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由天下分享时间：2024/11/19 19:31:22 加入收藏我要投稿点赞

Protel DXP制版软件介绍

1.1 印刷电路板(PCB)简介

1.1.1 PCB简介

印制电路板(Printed Circuit Board. PCB)亦称为印制板，是电子产品中的基本部件，几乎出现在每一种电子设备中。PCB可以提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等；PCB也可以为元器件的插装、检查和维修提供识别字符及图形；此外，可以直接使用PCB板制作元件，如天线等。 PCB的实际制造是在PCB 工厂里完成的，工厂是不管设计的，设计师一般只需要将没计好的PCB板图交给专门的工厂，由工厂的将其制作成现实中的实物板。这里简单介绍PCB板的结构，便于读者更好地认识和设计PCB板。

PCB板的原始物料是覆铜基板，简称基板，也称为覆铜板。基板通常是两面有铜的树脂板，最常用的板材代号是FR～4，主要用于计算机、通讯设备等档次的电子产品。选择PCB基板时主要考虑三个要求:耐燃性、是玻璃态转化温度(Tg点)和介电常数。铜箔是在基板上形成导线的导体，铜箔厚度一般在0.3-3.0mil(100mil＝2.54mm)之间，常用的PCB板厚2mil (0.05mm)。通常是通过对基板进行蚀刻来制作所需的PCB的。

除焊接点外，PCB的表面通常要涂抹阻焊油。阻焊油也称为防焊漆、绿油，常用的阻焊油为绿色，有少数采用黄色、黑色、蓝色等。我们通常见到的PCB板的颜色实际上就是阻焊油的颜色。阻焊油起着防止波峰焊时产生桥接现象、提高焊接质量和节约焊料等的作用，同时也成为印制板的永久性保护层.起到防潮、防腐蚀、防霉和机械擦伤等作用。

单面有印制线路图形的我们称单面印制线路板。双面有印制线路图形，再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板，我们就称其为双面板。而多个层印刷线路图形的，称为多层板，其中夹在内部的是内层，露在外面可以焊接各种配件的叫做外层。图1.1和图1.2分别是双面板和六层板的示意图。常见的多层板有四层板、六层板和八层板，现在已有超过100层的实用印制线路板了。PCB板的层数越多，造价就越高。对于同学们来说，一般的电路可以使用单面板和双面板.其价格比较便宜。

图1.1 双面板示意图图1.2 六层板示意图

对于PCB来说，每一层都是由导线、过孔(VIA)和焊盘(PAD)组成的。导线就是起导通作用的铜线。过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一，属于导通孔(Plating hole、PT)，通常是用电镀工艺在孔壁上电镀上铜作为导电介质，可以起到

不同层间的电器连接作用。焊盘是用来焊接元件的，包括通孔元件的焊盘(也可以看作一个VlA及一个表面贴焊盘的组合)和表面贴元件的焊盘(没有孔)两种，焊盘上不需要涂阻焊。当然，PCB板上也会有一些不导通孔(None Plating hole. NPT)，主要是固定板卡的机械孔等，其特点是孔壁无铜。

1.1.2 Protel DXP简介

Protel DXP在前一版本Protel99 SE的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。新的项目管理和设计合成功能包括项目级双向同步、强大的项目级设计验证和调试、强大的错误检查功能、文件对比功能等。新的设计输入功能包括电路图和FPGA应用程序的设计输入，为Xilinx和Altera设备族提供完全的巨集和基元库，直接从电路图产生EDIF文件、电路图信号、PCB轨迹、Spice模型和信号集成模型等元器件集成库。新的工程分析与验证功能包括同时可显示4个所测得图像的集成波形观察仪，在板卡最终设计和布线完成之前可从源电路图上运行初步阻抗和反应模拟等。新的输出设置和发生功能包括输出文件的项目级定义、制造文件(Fabrication files)，包括Gerber、Nc Dril1、0DB++和输入输出到ODB++或Gerber等。

Protel DXP是将所有设计工具集成于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Protel DXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的融合，Protel DXP提供了全面的设计解决方案。

Protel DXP的强大功能大大提高了电路板设计、制作的效率，它的“方便、易学、实用、快速”的特点，以及其友好的Windows风格界面，使其成为广大电子线路设计者首选的计算机辅助电路板设计软件。

Protel DXP软件运行的推荐配置：操作系统 Windows XP CPU主频 Pentium 1.2GHz以上内存 512MB RAM 硬盘空间大于620MB硬盘空间显示器最低分辨率为1280×1024像素，32位真彩色显卡 32MB显卡

1.1.3 Protel DXP的文件组织结构

不同于Protel 99 SE的设计数据库(.ddb)，Protel DXP引入了工程项目组(*.PrjGrp为扩展名)的概念。设计数据库包含了所有的设计数据文件，如原理图文件、印刷电路板文件以及各种文本文件和仿真波形文件等，有时就显得比较大，而Protel DXP的设计是面向一个工程项目组的，一个工程项目组可以由多个项目工程文件组成，这样就使通过项目工程组管理进行设计变得更加方便、简洁。

用户可以把所有的文件都包含在项目工程文件中，其中主要有印刷电路板文件等，可以建立多层子目录。以*.PrjGrp(项目工程组)、*.PrjPCB(PCB设计工程)、*.PrjFpg(FPGA设计工程)等为扩展名的项目工程中，所有的电路设计文件都接受项目工程组的管理和组织，用户打开项目工程组后，Protel DXP会自动识别这些

文件。相关的项目工程文件可以存放在一个项目工程组中以便于管理。

当然，用户也可以不建立项目工程文件，而直接建立一个原理图文件、PCB文件或者其他单独的、不属于任何工程文件的自由文件，这在以前版本的Protel中是无法实现的。如果愿意，也可以将那些自由文件添加到期望的项目工程文件中，从而使得文件管理更加灵活、便捷。

在Protel DXP中支持的部分文件所表示的含义，如表1-1所示。

表1-1Protel DXP中的部分文件所表示的含义

扩展名 SchDoc PcbDoc SchLib PcbLib IntLib NET REP XRP 文件类型

电路原理图文件印刷电路板文件原理图库文件

PCB元器件库文件

系统提供集成式元器件库文件网络表文件

网络表比较结果文件元器件交叉参考表文件扩展名PrjPCBPrjFpg THG HTMLXLS CSV SDF NSX 文件类型

PCB工程文件 FPGA工程文件跟踪结果文件网页格式文件 Excel表格式文件字符串形式文件仿真输出波形文件

原理图SPICE模式表示文件

1.2 Protel DXP原理图的设计

1.2.1 印制电路板设计的一般步骤

印制电路板设计是从绘制电路原理图开始的，一般而言，设计印制电路板最基本的过程可以分为4个步骤。 a. 原理图的设计

原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图设计环境来绘制一张正确、美观、清晰的电路原理图，该图不但可以准确表达电路设计者的设计思想，同时还为印制电路板的设计工作打好基础。 b. 生成网络表

网络表是原理图设计与印制电路板设计之间的一座桥梁。网络表可以从原理中生成，也可以从印制电路板中获取。但是在Protel DXP系统中，网络表的作用不像Protel 99 SE那样显式表现，用户可参考后面介绍的生成网络表的部分。 c. 印制电路板的设计

印制电路板的设计主要是针对Protel DXP的另外一个重要部分PCB设计而言的。在这个过程中，可以借助Protel DXP提供的强大功能，实现电路板的板面设计，完成高难度布线工作。

d. 生成印制电路板报表并送生成厂家加工

设计印制电路板后，还需要生成印制电路板的有关报表，并打印印制电路板图，最后送电路板厂家加工生产，这样印制电路板的设计就告一段落。

整个电路板的设计过程首先是设计编辑原理图，然后通过内部编辑生成的网络表将原理图文件转换成PCB文件，最后根据元器件的网络特性连接PCB的布线工作。我们以图1.3的电路为例，首先介绍原理图设计。

D11N4148D3Bridge11JP121AC 220VC40.1uF2-15VD21N4148+15VR1100+15VC1015pFC9100uFD61N5817L110mHD51N5817C2470uF/25VF10.5AT1+15VU1INL7815CVOUTGND32C30.1uFC1470uF/25VC53300uF/25VC70.33uFTrans CTC6D43300uF/25VBridge1C80.33uF3INU21GNDOUTL7915CVC1122pF2R530.1K+15V838U3ALM358N1R27.5KR31.5KU4LT10117R41.5K41Q18550C1233nF4D71N581732JP221InputR84.99k65U3BLM358N7-15VR94.99KR104.99KR1115K-15VR630.1KR730.1KC13330pFC144.7uF865R121KJP312Output4-15V 图1.3 具有60分贝动态范围的音量单位表原理图

1.2.2启动Protel DXP原理图编辑器

图1.4 原理图编辑界面

1.2.3 装载元器件库及放置元器件

Protel DXP拥有当前众多芯片厂商提供的种类齐全的元器件库，但不是每一个元器件库在用户进行电路设计时都必须进行。装载设计过程中所需元器件库到当前系统中，以便在绘图时可以简单、快捷地查找和使用库中的元器件，提高设计的工作效率。

用户在向原理图中放置元器件之前，首先必须确保放置的元器件所在的元器件库已经装载到Protel DXP的当前设计环境中。如果Protel DXP系统中一次装入的元器件库太多，将会占用过多的系统资源，影响系统的运行效率。一般来说，用户只需载入设计原理图时必需且常用的元器件库即可，其它特殊的元器件库在需要使用时在载入。

用鼠标单击窗口右下侧的工作区面板按钮Libraries项(图1.5)，将显示Libraries控制面板，选择Design | Add Remove Libraries…，系统会自动弹出载入/移除元器件库对话框，通过单击Add Library…按钮中，加入Altium\\Library中下的Miscellaneous Connectors.IntLib和Miscellaneous Devices.IntLib。

图1.5 Libraries控制面板图1.6库搜索结果

Protel DXP提供了大量可供使用的元器件库，在全部元器件库中又是很难找到自己需要的元器件，Libraries控制面板为用户提供了查找元器件的功能，单击Search…按钮或Tools | Find Component，可以通过Search Libraries对话框对所需的元器件进行搜索。查找对象名称支持通配符“*”，在设置搜索名称时尽量加入通配符，因为很多元器件在库中采用全名的方式，如搜索运放LM741，需要将搜索名称设为LM741*，否则不能搜索到所需元器件。在找到元器件后，系统自动将结