第5章-印制电路板设计(电子工艺与电子课件)

5.1ProtelDXP软件介绍Protel系列软件是深受电子工程师喜爱的一套板级设计软件，其最初的版本是20世纪80年代运行于DOS下的TANGO、ProtelSchematic和Autotrax。ProtelDXP是Altium公司于2002年推出的一套电路板设计软件平台，主要运行在Windows2000和WindowsXP上。第五章电子产品印制电路板设计工艺（CAD） 5.1ProtelDXP软件介绍1现在的ProtelDXP已不是单纯的PCB(印制电路板)设计工具，而是一套由五大模块组成的系统软件，它们分别是SCH(原理图)设计、SCH仿真、PCB(印制电路板)设计、AutoRouter(自动布线器)和FPGA设计，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。现在的ProtelDXP已不是单纯的PC2ProtelDXP在文件交换方面也有很大的进展。它可以毫无障碍地读Orcad、Pads、Accel(PCAD)等EDA公司的设计文件；可以输入和输出DXF、DWG格式文件，实现和AutoCAD等软件的数据交换；也可以输出格式为Hyperlynx的文件，用于板级信号仿真。ProtelDXP在文件交换方面3ProtelDXP作为新推出的优秀的电子CAD设计软件，具有以下特点：(1)通过设计文件包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB图设计以及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。(2)提供了混合电路仿真功能，为设计者检验原理图电路中某些功能模块的正确与否提供了方便。(3)提供了丰富的原理图元件库和PCB封装库，并且为设计新的器件封装提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。ProtelDXP作为新推出的优秀的电4(4)提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。(5)提供了强大的查错功能。原理图中的ERC(电气法检查)工具和PCB图的DRC(设计规则检查)工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。(6)全面兼容Protel系列以前的版本设计文件，并提供了与OrCAD格式文件的转换功能。(7)提供了全新的FPGA设计的功能，这是以前的版本所没有提供的功能。(4)提供了层次原理图设计方法，支持“自54.2ProtelDXP工作总体流程1.设计原理图元件虽然ProtelDXP提供了丰富的原理图元件库，但是并不可能将所有的元件都收到这些库中。2.绘制原理图在找到所有需要的原理图元件后，可以开始原理图的绘制。根据具体电路的复杂程度决定是否需要使用层次原理图。4.2ProtelDXP工作总体流程63.生成网络表网络表是原理图(Schematic)设计与印制电路板(PCB)设计之间的一座桥梁。网络表可以从原理图中获得，也可以从印制电路板中提取。4.设计元件封装与原理图元件库一样，ProtelDXP也不可能提供所有元件封装。如果发现元件封装库中没有需要的元件，可以自己动手设计元件封装。3.生成网络表75.设计PCB在确认原理图没有错误之后，就可以开始PCB板的绘制工作了。首先根据系统设计和工艺要求，绘制PCB板轮廓，并确定PCB的工艺要求(如使用几层板，加工精度等)；然后将原理图传输到PCB板中来，在网络表、设计规则和原理图的引导下布局和布线；最后利用DRC(设计规则检查)工具查错。

5.设计PCB86.生成报表并打印文档整理是非常有必要的，良好的文档给今后的维护、改进都会带来极大的方便。需要打印的文档包括原理图、PCB图的丝印层以及器件清单文件等各种报表文件，这些报表也是重要的工艺设计文件。设计文件应以磁盘文档的方式保存。6.生成报表并打印95.1ProtelDXP基础1.ProtelDXP设计环境当用户启动ProtelDXP后，系统将进入ProtelDXP管理器设计环境(DesignExplorer)，如图5.1所示，所有ProtelDXP功能都是从这个环境启动的。ProtelDXP设计环境与以前各个版本的设计环境有些不同，它采用的是WindowsXP风格的界面。5.1ProtelDXP基础1.Protel10图5.1ProtelDXP的设计环境图5.1ProtelDXP的设计环境112.

ProtelDXP组成在ProtelDXP设计环境下，单击菜单【File】/【New】命令，从【New】子菜单中可以选择建立项目文件，包括PCB、Schematic、FPGA、VHDL以及相关的库(Library)文件。【New】子菜单如图5.2所示。2.ProtelDXP组成12图5.2【New】子菜单的命令图5.2【New】子菜单的命令13(1) Schematic(原理图)设计编辑。选中【File】菜单中的【Schematic】命令，即可启动原理图设计的模块，进行原理图的绘制工作。(2) VHDL程序的编写。选中【VHDLDocument】命令，即可启动VHDL程序的编写模块。(3) PCB的设计制作。选中【PCB】命令，即可启动印制电路板的设计模块。(4)原理图元件库的生成。选中【SchematicLibrary】命令，即可打开生成和管理元件库的模块进行相应的工作。(1) Schematic(原理图)设计14(5) PCB库的生成。选中【PCBLibrary】命令，即可启动封装库的生成模块。(6) PCB项目。执行【PCBProject】命令可以打开或生成一个印制电路板(PCB)设计项目，在该项目中可以添加原理图的绘制、PCB印制板的设计和VHDL程序的编写模块设计工作。(7) FPGA项目。执行【FPGAProject】命令可启动现场可编程门阵列项目设计模块，在其中也可以添加原理图的绘制、PCB的设计、VHDL程序的编写模块设计工作。(5) PCB库的生成。选中【PCBL15(8)集成化库文件的管理。执行【IntegratedLibrary】命令可以启动集成化库文件的管理模块，包括具有与PCB管脚定义、Spice和信号完整性模块相关的原理图库文件。

(8)集成化库文件的管理。执行【Int16(9)嵌入式设计项目的生成。执行【EmbeddedProject】命令可以启动嵌入式系统项目设计模块，在其中也可以添加原理图的绘制、PCB的设计、VHDL程序的编写模块设计工作。(10) TextDocument。执行该命令可启动一个文本文件编辑模块。(11) CAMDocument。执行该命令可启动一个CAM(计算机辅助制造)文件生成模块。(9)嵌入式设计项目的生成。执行【E17三、ProtelDXP文件管理ProtelDXP将所有的设计文档保存为独立的文件，可以使用Windows资源管理器找到它们。项目文件中包含指向它们的连接和必要的项目维护信息。因此，在以后的叙述中，文档和文件表示同一个意思，不再区分。在ProtelDXP中，设计文档的扩展名不再沿用以前的扩展名，具体参见表4.1。三、ProtelDXP文件管理Prot18表5.1ProtelDXP设计文档扩展名表5.1ProtelDXP设计文档扩展名191.创建一个新文件项目(Project)在图4.1所示的ProtelDXP的设计环境下，执行菜单命令【File】/【New】/【PCBProject】，如图5.3所示。1.创建一个新文件项目(Project)20图5.3ProtelDXP菜单图5.3ProtelDXP菜单21执行了这命令之后，ProtelDXP就创建了一个新的PCB项目，并使用了缺省的名字“PCBProject1.PrjPCB”。从集成环境左侧的项目管理器【Projects】面板中可以看到这个新建的项目，如图5.4所示。执行了这命令之后，ProtelDXP就22图5.4新建的项目图5.4新建的项目232.保存项目文件执行菜单命令【File】/【SaveProjectAs】，在弹出如图5.5所示的保存项目文件对话框中选择合适的路径，并修改文件名为“Exa601.PRJPCB”。这样，一个新的项目文件创建完毕，如图5.6所示。2.保存项目文件24图5.5保存项目对话框图5.5保存项目对话框25图5.6新项目文件图5.6新项目文件263.在项目中创建一个新的PCB文件刚才创建的是新项目，现在需要往这个项目中添加文件。可以添加的文档类型很多，有原理图、原理图库、PCB库和VHDL文档等，详细的内容会在以后各章讲解。下面介绍添加一个PCB文档的方法。3.在项目中创建一个新的PCB文件27在如图5.6所示的项目管理器中，当前项目的名字已经换成了“Exa601.PRJPCB”。执行菜单【File】/【New】/【PCB】命令，ProtelDXP就会直接在当前项目中添加一个新的PCB文档，并且使用缺省的文件名“PCB1.PCBDOC”。通过执行菜单【File】/【SaveAs】命令，可以将这个文档重新命名为“main.PCBDOC”保存，如图5.7所示。在如图5.6所示的项目管理器中，当前项目的28图5.7创建新的PCB文件图5.7创建新的PCB文件294.在项目中创建一个新的原理图文件在如图5.6所示的项目管理器中，执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic】，ProtelDXP就会直接在当前项目中添加一个新的原理图文档，并且使用缺省的文件名“Sheet1.SCHDOC”。通过执行菜单【File】/【SaveAs】命令，可以将这个文档重新命名为“main.SCHDOC”保存，如图5.8所示。4.在项目中创建一个新的原理图文件30图5.8创建新的原理图文档图5.8创建新的原理图文档31按照同样的方式，往这个项目中加入一些其他类型的文档，此时设计环境左侧的项目面板如图5.9所示。可以看出，ProtelDXP将文档按类型在项目面板中分类列出。按照同样的方式，往这个项目中加入一些其他32图5.9项目面板中的各类文档图5.9项目面板中的各类文档335.打开文档和切换文档在如图5.9所示的项目面板中，用鼠标分别单击文档的名字就可以打开这个文档，目前它们都是空文件。可以按照两种方法切换当前正在编辑的文件：一种方法是单击图5.9中项目面板内相应的文件名，另一种方法是单击如图5.10所示的编辑区上面的文件名选项。图5.10中未显示出来的文件名选项可以通过按钮来移动。5.打开文档和切换文档34图5.10通过文件名选项切换当前编辑文件图5.10通过文件名选项切换当前编辑文件356.从项目中去除文件在如图5.9所示的项目面板中，用右键单击欲删除的文件，弹出如图5.11所示的菜单。在菜单中选择【RemovefromProject】选项，并在如图5.12所示的确认删除提示框中单击按扭，即可将此文件从当前项目中删除。6.从项目中去除文件36图5.11删除文件图5.11删除文件37图5.12确认删除提示框图5.12确认删除提示框387.将文件加入项目自由文档也可以加入项目中。在如图5.13所示的项目面板中，用右键单击欲加入项目的文档，弹出如图5.14所示的菜单，在菜单中选择【AddtoProject】选项即可。7.将文件加入项目39图5.13自由文档图5.13自由文档40图5.14把自由文件加入项目图5.14把自由文件加入项目415.2Protel原理图设计1.

原理图的设计流程设计一个电路原理图的工作包括：设置电路图纸的大小，规划电路图的总体布局，在图纸上放置元器件，进行布局和布线，然后对各元器件以及布线进行调整，最后保存并打印输出。电路原理图的设计过程一般可以按以下设计流程进行：5.2Protel原理图设计1.原理图的设计流程42(1)启动ProtelDXP电路原理图编辑器。(2)设置电路图纸尺寸以及版面。(3)在图纸上放置需要进行设计的元器件。(4)对所放置的元器件进行布局布线。(5)对布局布线后的元器件进行调整。(6)保存文档并打印输出。(1)启动ProtelDXP电路原理图编辑器。432.

原理图的设计原则原理图就是元件的连接图，其实质内容有两个：元件和连线，它们分别代表着实际电路中的元件和连线。不同的是，实际元件有着很多的特性和参数，而在绘制原理图时，设计者所关心的仅仅是引脚。实际连线也很有讲究，比如截面积、走向等，而绘图时仅仅关心元件的连接关系。2.原理图的设计原则44一张好的原理图，不但要求没有错误，还应该美观、信号流向清楚、标注清晰和可读性强。这就首先要求在绘制原理图的时候，应该遵循以下原则：(1)顺着信号的流向摆放元件；(2)同一个模块中的元件靠近放置，不同模块的元件稍远一些放置；(3)电源线在上面，地线在下部，或者电源线与地线平行走。一张好的原理图，不但要求没有错误，还应该美453.

图纸尺寸用大小合适的图纸来绘制电路图，可以使显示和打印都相当清晰，而且也比较节省磁盘存储空间。1.选择标准图纸图纸尺寸的设置，可使用菜单命令【Design】/【Options】。执行该命令后，系统将弹出【DocumentOptions】对话框，在其中选择【SheetOptions】选项卡进行设置，如图5.15所示。3.图纸尺寸46图5.15【SheetOptions】选项卡图5.15【SheetOptions】选项卡472.自定义图纸如果需要自定义图纸尺寸，必须设置图5.1所示对话框的【CustomStyle】栏中的各个选项。首先，必须在【CustomStyle】栏中选中【UseCustomstyle】复选框，以激活自定义图纸功能。【CustomStyle】栏中各项设置的含义如下：2.自定义图纸48(1)【CustomWidth】编辑框：自定义图纸的宽度，在此定义图纸宽度为800。(2)【CustomHeight】编辑框：定义图纸的高度，在此定义图纸高度为600。(3)【XRegionCount】编辑框：X轴参考坐标分格，在此定义分格数为16。(4)【YRegionCount】编辑框：Y轴参考坐标分格，在此定义分格数为8。(5)【MarginWidth】编辑框：边框的宽度，在此定义编辑框宽度为30。根据上述参数自定义的图纸尺寸如图5.16所示。(1)【CustomWidth】编辑框：自定义图纸的宽度49图5.16自定义图纸图5.16自定义图纸504.

图纸方向1.设置图纸方向ProtelDXP允许电路图图样在显示及打印时选择为横向(Landscape)或纵向(Portrait)格式。具体设置可在【Options】操作框中的【Orientation】(方位)下拉列表框中选取。通常情况下，在绘制及显示时设为横向，在打印时设为纵向。在图5.15所示【DocumentOptions】对话框中，选择【SheetColor】和【BorderColor】选项可以进行图纸颜色和边框颜色的设置。4.图纸方向512.设置图样标题栏Protel提供了两种预先定义好的标题栏，分别是Standard(标准)形式和ANSI形式，如图5.17所示。具体设置可在【Options】操作框中的【TitleBlock】(标题块)右边的下拉列表框中选取。2.设置图样标题栏52(a)图5.17标题栏的类型(a)标准形式标题栏；(b)ANSI形式的标题栏(a)图5.17标题栏的类型53图5.17标题栏的类型(a)标准形式标题栏；(b)ANSI形式的标题栏(b)图5.17标题栏的类型(b)545.2.2原理图设计工具简介1.

绘制电路工具绘制电路工具栏的各个按钮如图5.4所示。【Place】菜单下的各选项与绘制电路工具栏上的各个按钮相互对应。表5.2介绍了绘制电路工具栏中各个按钮的功能及对应的菜单选项。5.2.2原理图设计工具简介1.绘制电路工具55图5.18绘制电路工具栏图5.18绘制电路56表5.2绘制电路工具栏的按钮及其功能表5.2绘制电路工具栏的按钮及其功能57第5章--印制电路板设计(电子工艺与电子课件)582.

绘图工具在电路图中加上一些说明性的文字或是图形，除了可以让整个图纸显得生动活泼，还可以增强电路图的说服力及数据的完整性。ProtelDXP提供了很好的绘图功能，足以满足我们绘制说明性图形的基本要求。绘图工具栏各个按钮如图5.5所示。通过【Place】/【DrawingTools】菜单命令也可以找到绘图工具栏上各个按钮所对应的选项。表5.3介绍了绘图工具栏中各个按钮的功能及对应的菜单选项。2.绘图工具59图5.19绘图工具栏图5.19绘图工具栏60表5.3绘图工具栏的按钮及其功能表5.3绘图工具栏的按钮及其功能61第5章--印制电路板设计(电子工艺与电子课件)623.电源工具电源工具栏的各个按钮如图5.20所示。电源工具主要是提供各种电源和接地符号。执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【PowerObjects】，即可显示该工具。3.电源工具63图5.20电源工具图5.20电源工具645.2.3Protel原理图元件库及元件操作1.

加载元件库加载元件库的操作步骤如下：(1)执行菜单命令【Design】/【AddRemoveLibrary】，弹出如图5.21所示的加载/卸载元件库对话框。5.2.3Protel原理图元件库及元件操作1.加载65图5.21加载/卸载元件库对话框图5.21加载/卸载元件库对话框66(2)单击按钮，在弹出如图5.22所示的“打开”对话框中选择需要的库文件，双击此文件名即可添加到图5.21所示的对话框中，完成加载工作。(2)单击67图5.22选择库文件图5.22选择库文件68(3)加载完成后，单击图5.21对话框中的按钮，关闭对话框。这时在项目管理器中的【Libraries】选项中可以显示所加载的库和库中的元件，如图5.23所示。(3)加载完成后，单击图5.21对话69图5.23项目管理器窗口【Libraries】选项图5.23项目管理器窗口【Libraries】选项70(4)直接单击项目管理器中的选项按钮也可以弹出加载/卸载对话框。单击按钮可以在当前库中查找元件。单击按钮可以把当前元件放置在图纸上。(4)直接单击项目管理器中的712.

卸载元件库如果想卸载某个库，只需要在图5.7所示的加载/卸载元件库对话框中选中某个库，然后单击按钮即可。此后，该元件库在项目管理器窗口【Libraries】选项中不再显示。绘制原理图时，该库中的元件也不能被调用。2.卸载元件库725.2.4绘制原理图1.

绘制模拟电子线路1.绘制运算放大器(简称运放)电路绘制运算放大器电路的操作步骤如下：5.2.4绘制原理图1.绘制模拟电子线路73(1)用第4章介绍的方法，首先创建一个新的项目文件“Exa301.PRJPCB”，在此项目下创建新的原理图文件“amp.SCHDOC”。(2)执行菜单命令【Place】/【Part】或单击工具按钮，弹出如图5.24所示的元件属性设置对话框，在对话框中输入运算放大器TL082P的元件属性。(1)用第4章介绍的方法，首先创建一个新74图5.24元件属性设置对话框图5.24元件属性设置对话框75元件属性框中各属性说明如下：：元件在库中的名字，此元件必须在已经加载的库中可以找到。如果不记得元件名，可以单击按钮在库中预览元件并找到该元件，如图5.25所示。元件属性框中各属性说明如下：76图5.25在库中找元件图5.25在库中找元件77第5章--印制电路板设计(电子工艺与电子课件)78(3)元件选择好后，单击按钮，元件TL082P就会出现在图中，并且随着鼠标移动。单击鼠标左键即可在图纸上完成放置元件工作，如图5.26所示。(3)元件选择好后，单击79图5.26放置运算放大器图5.26放置运算放大器80(4)按照同样方法，再放置三个电阻。电阻在库“MiscellaneousDevicesIntLib”中，名字为“Res2”，标识分别为“R1、R2、R3”，如图5.27所示。(4)按照同样方法，再放置三个电阻。81图5.27放置电阻图5.27放置电阻82(5)开始连线。执行菜单命令【Place】/【Wire】或单击工具按钮，放置连线(Wire)。如连线位置不当，单击连线就可移动连线，如图5.28所示。(5)开始连线。执行菜单命令【Place83图5.28连线图5.28连线84(6)放置端口。执行菜单命令【Place】/【Port】或单击工具按钮，在图中相应位置上放置输入/输出及电源端口，如图5.29所示。单击两下鼠标，分别确定端口两个端点位置。(7)修改端口属性。单击端口，弹出如图5.30所示的端口属性对话框。

(6)放置端口。执行菜单命令【Pla85图5.29放置端口图5.29放置端口86图5.30端口属性对话框图5.30端口属性对话框87端口属性说明如下：①定义I/O端口的名称(Name)。具有相同名称的I/O端口的线路在电气上是连接在一起的。图中的名称默认值为“Port”，根据电路实际情况要逐一修改。②端口外形的设定(Style)。主要指箭头的方向，如图5.31所示。端口属性说明如下：88图5.31端口外形图5.31端口外形89③设置端口的电气特性(I/OType)。设置端口的电气特性也就是对端口的I/O类型进行设置。打开“I/OType”选项右侧的下拉菜单，如图5.32所示，从图中可知端口的类型设置有以下四种：●【Unspecified】：未指明或不确定。●【Output】：输出端口型。●【Input】：输入端口型。●【Bidirectional】：双向型。

③设置端口的电气特性(I/OTy90图5.32端口电气类型图5.32端口电气类型91④设置端口内部文字对齐方向(Alignment)。确定I/O端口内部名称在端口符号中的位置，有三种：“Center”、“Left”和“Right”。按照以上端口说明，对每一端口进行修改，最终得到运算放大器完整线路图，如图5.33所示。④设置端口内部文字对齐方向(Alignm92图5.33运算放大器电路图图5.33运算放大器电路图932.电源电路的绘制电子系统都包含电源电路，电源电路是基本的电子电路。下面绘制一个典型的带有±12V，＋5V三种电压输出的电源电路。(1)打开项目“Exa301.PRJPCB”，创建新的原理图文件“Power.SCHDOC”。(2)放置电源电路中的元件。在图上放置一个四针接插件(Header4)、一个整流桥(Bridge1)、五个滤波电解电容(CapPol1)、五个电容(Cap)和三个三端稳压集成电路(KF15BDT)等元件，同时添加元件标识，标识分别为“JP1”、“B1”、“C1～C10”、“U1～U3”，如图5.34所示。2.电源电路的绘制94(3)为电源电路连线，如图5.35所示。连线遇到其他线条或元件的电气接触点时，ProtelDXP会自动添加交叉连接点。但是连线穿过另一根线时，则不会自动添加连接点，单击按钮可手工放置连接点。(3)为电源电路连线，如图5.3595图5.34放置电源电路元件图5.34放置电源电路元件96图5.35为电源电路连线图5.35为电源电路连线97(4)放置端口并修改端口的电气特性，如图5.36所示。图5.36放置端口(4)放置端口并修改端口的电气特性，如图5.36所示。图598(5)为＋5V电路添加接地标记。单击电源工具按钮，即可放置通用的接地标记，如图5.37所示。双击此标记，弹出如图5.38所示对话框，其主要选项说明如下：：目标网络，即当前的接地点被连接到所填入的GND接地网络中。：接地或接电源类型，常用的主要有“Bar”、“PowerGround”和“SignalGround”几种类型。(5)为＋5V电路添加接地标记。单99图5.37接地标记图5.37接地标记100图5.38接地标记对话框图5.38接地标记对话框101添加接地标记后的＋5V稳压电路如图5.39所示。图5.39＋5V稳压电路添加接地标记后的＋5V稳压电路如图5.39所示。图5.3102(6)电源电路完整的原理图如图5.40所示。图5.40完整的电源电路原理图(6)电源电路完整的原理图如图5.40所示。图5.401035.2.5原理图报表生成、打印输出绘制完原理图后，必须整理出电路的元件清单。元件清单是电子工艺必备文件之一，它主要包括元件的名称、标注、封装等内容，以供外购、制作PCB和编制其他工艺文件时使用。ProtelDXP提供一种快速生成元件清单的方法，具体步骤如下：5.2.5原理图报表生成、打印输出绘制完原104(1)打开图5.34所示原理图“main.SCHDOC”。(2)执行菜单【Reports】/【BillofMaterial】命令，系统弹出如图5.35所示的元件清单对话框。从图中可看出，每个元件都有标识、库名称、元件类型描述、封装和元件参数等信息。(1)打开图5.34所示原理图“mai105图5.35元件清单对话框图5.35元件清单对话框106(3)在元件清单对话框中，单击按钮，可以生成预览元件报告，如图5.36所示。(4)单击按钮，可以将元件清单导出，选择设计者需要导出的一个类型即可。(5)单击按钮，系统打开Excel应用程序，并生成以“.xsl”为扩展名的元件报表文件，如图5.37所示。(3)在元件清单对话框中，单击107图5.36元件预览报告图5.36元件预览报告108图5.37元件报表Excel表格文件图5.37元件报表Excel表格文件1092.ProtelDXP网络表格式标准的ProtelDXP网络表文件是一个简单的ASCII码文本文件，在结构上大致可分为元件描述和网络连接描述两部分。2.ProtelDXP网络表格式110(1) 元件描述格式如下：[ 元件声明开始C1 元件标识RAD0.2元件封装0.1uF元件参数] 元件声明结束元件的声明以“[”开始，以“]”结束，其内容包含在括号内。网络中的每一个元件都必须有声明。(1) 元件描述格式如下：111(2) 网络连接描述格式如下：( 网络定义开始NetU1_5 网络名称U1_5 元件标号为1，元件引脚号为5C2_1 元件序号为2，元件引脚号为1) 网络定义结束网络定义以“(”开始，以“)”结束，其内容包含在括号内。网络定义首先要定义该网络的各端口。网络定义中必须列出连接网络的各个端口。(2) 网络连接描述格式如下：1123.生成网络表下面以原理图“main.SCHDOC”为例，说明生成网络表的一般步骤。(1)打开图5.34所示的原理图“main.SCHDOC”。(2)执行菜单【Design】/【Netlist】/【Protel】命令后，在项目管理器中会自动生成一个以“.NET”为扩展名的文件。双击此文件名，打开如图5.35所示的网络表，表中很清楚地表明了元件和元件的连接信息。3.生成网络表113图5.35网络表文件图5.35网络表文件1144.原理图的输出1.页面设置(1)执行【File】/【PageSetup】命令，系统弹出如图5.36所示的原理图打印属性设置对话框。在对话框中可以设置打印机类型、图形文件类型和颜色等。其中各选项定义如下：4.原理图的输出1.页面设置115【Printerpaper】：设置打印纸大小及打印纸的方向。“Size”为打印纸大小，“Portrait”为纵向打印，“Landscape”为横向打印。【ScaleMode】：设置缩放比例。有“FitDocumentOnPage”(按整个页面打印)和“ScaledPrint”(按比例打印)两种选择。【Margins】：设置页边距。【ColorSet】：输出颜色设置。【Printerpaper】：设置打印纸116图5.36原理图打印属性设置图5.36原理图打印属性设置1172.打印机设置单击图5.37所示对话框中的按钮，系统弹出如图5.38所示的打印机设置对话框，此时可设置打印的页码和份数。设置完成后单击按钮，即可实现图纸的打印。2.打印机设置118图5.38打印机设置图5.38打印机设置119在图5.38所示对话框中单击按钮，弹出如图5.39所示的对话框。单击此对话框中右边的图纸小框，即可改变打印纸张方向；此对话框也可进行打印质量的设置。在图5.38所示对话框中单击120图5.39打印纸张方向的设置图5.39打印纸张方向的设置1215.3Protel制作元件、建立元件库一.原理图的组成原理图主要由两大部分组成：原理图元件和元件间的连线，其他内容都是辅助部分，如标注文字等。原理图元件代表实际的元器件，连线代表实际的物理导线，因此一张原理图中完全包含了元器件及其连接关系。这两部分信息就是原理图中包含的基本内容。5.3Protel制作元件、建立元件库一.原理图的组成122原理图元件(以后简称为元件)由两大部分组成：用以标识元件功能的标识图和元件引脚。1)标识图标识图仅仅起着提示元件功能的作用，并没有什么实质作用。实际上，没有标识图或者随便绘制标识图都不会影响原理图的正确性。图5.40是ProtelDXP提供的一个继电器的标识图。原理图元件(以后简称为元件)由两大部分组成：用以标识元件功能123图5.40继电器标识图图5.40继电器标识图1242)引脚引脚是元件的核心部分。元件图中的每一根引脚都要和实际元器件的引脚对上号，而这些引脚在元件图中的位置是不重要的。每一根引脚都包含序号和名称等信息。引脚序号用来区分各个引脚，引脚名称用来提示引脚功能。图5.41为A/D转换器TLC549的引脚图。引脚序号是必须有的，而且不同引脚的序号不能相同。引脚名称根据需要设置，名称能反映该引脚的功能。2)引脚125图5.41原理图元件的引脚示例图5.41原理图元件的引脚示例126二、原理图元件的制作过程为一个实际元件绘制原理图库时，为了保证正确和高效，一般建议遵循以下步骤。1.收集必要的资料所需收集的资料主要包括元件的引脚功能。这个工作一般来说困难不太大，但是某些初学者可能会感觉不知如何下手。二、原理图元件的制作过程1272.绘制元件标识图如果是集成电路等引脚较多的元件，因为功能复杂，不可能用标识图表达清楚，往往是画个方框代表。如果是引脚较少的分立元件，一般尽量画出能够表达元件功能的标识图，这对于电路图的阅读会有很大帮助。2.绘制元件标识图1283.添加引脚并编辑引脚信息在绘制好的标识图的合适位置添加引脚，此时的引脚信息是由ProtelDXP自动设置的，往往不正确，需要手工编辑修改为合适的内容。引脚排列应遵循以下规则：(1)电源引脚放在元件上部，地线引脚放在元件下部。(2)输入引脚放在元件左边，输出引脚放在元件右边。(3)功能相关的引脚靠近排列，功能不相关的引脚保持一定间隙。3.添加引脚并编辑引脚信息129四.元件封装概述

1.元件与元件封装的关系元件封装是指元件焊接到电路板时所指的外形和焊盘位置。既然元件封装只是元件的外形和焊盘位置，那么纯粹的元件封装仅仅是空间的概念，因此，不同的元件可以共用同一个元件封装。如普通电阻的封装AXAIL-0.4在外形和焊盘位置的分布与普通二极管DIODE-0.4的封装基本一样，两者可以共用一个封装，如图5.42所示。四.元件封装概述

130图5.42两种相似的封装图5.42两种相似的封装131另一方面，同种元件也可以有不同的封装，比如电阻。因为电阻的功率不同，所以电阻的外形和焊盘间距也不同。常用电阻的封装形式有AXIAL-0.3、AXIAL-0.4、AXIAL-0.6等，如图5.43所示。另一方面，同种元件也可以有不同的封装，比132图5.43常用电阻封装图5.43常用电阻封装1332.元件封装外形常见元件封装外形通常有：单列直插式封装、双列直插式封装、Z形直插式封装、扁平封装、四列直插式封装和三引脚封装。在元件封装外形名称中它们的英文缩写如表5.3所示。图5.44～5.48为元件封装外形图。2.元件封装外形134表5.3元件封装外形名称表5.3元件封装外形名称135图5.44SIP封装图5.45DIP封装图5.44SIP封装图5.45DIP封装136图5.46TO封装图5.47PLAT封装图5.46TO封装图5.47PLAT封装137图5.48QIL封装图5.48QIL封装138从元件引脚封装类型上区分，主要有针脚式元件封装和表面粘贴式(STM)元件封装。针脚式封装元件焊接时先要将元件针脚插入焊盘导通孔，然后再焊锡。从元件引脚封装类型上区分，主要有针脚1393.常用元件封装名称简介在制作元件封装之前，先介绍一些有关元件封装名称的基本常识。(1)元件封装材料缩写。通常，元件的封装材料主要有三种：塑料、陶瓷和金属。这些材料在元件封装的名称里通常用表6.2所示的字母代替。(2)常用封装名称简介。一般来讲，元件封装的外形加上材料就可以构成封装的名称了。表5.5所列的是常用的元件封装名称。3.常用元件封装名称简介140表5.5元件封装材料缩写表5.5元件封装材料缩写141表5.6常用的元件封装名称表5.6常用的元件封装名称142第5章--印制电路板设计(电子工艺与电子课件)1434.元件封装的制作过程1)收集必要的资料在开始制作封装之前，需要收集的资料主要包括该元件的封装信息。这个工作往往和收集原理图元件同时进行，因为用户手册一般都有元件的封装信息，当然上网查询也可以。如果用以上方法仍找不到元器件的封装信息，只能先买回器件，通过测量得到器件的尺寸(用游标卡尺量取正确的尺寸)。在PCB上假如使用英制单位，应注意公制和英制单位的转换。它们之间的转换关系是：1in＝1000mil＝2.54cm4.元件封装的制作过程1442)绘制元件外形轮廓在制作元件封装的过程中，首先应绘制出元件的外形轮廓，外形轮廓在PCB的丝印层(TopOverlay)上显示出该元件的顶视图。外形轮廓在放置元件时非常有用，如果轮廓足够精确，PCB上元件排列就很整齐。轮廓不要画得太大，否则会占用过多的PCB的空间。2)绘制元件外形轮廓1453)放置元件引脚焊盘焊盘需要的信息比较多，如焊盘外形、焊盘大小、焊盘序号、焊盘内孔大小、焊盘所在的工作层等。需要注意的是元件外形和焊盘位置之间的相对位置。元件外形容易测量，焊盘分布也容易测量，但两者之间的相对位置却难以准确测量。3)放置元件引脚焊盘146五、创建新的元件库1.创建一个新的元件库制作元件和建立元件库是使用ProtelDXP的元件库编辑器来进行的。用户可以创建一个新的元件库作为自己使用的专用库，把平时自己创建的新元件放置到这个专用库中，供绘制原理图时使用。五、创建新的元件库1.创建一个新的元件库147首先创建一个新项目“MyPCB.PRJPCB”，在此项目管理环境下，执行【File】/【New】/【SchematicLibrary】命令，就可以进入原理图元件库编辑器工作界面，如图5.49所示。首先创建一个新项目“MyPCB.PRJPCB148图5.49元件库编辑器图5.49元件库编辑器149执行文件另存命令【File】/【SaveAs】，在弹出如图5.50所示的对话框中，修改文件名为“Myuse”，单击按钮，此时一个新的元件库“Myuse.SCHLIB”创建完毕。执行文件另存命令【File】/【S150图5.50创建新的元件库图5.50创建新的元件库1512.元件库编辑器元件库编辑器与原理图设计编辑器界面相似，主要由元件库编辑管理器、主工具栏、菜单、常用工具栏、编辑区等组成。不同的是在编辑区有一十字坐标轴，而不是网格。元件库编辑器提供了两个重要的工具栏，即绘制图形工具栏和IEEE工具栏。下面简单地介绍元件库编辑器的组成及其界面的管理，使用户对元件库编辑器有一个简单的了解。2.元件库编辑器152图5.49是元件库编辑器的编辑界面，可以看出，整个编辑器可以分为以下几个部分：

(1)主菜单。编辑器的主菜单主要是给设计人员提供编辑、绘图命令，以便于创建一个新元件。(2)元件编辑区(ComponentsEditorPanel)。元件编辑区主要用于创建一个新元件，将元件放置到工作平面上，用于更新元件库，添加或删除元件库中的元件等各项操作。

图5.49是元件库编辑器的编辑界面，可以看153图5.51元件库编辑管理器图5.51元件库编辑管理器154(3)主工具栏(MainToolbars)。主工具栏为用户提供了各种图标操作方式，可以让用户方便、快捷地执行命令和各项功能，如打印、存盘等操作均可以通过主工具栏来实现。(4)绘图工具栏(PlacementTools)。元件库编辑器提供的绘图工具同以往所接触到的绘图工具是一样的，它的作用类似于菜单命令“Place”，就是在工作平面上放置各种图元，如线段、圆弧等。(3)主工具栏(MainToolbar155(5)元件库编辑管理器。元件库编辑管理器主要用于对元件库进行管理。单击项目管理器下面的“LibraryEditor”标签，则可以进入元件库编辑管理器，如图6.12所示。(6)状态栏与命令行。在屏幕最下方为状态栏和命令行，它们用于提示用户当前系统所处的状态和正在执行的命令。(5)元件库编辑管理器。元件库编辑管理器1563.绘图工具的使用与原理图绘制一样，制作元件也可以用绘图工具来进行。常用的绘图工具包括一般绘图工具和IEEE工具。3.绘图工具的使用157(

1)一般绘图工具栏图5.52为元件库编辑器中的绘图工具栏，通过【Place】菜单命令也可以找到绘图工具栏上各个按钮所对应的选项。绘图工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【SchLibDrawing】来实现。表5.6介绍了绘图工具栏中各个按钮的功能及对应的菜单选项。(

1)一般绘图工具栏158图5.52绘图工具栏图5.52绘图工具栏159表5.6绘图工具栏的按钮及其功能表5.6绘图工具栏的按钮及其功能160第5章--印制电路板设计(电子工艺与电子课件)161(2)IEEE工具栏图5.53为元件库编辑器中的IEEE工具栏，IEEE工具栏上的命令也对应【Place】菜单上【IEEESymbols】子菜单的各命令。IEEE工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【SchLibIEEE】来实现。IEEE工具栏中各个按钮的功能见表5.7。(2)IEEE工具栏162图5.53IEEE工具栏图5.53IEEE工具栏163表5.7IEEE工具栏的按钮及其功能表5.7IEEE工具栏的按钮及其功能164第5章--印制电路板设计(电子工艺与电子课件)165六.制作一个元件1.制作稳压二极管制作稳压二极管的操作步骤如下：(1)在项目管理器(Projects)面板中双击“Myuse.SCHLIB”文件名，打开新创建的库文件，准备添加元件。六.制作一个元件1.制作稳压二极管166(2)执行菜单命令【Tools】/【NewComponent】，弹出如图5.54所示的对话框。输入新元件名称“DZENER”，然后单击按钮，这时库里面会出现一个名为“DZENER”的空元件，如图5.55所示。(2)执行菜单命令【Tools】/【New167图5.54设置元件名图5.54设置元件名168图5.55库中显示空元件名图5.55库中显示空元件名169

(3)用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，开始绘制线条，这时候鼠标变成十字形。在靠近基准位置的地方绘制出稳压二极管的外形，如图5.56所示(图中十字线为基准位置)。在绘制线条的过程中，如果发现不能绘制斜线，可以在画线的同时(不释放鼠标)按一下或者多下空格键切换画线模式。

(3)用鼠标单击绘图工具栏中的按170图5.56稳压二极管的外形图5.56稳压二极管的外形171(4)修改线宽。用鼠标双击刚绘制好的外形连线，弹出线条的属性对话框，如图5.57所示。(5)在绘图工具栏中用鼠标单击按钮，为稳压管添加引脚。稳压二极管有两根引脚，刚添加的引脚如图5.58所示。(4)修改线宽。用鼠标双击刚绘制好172图5.57线条的属性对话框图5.57线条的属性对话框173图5.58添加引脚图5.58添加引脚174(6)编辑引脚属性。双击某一引脚，弹出如图5.59所示的修改引脚属性对话框。对话框中“Designator”表示引脚标号，“DisplayName”表示引脚名称。同时可修改引脚的长度“Length”、位置坐标“LocationX/Y”、旋转角度“Orientation”、颜色“Color”和隐藏“Hidden”等引脚属性。(6)编辑引脚属性。双击某一引脚，弹出175图5.59修改引脚属性对话框图5.59修改引脚属性对话框176(7)在绘图工具栏中用鼠标单击按钮，根据光标提示依次选中稳压管三角形的三个端点，如图5.60所示。单击鼠标右键后，完成放置填充区工作。然后双击刚放置的填充区，在弹出如图5.61所示的对话框中选择适当的颜色。(7)在绘图工具栏中用鼠标单击177图5.60引脚修改之后的稳压二极管图5.60引脚修改之后的稳压二极管178图5.61选择填充范围图5.61选择填充范围179图5.62修改颜色对话框图5.62修改颜色对话框180至此，稳压二极管的原理图元件已经制作完毕，如图5.63所示。图5.63制作完成后的稳压二极管至此，稳压二极管的原理图元件已经制1812.制作集成电路集成电路的制作与模拟分立器件不同，集成电路引脚比较多，需要对每个引脚的功能进行名称表达，而且引脚位置可以不固定，可根据原理图连线的需要随意放置。下面以高速D/A转换器TLC7528为例，介绍集成电路的制作过程。(1)新建一个名为“TLC7528”的元件。(2)绘制出如图5.64所示的元件标识图。用鼠标单击绘图工具栏中的按钮，放置一个代表集成电路标识图的方框。2.制作集成电路182图5.64集成电路标识图图5.64集成电路标识图183图5.65添加引脚图5.65添加引脚184(3)为TLC7528添加引脚，如图5.65所示。TLC7528有20根引脚，要正确设置每根引脚的功能名称和序号，千万不能出错，否则将来画的原理图和PCB都是错的，会造成不必要的损失。双击某根引脚，弹出如图5.66所示的对话框，在对话框中可进行引脚属性设置。引脚属性设置时注意以下技巧：①在设置引脚名称时，只要在字母后面加“\”，系统在名称上面就自动添加横线。如果要在多个字母上面加横线，需要在其中每个字母后面加“\”，如图5.67所示。(3)为TLC7528添加引脚，如图5.185图5.66引脚属性设置对话框图5.66引脚属性设置对话框186图5.67引脚名称上加横线图5.67引脚名称上加横线187②在设置引脚名称时，只要在【Symbols】选项组中将【OutsideEdge】设置为“Dot”，就会在引脚根部加上小圆圈，如图5.68所示。在电路中，加小圆圈一般表示低电平有效。②在设置引脚名称时，只要在【Symbol188图5.68引脚上加圆圈图5.68引脚上加圆圈189③在设置引脚名称时，只要在【Symbols】选项组中将【InsideEdge】设置为“Clock”，就会在引脚根部加上时钟标记，如图5.69所示。图5.69引脚上加时钟标记③在设置引脚名称时，只要在【Symbo190④在放置许多电气属性基本相同的引脚(如D0～D7)时，可使用阵列粘贴(按钮)功能。使用它可以一次绘制出多个电气属性相同的引脚。(4)移动引脚至集成电路标识图上。习惯上把数据总线“D0～D7”按顺序排列在一起。(5)调整标识图中的方框大小。至此，集成电路TLC7528制作完毕，如图5.70所示。④在放置许多电气属性基本相同的引脚191图5.70TLC7528集成电路图5.70TLC7528集成电路192七.创建新的元件封装库1.创建一个新的元件封装库在ProtelDXP的库文件夹(Library)中，自带了一个元件封装库(库名为“PCB”)，常用元件的封装都能从这个库中找到。用户可以创建一个新的元件封装库作为自己的专用库，把平时自己创建的特殊元件封装放置到这个专用库中(库名：“Myuse.PCBLIB”)。七.创建新的元件封装库1.创建一个新的元件封装库193制作元件封装和建立元件封装库是使用ProtelDXP的元件封装编辑器来进行的。在项目“MyPCB.PRJPCB”下，执行【File】/【New】/【PCBLibrary】命令，就可以进入元件封装编辑器工作界面，如图5.71所示，然后可以执行【File】/【SaveAs…】命令，将元件封装库保存起来。制作元件封装和建立元件封装库是使用194图5.71元件封装编辑器界面图5.71元件封装编辑器界面1952.元件封装编辑器元件封装编辑器的界面和元件库编辑器的界面类似。下面简单地介绍一下元件封装编辑器的组成及其界面的管理，使用户对元件封装编辑器有一个简单的了解。从图5.71中可以看出，整个编辑器可以分为以下几个部分：(1)主菜单。主菜单主要是给设计人员提供编辑、绘图命令，以便于创建一个新元件封装。2.元件封装编辑器196(2)元件编辑界面(ComponentsEditorPanel)。元件编辑界面主要用于创建一个新元件，将元件放置到PCB工作平面上，用于更新PCB元件库，添加或删除元件库中的元件等各项操作。(3)主工具栏(MainToolbars)。主工具栏为用户提供了各种图标操作方式，可以让用户方便、快捷地执行命令和各项功能，如打印、存盘等操作均可以通过主工具栏来实现。(2)元件编辑界面(Components197(4)绘图工具栏(PlacementTools)。元件封装编辑器提供的绘图工具同以往我们所接触到的绘图工具是一样的，它的作用类似于菜单命令Place，就是在工作平面上放置各种图元，如焊点、线段、圆弧等。(5)元件封装管理器。元件封装库管理器主要用于对元件封装库进行管理。单击项目管理器下面的【PCBLibrary】标签，则可以进入元件封装管理器，如图5.72所示。

(4)绘图工具栏(PlacementT198图5.72元件封装管理器图5.72元件封装管理器199(6)状态栏与命令行。在屏幕最下方为状态栏和命令行，它们用于提示用户当前系统所处的状态和正在执行的命令。(6)状态栏与命令行。在屏幕最下方200八.元件封装制作实例(一)手工制作双列直插封装以图5.73所示的双列直插封装(DIP16)为例，介绍手工制作DIP封装的步骤，并将创建的DIP16元件封装放置到用户自己的专用库中(库名：“Myuse.PCBLIB”)。手工制作元件封装实际上就是利用ProtelDXP提供的绘图工具，按照实际的尺寸绘制出该元件封装。八.元件封装制作实例(一)手工制作双列直插封装201图5.73双列直插封装图5.73双列直插封装2021.新建元件封装库首先在项目管理器(Projects)面板中双击“Myuse.PcbLib”文件名，打开新创建的库文件。执行菜单命令【Tools】/【NewComponent】，弹出如图5.74所示的界面，此界面是元件封装向导界面。然后单击按钮取消元件封装向导，进入手工制作环境，这时库里面会出现一个默认名为“PCBCOMPONENT_1-DUPLICATE”的空元件封装，如图5.75所示。光标指到该封装名称处，单击鼠标右键，在弹出的菜单中执行【Rename】命令，再在随后弹出如图5.76的对话框中更改封装名称为“DIP16”，然后单击按钮，此时库中显示输入新元件封装名称“DIP16”。1.新建元件封装库203图5.74元件封装向导图5.74元件封装向导204图5.75库中显示空元件封装名图5.75库中显示空元件封装名205图5.76更改元件封装名称图5.76更改元件封装名称2062.设置元件封装参数当新建一个PCB元件封装库文件后，一般需要先对板面参数进行设置，例如度量单位、过孔的内孔层、设置鼠标移动的最小间距等。设置板面参数的操作步骤如下：(1)执行菜单命令【Tools】/【LibraryOptions】，系统将弹出图5.77所示的封装库参数设置对话框。2.设置元件封装参数207图5.77封装库参数设置对话框图5.77封装库参数设置对话框208(2)在该对话框中，板面参数都是分组设置的，下面主要介绍板面参数的具体设置方法：①【MeasurementUnit】(度量单位)：用于设置系统度量单位。系统提供了两种度量单位，即Imperial(英制)和Metric(公制)，系统默认为英制。②【SnapGrid】(栅格)：用于设置移动栅格。移动栅格主要用于控制工作空间中的对象移动时的栅格间距，用户可以分别设置X、Y向的栅格间距。(2)在该对话框中，板面参数都是分组设209③【ComponentGrid】(元件栅格)：用于设置元件移动的间距。④【ElectricalGrid】(电气栅格)：主要用于设置电气栅格的属性。⑤【VisibleGrid】(可视栅格)：用于设置可视栅格的类型和栅距。⑥【SheetPosition】(图纸位置)：该操作选取项用于设置图纸的大小和位置。③【ComponentGrid】(元件2103.放置元件放置元件的操作步骤如下：(1)确定基准点。执行菜单【Edit】/【Jump】/【Location】命令，系统将弹出如图5.78所示的对话框，在X/Y-Location编辑框中输入原点坐标值(0，0)，单击按钮后，光标指向原点位置。这是因为在元件封装编辑时，需要将基准点设定在原点位置。3.放置元件211图5.78位置设置对话框图5.78位置设置对话框212(2)放置焊盘。单击绘图工具栏中的按钮，光标变为十字，中间带有一个焊盘，随着光标的移动，焊盘跟着移动。移动到适当的位置后，单击鼠标将其定位。相邻焊盘间距为100mil，两列焊盘之间的间距为300mil。根据尺寸要求，连续放置16个焊盘，如图5.79所示。(2)放置焊盘。单击绘图工具栏中的213图5.79在图纸上放置焊盘图5.79在图纸上放置焊盘214(3)修改焊盘属性。放置焊盘时，如按Tab键可进入如图5.80所示的焊盘属性对话框，以便设置焊盘的属性。(3)修改焊盘属性。放置焊盘时，如按Ta215图5.80焊盘属性对话框图5.80焊盘属性对话框216(4)放置外轮廓线。将工作层面切换到顶层丝印层，即TopOverlay层。单击绘图工具栏中的按钮，光标变为十字。将光标移动到适当的位置后，单击鼠标左键确定元件封装外形轮廓线的起点，随之绘制元件的外形轮廓，如图5.81所示。(4)放置外轮廓线。将工作层面切换到顶217图5.81绘制外轮廓后的图形图5.81绘制外轮廓后的图形218(5)绘制圆弧。单击绘图工具栏中的按钮，在外形轮廓线上绘制圆弧。圆弧的参数为半径25mil，起始角270°，终止角90°。执行命令后，光标变为十字。将光标移动到适当的位置后，先单击鼠标左键确定圆弧的中心，然后移动鼠标并单击右键确定圆弧的半径，最后确定圆弧的起点和终点。绘制完的图形如图5.82所示。(5)绘制圆弧。单击绘图工具栏中的219图5.82绘制好的元件的外形轮廓图5.82绘制好的元件的外形轮廓2204