电路板设计步骤.docx

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电路板设计步骤

1.1电路板设计步骤

　　一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。

　　1.电路原理图的设计

　　电路原理图的设计主要是Protel99SE的原理图设计系统（AdvancedSchematic）来绘制一张电路原理图。

在这一过程中，要充分利用Protel99SE所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。

　　2.产生网络表

　　网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间的一座桥梁，它是电路板自动的灵魂。

网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来。

　　3.印制电路板的设计

　　印制电路板的设计主要是针对Protel99SE的另外一个重要的部分PCB而言的，在这个过程中，我们借助Protel99SE提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成高难度的布线等工作。

图1－1原理图设计流程

1.2绘制简单电路图

　　1.2.1原理图设计过程

　　原理图的设计可按下面过程来完成。

（1）设计图纸大小　Protel99SE/Schematic后，首先要构思好零件图，设计好图纸大小。

图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。

（2）设置Protel99SE/Schematic设计环境　设置Protel99SE/Schematic设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值。

　　（3）旋转零件　用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。

　　（4）原理图布线　利用Protel99SE/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。

　　（5）调整线路　将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观。

　　（6）报表输出　通过Protel99SE/Schematic提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备。

　　（7）文件保存及打印输出　最后的步骤是文件保存及打印输出。

1.2.2新建一个设计库

（1）启动Protel99，出现以下启动界面，如图1－2所示。

图1－2　启动界面

　　启动后出现的窗口如下图1-3所示。

图1－3　启动后的窗口

（2）选取菜单File/New来新建一个设计库，出现如下图1－4对话框。

　　DatabaseFileName处可输入设计库存盘文件名，点击Browse...改变存盘目录。

图1－4　新建设计库对话框

　　如果您想用口令保护您的设计文件，可点击Password选项卡，再选Yes并输入口令，点击OK按钮后，出现如图1－5主设计窗口。

图1－5　主设计窗口

　　（3）选取File/New...打开NewDocument对话框，如图1－6，选取SchematicDocument建立一个新的原理图文档。

图1－6　新建文档对话框

1.2.3添加元件库

　　在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。

如果一次载入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行效率。

所以，通常只载入必要而常用的元件库，其它特殊的元件库当需要时再载入。

　　添加元件库的步骤如下：

（1）双击设计管理器中的Sheet1.Sch原理图文档图标，打开原理图编辑器。

（2）点击设计管理器中的BrowseSch选项卡，然后点击Add/Remove按钮，屏幕将出现如图1-7所示的“元件库添加、删除”对话框。

图1－7　“元件库添加/删除”对话框

（3）在DesignExplorer99\Library\Sch文件夹下选取元件库文件，然后双击鼠标或点击Add按钮，此元件库就会出现在SelectedFiles框中，如上图1－7所示。

　　（4）然后点击OK按钮，完成该元件库的添加。

1.2.4添加元件

　　由于电路是由元件（含属性）及元件间的边线所组成的，所以现在要将所有可能使用到的元件都放到空白的绘图页上。

　　通常用下面两种方法来选取元件。

　　1.通过输入元件编号来选取元件

　　做法是通过菜单命令Place/Part或直接点击电路绘制工具栏上的按钮，打开如图1－8所示的“PlacePart”对话框，然后在该对话框中输入元件的名称及属性，如图1－8所示。

图1－8　输入元件的编号及属性

　　Protel99SE的PlacePart对话框包括以下选项。

（1）LibRef　在元件库中所定义的元件名称，不会显示在绘图页中。

（2）Designator　流水序号。

　　（3）PartType　显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名称LibRef一致。

　　（4）Footprint　包装形式。

应输入该元件在PCB库里的名称。

　　放置元件的过程中，按空格键可旋转元件，按下X或Y可在X方向或Y方向镜像，按Tab键可打开编辑元件对话框。

　　2.从元件列表中选取

　　添加元件的另外一种方法是直接从元件列表中选取，该操作必须通过设计库管理器窗口左边的元件库面板来进行。

　　下面示范如何从元件库管理面板中取一个与门元件，如图1－9所示。

首先在面板上的Library栏中选取MiscellaneousDevices.lib，然后在ComponentsInLibrary栏中利用滚动条找到AND并选定它。

接下来单击Place按钮或双击鼠标左键，此时屏幕上会出现一个随鼠标移动的AND符号，按空格键可旋转元件，按下X或Y可在X方向或Y方向镜像，按Tab键可打开编辑元件对话框。

将符号移动到适当的位置后单击鼠标左键使其定位即可。

图1－9　选取元件

1.2.5编辑元件

　　Schematic中所有的元件对象都各自拥有一套相关的属性。

某些属性只能在元件库编辑中进行定义，而另一些属性则只能在绘图编辑时定义。

　　在将元件放置到绘图页之前，此时元件符号可随鼠标移动，如果按下〖TAB〗就可打开如图1－10所示的Part对话框。

图1－10　Part对话框

“Attributes”选项卡中的内容较为常用，它包括以下选项。

（1）LibRef　在元件库中定义的元件名称，不会显示在绘图页中。

（2）Footprint　包装形式。

应输入该元件在PCB库里的名称。

　　（3）Designator　流水序号。

　　（4）PartType　显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名称LibRef一致。

　　（5）SheetPath　成为绘图页元件时，定义下层绘图页的路径。

　　（6）Part　定义子元件序号，如与门电路的第一个逻辑门为1，第二个为2，等等。

　　（7）Selection　切换选取状态。

　　（8）HiddenPins　是否显示元件的隐藏引脚。

　　（9）HiddenFields　是否显示“PartFields1-8”、“PartFields9-16”选项卡中的　元件数据栏。

　　（10）FieldName　是否显示元件数据栏名称。

　　改变元件的属性，也可以通过菜单命令Edit/Change。

该命令可将编辑状态切换到对象属性编辑模式，此时只需将鼠标指针指向该元件，然后双击鼠标左键，就可打开Part对话框。

　　在元件的某一属性上双击鼠标左键，则会打开一个针对该属性的对话框。

如在显示文字U？

是双击，由于这是Designator流水序号属性，所以出现对应的PartDesignator对话框，如图1－11所示。

图1－11　PartDesignator对话框

1.2.6放置电源与接地元件

　　VCC电源元件与GND接地元件有别于一般的电气元件。

它们必须通过菜单Place/PowerPort或电路图绘制工具栏上的按钮不调用，这编辑窗口中会有一个随鼠标指针移动的电源符号，按Tab键，即出现如图1－12所示的PowerPort对话框。

　　在对话框中可以编辑电源属性，在Net栏中修改电源符号的网络名称，在Style栏中修改电源类型，Orientation修改电源符号放置的角度。

电源与接地符号在Style下拉列表中有多种类型可供选择，所下图1－13所示。

图1－13　各种电源与接地符号

1.2.7连接线路

　　所有元件放置完毕后，就可以进行电路图中各对象间的连线（Wiring）。

连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。

　　要进行操作，可单击电路绘制工具栏上的按钮或执行菜单Place/Wire将编辑状态切换到连线模式，此时鼠标指针由空心箭头变为大下字。

只需将鼠标指针指向欲拉连线的元件端点，单击鼠标左键，就会出现一条随鼠标指针移动的预拉线，当鼠标指针移动到连线的转弯点时，单击鼠标左键就可定位一次转弯。

当拖动虚线到元件的引脚上并单击鼠标左键，可在任何时候双击鼠标左键，就会终止该次连线。

若想将编辑状态切回到待命模式，可单击鼠标右键可按下Esc键。

　　更快捷的连线方法：

在待命模式，按鼠标右键，出现如图1－14所示的右键菜单，点击PlaceWire菜单项就可以进行连线。

图1－14　右键菜单

　　1.2.8放置接点

　　在某些情况下Schematic会自动在连线上加上接点（Junction）。

但通常有许多接点要我们自己动手才可以加上的。

如默认情况下十字交叉的连线是不会自动加上接点的。

如图1－15所示。

图1－15　连接类型

　　要放置接点，可单击电路绘制工具栏上的

按钮或执行菜单Place/Junction，这时鼠标指针会由空心箭头变成大十字，且蹭还有一个小黑点。

将鼠标指针指向欲放置接点的位置，单击鼠标左键即可，单击鼠标右键可按Esc键退出放置接点状态。

1.2.9保存文件

　　电路图绘制完成后要保存起来，以供日后调出修改及使用。

当打开一个旧的电路图文件并进行修改后，执行菜单File/Save可自动按原文件名将其保存，同时覆盖原先的旧文件。

　　在保存文件时如果不希望覆盖原来的文件，可彩换名保存的。

具体方法是执行File/SaveAs...菜单命令，打开如图1－16所示的SaveAs对话框，在对话框中指定新的存盘文件名就可以了。

图1－16　换名存盘对话框

　　我们在“SaveAs”对话框中打开“Format”下拉列表框，就可以看到Schematic所能够处理的各种文件格式：

　　AdvancedSchematicBinary（*.sch）　AdvancedSchematic电路绘图页文件，二进制格式

　　AdvancedSchematic　ASCII（*.asc）　AdvancedSchematic电路绘图页文件，文本格式

　　OrcadSchematic（*.sch）　SDT4　电路绘图页文件，二进制文件格式。

　　AdvancedSchematictemplateASCII（*.dot）　电路图模板文件，文本格式。

　　AdvancedSchematictemplatebinary（*.dot）　电路图模板文件，二进制格式。

　　AdvancedSchematicbinaryfiles（*.prj）　项目中的主绘图页文件。

　　在默认情况下，电路图文件的扩展名为.Sch。