PCB高级绘图知识

Protel

陶肖4.4PCB高级绘图知识1.PCB设计2.网络管理器1.PCB设计1）准备原理图2）修改元件的封装形式3）在PCB编辑器中载入网络报表4）元件的布局5）制定设计规则6）PCB布线7）PCB图的完善8）设计规则检查1.准备原理图检查电路原理图中的元件是否选对、连线是否正确、元件封装是否正确等。以“单片机系统供电电源电路”为例：2.修改元件的封装形式双击元件或右键选择属性，将弹出“元件属性”对话框：2.修改元件的封装形式在“ModelsforD1-Diode”区域选择“Footprint”栏，再单击“编辑”按钮，将弹出“PCB模型”对话框，在“PCB库”区域选择“任意”即可开始修改元件封装，单击“封装模型”区域的“浏览”，会弹出“库浏览”对话框，可选择所需封装模型：2.修改元件的封装形式可通过“…”按钮加载元件库，或通过“查找”功能查找所需封装：3.在PCB编辑器中载入网络报表

生成网络报表：单击菜单“设计”→“文档的网络表”→“Protel”；创建PCB文件并规划电路板：在项目处右键选择“追加新文件到项目中”→“PCB”创建PCB文件，在“Mechanical1”层设置物理边界，在“Keep-OutLayer”层设置电气边界：3.在PCB编辑器中载入网络报表载入网络报表：在原理图编辑器中单击菜单“设计”→“UpdatePCBDocument”,或在PCB编辑器中单击菜单“设计”→“ImportChangesFrom”，将会弹出“工程变化订单（ECO）”对话框：3.在PCB编辑器中载入网络报表

3.在PCB编辑器中载入网络报表单击“使变化生效”，系统将检查改变是否能有效执行，“检查”栏显示检查结果：3.在PCB编辑器中载入网络报表单击“执行变化”，系统将自动完成网络报表的载入，载入成果后“完成”栏显示标志。3.在PCB编辑器中载入网络报表单击“变化报告”，将弹出“报告预览”对话框，可以查看并打印网络报表：3.在PCB编辑器中载入网络报表载入的所有元件都放在禁止布线区外一名为“单片机系统供电电源”的Room空间内，该空间为一逻辑空间，可删除：4）元件的布局元件的自动布局：单击菜单“工具”→“放置元件”，即可打开自动布局子菜单：4）元件的布局单击“自动布局”启动系统自动布局功能，将弹出“自动布局”对话框：分组布局：根据连接关系将元件分组，再以集合方式放置元件组，适用于元件数较少的设计；4）元件的布局统计式布局：基于统计的自动布局，以最小连接长度放置元件，适用于元件数较多的设计，元件间最小距离可在“网格尺寸”处设置；4）元件的布局停止自动布局：单击菜单“工具”→“放置元件”→“停止自动布局器”，将弹出“确认对话框”询问是否停止自动布局：4）元件的布局推挤式布局:对重叠元件或有特殊放置要求的原件进行推挤。单击菜单“工具”→“放置元件”→“设定推挤深度”，可设定推挤深度，单击菜单“工具”→“放置元件”→“推挤”进行推挤布局操作，光标变为十字状，移动光标单击某元件，该元件不动，其他元件以设定的推挤深度为标准向外移动，右键或<Esc>键退出：4）元件的布局根据文件布局：单击菜单“工具”→“放置元件”→“根据文件布局”，导入自动布局文件（后缀为：.PIK）：4）元件的布局元件的手工布局：调整元件、元件标注位置方向等。5）制定设计规则单击“设计”→“规则”，将弹出“PCB规则和约束编辑器”进行规则设计：5）制定设计规则Electrical电气规则设置：主要用于DRC，包括Clearance安全间距设置、Short-Circuit短路规则设置、Un-RoutedNet未布线网络设置、Un-ConnectedPin未连接引脚设置。5）制定设计规则Routing布线规则设置：主要用于自动布线，包括：Width导线宽度设置、RoutingTopology布线拓扑规则设置、RoutingPriority：布线优先级设置、RoutingLayers布线层设置、RoutingConers导线拐角模式设置、RoutingVias过孔设置、FanoutControl导线散开方式设置：5）制定设计规则SMT表面贴装技术规则设置：针对表贴式工艺走线设置，包括SMDToCorner表贴式元件焊盘与拐角最小间距设置、SMDToPlane表贴式元件焊盘与内电层过孔间距设置、SMDNeck-Down表贴式元件焊盘引线宽度设置：5）制定设计规则Mask助焊膜和阻焊膜规则设置：用来设置助焊膜和阻焊膜的扩展宽度，包括SolderMaskExpansion阻焊膜扩展宽度设置，PasteMaskExpansion助焊膜扩展宽度设置：5）制定设计规则Plane内电层规则设置：包括PowerPlaneConnectStyle内电层连接方式设置，PowerPlaneClearence内电层安全间距设置，PolygonConnectStyle多边形覆铜连接方式设置：5）制定设计规则Testpoint测试点规则设置：用于信号仿真调试时测试点的设置，包括TestpointStyle测试点样式设置，TestpointUsage测试点使用规则设置：5）制定设计规则Manufacturing制作PCB规则设置：包括MinimumAnnularRing最小环孔限制设置，AcuteAngle锐角限制规则设置，HoleSize孔径大小设置，LayerParis电路板层对设计规则设置：5）制定设计规则HighSpeed高频电路布线规则设置：主要用于在线DRC和批处理DRC进程，包括ParallelSegment平行走线间距设计，Length网络长度设置，MatchedNetLength网络长度匹配设置，DaisyChainStubLength菊花状布线分置长度设置，UnderSMDSMD焊盘下过孔限制规则设置，MaximumViaCounty最大过孔数目设置：5）制定设计规则Placement元件布局规则设置：主要用于自动布局规则设置，包括RoomDefinitionRoom定义设置，ComponentClearance元件间距设置，ComponentOrientatians元件布局方向设置，PermittedLayers电路板工作层面设置，NetstoIgnore：网络忽略设置，Height元件高度设置：5）制定设计规则SignalIntegrity信号完整性分析规则设置：包括SignalStimulus激励信号规则，Overshoot-FailingEdge负超调量设置规则，Overshoot-RisingEdge正超调量设置规则，Undershoot-FailingEdge负下冲超调量设置规则，Undershoot-RisingEdge正下冲超调量设置规则，Impedance阻抗限制规则，SignalTopValue高电平信号规则，SignalBaseValue低电平信号规则，Time-RisingEdge上升飞行时间规则，FlightTime-FallingEdge下降飞行时间规则，Slope-RisingEdge上升沿时间规则，Slope-FallingEdge下降沿时间规则，SupplyNets电源网络规则：6）PCB布线自动布线：设计自动布线策略:单击菜单“自动布线”→“设定”，会弹出“Situs布线策略”对话框6）PCB布线单击“追加”按钮将弹出“Situs策略编辑器”对话框，可进行布线策略设置：6）PCB布线自动布线：单击“自动布线”，选择相应子菜单

6）PCB布线全部对象：将弹出布线策略对话框，进行布线前布线策略的选择，选择好自动布线策略后单击“RouteAll”，系统根据布线规则和布线策略对PCB进行全局布线，布线过程中会弹出“Messages”面板显示自动布线状态信息：6）PCB布线全局布线效果如下图所示：6）PCB布线网络：对指定网络自动布线，选择此项后光标变为十字状，移动光标到某一网络的任意一个电气连接点，系统将对该网络布线。如对GND网络布线，效果图如下：6）PCB布线连接：对指定连接线布线，选择此项后光标变为十字状，移动光标到两点间的预拉线上即可完成布线，单击预拉线的任意焊盘将弹出选择菜单，选择欲布线的连接；整个区域：对指定区域进行自动布线，选择此项后光标变为十字状，选定一矩形区域，系统将对此区域内的网络布线；Room空间：对Room内所有网络布线；元件：对指定元件布线；在选择元件上连接：先选中一元件在选择此项，系统将自动完成与该元件相连接的所有布线；扇出：把表贴元件的焊盘通过导线引出并加以过孔，时期可以在其他层面上继续布线；6）PCB布线手工布线：交互式布线：如通常信号线设置为0.2～0.3mm，电源线设置为1.2～2.5mm，地线尽可能粗，可通过交互式布线操作；信号层之间的切换：数字键<*>、<+>、<->都可进行信号层之间的切换；取消布线：单击菜单“工具”→“取消布线”，选择相应子菜单。6）PCB布线手工布线（VCC：1.2mm，GND：1.4mm）后效果如下图所示：7）PCB图的完善放置矩形填充：提高抗干扰能力和通过大电流能力执行放置矩形填充命令：单击菜单单击菜单“放置”→“矩形填充”；单击配线工具栏“放置矩形填充”图标；使用快捷命令<P>→<F>。第一点确定矩形区域的一个顶角，第二点确定其对角：7）PCB图的完善矩形填充属性设置：7）PCB图的完善补泪滴：单击菜单“工具”→“泪滴焊盘”，将弹出“泪滴选项”对话框进行补泪滴相关设置：7）PCB图的完善覆铜：PolygonConnectStyle多边形覆铜连接方式设置：Plane内电层规则设置子菜单下；单击菜单“放置”→“覆铜”或配线工具栏“放置覆铜平面”按钮，将弹出“覆铜”对话框，可进行覆铜相关设置：7）PCB图的完善设置完后，光标变为十字状，移动到适当位置单击鼠标左键确定多边形形状，放置完覆铜区域后，双击会弹出属性设置对话框，完成修改后会弹出确认对话框。7）PCB图的完善如对“单片机供电电源”电路“GND”网络进行覆铜：8）设计规则检查

DRC设计规则检查：单击菜单“工具”→“设计规则检查”，将弹出“设计规则检查器”对话框：8）设计规则检查设置完后单击“运行设计规则检查”，系统进行DRC，将弹出“Message”面板显示错误信息，无违反信息面板为空：8）设计规则检查DRC生成报表文件如下所示：ProtelDesignSystemDesignRuleCheckPCBFile:\PROTELDXP\第八章PCB高级绘图知识\单片机系统供电电源.PCBDOCDate:2012-11-21Time:9:30:14ProcessingRule:HoleSizeConstraint(Min=0.0254mm)(Max=2.54mm)(All)RuleViolations:0ProcessingRule:HeightConstraint(Min=0mm)(Max=25.4mm)(Prefered=12.7mm)(All)RuleViolations:0ProcessingRule:WidthConstraint(Min=0.254mm)(Max=10mm)(Preferred=0.254mm)(All)RuleViolations:0ProcessingRule:ClearanceConstraint(Gap=0.254mm)(All),(All)RuleViolations:0ProcessingRule:Broken-NetConstraint((All))RuleViolations:0ProcessingRule:Short-CircuitConstraint(Allowed=No)(All),(All)RuleViolations:0ViolationsDetected:0TimeElapsed:00:00:009）网络管理器

可通过网络编辑器直接在PCB中进行元件和网络的添加：以“单片机系统供电电源电路”为例，假设缺少一电阻R2，其中R2-1连接到NetL1-2，R2-2连