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1、第三章第三章 PCBPCB的设计的设计 【案例案例4 4】四则运算演示四则运算演示3.1【案例案例5 5】百鸡问题百鸡问题 3.2 【案例案例4 4】四则运算演示四则运算演示3.1【案例案例5 5】百鸡问题百鸡问题 3.2 【案例案例4 4】四则运算演示四则运算演示3.1生成PCB文件 任务二任务二 PCB设计流程与环境设计流程与环境 任务一任务一【案例案例6 6】彩票组合彩票组合 3.3Protel DXP库的建立与元件制作库的建立与元件制作 任务三任务三Protel DXP库的建立与元件制作库的建立与元件制作 任务三任务三Protel DXP库的建立与元件制作库的建立与元件制作 任务三任务
2、三2021/9/17任务一任务一 PCBPCB设计流程与环境设计流程与环境 阶段一阶段一 PCBPCB的相关概念的相关概念阶段二阶段二 PCBPCB设计的流程和原则设计的流程和原则阶段三阶段三 PCBPCB编辑环境编辑环境 2021/9/17阶段一阶段一 PCBPCB的相关概念的相关概念1Protel设计中设计中PCB的层的层ProtelDXP提供有多种类型的工作层。只有在提供有多种类型的工作层。只有在了解了这些工作层的功能之后，才能准确、可了解了这些工作层的功能之后，才能准确、可靠地进行印制电路板的设计。靠地进行印制电路板的设计。ProtelDXP所提所提供的工作层大致可以分为供的工作层大致
3、可以分为7类：类：Signal Layer(信号层信号层)、InternalPlanes(内部电源内部电源/接地层接地层)、Mechanical Layers(机械层机械层)、Masks(阻焊层阻焊层)、Silkscreen(丝印层丝印层)、Others(其他工作层面其他工作层面)及及System(系统工作层系统工作层)。2021/9/172封装封装元件封装：是指实际的电子元器件或集元件封装：是指实际的电子元器件或集成电路的外型尺寸、管脚的直径及管脚成电路的外型尺寸、管脚的直径及管脚的距离等，它是使元件引脚和印刷电路的距离等，它是使元件引脚和印刷电路板上的焊盘一致的保证。元件的封装可板上的焊盘
4、一致的保证。元件的封装可以分成针脚式封装和表面粘着式以分成针脚式封装和表面粘着式（SMT）封装两大类。）封装两大类。2021/9/173铜膜导线铜膜导线铜膜导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接铜膜导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊盘，是印制电路板最重要的部分。与导各个焊盘，是印制电路板最重要的部分。与导线有关的另外一种线常称为飞线，即预拉线。线有关的另外一种线常称为飞线，即预拉线。飞线是在引入网络表后，系统根据规则生成的，飞线是在引入网络表后，系统根据规则生成的，是用来指引布线的一种连线。飞线与导线有本是用来指引布线的一种连线。飞线与导线有本质的区别，飞线只是一种形式上的连线，它只质的
5、区别，飞线只是一种形式上的连线，它只是在形式上表示出各个焊盘的连接关系，没有是在形式上表示出各个焊盘的连接关系，没有电气的连接意义。电气的连接意义。2021/9/174焊盘焊盘(Pad)焊盘的作用是放置焊锡，连接导线和元件引脚。焊盘的作用是放置焊锡，连接导线和元件引脚。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、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、受力方向大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。等因素。Protel在封装库中给出了一系列大小和形状不在封装库中给出了一系列大小和形状不同的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊同的焊盘，如圆、方、八角、圆方
6、和定位用焊盘等，但有时还不够用，需要自己编辑。例如：盘等，但有时还不够用，需要自己编辑。例如：对发热且受力较大，电流较大的焊盘，可自行对发热且受力较大，电流较大的焊盘，可自行设计成设计成“泪滴状泪滴状”。2021/9/175过孔过孔(Via)为连通各层之间的线路，在各层需要连为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，这通的导线的交汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。过孔有三种，即从顶层贯通就是过孔。过孔有三种，即从顶层贯通到底层的穿透式过孔、从顶层通到内层到底层的穿透式过孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔以及内层间或从内层通到底层的盲过孔以及内层间的隐藏过孔。的隐藏
7、过孔。2021/9/176敷铜敷铜对于抗干扰要求比较高的电路板，需要对于抗干扰要求比较高的电路板，需要在在PCB上敷铜。敷铜可以有效地实现电上敷铜。敷铜可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用，提高电路板信号路板的信号屏蔽作用，提高电路板信号的抗电磁干扰能力。的抗电磁干扰能力。2021/9/17阶段二阶段二 PCBPCB设计的流程和原则设计的流程和原则1PCB板的设计流程板的设计流程2PCB设计的基本原则设计的基本原则2021/9/171 1PCBPCB板的设计流程板的设计流程PCB板是所有设计过程的最终产品。板是所有设计过程的最终产品。PCB图设图设计的好坏直接决定了设计结果是否能满足要求，计的好
8、坏直接决定了设计结果是否能满足要求，PCB图设计过程中主要有以下几个步骤：图设计过程中主要有以下几个步骤：（1）创建）创建PCB文件文件在正式绘制之前，要规划好在正式绘制之前，要规划好PCB板的尺寸。这板的尺寸。这包括包括PCB板的边沿尺寸和内部预留的用于固定板的边沿尺寸和内部预留的用于固定的螺丝孔，也包括其他一些需要挖掉的空间和的螺丝孔，也包括其他一些需要挖掉的空间和预留的空间。预留的空间。（2）设置）设置PCB的设计环境的设计环境2021/9/17（3）将原理图信息传输到）将原理图信息传输到PCB中中 规划好规划好PCB板之后，就可以将原理图信板之后，就可以将原理图信息传输到息传输到PCB
9、中了。中了。（4）元件布局）元件布局元件布局要完成的工作是把元件在元件布局要完成的工作是把元件在PCB板上摆放好。布局可以是自动布局，也板上摆放好。布局可以是自动布局，也可以是手动布局。可以是手动布局。2021/9/17（5）布线）布线根据网络表，在根据网络表，在Protel DXP提示下完成提示下完成布线工作，这是最需要技巧的工作部分，布线工作，这是最需要技巧的工作部分，也是最复杂的一部分工作。也是最复杂的一部分工作。（6）检查错误）检查错误布线完成后，最终检查布线完成后，最终检查PCB板有没有错板有没有错误，并为这块误，并为这块PCB板撰写相应的文档。板撰写相应的文档。（7）打印）打印PC
10、B图纸图纸2021/9/172 2PCBPCB设计的基本原则设计的基本原则印制电路板设计首先需要完全了解所印制电路板设计首先需要完全了解所选用元件及各种插座的规格、尺寸、面选用元件及各种插座的规格、尺寸、面积等。当合理地、仔细地考虑各部件的积等。当合理地、仔细地考虑各部件的位置安排时，主要是从电磁兼容性、抗位置安排时，主要是从电磁兼容性、抗干扰性的角度，以及走线要短、交叉要干扰性的角度，以及走线要短、交叉要少、电源和地线的路径及去耦等方面考少、电源和地线的路径及去耦等方面考虑。虑。2021/9/17印制电路板上各元件之间的布线应遵循以下基本原则：印制电路板上各元件之间的布线应遵循以下基本原则：
11、（1）印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的）印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用线条，可以用“钻钻”、“绕绕”两种办法解决。两种办法解决。（2）电阻、二极管、管状电容器等元件有）电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式立式”和和“卧式卧式”两种安装方式。两种安装方式。（3）同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路）同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。的电源滤波电容也应接在该级接地点上。（4）总地线必须严格按高频、中频、低频一级级地按）总地线必须严格按高频、中频、低频一级级地按弱电到强电的顺序排列，切不可随便乱接。弱电到强电的顺序
12、排列，切不可随便乱接。2021/9/17（5）强电流引线）强电流引线(公共地线、功放电源引线等公共地线、功放电源引线等)应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，减小寄生耦合而产生的自激。减小寄生耦合而产生的自激。（6）阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可）阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的走线容易发射和吸收信长一些，因为阻抗高的走线容易发射和吸收信号，引起电路不稳定。号，引起电路不稳定。（7）各元件排列、分布要合理和均匀，力求）各元件排列、分布要合理和均匀，力求整齐、美观、结构严谨。电阻、二极管的放置整齐、美观、结构严谨。电阻、二极管的
13、放置方式分为平放和竖放两种，在电路中元件数量方式分为平放和竖放两种，在电路中元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般采不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般采用平放较好。用平放较好。2021/9/17（8）电位器。电位器的安放位置应当满足整）电位器。电位器的安放位置应当满足整机结构安装及面板布局的要求，因此应尽可能机结构安装及面板布局的要求，因此应尽可能放在板的边缘，旋转柄朝外。放在板的边缘，旋转柄朝外。（9）IC座。设计印制板图时，在使用座。设计印制板图时，在使用IC座的座的场合下，一定要特别注意场合下，一定要特别注意IC座上定位槽放置的座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个方位是否
14、正确，并注意各个IC脚位是否正确。脚位是否正确。（10）进出接线端布置。相关联的两个引线端）进出接线端布置。相关联的两个引线端不要距离太大，一般为不要距离太大，一般为2/103/10 inch左右较左右较合适。进出线端尽可能集中在合适。进出线端尽可能集中在12个侧面，不个侧面，不要太过离散。要太过离散。2021/9/17（11）要注意管脚排列顺序，元件引脚间距要合理。）要注意管脚排列顺序，元件引脚间距要合理。如电容两焊盘间距应尽可能与引脚的间距相符。如电容两焊盘间距应尽可能与引脚的间距相符。（12）在保证电路性能要求的前提下，设计时尽量走）在保证电路性能要求的前提下，设计时尽量走线合理，少用外
15、接跨线，并按一定顺序要求走线。走线合理，少用外接跨线，并按一定顺序要求走线。走线尽量少拐弯，力求线条简单明了。线尽量少拐弯，力求线条简单明了。（13）设计应按一定顺序方向进行，例如：可以按从）设计应按一定顺序方向进行，例如：可以按从左往右和由上而下的顺序进行。左往右和由上而下的顺序进行。（14）线宽的要求。导线的宽度决定了导线的电阻值，）线宽的要求。导线的宽度决定了导线的电阻值，而在同样大的电流下，导线的电阻值又决定了导线两而在同样大的电流下，导线的电阻值又决定了导线两端的电压降。端的电压降。2021/9/17阶段三阶段三 PCBPCB编辑环境编辑环境 PCB编辑环境主界面如图所示，包含菜单栏
16、、主工具栏、布编辑环境主界面如图所示，包含菜单栏、主工具栏、布线工具栏、工作层切换工具栏、项目管理区、绘图工作区等线工具栏、工作层切换工具栏、项目管理区、绘图工作区等6个部个部分。分。2021/9/171 1菜单栏菜单栏PCB绘图编辑环境下菜单栏的内容和原理图编辑环境绘图编辑环境下菜单栏的内容和原理图编辑环境的菜单栏类似，这里只简要介绍以下几个菜单的大致的菜单栏类似，这里只简要介绍以下几个菜单的大致功能：功能：【Design】：设计菜单，主要包括一些布局和布线的：设计菜单，主要包括一些布局和布线的预处理设置和操作。如加载封装库、设计规则设定、预处理设置和操作。如加载封装库、设计规则设定、网络表
17、文件的引入和预定义分组等操作。网络表文件的引入和预定义分组等操作。【Tools】：工具菜单，主要包括设计：工具菜单，主要包括设计PCB图以后的后图以后的后处理操作。如设计规则检查、取消自动布线、泪滴化、处理操作。如设计规则检查、取消自动布线、泪滴化、测试点设置和自动布局等操作。测试点设置和自动布局等操作。【Auto Route】：自动布线菜单，主要包括自动布线：自动布线菜单，主要包括自动布线设置和各种自动布线操作。设置和各种自动布线操作。2021/9/172 2 主工具栏主工具栏(Main Toolbar)(Main Toolbar)主工具栏主要为一些常见的菜单操作提主工具栏主要为一些常见的菜
18、单操作提供快捷按钮，如缩放、选取对象等命令供快捷按钮，如缩放、选取对象等命令按钮。按钮。2021/9/173 3布线工具栏布线工具栏(Placement Tools)(Placement Tools)执行菜单命令【执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【Placement】，则显示放置工具栏。该】，则显示放置工具栏。该工具栏主要为用户提供各种图形绘制以工具栏主要为用户提供各种图形绘制以及布线命令，如图所示。及布线命令，如图所示。2021/9/174 4编辑区编辑区编辑区是用来绘制编辑区是用来绘制PCB图的工作区域。图的工作区域。启动后，编辑区的显示栅格间为启动后，编辑区的显示栅格间为
19、1000mil。编辑区下面的选项栏显示了当前已经。编辑区下面的选项栏显示了当前已经打开的工作层，其中变灰的选项是当前打开的工作层，其中变灰的选项是当前层。几乎所有的放置操作都是相对于当层。几乎所有的放置操作都是相对于当前层而言，因此在绘图过程中一定要注前层而言，因此在绘图过程中一定要注意当前工作层是哪一层。意当前工作层是哪一层。2021/9/175 5工作层切换工具栏工作层切换工具栏实现手工布线过程中要根据需要在各层实现手工布线过程中要根据需要在各层之间切换。之间切换。2021/9/176 6 项目管理区项目管理区项目管理区包含多个面板，其项目管理区包含多个面板，其中有三个在绘制中有三个在绘制
20、PCB图时很有图时很有用，它们分别是用，它们分别是【Projects】、【Navigator】和和【Libraries】。【Projects】用于文件的管理，用于文件的管理，类似于资源管理器；类似于资源管理器；【Navigator】用于浏览当前用于浏览当前PCB图的一些当前信息。图的一些当前信息。【Navigator】的对象有五类，项的对象有五类，项目浏览区内容如图所示。目浏览区内容如图所示。2021/9/17任务二任务二 生成生成PCBPCB文件文件 阶段一阶段一 PCBPCB文件的创建文件的创建阶段二阶段二 PCBPCB设计环境的设置设计环境的设置阶段三阶段三 原理图信息的导入原理图信息的
21、导入阶段四阶段四 元件的放置及封装的修改元件的放置及封装的修改阶段五阶段五 布线布线阶段六阶段六 PCBPCB设计的检查设计的检查阶段七阶段七 PCBPCB图的打印及文件输出图的打印及文件输出 2021/9/17阶段一阶段一 PCBPCB文件的创建文件的创建PCB文件的创建有两种方法，一种是采文件的创建有两种方法，一种是采用向导创建。在创建文件的过程中，向用向导创建。在创建文件的过程中，向导会提示用户进行导会提示用户进行PCB板子大小、层数板子大小、层数等相关参数的设置。另外一种是直接新等相关参数的设置。另外一种是直接新建建PCB文件，采用默认设置或手动设置文件，采用默认设置或手动设置电路板的
22、相关参数。电路板的相关参数。2021/9/171 1使用使用PCBPCB向导来创建向导来创建PCBPCB文件文件（1）如图在）如图在Files面板底部的面板底部的New from Template单元点击单元点击PCB Board Wizard创创建新的建新的PCB。（2）PCB Board Wizard打开。如图打开。如图3-6，首先看见的是介绍页，点，首先看见的是介绍页，点Next按钮继按钮继续。续。（3）设置度量单位为英制（）设置度量单位为英制（Imperial），），注意，注意，1000 mils=1 inch=254cm。2021/9/17（4）选择要使用的板轮廓，使用自定义的板）选
23、择要使用的板轮廓，使用自定义的板子尺寸，如图子尺寸，如图3-8从板轮廓列表中选择从板轮廓列表中选择Custom，点击，点击Next。（5）进入自定义板选项。之前设计的振荡电）进入自定义板选项。之前设计的振荡电路，一个路，一个2inch2 inch的板子就足够了。选择的板子就足够了。选择Rectangular并在并在Width和和Height栏键入栏键入2000。取消选择取消选择Title Block&Scale、Legend String 以及以及 Corner Cutoff 和和 Inner Cutoff。点击。点击Next继续。继续。2021/9/17（6）选择板子的层数。这里需要两个）选
24、择板子的层数。这里需要两个signal Layer（即（即TopLayer 和和Bottom Layer），如图），如图3-10。不需要。不需要power planes，点击，点击Next继续。继续。（7）选择过孔风格。如图）选择过孔风格。如图3-11所示，选择所示，选择Thruhole Vias only，过孔为通孔式，点击，过孔为通孔式，点击Next继续。继续。（8）选择电路板的主要器件类型，如图）选择电路板的主要器件类型，如图3-12，选择选择Through-hole components选项，插脚元件选项，插脚元件为主，将相邻焊盘（为主，将相邻焊盘（pad)间的导线数设为间的导线数设为
25、One Track，2021/9/17（9）设置一些应用到板子上的设计规则，）设置一些应用到板子上的设计规则，线宽、焊盘及内孔的大小、线的最小间线宽、焊盘及内孔的大小、线的最小间距。如图距。如图3-13所示，设为默认值。点所示，设为默认值。点Next按钮继续。按钮继续。（10）将自定义的板子保存为模板，允）将自定义的板子保存为模板，允许按输入的规则来创建新的板子基础。许按输入的规则来创建新的板子基础。这里选不将教程板子保存为模板，确认这里选不将教程板子保存为模板，确认该选项未被选择，点击该选项未被选择，点击Finish关闭向导。关闭向导。2021/9/17（11）PCB向导收集了它需要的所有信
26、息来创向导收集了它需要的所有信息来创建新板子。建新板子。PCB编辑器将显示一个名为编辑器将显示一个名为PCB1PcbDoc的新的新PCB文件。文件。PCB文档显示的是一文档显示的是一个默认尺寸的白色图纸和一个空白的板子形状个默认尺寸的白色图纸和一个空白的板子形状（带栅格的黑色区域），选择（带栅格的黑色区域），选择【View】/【Fit Board】将只显示板子形状，如图将只显示板子形状，如图3-15所示。所示。（12）保存）保存PCB文档，并将其添加到项目中，文档，并将其添加到项目中，选择选择【File】/【Save As】将新将新PCB文件重命文件重命名（用名（用*PcbDoc扩展名）。指定
27、要把这个扩展名）。指定要把这个PCB保存的位置，在文件名栏里键入文件名保存的位置，在文件名栏里键入文件名zdqPcbDoc并点击并点击Save。2021/9/172 2手动创建手动创建PCBPCB文件并规划文件并规划PCBPCB（1）单击菜单命令【）单击菜单命令【File】/【New】/【PCB】，即可启动】，即可启动PCB编辑器，同时编辑器，同时在在PCB编辑区出现一个带有栅格的空白编辑区出现一个带有栅格的空白图纸。图纸。2021/9/17（2）用鼠标单击编辑区下方的标签）用鼠标单击编辑区下方的标签Keepout Layer，即可将当前的工作层设置为禁止布线，即可将当前的工作层设置为禁止布线
28、层，该层用于设置电路板的边界，以将元件和层，该层用于设置电路板的边界，以将元件和布线限制在这个范围之内。这个操作是必须的，布线限制在这个范围之内。这个操作是必须的，否则，系统将不能进行自动布线。否则，系统将不能进行自动布线。（3）启动放置线（）启动放置线（Place Line)命令，绘制一个命令，绘制一个封闭的区域，规划出封闭的区域，规划出PCB的尺寸，线的属性可的尺寸，线的属性可以设置。以设置。2021/9/17（4）将新的）将新的PCB添加到项目添加到项目如果想添加到项目的如果想添加到项目的PCB是以自由文件是以自由文件打开的，在打开的，在Projects面板的面板的Free Docume
29、nts单元右击单元右击PCB文件，选择文件，选择Add to Project。这个。这个PCB现在就列表在现在就列表在Projects标签紧靠项目名称的标签紧靠项目名称的PCB下面并下面并连接到项目文件。连接到项目文件。2021/9/17阶段二阶段二 PCBPCB设计环境的设置设计环境的设置1PCB层的说明及颜色设置层的说明及颜色设置在在PCB设计时执行菜单命令设计时执行菜单命令【Design】/【Board Layers&Colors】选项，可以】选项，可以设置各工作层的可见性，颜色等如图设置各工作层的可见性，颜色等如图在在PCB编辑器中有七种层：信号层、丝编辑器中有七种层：信号层、丝印层、
30、机械层、中间层、阻焊层、系统印层、机械层、中间层、阻焊层、系统工作层、其他层工作层、其他层。2021/9/17（1）Signal Layer(信号层信号层)：包含：包含Top Layer、Bottom Layer，可以增加，可以增加Mid Layer层（对于多层板是需要的），这几层（对于多层板是需要的），这几层是用来画导线或覆铜的（当然还包括层是用来画导线或覆铜的（当然还包括Top Layer、Bottom Layer的的SMT贴片器贴片器件的焊盘）；件的焊盘）；2021/9/17（2）Silkscreen(丝印层丝印层)：包含：包含Top Overlay、Bottom Overlay，丝印层
31、主要，丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、放置元件的用于绘制元件的外形轮廓、放置元件的编号或其他文本信息。在印制电路板上，编号或其他文本信息。在印制电路板上，放置放置PCB库元件时，该元件的编号和轮库元件时，该元件的编号和轮廓线将自动地放置在丝印层上。廓线将自动地放置在丝印层上。2021/9/17（3）Mechanical Layers(机械层机械层)：ProtelDXP中可以有中可以有16个机械层个机械层Mechanical116，机械层一般用于放，机械层一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息，置有关制板和装配方法的指示性信息，如电路板物理尺寸线、尺寸标记、数据如电路板物理尺寸线、尺寸标记
32、、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。资料、过孔信息、装配说明等信息。2021/9/17（4）Masks（阻焊层、锡膏防护层）：包含有（阻焊层、锡膏防护层）：包含有2个阻焊层：个阻焊层：Top Solder(顶层阻焊层顶层阻焊层)和和(Bottom Solder(底层阻焊层底层阻焊层)。阻焊层是负。阻焊层是负性的，在该层上放置的焊盘或其他对象是无铜的区域。通常为了性的，在该层上放置的焊盘或其他对象是无铜的区域。通常为了满足制造公差的要求，生产厂家常常会要求指定一个阻焊层扩展满足制造公差的要求，生产厂家常常会要求指定一个阻焊层扩展规则，以放大阻焊层。对于不同焊盘的不同要求，在阻焊层中可规则，以放
33、大阻焊层。对于不同焊盘的不同要求，在阻焊层中可以设定多重规则。以设定多重规则。包含包含2个锡膏防护层，分别是个锡膏防护层，分别是Top Paste(顶层锡膏防护层顶层锡膏防护层)和和(Bottom Paste(底层锡膏防护层底层锡膏防护层)。锡膏防护层与阻焊层作用相似，。锡膏防护层与阻焊层作用相似，但是当使用但是当使用hot re-follow(热对流热对流)技术来安装技术来安装SMD元件时，锡膏元件时，锡膏防护层则主要用于建立阻焊层的丝印。该层也是负性的。与阻焊防护层则主要用于建立阻焊层的丝印。该层也是负性的。与阻焊层类似，也可以通过指定一个扩展规则，来放大或缩小锡膏防护层类似，也可以通过指
34、定一个扩展规则，来放大或缩小锡膏防护层。对于不同焊盘的不同要求，也可以在锡膏防护层中设定多重层。对于不同焊盘的不同要求，也可以在锡膏防护层中设定多重规则。规则。2021/9/17（5）InternalPlanes（内部电源（内部电源/接地层）：接地层）：ProtelDXP提供有提供有16个内部电源个内部电源/接地层接地层(简称内电层简称内电层)，InternalPlane116，这几个工作层面专用于布置电源，这几个工作层面专用于布置电源线和地线。放置在这些层面上的走线或其他对象是无线和地线。放置在这些层面上的走线或其他对象是无铜的区域，也即这些工作层是负性的。每个内部电源铜的区域，也即这些工作
35、层是负性的。每个内部电源/接地层都可以赋予一个电气网络名称，印制电路板编接地层都可以赋予一个电气网络名称，印制电路板编辑器会自动将这个层面和其他具有相同网络名称辑器会自动将这个层面和其他具有相同网络名称(即电即电气连接关系气连接关系)的焊盘，以预拉线的形式连接起来。在的焊盘，以预拉线的形式连接起来。在Protel中还允许将内部电源中还允许将内部电源/接地层切分成多个子层，接地层切分成多个子层，即每个内部电源即每个内部电源/接地层可以有两个或两个以上的电源，接地层可以有两个或两个以上的电源，如如+5V和和+l5V等。等。2021/9/17（6）Others(其他工作层面其他工作层面)：在：在Pr
36、otelDXP中，除了上中，除了上述的工作层面外，还有以下的工作层：述的工作层面外，还有以下的工作层：1)KeepOut Layer（禁止布线层）：禁止布线层用于定义元件放置的区（禁止布线层）：禁止布线层用于定义元件放置的区域。通常，在禁止布线层上放置线段域。通常，在禁止布线层上放置线段(Track)或弧线或弧线(Arc)来构成一个闭合来构成一个闭合区域，在这个闭合区域内才允许进行元件的自动布局和自动布线。区域，在这个闭合区域内才允许进行元件的自动布局和自动布线。注意：如果要对部分电路或全部电路进行自动布局或自动布线，那么则注意：如果要对部分电路或全部电路进行自动布局或自动布线，那么则需要在禁
37、止布线层上至少定义一个禁止布线区域。需要在禁止布线层上至少定义一个禁止布线区域。2）Multi Layer(多层多层)：该层代表所有的信号层，在它上面放置的元件：该层代表所有的信号层，在它上面放置的元件会自动放到所有的信号层上，所以可以通过会自动放到所有的信号层上，所以可以通过Multi Layer，将焊盘或穿透，将焊盘或穿透式过孔快速地放置到所有的信号层上。式过孔快速地放置到所有的信号层上。3）Drill guide(钻孔说明钻孔说明)/Drill drawing(钻孔视图钻孔视图)：ProtelDXP提供有提供有 2个钻孔位置层，分别是个钻孔位置层，分别是Drill guide(钻孔说明钻
38、孔说明)和和Drill drawing(钻孔视图钻孔视图)，这两层主要用于绘制钻孔图和钻孔的位置。，这两层主要用于绘制钻孔图和钻孔的位置。2021/9/17（7）System（系统工作层）（系统工作层）1）DRC Errors Makers(DRC错误层错误层)：用于显示违反设计规则：用于显示违反设计规则检查的信息。该层处于关闭状态检查的信息。该层处于关闭状态时，时，DRC错误在工作区图面上不错误在工作区图面上不会显示出来，但在线式的设计规会显示出来，但在线式的设计规则检查功能仍然会起作用。则检查功能仍然会起作用。2021/9/172）Connections and form Tos(连接连接
39、层层)：该层用于显示元件、焊盘和过：该层用于显示元件、焊盘和过孔等对象之间的电气连线，比如半拉孔等对象之间的电气连线，比如半拉线线(Broken Net Marker)或预拉线或预拉线(Ratsnet)，但是导线，但是导线(Track)不包含不包含在其内。当该层处于关闭状态时，这在其内。当该层处于关闭状态时，这些连线不会显示出来，但是程序仍然些连线不会显示出来，但是程序仍然会分析其内部的连接关系。会分析其内部的连接关系。2021/9/173）Pad Holes(焊盘内孔层焊盘内孔层)：该：该层打开时，图面上将显示出焊盘层打开时，图面上将显示出焊盘的内孔。的内孔。4）Via Holes(过孔内孔
40、层过孔内孔层)：该：该层打开时，图面上将显示出过孔层打开时，图面上将显示出过孔的内孔。的内孔。2021/9/175）Visible Grid 1(可见栅格可见栅格1)/Visible Grid 2(可见栅格可见栅格2)：这两项：这两项用于显示栅格线，它们对应的栅格间用于显示栅格线，它们对应的栅格间距可以通过如下方法进行设置：执行距可以通过如下方法进行设置：执行菜单命令菜单命令【Design】/【Options】，在弹出的对话框中可以在，在弹出的对话框中可以在Visible 1和和Visible 2项中进行可见栅项中进行可见栅格间距的设置。格间距的设置。2021/9/172 2布线板层的管理布线
41、板层的管理（1）增加层及平面）增加层及平面选择选择Add Layer添加新的层，新增的层和添加新的层，新增的层和平面添加在当前所选择的层下面，可以平面添加在当前所选择的层下面，可以选择选择Move Up，Move Down移动层的位移动层的位置，层的参数在置，层的参数在Properties中设置，设置中设置，设置完成后点击完成后点击OK关闭对话框。关闭对话框。（2）删除层）删除层选中要删除的层，点选中要删除的层，点Delete即可。即可。2021/9/173 3PCBPCB设计规则的设置设计规则的设置PCB为当前文档时，从菜单选择【为当前文档时，从菜单选择【Design】/【Rules】，】，
42、PCB Rules and Constraints Editor 对话框出现，如图对话框出现，如图3-19所示，在该对话框内可以设置电气检所示，在该对话框内可以设置电气检查、布线层、布线宽度等规则。查、布线层、布线宽度等规则。2021/9/17阶段三阶段三 原理图信息的导入原理图信息的导入在将原理图信息转换到新的空白在将原理图信息转换到新的空白PCB之前，确认与原理图和之前，确认与原理图和PCB关联的所有关联的所有库均可用。由于在本设计中只用到默认库均可用。由于在本设计中只用到默认安装的集成元件库，所有封装也已经包安装的集成元件库，所有封装也已经包括在内了。括在内了。2021/9/171 1更
43、新更新PCBPCB将项目中的原理图信息发送到目标将项目中的原理图信息发送到目标PCB，在原理图编辑器选择【，在原理图编辑器选择【Design】/【Import Changes FromzdqPCB_Project2】。项目修改】。项目修改Engineering Change Order 对话框出现，如图对话框出现，如图3-21所示。所示。2021/9/172 2发送改变发送改变点击点击Execute Changes将改变发送到将改变发送到PCB。完成后，状态变为完成（。完成后，状态变为完成（Done）。如）。如果有错，修改原理图后重新导入。果有错，修改原理图后重新导入。2021/9/173 3
44、完成导入完成导入点击点击Close，目标，目标PCB打开，元件也在板打开，元件也在板子上，以准备放置。如果在当前视图不子上，以准备放置。如果在当前视图不能看见元件，使用热键能看见元件，使用热键V、D（查看文档）（查看文档），结果如图，结果如图3-22所示。所示。2021/9/17阶段四阶段四 元件的放置及封装的修改元件的放置及封装的修改1自动布局自动布局选择主菜单【选择主菜单【Tools】/【Auto Placement】/【Auto Placement。】即可。为。】即可。为保证电路的可读性，一般不选用自动布保证电路的可读性，一般不选用自动布局。局。2021/9/172 2 手动放置手动放置
45、现在放置连接器现在放置连接器JP1，将光标放在，将光标放在JP1轮廓的中轮廓的中部上方，按下鼠标左键不放。光标会变成一个部上方，按下鼠标左键不放。光标会变成一个十字形状并跳到元件的参考点。十字形状并跳到元件的参考点。不要松开鼠标不要松开鼠标左键，移动鼠标拖动元件。左键，移动鼠标拖动元件。拖动连接时（确认拖动连接时（确认整个元件仍然在板子边界以内），元件定位好整个元件仍然在板子边界以内），元件定位好后，松开鼠标将其放下。后，松开鼠标将其放下。放置其余的元件。当拖动元件时，如有必要，放置其余的元件。当拖动元件时，如有必要，使用空格键来旋转放置元件，元件文字可以用使用空格键来旋转放置元件，元件文字可
46、以用同样的方式来重新定位，按下鼠标左键不放来同样的方式来重新定位，按下鼠标左键不放来拖动文字，按空格键旋转。放置后的器件如图拖动文字，按空格键旋转。放置后的器件如图3-23(a)所示：所示：2021/9/173 3修改封装修改封装图中图中LED的封装太大，将的封装太大，将LED的封装改成一小的封装改成一小的。首先要找到一个小一些的的。首先要找到一个小一些的LED类型的封装。类型的封装。双击双击LED器件，弹出如图器件，弹出如图3-24所示的对话框。所示的对话框。在在Footprint栏中，看到栏中，看到name选项，点击选项，点击name浏览框，弹出如图浏览框，弹出如图3-25的对话框，在的对
47、话框，在mask 选项选项中输入中输入“LED”，可以发现封装，可以发现封装LED1就是需要就是需要的。选中的。选中LED1，单击，单击OK，关闭图，关闭图3-25；单击；单击OK关闭图关闭图3-24。对话框，按照此方法修改另一。对话框，按照此方法修改另一个发光二极管和电容等元件，修改后的的结果个发光二极管和电容等元件，修改后的的结果如图如图3-23(b)所示。所示。2021/9/174 4修改焊盘修改焊盘元件封装自带的焊盘，通常较小，为满元件封装自带的焊盘，通常较小，为满足学生自行电路设计制板工艺技术要求足学生自行电路设计制板工艺技术要求如，热转印、感光板等工艺，焊盘通常如，热转印、感光板等
48、工艺，焊盘通常要改大一些。在上图中选中一个焊盘双要改大一些。在上图中选中一个焊盘双击，弹出焊盘属性对话框如图击，弹出焊盘属性对话框如图3-26所示，所示，可修改该焊盘的大小。可修改该焊盘的大小。2021/9/17阶段五阶段五 布线布线布线就是放置导线和过孔在板子上将元布线就是放置导线和过孔在板子上将元件连接起来。布线的方法有自动布线和件连接起来。布线的方法有自动布线和手工布线两种，通常使用的方法是两者手工布线两种，通常使用的方法是两者的结合，先自动布线再手工修改。的结合，先自动布线再手工修改。2021/9/171 1自动布线自动布线（1）从菜单选择【）从菜单选择【Auto route】/【Al
49、l】，弹出如图】，弹出如图3-30对话框，选对话框，选Route All，软件便完成自动布线，如图，软件便完成自动布线，如图3-31所示。所示。如果想清除之前自动布线的结果，在菜如果想清除之前自动布线的结果，在菜单选择【单选择【Tools】/【Un-Route】/【All】取消板的布线。取消板的布线。2021/9/17（2）选择）选择【File】/【Save】保存设计的电路保存设计的电路板。板。注意自动布线器所放置的导线有两种颜色：红注意自动布线器所放置的导线有两种颜色：红色表示导线在板的顶层信号层，而蓝色表示底色表示导线在板的顶层信号层，而蓝色表示底层信号层。自动布线器所使用的层是由层信号层
50、。自动布线器所使用的层是由PCB板板向导设置的向导设置的Routing Layers设计规则中所指明设计规则中所指明的。你会注意到连接到连接器的两条电源网络的。你会注意到连接到连接器的两条电源网络导线要粗一些，这是由所设置的两条新的导线要粗一些，这是由所设置的两条新的Width 设计规则所指明的。设计规则所指明的。2021/9/17（3）单面布线）单面布线因为最初在因为最初在PCB板向导中将板定义为双面板，所以可板向导中将板定义为双面板，所以可以使用顶层和底层用手工将板布线为双面板。如果要以使用顶层和底层用手工将板布线为双面板。如果要将板设为单面板则要从菜单选择将板设为单面板则要从菜单选择【T