DXP 2004原理圖設(shè)計(jì)關(guān)鍵步驟和常見問題

吉訓(xùn)循 海南省技師學(xué)院

Protel DXP 2004是一款應(yīng)用廣泛的EDA設(shè)計(jì)軟件。軟件入門比較容易，廣大電子愛好者經(jīng)過一段時(shí)間學(xué)習(xí)都能基本掌握。此文主要結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，談?wù)劤鯇W(xué)者在利用該軟件設(shè)計(jì)原理圖時(shí)容易忽略的一些關(guān)鍵步驟和常見問題。

原理圖設(shè)計(jì); 關(guān)鍵步驟 ; 常見問題

前言

Protel DXP從功能上可分為原理圖、印制電路板、信號(hào)完整性分析和可編程邏輯器等幾部分。對(duì)于入門級(jí)學(xué)習(xí)而言，Protel DXP 2004的重點(diǎn)主要在于原理圖和印制電路板兩部分。原理圖是電路設(shè)計(jì)的開始，原理圖的正確設(shè)計(jì)是PCB設(shè)計(jì)的前提，本文主要談?wù)劤鯇W(xué)者在利用Protel DXP 2004設(shè)計(jì)原理圖時(shí)易忽略，易出錯(cuò)的一些關(guān)鍵步驟和常見問題。

1.關(guān)鍵步驟

1.1 正確設(shè)置電氣柵格

原理圖編輯器具有豐富靈活的編輯功能。它提供了一些專門的自動(dòng)化特性，可加速設(shè)計(jì)。體現(xiàn)之一就是布線時(shí)電氣件的自動(dòng)連接功能。要使用該功能，需要在原理圖參數(shù)設(shè)置時(shí)正確設(shè)置電氣網(wǎng)（柵）格。

當(dāng)選中電氣柵格選框并正確設(shè)置后，系統(tǒng)以柵格范圍中設(shè)置值為半徑，以當(dāng)前光標(biāo)位置為圓心，向周圍自動(dòng)搜索可連接的電氣節(jié)點(diǎn)。一旦光標(biāo)進(jìn)入電氣柵格的范圍，它會(huì)自動(dòng)吸附到最近的電氣“熱點(diǎn)”上，此時(shí)光標(biāo)會(huì)變成紅色，就實(shí)現(xiàn)了電氣件的自動(dòng)連接。這項(xiàng)功能加速了電氣件的連接，使得連接線路的工作變得非常容易。

設(shè)置步驟：設(shè)計(jì)--文檔選項(xiàng)--選中電氣柵格（Electrical Grid）--設(shè)置柵格值。一般電氣柵格的值應(yīng)略小于捕捉柵格，不可相差過大。

注意：電氣柵格的設(shè)置不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致無(wú)法自動(dòng)搜索電氣熱點(diǎn)，給布線帶來麻煩。所以，初學(xué)者采用默認(rèn)值即可，不建議修改。

1.2 正確使用自動(dòng)標(biāo)號(hào)功能

原理圖編輯器具有強(qiáng)大的自動(dòng)化設(shè)計(jì)功能。體現(xiàn)之一是自動(dòng)標(biāo)號(hào)。此項(xiàng)功能可保證原理圖中沒有重復(fù)的標(biāo)號(hào)或被跳過的標(biāo)號(hào)。

而一些初學(xué)者往往沒有形成放置元器件時(shí)設(shè)置編號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)號(hào)的習(xí)慣，一次性放置全部元器件后，再逐個(gè)修改元器件的標(biāo)號(hào)和相關(guān)參數(shù)，影響繪圖效率，增加出錯(cuò)率。由于軟件自帶的電氣檢查結(jié)果是采用英文顯示，對(duì)于大部分英語(yǔ)基礎(chǔ)差的初學(xué)者而言，即使是標(biāo)號(hào)重復(fù)這類簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤，他們都很難排查。所以要提高繪圖效率，最重要的是繪制原理圖時(shí)要細(xì)心，并且要嚴(yán)格按照步驟操作，避免出錯(cuò)。

圖1 加載元件庫(kù)提示信息

圖2 PCB加載不上元件LM324

圖3 集成元器件在原理圖中的顯示

1.3 正確使用元件查找功能

Protel DXP有豐富的原理圖組件庫(kù)，為方便查找元件，軟件還提供了很強(qiáng)的元件搜索功能。對(duì)于基礎(chǔ)較薄弱的初學(xué)者，只要求熟悉系統(tǒng)自帶的常用元器件庫(kù)Miscellaneous Devices.IntLib和常用插件庫(kù)Miscellaneous Connectors.IntLib。而這兩個(gè)庫(kù)中沒有的元器件則使用元件查找功能搜索。

查找元器件的正確步驟：進(jìn)入元件庫(kù)查找界面—單擊Search（查找） 按鈕—設(shè)置Search選項(xiàng)卡 —查找—找到元器件后，停止查找—雙擊選中的元器—放置元器件，同時(shí)根據(jù)提示加載元件庫(kù)。

在查找元件時(shí)初學(xué)者常會(huì)因?yàn)榉秶?、路徑設(shè)置不正確以及沒有加載元件庫(kù)，導(dǎo)致查找不到元件和生成PCB時(shí)找不到元件封裝。所以在這個(gè)環(huán)節(jié)，有2個(gè)細(xì)節(jié)要注意。

（1）在設(shè)置Search選項(xiàng)卡時(shí)，要正確設(shè)置查找的范圍和查找路徑。查找范圍有兩個(gè)，可用庫(kù)和指定路徑中的庫(kù)。選擇前者，則系統(tǒng)僅在自帶和已加載的元件庫(kù)中搜索，路徑不可改。選擇后者，則可指定搜索路徑。如要搜索摩托羅拉公司的放大器LM324，則可將搜索路徑設(shè)置為C:Program FilesAltium2004 LibraryMotorola。如果不知道元件所在的庫(kù)，可以在搜索路徑中默認(rèn)設(shè)置C:Program FilesAltium2004Library，在整個(gè)庫(kù)文件夾中搜索。

(2)當(dāng)目標(biāo)元件搜索到后，將其放置到工作區(qū)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示該元件所在的元件庫(kù)尚未安裝，詢問是否加載。如圖1，系統(tǒng)詢問是否加載LM324所在庫(kù)。切記要選“是”。否則雖然在電氣檢查時(shí)沒有提示錯(cuò)誤，但是系統(tǒng)中沒有對(duì)應(yīng)的封裝，生成PCB時(shí)會(huì)提示Footprint Not Found。結(jié)果是PCB文件中少了該元件（如圖2，LM324加載不上），并且其他元件與之相連的引腳上只顯示網(wǎng)絡(luò)名稱，而沒有與之連接的鼠線，造成掉線。

2.常見問題

2.1 多組件元件在原理圖和PCB文件中的不同體現(xiàn)

隨著技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件已普遍集成化，很多元件由多個(gè)組件組成。但是此類元件常常會(huì)讓初學(xué)者困惑。比如為什么原理圖中明明顯示有3個(gè)LM324 (如圖3，標(biāo)識(shí)分別為U1A 、U1B、U1C)，而在生成PCB時(shí)只看到一個(gè)LM324（如圖4，只有U1）？

那是因?yàn)椋捍祟愒谠韴D中只會(huì)顯示一組（單元）的符號(hào)，而不是整個(gè)集成元件的電路符號(hào)。如LM324（U1），它由4組放大器組成。在原理圖中它只會(huì)顯示某單個(gè)放大器，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置的規(guī)則自動(dòng)給LM324各個(gè)組件加上后綴，如圖中按照字母順序遞增的規(guī)則以U1A 、U1B、U1C的順序命名。而在生成PCB時(shí)，LM324（U1）的封裝會(huì)被整體導(dǎo)入，在PCB中顯示的是該元件實(shí)際的封裝，即一個(gè)完整的LM324(U1)。

注意：多組件元件的組件若沒用完，原理圖電氣檢查時(shí)會(huì)警告該元件的某一部分未被使用，不仿真，可忽略。（比如某電路只用了LM324的的前3個(gè)單元，那么在電氣檢查時(shí)則會(huì)提示警告信息：unuse sub-part（4））。

2.2 項(xiàng)目編譯常常出現(xiàn)的警告

原理圖繪制完成后須對(duì)其進(jìn)行電氣檢查，檢查圖中的電氣連接情況，這項(xiàng)操作也稱之為編譯。編譯完成后，繪圖人要根據(jù)結(jié)果修改原理圖直至正確無(wú)誤。以下是原理圖編譯時(shí)常出現(xiàn)的2個(gè)警告。

圖4 集成元器件在PCB中的顯示

圖5 總線命名

(1)Net NetC1_2 has no driving source (Pin C1-2,Pin U1-19,Pin Y1-1) 。意為由C1-2，U1-19和Y1-1組成的網(wǎng)絡(luò)無(wú)驅(qū)動(dòng)源。原因是引腳的電氣特性不一致。其中：U1-19是輸入腳，其電氣類型是“input”，而Y1-1和C1-2的電氣類型均為“passive”，為無(wú)源引腳。遇到此情況可根據(jù)電路原理，修改對(duì)應(yīng)元器件的引腳電氣類型，使之匹配。不過一般情況下如果不仿真，可忽略此警告。

（2）Unconnected line (540,370) To (540,480)。意為從(540,370)到(540,480)的該條線未連接。原因是DXP 2004軟件在放置總線時(shí)需要手動(dòng)設(shè)置總線的網(wǎng)絡(luò)名稱。方法是：?jiǎn)?dòng)放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的命令后，按TAB鍵，設(shè)置該總線的名稱，點(diǎn)擊OK確定即可。總線網(wǎng)絡(luò)名稱的命名格式為X[0...n]，其中X為任意字母，繪圖人自定，n表示該總線上的分支線，如圖5。

3.結(jié)束語(yǔ)

Protel DXP 2004是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，原理圖編輯模塊的各項(xiàng)參數(shù)要正確設(shè)置，才能發(fā)揮其功能和特點(diǎn)，為繪圖人提供便利，提高繪圖效率。但是這需要一個(gè)過程，初學(xué)者需要經(jīng)過長(zhǎng)期的摸索總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，才能做到物盡其用。

[1] 王瑩瑩,汪東,晁陽(yáng). Protel DXP 電路設(shè)計(jì)實(shí)例教程.清華大學(xué)出版社,2008.7.

[2] 葛中海,尤新方. Protel DXP 2004 簡(jiǎn)明教程與考證指南. 電子工業(yè)出版社,2010.2.