原理圖中的任何錯(cuò)誤均已修復(fù)，那么使用Update PCB命令來(lái)啟動(dòng)ECO就能將原理圖信息轉(zhuǎn)換到目標(biāo)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 ? Update PCB (Multivibrator.PcbDoc)。項(xiàng)目修改，Engineering Change Order 對(duì)話框出現(xiàn)。 點(diǎn)擊Validate Changes。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(wú)效，關(guān)閉對(duì)話框，檢查Messages面板并清除所有錯(cuò)誤。 點(diǎn)擊Execute Changes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(kāi)，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(jiàn)元件，使用熱鍵V、D（查看文檔）。

現(xiàn)在我們可以開(kāi)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。

讓我們?cè)O(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Tools » Preferences（熱鍵T，P）打開(kāi)System Preferences 對(duì)話框。在Options標(biāo)簽的Editing Options單元，確認(rèn)Snap to Center選項(xiàng)被選中。這會(huì)使你在抓住一個(gè)元件定位時(shí)，光標(biāo)就會(huì)定位在元件的參考點(diǎn)上。 點(diǎn)擊System Preferences 對(duì)話框中Display標(biāo)簽其為當(dāng)前。在Show單元，將Show Pad Nets、Show Pad Numbers 和 Via Nets選項(xiàng)取消選擇。在Draft Thresholds單元，將Strings欄設(shè)為4 pixels，然后關(guān)閉對(duì)話框。

在開(kāi)始定位元件之前，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(duì)象均排列在稱為捕獲柵格（snap grid ）上。這個(gè)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(gè)捕獲柵格設(shè)定為100mil的一個(gè)平均分?jǐn)?shù)，50或25mil，這樣所有的元件引腳在放置時(shí)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Design » Options（熱鍵D，O）打開(kāi)Board Options 對(duì)話框。 在Grids標(biāo)簽，將對(duì)話框中的Snap X、 Snap Y、 Component X 和 Component Y 欄的值設(shè)為25mil。注意這個(gè)對(duì)話框也用來(lái)定義電氣柵格。電氣柵格在你放置一個(gè)電氣對(duì)象時(shí)工作，它將忽略捕獲柵格而同時(shí)捕獲電氣對(duì)象。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框。

如果你查看PCB工作區(qū)的底部，你會(huì)看見(jiàn)一系列層標(biāo)簽。PCB編輯器是一個(gè)多層環(huán)境，你所做的大多數(shù)編輯工作都將在一個(gè)特殊層上。使用Board Layers 對(duì)話框（Design » Board Layers）來(lái)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(gè)信號(hào)層和16個(gè)平面層。電氣層在設(shè)計(jì)中添加或移除是在板層管理器中，選擇Design » Layer Stack Manager來(lái)顯示這個(gè)對(duì)話框。 機(jī)械層--有16個(gè)用途的機(jī)械層，用來(lái)定義板輪廓、放置厚度，包括制造說(shuō)明、或其它設(shè)計(jì)需要的機(jī)械說(shuō)明。這些層在打印和底片文件的產(chǎn)生時(shí)都是可選擇的。在Board Layers對(duì)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(guò)孔）、連接層、DRC錯(cuò)誤層、柵格層和孔層。在Board Layers對(duì)話框中控制這些特殊層的顯示。

本教程是一個(gè)簡(jiǎn)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。

選擇Design » Layer Stack Manager顯示Layer Stack Manager 對(duì)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(huì)用在信號(hào)完整分析中。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框。

新板打開(kāi)時(shí)會(huì)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(lái)關(guān)閉層：

按快捷鍵L顯示Board Layers對(duì)話框。 右擊并選擇Used On將那些沒(méi)有東西的層關(guān)閉。 確認(rèn)四個(gè)Mask層和Drill Drawing層名稱旁邊的Show按鈕因沒(méi)有勾選而不會(huì)顯示。點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框。

Protel DXP的PCB編輯器是一個(gè)規(guī)則驅(qū)動(dòng)環(huán)境。這意味著，當(dāng)你在PCB編輯器中工作并執(zhí)行那些改變?cè)O(shè)計(jì)的操作時(shí)，如放置導(dǎo)線、移動(dòng)元件、或自動(dòng)布線，PCB編輯器將一直監(jiān)視每一個(gè)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(kāi)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(cuò)誤都會(huì)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(gè)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(hào)完整要求。

我們將對(duì)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(lái)設(shè)置這些規(guī)則：

PCB為當(dāng)前文檔時(shí)，從菜單選擇Design » Rules PCB Rules and Constraints Editor 對(duì)話框出現(xiàn)。每一類規(guī)則都顯示在對(duì)話框的設(shè)計(jì)規(guī)則面板（左手邊）。雙擊Routing類展開(kāi)后可以看見(jiàn)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(gè)規(guī)則都點(diǎn)擊一次來(lái)選擇。當(dāng)你在每個(gè)規(guī)則上點(diǎn)擊后，對(duì)話框右邊會(huì)在頂部單元顯示規(guī)則范圍（你所要的這個(gè)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(shí)設(shè)置。 點(diǎn)擊Width_1規(guī)則顯示它的約束特性和范圍。這個(gè)規(guī)則應(yīng)用到整個(gè)板。

Protel DXP的設(shè)計(jì)規(guī)則系統(tǒng)的一個(gè)強(qiáng)大功能是：可以定義同類型的多重規(guī)則，而每個(gè)目標(biāo)對(duì)象又不相同。每一個(gè)規(guī)則目標(biāo)的同一組對(duì)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(jí)來(lái)決定將哪個(gè)規(guī)則應(yīng)用到每個(gè)對(duì)象。

例如，你可能有一個(gè)對(duì)整個(gè)板的寬度約束規(guī)則（即所有的導(dǎo)線都必須是這個(gè)寬度），而對(duì)接地網(wǎng)絡(luò)需要另一個(gè)寬度約束規(guī)則（這個(gè)規(guī)則忽略前一個(gè)規(guī)則），在接地網(wǎng)絡(luò)上的特殊連接卻需要第三個(gè)寬度約束規(guī)則（這個(gè)規(guī)則忽略前兩個(gè)規(guī)則）。規(guī)則依優(yōu)先權(quán)順序顯示。

現(xiàn)在，在你的設(shè)計(jì)中有一個(gè)寬度約束規(guī)則需要應(yīng)用到整個(gè)板?，F(xiàn)在我們要為12V和GND網(wǎng)絡(luò)添加一個(gè)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Design Rules規(guī)則面板的Width類被選擇時(shí)，右擊并選擇New Rule，將一個(gè)寬度約束規(guī)則只添加到12V網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)新的名為Width_2的規(guī)則出現(xiàn)。在Design Rules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Design Rules面板點(diǎn)擊時(shí)Design Rules面板中的這個(gè)名稱會(huì)刷新。 下面我們要使用Query Builder來(lái)設(shè)置規(guī)則范圍，如果你知道正確的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，你也可以直接在范圍中鍵入。點(diǎn)擊Where the First object matches單元的Net。在Query Kind單元里會(huì)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。Query Kind單元會(huì)更新為InNet (‘12V’)。
下面我要使用Query Builder 將范圍擴(kuò)展到包括GND網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)擊Advanced (Query)，然后點(diǎn)擊Query Builder。Query Helper 對(duì)話框出現(xiàn)。
點(diǎn)擊Query單元的InNet(‘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(gè)網(wǎng)絡(luò)中。 點(diǎn)擊PCB Functions類的Membership Checks，雙擊Name單元的InNet。 在Query單元InNet( )的括號(hào)中間點(diǎn)擊一下，以添加GND網(wǎng)絡(luò)的名稱。在PCB Objects List 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’) or InNet(‘GND’)。 點(diǎn)擊Check Syntax，然后點(diǎn)擊OK關(guān)閉結(jié)果信息。如果顯示錯(cuò)誤信息應(yīng)予以修復(fù)。 點(diǎn)擊OK關(guān)閉Query Helper 對(duì)話框。在Full Query單元的范圍就更新為新的內(nèi)容。 在PCB Rules and Constraints Editor 對(duì)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。現(xiàn)在新的規(guī)則已經(jīng)設(shè)置，并當(dāng)你選擇Design Rules面板的其它規(guī)則或關(guān)閉對(duì)話框時(shí)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, Maximum and Preferred寬度欄均設(shè)為12mil。點(diǎn)擊OK關(guān)閉PCB Rules and Constraints Editor 對(duì)話框。

當(dāng)你用手工布線或使用自動(dòng)布線器時(shí)，所有的導(dǎo)線均為12mils，除了GND和12V的導(dǎo)線為25mils。

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(gè)板子和所有元件。 現(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(huì)變成一個(gè)十字形狀并跳到元件的參考點(diǎn)。 不要松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)拖動(dòng)元件。 拖動(dòng)連接時(shí)，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(gè)元件仍然在板子邊界以內(nèi)），如圖Figure 5所示。
元件定位好后，松開(kāi)鼠標(biāo)將其放下，注意飛線是怎樣與元件連接的。 參照Figure 5所示放置其余的元件。當(dāng)你拖動(dòng)元件時(shí)，如有必要，使用SPACEBAR鍵來(lái)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(lái)重新定位——按下鼠標(biāo)左鍵不放來(lái)拖動(dòng)文字，按SPACEBAR旋轉(zhuǎn)。在重新定位文字之前，我要在教程以下部分使用Protel DXP強(qiáng)大的批量編輯功能來(lái)隱藏元件型號(hào)（值），因?yàn)檫@些在最終的板子是不需要的。

Protel DXP具有強(qiáng)大的而靈活的放置工具。讓我們使用這些工具來(lái)保證四個(gè)電阻正確地對(duì)齊和間隔。

按住SHIFT鍵，左擊選擇每一個(gè)電阻。在每一個(gè)元件周圍都將有一個(gè)在系統(tǒng)顏色設(shè)置的選擇顏色的選擇塊。要改變選擇顏色，選擇Design » Board Layers。 點(diǎn)擊元件放置工具中的Align Tops of Selected Components按鈕。那么四個(gè)電阻就會(huì)沿著它們的上邊對(duì)齊。 現(xiàn)在點(diǎn)擊元件放置工具中的Make Horizontal Spacing of Selected Components Equal按鈕。 在設(shè)計(jì)窗口的其它任何地方點(diǎn)擊取消選擇所有的電阻。這四個(gè)電阻現(xiàn)在就對(duì)齊了并且等間距。

現(xiàn)在我們已經(jīng)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。

首先我們要找到一個(gè)新的封裝。點(diǎn)擊Libraries面板，從庫(kù)列表中選擇Miscellaneous Deivices.IntLib。點(diǎn)擊Footprints顯示當(dāng)前庫(kù)中的可用封裝。我們要的是一個(gè)小一些的radial 類型的封裝，因此在過(guò)濾器欄鍵入rad。點(diǎn)擊封裝名就會(huì)看見(jiàn)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。 雙擊電容，將Component 對(duì)話框的Footprint 欄改為RAD-0.1。 現(xiàn)在你的板子就如下圖所示。

每個(gè)對(duì)象都定位放置好了，現(xiàn)在是放導(dǎo)線的時(shí)候了！