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1、Protel DXP 实用教程 第第8 8章章 DXP 2004 SP2 PCBDXP 2004 SP2 PCB设计设计第第8 8章章 DXP 2004 SP2 PCBDXP 2004 SP2 PCB设计设计8.1 PCB8.1 PCB设计流程设计流程8.2 PCB8.2 PCB设计的基本原则设计的基本原则8.2.1 PCB8.2.1 PCB布局布局8.2.2 PCB8.2.2 PCB布线布线8.2.3 PCB8.2.3 PCB抗干扰技术抗干扰技术8.3 PCB8.3 PCB制板的准备制板的准备8.3.1 PCB8.3.1 PCB工作层面的设置和管理工作层面的设置和管理8.3.2 PCB8.3
2、.2 PCB物理边界设定物理边界设定8.3.3 PCB8.3.3 PCB页面模板调用页面模板调用8.3.4 PCB8.3.4 PCB电气边界设定电气边界设定8.3.5 8.3.5 环境参数设置环境参数设置8.4 PCB8.4 PCB双面印制板图设计双面印制板图设计8.4.1 8.4.1 准备原理图准备原理图8.4.2 8.4.2 修改元器件的封装修改元器件的封装8.4.3 PCB8.4.3 PCB和原理图的双向更新和原理图的双向更新8.4.4 PCB8.4.4 PCB元件布局元件布局8.4.5 PCB 3D8.4.5 PCB 3D效果图效果图8.4.6 PCB8.4.6 PCB密度分析密度分析
3、8.4.7 8.4.7 网络表的管理与优化网络表的管理与优化8.4.8 PCB8.4.8 PCB设计规则设置设计规则设置8.4.9 PCB8.4.9 PCB布线布线8.4.10 PCB8.4.10 PCB的优化的优化8.4.11 PCB8.4.11 PCB距离测量距离测量 8.4.12 PCB8.4.12 PCB的设计规则检查（的设计规则检查（DRCDRC）第第8 8章章 DXP 2004 SP2 PCBDXP 2004 SP2 PCB设计设计8.5 PCB8.5 PCB单面印制板图设计单面印制板图设计第第8 8章章 DXP 2004 SP2 PCBDXP 2004 SP2 PCB设计设计8.
4、6 PCB8.6 PCB多层印制板图设计多层印制板图设计本章小结本章主要讲解PCB板图的具体设计过程，包含以下主要内容：（1）PCB设计流程。主要介绍了进行PCB图设计的主要步骤，包括准备原理图、载入网络表、设置PCB编辑器工作环境、元器件布局、布线等。（2）PCB设计的基本原则。为了保证PCB板的性能和美观，这里主要从PCB布局、布线和抗干扰角度阐述PCB设计的基本原则。（3）PCB制板的准备。这里主要讲述在进行PCB布局、布线之前要做的一些准备工作，主要包括PCB工作层面的设置与管理，物理与电气边界的设定，PCB页面模板的调用和环境参数设置。对于初学者来说，特别要注意理解物理边界与电气边界
5、的区别与联系。（4）PCB双面印制板图设计。这里详细讲述了双层PCB图设计的过程，主要包括准备原理图、修改元件的封装、PCB和原理图的双向更新等，详细阐述了PCB元件布局的方法和步骤，给出了PCB 3D图例。还对PCB元件密度的分析、网络表的管理等做了细致的说明。重点阐述了PCB图布线规则的编辑与设置，包括电气规则、布线规则等，并对重要的子项规则也做了说明。详细讲述了PCB布线的过程，包括手工布线和自动布线的操作步骤。本节最后介绍了PCB图的优化和设计规则的检查。（5）PCB单面印制板图设计。这里简要介绍了单层PCB板图的设计。（6）PCB多层印制板图设计。这里简要介绍了多层PCB板图的设计。
6、习题习题1.简述PCB图设计的主要步骤。2.怎样设定PCB图的物理边界和电气边界？两者有何区别？电气边界应该设置在哪个层？3.怎样修改PCB图中元件的封装？怎样把原理图的修改更新到PCB图中？4.在选择和确定线路板板层时，通常考虑哪些因素？5.怎样通过网络表编辑器增加一个新的网络类和一个网络？6.请读者直接在PCB编辑器中设计一个简单的PCB图，包括在PCB图中直接放置元件封装、直接建立网络表、直接布线。7.在一PCB设计中，要把VCC和GND网络的线宽设置为40mil，怎样设置相应的规则？8.DRC检查的主要作用是什么？当PCB图中部分内容变绿时，说明什么？怎样处理？8.1 PCB8.1 P
7、CB设计流程设计流程利用DXP 2004 SP2设计印制电路板分为以下几个步骤：1.1.准备原理图准备原理图2.2.设置设置PCBPCB设计环境设计环境3.3.载入网络表，并纠正网络表的宏错误载入网络表，并纠正网络表的宏错误4.4.布线规则设置布线规则设置5.5.布线布线6.PCB6.PCB的优化的优化7.DRC7.DRC检查检查8.8.保存文件与输出保存文件与输出准备原理图准备原理图 电路板设计的前期工作主要是利用原理图设计工具绘制原理图，并且可以生成网络表。当然，有些特殊情况下，例如比较简单的电路，可以不进行原理图设计而直接进入PCB设计系统，在PCB系统中或者手工布线或者利用网络管理器创
8、建网络表以后，进行半自动布线。设置设置PCBPCB设计环境设计环境 这是印制电路板设计中非常重要的一步。主要内容有：规定电路板的结构及其尺寸、板层参数、格点的大小和形状等。大多数参数可以用系统的默认值。载入网络表纠正网络表的宏错误载入网络表纠正网络表的宏错误 网络表是PCB自动布线的灵魂，也是原理图和印制电路板设计的接口，只有将网络表引入PCB后，DXP 2004 SP2才能进行电路板的自动布线。在原理图设计的过程中，相关检查不会涉及到元件的封装问题。因此，原理图设计时，元件的封装可能被遗忘或使用不正确，在引入网络表时可以根据实际情况来修改或补充元件的封装。正确装入网络表后，系统自动载入元件封
9、装，并根据规则对元件自动布局并产生飞线。如果自动布局不够理想，还需要手工调整元件布局（通常都需要手工调整）。布线规则设置布线规则设置 布线规则是设置布线时的各个规范，如安全距离、导线宽度等，这是手工和自动布线的依据。布线规则设置也是印制电路板设计的关键之一，需要一定的实践经验。布线布线 DXP 2004 SP2自动布线的功能比较完善，也比较强大，它采用最先进的无网格设计，如果参数设置合理，布局妥当，一般都会很成功地完成自动布线。很多情况下，自动布线后我们会发现布线不尽合理，如拐弯太多等问题，这时必须进行手工调整布线。PCBPCB的优化的优化 为了提高印制电路板的抗干扰能力，需要对PCB图进行进
10、一步的优化处理，包括覆铜、补泪滴、包地处理等。DRCDRC检查检查 DRC检查的主要任务是对先前的设计规则进行检查，查看是否有违反规则的地方，如实际线宽是否比规则设置中的最大和最小值还大或小，是否还存在没有彻底布通的网络等。保存文件与输出保存文件与输出 保存设计的各种文件，并打印输出，包括PCB文档、元件清单等。设计工作结束。在一个项目中，往往包含很多文件，这些文件当中，可能有很多是中间文件，如DRC文件、不同阶段的PCB文件等，而最终的文件只有一个或很少的几个。这时可以把最终文件单独输出，另存为一个单独的文件。操作方法是：在界面工作区中显示该文件，然后执行菜单命令【文件】【另存为】，在弹出的
11、对话框中输入文件名，并回车，该文件就从项目中分离出来形成一个独立的文件了。8.2.1 PCB8.2.1 PCB布局布局布局是PCB设计中的一个极为重要的环节，其布局的好坏将直接影响到PCB板的使用效果。因此，PCB应当合理布局，这是设计良好的印制电路板的第一步。PCB布局常用原则如下：1元件布局应当均衡，排列疏密有序，不要头重脚轻。大部分同类型元件一般可靠近放置，也可以以每个功能电路的核心元件为中心，其他相关元件围绕它来进行布局。通过DXP 2004 SP2 PCB密度分析功能可观察PCB布局的疏密。此外，还可利用DXP 2004 SP2 PCB 3D仿真功能观察PCB各元件在空间上是否有冲突
12、。2PCB尺寸设计应当合理，PCB尺寸过大时，印制导线较长，阻抗增加，抗噪能力下降，同时，增加了制板成本。电路板尺寸大于200mm150 mm时，布局要考虑电路板所受的机械强度；PCB尺寸过小时，PCB散热条件变差，相邻导线也易受干扰。3为了提高布通率，移动元件过程中应当注意他们飞线的连接，将有连接关系的元器件放置在一起，并尽量缩短各元件之间的引线和连接。4易受干扰的元件不能靠得太近，输入元件和输出元件应尽量远离。易产生噪声的元件、小电流电路以及大电流电路等都应当尽量远离逻辑电路。5由于各类电路抗干扰和抑制干扰的能力有所差异，应当将数字电路、模拟电路和电源电路分别放置，高频电路与低频电路要分开
13、，有条件应当让它们各自隔离或各自单独制作成电路板。8.2.1 PCB8.2.1 PCB布局布局6对于一些特殊元件，布局时应当特殊处理。（1）高频场合下的电路，各元件尽量要平行排列。对于高频元件，要尽可能地缩短它们之间的连线以减少电磁干扰。（2）某些元件或导线之间可能有较高的电位差，为了避免放电引起意外短路，应当加大它们之间的距离。（3）时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端容易产生噪声，要相互靠近些。（4）旁路滤波电容要尽量靠近芯片引脚放置，且最好芯片的每个电源引脚都放置一个旁路滤波电容。（5）重量超过15g的元件，要用支架加以固定再焊接。一些大而重，发热量大的元件，不宜装在印制电路板上，可以安
14、装到整机的机箱底板上。（6）对热敏感的元件，如热敏电阻，测温芯片等，应当远离与测试无关的发热元件。（7）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件，布局时应当考虑整机的结构要求。若为机内调节，则应放置到方便调节的地方；若为机外调节，则要注意调节旋钮跟机箱面板位置上的配合。（8）位于电路板边缘的元件，离电路板边缘一般不小于2mm。8.2.2 PCB8.2.2 PCB布线布线 良好PCB布线是印制电路板具有电磁兼容性的一个十分重要的因素。而且PCB布线不会给产品的最终完成带来任何的附加费用，可见，良好的PCB布线也是PCB设计很关键的一个环节。PCB布线常用原则如下：1复杂PCB设计
15、在成本允许的情况下，优先考虑用多层板形式，内层分别作电源层和地线层，这样可以减少辐射干扰，降低供电线路阻抗，抑制公共阻抗噪声。并抑制其向空间辐射的能力。2为了减少高频信号对外的发射与耦合，布线尽量使用45度折线而不要采用90度折线，且走线要尽量减少使用过孔连接。3各种印制电路板走线要短而粗，同时线条要均匀。关键的信号线要尽量粗，并在两边加上保护地，高速线要短而直。所有信号走线远离晶振电路。4为了避免反馈耦合，输入端、输出端的导线应尽量避免相互平行。5数字信号和模拟信号尽量要在各自独立的区域内布线，两类信号交叉时应相互垂直走线以减少交叉耦合。6一般情况下，导线的宽度为1.5mm左右时，即可完全满
16、足要求，对于集成电路，印制线宽度可在0.21.0mm之间选择。数字电路，通常选0.20.3mm导线宽度，并行总线接口信号和模拟信号走线线宽10mil（通常为1215mil）。其他信号走线要尽量宽。8.2.2 PCB8.2.2 PCB布线布线7导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻、击穿电压以及制作工艺技术决定。对于集成电路，特别是数字电路，工艺允许的条件下，可使间距在0.50.8mm内。为了减少线间串扰或布线密度较低时，可适当加大信号线间距，对于高低电平悬殊的信号线应尽可能短且间距大。8焊盘中心孔的直径要比元件引脚直径稍大些，且内孔一般不小于0.6mm。焊盘太大容易形成虚焊，焊盘外径一般
17、不小于（d+1.2）mm，其中d为引脚直径。对于高密度的数字电路，焊盘的最小直径可取（d+1.0）mm。9石英晶振外壳要接地，石英晶振以及噪声敏感的元件下面不要走线。时钟发生器尽量靠近到用该时钟的元件，可用地线将时钟区圈起来以提高抗干扰能力，时钟线要尽量短。10发热元件的周围或大电流通过的引线应尽量避免使用大面积覆铜，以免受热时易发生铜箔膨胀和脱落现象。需要大面积覆铜时，优先考虑用栅格状，这样有利于铜箔与基板间粘合剂受热产生挥发性气体的排出。8.2.3 PCB8.2.3 PCB抗干扰技术抗干扰技术 抗干扰是PCB的电磁兼容性的一个核心指标，因为它决定了PCB上各功能模块抵制外来干扰性能的优劣。
18、下面将介绍几种常用的抗干扰技术。1 1 电源线设计电源线设计 2 2地线设计地线设计 3 3去耦电容的配置去耦电容的配置 4 4其他注意事项其他注意事项 1 1电源线设计电源线设计 根据印制电路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强PCB的抗噪声干扰能力。对于专用零伏线，电源线的走线宽度1mm。2 2地线设计地线设计（1）数字电路和模拟电路要各自分开接地，同时要尽量加大模拟电路的接地面积。（2）尽可能地加粗地线，使它能通过3倍于印制电路板的工作电流，工艺允许的话，接地线的宽度应3mm。（3）工作频率小于1MHz的低频电路应采
19、用单点接地，且地线长度不应超过信号波长的1/20；当工作频率大于10MHz时则应采用就近多点接地；工作频率更高时，则采用多点串联接地，地线必须短而粗，高频元件周围尽量布置栅格状的接地铜箔。（4）将接地线构成闭环路，特别是只由数字电路组成的PCB地线系统，接地线构成闭环路能使其明显地提高抗干扰能力。（5）在某些模拟电路中，电路板上的空白区域可用一个大的接地面来覆盖，即对该区域地线进行铜填充，以提供屏蔽和增强去耦能力。（6）为了避免电源之间的噪声耦合，当电路需要不止一个电源供给时，可采用接地将每个电源分离开。3 3去耦电容的配置去耦电容的配置 配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声，这是PCB
20、设计提高可靠性最常用的方法。其配置的基本原则如下：（1）电源和地线之间可用10100F的电解电容或钽电容与0.1F瓷片电容并联后进行跨接。（2）原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01F的瓷片电容，若空间有限则可以每48个芯片布置一个110F的钽电容。（3）去耦电容值选取不是十分严格，通常按照C1/f计算，对于微控制器构成的系统，取0.10.01F之间都可以。此外电容引线不能太长，高频旁路电容不能有引线。4 4其他注意事项其他注意事项（1）PCB上有接触器、继电器、按钮等元件时，操作时将产生较大火花放电，因此必须采用RC电路来吸收放电电流，一般R取12k,C取2.24.7F。（2）CMOS电
21、路的输入阻抗很高，而且易受感应。因此在使用时，对未使用的引脚要通过电阻接地或接电源。（3）使用排阻作为上拉或下拉电阻时，选取阻值要慎重，多选用常用经验值，此外注意排阻公共端的接线。8.3.1 PCB8.3.1 PCB工作层面的设置和管理工作层面的设置和管理DXP 2004 SP2提供了若干不同类型的工作层，且不同层面具有不同的用途，也要进行不同的操作，在设计PCB板时，通常不需要用到所有的电路板层，因此用户应当首先规划该PCB图需要的层面。一一PCBPCB工作层面的设置工作层面的设置二层堆栈管理器二层堆栈管理器一一PCBPCB工作层面的设置工作层面的设置DXP 2004 SP2给用户提供了72
22、个工作层面，其中主要类型有：（1）信号层（2）内部电源/接地层（3）机械层（Mechanical Layers）（4）屏蔽层（5）丝印层（6）其他工作层（1）信号层 在DXP 2004 SP2中，最多可以提供32个信号层，分别是Top Layer、Bottom Layer、Mid-Layer1到Mid-Layer30，如图8-1所示。信号层主要用来布线，对于单面板，只有一个信号层，双面板有两个信号层，多层板除了有顶信号层和底信号层外，还有内部信号层。顶信号层和底信号层都可以放置元器件。在图8-1中，用户可以通过设置每一层的【表示】复选框来加载或取消该层，还可以点击对应的“颜色”，来设置每一层的
23、颜色。要注意：该颜色是指PCB编辑器窗口中该层所显示的颜色，而不是实际加工线路板时的各层颜色。（1）信号层图 8-1【信号层】选择 图 8-2【内部电源/接地层】选择（2）内部电源/接地层 在DXP 2004 SP2中，最多可以提供16个内部电源/接地层（简称内电层），Internal Plane1到Internal Plane16，如图8-2所示。对于较复杂的电路，可以设置内电层，主要用于布置电源线和地线。每个内电层都可以设置一个网络名称，然后系统将以预拉线的形式连接到信号层上具有相同网络名称的焊盘和过孔。用户还可以对内电层进行区域分割，不同的区域可安排不同的电源和接地，如5V、3.3V等不
24、同电源，电源地、数字地、模拟地等不同接地。内电层的选择和颜色设置与信号层的操作方法一样。（3）机械层 在DXP 2004 SP2中，最多可以提供16个机械层Mechanical Layer1到Mechanical Layer16，如图8-3所示。机械层主要用来设置PCB板的物理边界、标注PCB板的尺寸、标题栏等，类似AutoCAD里层的概念，可以在不同的机械层放置不同的内容，如Mechanical Layer1用来放置物理边界，Mechanical Layer16用来放置标题栏。【机械层】选择（4）屏蔽层 在DXP 2004 SP2中提供了两种屏蔽层，一是阻焊层（Solder Mask），二是
25、助焊层（Paste Mask），每一种防护层分别分为顶层和底层防护层，如图8-4所示。阻焊层的作用是防止焊锡滴落在上面，甚至具有排除焊锡的作用，一般情况下是在布线的表面涂一层绿油。助焊层是帮助焊锡与覆铜焊接在一起，如焊盘上就需要助焊层，两者的作用正好相反。【屏蔽层】选择（5）丝印层 在DXP 2004 SP2中提供了2个丝印层，分别为顶层丝印层和底层丝印层，如图8-5所示，丝印层主要用来绘制元件的外形轮廓、名称（Designator）以及参数值（Comment）等标识。图 8-5【丝印层】选择（6）其他工作层 在DXP 2004 SP2中还提供了以下几个工作层，如图8-6所示。图 8-6【其他
26、层】选择（6）其他工作层 对工作层面的设置包括对工作层面颜色和显示的设置，执行菜单命令【设计】【PCB板层次颜色】或在工作区右键弹出菜单中选择【选择项】【PCB板层次颜色】将弹出如图8-7所示工作层面的设置对话框。双击颜色矩形框将弹出如图8-8所示的选择颜色对话框，选择合适的颜色后，点击【确认】按钮完成颜色的选择。（6）其他工作层图 8-7【板层和颜色】设置对话框图 8-8【选择颜色】对话框二层堆栈管理器二层堆栈管理器在层堆栈管理器中可对PCB的工作层面进行添加、删除和移动等设置。有三种方法启动层堆栈管理器，启动后可得到如图8-9所示的【层堆栈管理器】对话框。（1）在主菜单中选择【设计】【层堆
27、栈管理器】菜单项。（2）在工作区空白处单击右键，选择【选择项】【层堆栈管理器】菜单项。（3）直接按快捷键D/K。图8-9中为双面板的层堆栈管理器显示界面。下面将分别介绍层堆栈管理器的各个功能。【层堆栈管理器】对话框 二层堆栈管理器二层堆栈管理器1.图层堆栈范例2.2.2.2.内电层的手动添加3.3.3.3.内部信号层的手动添加4.4.4.4.层的删除5.5.5.5.层的调整6.6.6.6.其他按钮功能 1.1.图层堆栈范例 点击层堆栈管理器左下方的【菜单】按钮，然后在弹出菜单中选择【图层堆栈范例】，在弹出如图8-10所示的【图层堆栈范例】子菜单中选择合适的范例即可方便地设计单层或多层的印制电路
28、板。图 8-10【菜单】按钮弹出菜单2.2.内电层的手动添加下面将以制作4层板为例说明工作层面的手动添加。(1)(1)现在如图8-9所示对话框中单击左侧【TopLayer】或【BottomLayer】名称,连续点击两次【加内电层】按钮或在如图8-10所示的菜单中选择【加内电层】，增加两个内电层InternalPlane1(NO Net)和InternalPlane2(NO Net)，如图8-11所示。添加内电层图 8-11 添加内电层2.2.内电层的手动添加(2)(2)用鼠标双击InternalPlane1(NO Net)或选择该层后点击【属性】按钮，或直接在如图8-10所示的菜单中选择【属性
29、】将弹出如图8-12所示的【编辑层】属性设置对话框，可进行内电层属性设置。在【网络名】项下拉菜单中选择VCC（在原理图导入到PCB以后将会出现相关网络）。设置结束后点击【确认】按钮即可定义电源层VCC。以同样的方式设置Internal Plane2的【网络名】为GND，即可定义地线层GND。2.2.内电层的手动添加图 8-12在【编辑层】属性设置对话框设置内电层属性3.3.内部信号层的手动添加 内部信号层的手动添加同内电层的手动添加很相似，先选择【TopLayer】或【BottomLayer】,点击【追加层】或在如图8-10所示的菜单中选择【增加信号层】即可添加内部信号层MidLayer1,如
30、图8-13所示。4.4.层的删除 要删除已添加的层须先选择待删除的层，然后点击图8-9的【删除】按钮或在图8-10的菜单中选择【删除】命令即可。5.5.层的调整 要将某一图层进行上移或下移，先选择该图层，然后在图8-9中点击【向上移动】或【向下移动】按钮即可，也可在图8-10的菜单中选择相同的菜单命令进行操作。6.6.其他按钮功能在图8-9中，点击【配置钻孔对】按钮，将弹出如图8-15所示的对话框，通过该对话框可以设置过孔的起始层和终止层，即配置多层板的各类过孔（穿透式、屏蔽点击【阻抗计算】按钮，则在弹出的对话框中查看当前类型的PCB板阻抗计算方法。选中两个复选框则在图8-9中可显示顶部绝缘体
31、和底部绝缘体。点击复选框前面的按钮将弹出顶部绝缘体和底部绝缘体的属性设置对话框，如图8-16所示。6.6.其他按钮功能图 8-15【钻孔对管理器】对话框 图 8-16【介电性能】设置对话框 8.3.2 PCB8.3.2 PCB物理边界设定物理边界设定1 1重定义重定义PCBPCB板形状板形状2 2移动移动PCBPCB板顶板顶 3 3移动移动PCBPCB板形状板形状4 4根据选定的元件定义根据选定的元件定义1 1重定义重定义PCBPCB板形状板形状通过【文件】【创建】【PCB 文件】新建一个PCB文件后，会产生一个缺省的带有网格的区域，如图8-18所示，这就是初始的印制板物理边界，如果设计者对这
32、个边界形状不满意，想要改变成其它形状，则可以通过执行图8-17所示菜单的第一项来实现，具体操作步骤如下：（1）选择如图8-17所示的菜单命令【重定义PCB板形状】，鼠标光标会变成十字形状，工作窗口的背景变成黑色，而初始的印制板物理边界变成绿色。（2）点击鼠标左键，确定印制板物理边界的一个顶点，按空格键可以改变边界拐点的连接形式，即可以在直线和圆弧之间切换，如图8-19所示。窗口底部左下角的显示坐标值可以帮助您确定印制板的定位与结构尺寸。（3）当印制板物理边界各点确定以后，按鼠标右键或【ESC】键结束。没有必要一定要把物理边界做成闭合多边形，因为DXP 2004 SP2会自动把您所画的起始点和最
33、终点连接在一起，从而形成印制板的物理边界。可视栅格会自动填充物理边界区域。【重定义PCB板形状】设定物理边界 2 2移动移动PCBPCB板顶板顶如果通过改变物理边界顶点位置的方法能达到重新定义印制板物理边界的目的，则可以通过以下步骤实现：（1）选择如图8-17所示的菜单命令【移动PCB板顶】，光标变成十字形状。（2）用鼠标点击要移动的顶点，并拖动到预定的位置，如图8-20所示，每一条边界线有三个特征点，分别为两个端点和中点。（3）如果您拖动中点到某一新的位置，则增加一个顶点。（4）点击鼠标右键或按【ESC】键结束。【移动PCB板顶】设定物理边界 3 3移动移动PCBPCB板形状板形状如果您觉得
34、边界图的位置在工作窗口中不太合理，则可以通过执行【移动PCB板形状】命令来移动，通过执行【移动PCB形状】命令可以重新定位印制板的物理边界，需要注意的是，在移动物理边界的时候，在移动物理边界的时候，元器件以及布线等并不发生移动元器件以及布线等并不发生移动。移动印制板物理边界的具体操作过程如下：（1）选择如图8-17所示的菜单命令【移动PCB板形状】，印制板的物理边界将处于浮动状态，如图8-21所示。（2）把浮动的边界形状拖动到新位置后，点击鼠标左键。4 4根据选定的元件定义根据选定的元件定义用户可以用【放置】【直线】或【圆弧】等命令在机械层内画一些线，然后使用这些线确定印制板物理边界，这样做的
35、优点是：可以更加灵活地实现印制板物理边界的设计，如果印制板的边界形状比较复杂，一般情况下要采用此种方法来进行印制板物理边界设计。这样您可以充分利用【放置】菜单下的画线和圆弧命令，画出各种形状的边界，而前几种方法就没有这么方便，特别是画圆弧边界。该方法确定印制板的物理边界具体过程如下：（1）根据用户设计，利用【放置】菜单下的【直线】、【圆弧】等命令在机械层直接画一个闭合印制板物理边界形状，或者先放置若干各自独立的直线或圆弧，然后通过它们各自的属性对话框设定直线或圆弧的起点和终点，让连接的直线或圆弧的起点和终点顺接起来构成闭合的印制板物理边界形状；（2）选择构成上述印制板物理边界闭合连接的各条线段
36、和曲线；（3）执行如图8-17所示的菜单命令【根据选定的元件定义】，则以选中的对象所组成的印制板物理边界就形成并显示在工作窗口上了。如果需要做进一步的修改设定好的边界，则可通过选择菜单命令【PCB板形状】下的相关命令来修改。移动PCB板形状 8.3.3 PCB8.3.3 PCB页面模板调用页面模板调用缺省情况下，在新建PCB文件时，页面的大小被设置为A4。在如图8-18所示的新建PCB文件页面中，没有页面的边界线，也没有标题栏等内容，如果您想增加这些东西，则可以从DXP 2004 SP2软件提供的模板中拷贝过来，这些模板的位置是在文件夹：:AltiumTemplates内，具体操作步骤如下：（
37、1）打开您想加入新页面尺寸的文件，并确保页面处于显示状态，以帮助您放置新的页面模板；（2）打开一个已经存在的PCB文件模板，并确保该模板能够容纳PCB图中的所有对象。具体操作是：在【Files】面板中，点击【从模板新建】部分的【PCB Template】，将弹出如图8-22所示的对话框。在对话框中选择一个模板文件，如A3.pcbdoc，然后点击【打开】按钮，打开该文件。该文件是作为一个新的PCB设计文件打开的，如图8-23所示，其文件名为PCB1*.pcbDoc。【从模板新建】弹出对话框 8.3.3 PCB8.3.3 PCB页面模板调用页面模板调用（3）选择该模板文件中的所有内容（Ctrl+A
38、），并拷贝该内容（【Ctrl】+【C】）到剪贴板，再用鼠标左键单击一参考点后，关闭该文件。（4）点击设计窗口顶部的标签，切换到您的PCB文件，并把上一步拷贝到剪贴板的内容粘贴到您的文件（【Ctrl】+【V】），模板内容被粘贴在该文件的机械层16（通过放大与缩小工具查看）。（5）现在需要把机械层16链接到该页面，可在【板层与颜色设置】对话框内（图8-7）的机械层显示控制区域（图8-3）【Mechanical16】处选中【表示】、【有效】和【链接到图纸】复选框，如图8-24所示。此时即可看到模板框在工作区内显示了。打开打开A3.pcbdocA3.pcbdoc模板模板 设置【Mechanical16
39、】8.3.3 PCB8.3.3 PCB页面模板调用页面模板调用（6）执行菜单命令【自动定位图纸】（图8-17），系统将重新定义页面的大小，使之包含模板边界线，然后再执行该菜单内【移动PCB板形状】命令将整个PCB板移动到适当位置。（7）现在你可以修改标题栏，通过如图8-25所示的层标签切换到机械层16，填写或修改标题栏相关内容。图 8-25 层切换标签8.3.4 PCB8.3.4 PCB电气边界设定电气边界设定 规划完电路板的物理边界后，还要确定电路板的电气边界。电气边界是用来限定布线及各元器件的放置范围，它是通过在禁止布线层（Keep-Out Layer）上绘制边界来实现的。禁止布线层是PC
40、B编辑器中用来确定有效的放置元件和布线区域的特殊工作层，一般情况下，用户应将电气边界和物理边界规划成相同大小，所有具有电气性质的对象（如焊盘、过孔等）都必须在电气边界内。规划电路板电气边界的方法与规划物理边界基本相同，不同的是要把当前层设置为禁止布线层（Keep-Out Layer）。只有规划好电气边界后，才能继续后面的元器件放置与布线等工作。如图8-26所示，紫色闭合直线为PCB图的电气边界，其具体绘制方法与物理边界的绘制方法相同，这里不再赘述。PCB电气边界 8.3.4 PCB8.3.4 PCB电气边界设定电气边界设定 需要提醒读者的是，对于较复杂或不规则形状的电路板，设置物理边界较方便的
41、方法是：先在机械层使用【放置】命令顺序放置物理边界的各段元素，如直线或圆弧，然后再通过【设计】【PCB板形状】【根据选定的元件定义】命令把各段元素设置成PCB板的物理边界。而设置电气边界就可以通过选择【放置】【禁止布线区】子菜单下的各个命令来直接绘制，如图8-27所示，相对而言更为简便。【放置】/【禁止布线区】子菜单 8.3.5 8.3.5 环境参数设置环境参数设置 环境参数对整个PCB图的设计都会产生影响，所以，在进行PCB图编辑开始前先要设置环境参数。环境参数设置分两个方面，一个是有关PCB编辑器的长度单位以及栅格间距等，这些设置项目都集中在如图8-28所示的【PCB板选择项】对话框内（在
42、【设计】菜单内）；还有一个是一些相关选项设置，这些相关选项都集中在【优先设定】对话框（在【DXP】系统菜单内）内的【Protel PCB】部分。这两个方面各个参数的具体设置过程可参考前一章“PCB设计基础”中“DXP 2004 SP2 环境参数设置”部分内容，此处不再赘述。【PCB板选择项】对话框 图 8-28【PCB板选择项】对话框8.4.1 8.4.1 准备原理图准备原理图 在进行PCB设计之前，通常需先有原理图。当采用全手工布线时，可以不生成网络表，直接在PCB编辑器中放置元器件的封装并手工布线，但是这样做往往效率较低，对于复杂的PCB图，一般采用自动与手工布线相结合的方法。对于一般的P
43、CB布线，直接在PCB编辑器中就可以进行网络标号的定义，然后自动布线，大大降低了对网络表的依赖程度。但是，由于原理图是分析电路原理和性能的基本依据，所以，更多的情况下，还是先画原理图，再做PCB布线。这里也是按照该步骤向读者介绍。双击前面创建的项目下的原理图文件，然后绘制原理图。如图8-30所示为绘制完毕后的基于PIC16F627数据采集系统原理图。基于PIC16F627数据采集系统原理图 8.4.2 8.4.2 修改元器件的封装修改元器件的封装 当您在集成库中提取一元器件时，其相应的封装型式也相应的确定了，如果您要修改或添加元件的封装型式，可在原理图上双击该元件，将弹出元件属性对话框。见第4
44、章图4-18，即为双击电阻R1的属性对话框。该对话框的左侧和右上侧是元件的常规属性，原理图编辑部分已经介绍，修改元件封装的方法在第4章4.4节有详细介绍，请读者参考。如果您在库浏览对话框中不能找到您想要的封装，可以在图4-24中点击“库”下拉列表，选择其它库文件。如果仍然找不到，可以点击后面的 按钮，弹出如同图4-6一样的对话框。该对话框可以【安装】库、【删除】库，还可以移动库的顺序（【向上移动】和【向下移动】）。点击该对话框【安装】按钮可以添加新的库文件，具体操作见第4章4.3节部分，这里不再赘述。如果用户要使用自己制作的元件封装，可在图4-23所示的【PCB模型】对话框【PCB库】区域内选
45、中【库的路径】复选框，然后点击【选择】按钮，在弹出的对话框内选择自己制作的PCB封装文件后确认返回，再将【封装模型】区域的【名称】编辑框内写入该PCB封装名称后，即可在【选择的封装】区域内看到该封装的图形，如图8-31所示，点击【确认】完成添加自制元件封装。添加自制元件封装 8.4.2 8.4.2 修改元器件的封装修改元器件的封装 用户还可以搜索元件封装，点击如图8-32所示对话框（在【元件库】面板点击【查找】按钮得到该对话框）内的【查找】按钮，输入元件特征检索表达式，如数字18，然后直接搜索或选中【路径中的库】选择搜索路径进行搜索，搜索结果将列于如图8-33所示的对话框内。【元件库查找】对话
46、框【库浏览】对话框 8.4.3 PCB8.4.3 PCB和原理图的双向更新和原理图的双向更新 在DXP 2004 SP2原理图编辑器中编辑完原理图以后，就可以进行相应PCB文件的编辑工作了。1 1从原理图生成网络表从原理图生成网络表 2 2载入网络表更新载入网络表更新PCBPCB 3 3从从PCBPCB更新原理图更新原理图1 1从原理图生成网络表从原理图生成网络表在原理图编辑环境下执行菜单命令【设计】【文档网络表】【Protel】，将自动生成Protel格式的网络表，并将依照原理图命名为“PIC16F”,生成结束后该文档即为当前项目文件。网络表文件内容分为两部分，第一部分定义原理图中每个元器件
47、的属性，以中括号表示；第二部分定义网络连接关系，以小括号表示。这在第5章5.5节有详细阐述，这里从略。执行菜单命令【项目管理】【Compile Document PIC16F627.SCHDOC】可编译该原理图，修正编译器提示的原理图存在的错误，编译通过后就可进行网络表的载入。2 2载入网络表更新载入网络表更新PCBPCB（1）生成工程变化订单（ECO）。DXP 2004 SP2提供多种方式生成工程变化订单（ECO），如在原理图编辑环境下执行菜单命令【设计】【Update PCB Document PCB1.PCBDOC】，或者在PCB编辑环境下执行菜单命令【设计】【Import Change
48、s From PIC16F627.SCHDOC】,将弹出如图8-34所示的【工程变化订单】对话框。还可以利用DXP 2004 SP2“文件差别比较器”来生成，操作过程为：在PCB或原理图编辑环境下执行菜单命令【项目管理】【显示不同点】，然后在弹出的对话框内选中“高级模式”复选框，如图8-35所示。在对话框左边列表栏内选择网络表文件，注意，该网络表必须已经打开或者包含在该项目中。点击【确认】按钮,将弹出如图8-36所示的网络表文件差别对话框，在对话框列表栏内点击鼠标右键，将弹出如图8-37所示的菜单，在菜单栏内选择【Update All inPCB DocumentPCB1.PCBDOC】即可弹
49、出【工程变化订单】对话框。【工程变化订单】对话框【选择文件进行比较】对话框【网络表文件差别】对话框 网络表文件差别对话框内右键弹出菜单 2 2载入网络表更新载入网络表更新PCBPCB（2）【工程变化订单】的检查。【工程变化订单】对话框内列出了各个对象的变化情况，各个对象是否执行更新是可以配置的。要取消更新，可在对话框“有效”栏下点击打的方框，将符号取消即可。点击对话框内【使变化生效】按钮，可看到【状态】栏内【检查】项将会出现一个标记，如果对应左侧的动作有效，则该项表示为 ，如果该动作无法执行，则该项表示为 。如果出现无法执行的动作，则要回到原理图中查看相应如果出现无法执行的动作，则要回到原理图
50、中查看相应的元器件，是否有错误，并修正，直到全部通过为止。的元器件，是否有错误，并修正，直到全部通过为止。（3）【工程变化订单】的执行。当全部动作都有效后，点击【执行变化】按钮，则元器件和网络表都载入到PCB文件中，如图8-38所示，其中网络表以飞线的形式连接起来，所有的元器件放置在一个缺省的容器（Room）中，该容器的名称与原理图名称一样。载入网络表后的PCB 3 3从从PCBPCB更新原理图更新原理图 有时候需要在PCB内对元器件进行修改，如变更元件名称或封装，修改连接网络等，这时可以在PCB环境下直接更新原理图。更新有如下两种方式：（1）在PCB编辑环境下执行菜单命令【设计】【Updat