沈培鋒 臨沂市高級(jí)技工學(xué)校，山東 臨沂 276000

電子制作實(shí)驗(yàn)室Protel電路板設(shè)計(jì)技巧探究

沈培鋒 臨沂市高級(jí)技工學(xué)校，山東 臨沂 276000

本文作者通過多年的Protel實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生參加電子大賽的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一些Protel電路板設(shè)計(jì)中的SCH原理圖繪制和PCB設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)和技巧。目的是幫助電子設(shè)計(jì)愛好者少走彎路，輕松掌握Protel。

Protel；電路板設(shè)計(jì)；PCB；封裝

引言

Protel是Protel公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它較早就在國(guó)內(nèi)開始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高，在工科院校和高等職業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)室里一般都安裝Protel軟件，而且發(fā)揮著越來越大的作用。

本人在多年的Protel實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生參加電子大賽的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)初學(xué)者在學(xué)習(xí)過程往往會(huì)走一些彎路，降低學(xué)習(xí)效率。為幫助初學(xué)者解除學(xué)習(xí)過程中的困惑，特介紹一些學(xué)習(xí)和應(yīng)用Protel 99 SE的經(jīng)驗(yàn)和技巧給大家。

1 繪制SCH原理圖的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

進(jìn)入Protel 工具軟件后，往往需要做的第一步是畫SCH原理圖，而這時(shí)打開的界面是一個(gè)最小比例的畫圖界面，必須通過按PgUp和PgDn來增縮圖形比例，調(diào)整到一個(gè)合適的比例就可以畫原理圖了。初學(xué)者往往在入門時(shí)無所適從，其實(shí)只要牢記這兩個(gè)按鍵就使問題迎刃而解。而且為使作圖方便一般都選擇“開啟柵格顯示”功能，這要在Design菜單中運(yùn)行Options命令，Grids選擇Visible即可。

在畫原理圖時(shí)，經(jīng)常的操作是“放置元件”，具體步驟是選擇庫(kù)文件（Libraries）下的某個(gè)元件例如選擇RES2，然后按Place按鈕，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)隨鼠標(biāo)移動(dòng)的十字光標(biāo)，這里不

用急著按左鍵放置，最恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ前聪耇ab鍵，可以在出現(xiàn)的Part中輸入改變?cè)Q

Desianatar，尤為重要的是選擇好正確的元件封裝形式Footprint，例如電阻R1

的封裝形式為AXIAL1.0。這一步至關(guān)重要，因?yàn)樗_與否直接關(guān)系到以后的網(wǎng)絡(luò)表生成

是否正確、自動(dòng)布線能否完成等問題。

2 PCB設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和技巧

雖然Protel支持原理圖自動(dòng)布線和自動(dòng)生成PCB文件，但實(shí)際應(yīng)用中往往元件的布局不能盡如人意，所以必須掌握直接繪制PCB文件的方法、步驟和技巧，下面做逐一介紹。

一般情況下我們使用PCB雙面板就可以了，所以新建一個(gè)PCB文件時(shí)，需選擇File菜單中New選項(xiàng)，選擇其中的PCB Document類型，然后進(jìn)入PCB文件編輯界面，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)新建的PCB文件中沒有Bottomoverlay層（即雙面板的背面封裝層，顏色應(yīng)該為棕色），需要通過Design→ Options→Layers選項(xiàng)卡中把Bottom Overlay選中即可。而已有的Toplayer為正面連線層，畫線為紅色；Bottomlayer為背面連線層，畫線為藍(lán)色；Topoverlayer為正面封裝層，封裝線條為黃色。

下一重要步驟就是如何繪制PCB文件圖，這里要明白一個(gè)重要問題：我們畫的不是原理圖，而是元件的封裝形式，所以元件的尺寸大小是要真實(shí)反映到PCB文件上的，這就涉及尺寸大小的單位問題。系統(tǒng)默認(rèn)的單位是英制（mil），初學(xué)者常常喜歡轉(zhuǎn)化為厘米或毫米來度量，實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：最好采用英制（mil）。原因是封裝庫(kù)中的元件的焊盤之間的距離都是以英制（mil）為單位的，比如電阻的封裝AXIAL 1.0的兩個(gè)焊盤之間的距離就是1000mil。而且DIP封裝的芯片兩管腳之間的距離也恰恰是整數(shù)100mil，畫圖時(shí)以英制為準(zhǔn)更精確。而100mil=2.54mm，所以還需記住這個(gè)換算公式以便度量元器件實(shí)際尺寸。

有些元件的封裝形式在封裝庫(kù)中就有，所以直接放置（Place）即可，比如幾種常見元件的封裝形式如下：

1）0805 封裝：主要是表貼電阻的封裝形式，兩個(gè)焊盤之間的距離是80mil；

2）AXIAL 1.0封裝：它是插裝電阻的封裝形式，每個(gè)焊盤之間的距離是1000mil；

3）DIODE 0.4封裝：主要用于二極管的封裝，兩個(gè)焊盤之間的距離是400mil；

4）RAD0.4和RB.3/.6封裝：前者一般用于非極性電容，后者一般用于極性電容封裝。

如果要用到的封裝形式無法在封裝庫(kù)中找到，可以有兩種方法獲得：

1）自己動(dòng)手繪制自定義元件封裝（*. LIB），然后導(dǎo)入到封裝庫(kù)中，此法在很多教材中

都有詳細(xì)介紹，在此不做介紹；

2）通過手頭已有的PCB文件中獲得。主要步驟介紹如下：

在已有的PCB文件中的快捷菜單中選擇“Component …Toplayer”，然后移動(dòng)封裝至空白處，選中，雙擊“剪切”按鈕，然后回到本PCB文件所在的Documents 管理器中單擊右鍵“New”→選擇PCB Library Document，OK后進(jìn)入PCBLIB1.LIB文件，按ctrl+v粘貼即可。關(guān)閉該LIB文件（提示是否保存時(shí)，一定要保存），打開自己新建的DDB文件管理器，在Document中點(diǎn)擊右鍵，選擇導(dǎo)入“Import…”，在打開的導(dǎo)入對(duì)話框中選擇PCBLIB1.LIB，則剛剛復(fù)制好的某元件的封裝形式即被導(dǎo)入到自己的PCB文件中，打開PCBLIB1.LIB文件，按Place按鈕，則該封裝形式就被添加到新建的PCB文件中。至此，復(fù)制封裝形式基本完成。

最后，別忘了把原參考PCB文件中移動(dòng)的封裝形式恢復(fù)原樣，只需在原PCB文件狀態(tài)下按幾次“撤銷”按鈕即可，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

畫PCB設(shè)計(jì)圖時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)封裝顏色為綠色的情況，這說明元件之間距離太近，距離調(diào)整合適后顏色自然變?yōu)辄S色或棕色（黃色為雙面板的正面封裝顏色，棕色為背面封裝顏色）。

作為Protel的初學(xué)者經(jīng)常會(huì)參考別人完成的PCB電路板，這時(shí)會(huì)遇到一個(gè)比較棘手的問題，就是如何做到正確連線，只用目測(cè)往往錯(cuò)誤是很多的。其實(shí)完全可以借助數(shù)字萬用表的二極管檔位來完成。把萬用表的檔位打在二極管檔位，用兩個(gè)表筆去接觸任意兩個(gè)管腳，如果有鳴叫聲，則這兩個(gè)管腳是相連的，初學(xué)者可以借鑒此方法。但對(duì)于繪制PCB圖形的專業(yè)人員來說，還是應(yīng)該熟悉原理圖，理解掌握電路原理和具體連線，所以要想繪制出漂亮準(zhǔn)確無誤的PCB文件，還要掌握牢固的電路基礎(chǔ)知識(shí)，Protel電路板設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合技術(shù)，要花大力氣、反復(fù)鉆研學(xué)習(xí)才能學(xué)好、用好。

元件的封裝形式擺放好，下面最重要的一步就是走線了。一般PCB板在走線時(shí)采取蛇形走線的方式。

3 Protel原理圖導(dǎo)入WORD或PPT文件的方法

學(xué)習(xí)Protel的另一個(gè)重要方面是該工具軟件能夠快捷地完成規(guī)整漂亮的原理圖，并可以導(dǎo)入到我們常用的WORD文件或PPT文件中，所以最后介紹一下如何將Protel 99 SE中的原理圖導(dǎo)入到WORD或PPT中，具體步驟如下：

選擇【TOOLS】→【Preferences】 ，在彈出的對(duì)話框中選中【Graphical Editding】，然后撤銷對(duì)其中的【Add Template To Clipboard】復(fù)選框的選中。接下來在你的原理圖中選中你要復(fù)制的原理圖的部分，按【Ctrl+C】，鼠標(biāo)變成十字形的光標(biāo)，點(diǎn)擊被選中部分。然后打開你的WORD或PPT文件，按【Ctrl+V】粘貼到你要粘貼的地方就行了。如果圖形太小，直接在word中“設(shè)置圖片格式”中改變大小比例就可以了。

4 小結(jié)

本文旨在推廣Protel 電路板設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和技巧，幫助電子設(shè)計(jì)初學(xué)者輕松掌握Protel，從而少走彎路，更快更好地掌握Protel應(yīng)用方面的一技之長(zhǎng)。

[1]崔瑋,等.Protel 99 SE電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程[M].北京：海洋出版社.2005.P120-P175

[2]http://www.onestudy.net/me/snake.htm.一學(xué)網(wǎng)

[3]陳錦玲. Protel 99SE電路設(shè)計(jì)與制板快速入門[M]. 北京：人民郵電出版社.2008.8. P89-P120

[4]趙景波，等.Protel 99 SE基礎(chǔ)教程[M].北京：人民郵電出版社.2009.3.P126-P138

[5]談世哲，等.Protel 99 SE電子工程實(shí)踐基礎(chǔ)與典型范例[M].北京：電子工業(yè)出版社. 2008.5.P110-P146

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.16.131