用Protel 99 SE如何规划印制电路板

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规划印制电路板的形状和尺寸是制作印制电路板的第一步,既基础又重要。很多人都在用Protel 99 SE软件设计电子产品电路的印制电路板,为使刚刚开始使用Protel 99 SE进行电路板设计的读者能够熟练地规划所设计的印制电路板,本文介绍规划印制板的方法、技巧以及一些注意事项。

笔者以一个简单的实例加以介绍。图1是一个电平转换电路。

图1
图1 🔍原图 (567×519)

根据此电路的规模,我们在设计其印制电路板时,可采用矩形单面板,尺寸可取为2000mil×1500mil(相当于一块尺寸大约为5cm×4cm的板子,mil为英制单位,1mil=0.001英寸)。

方法一:采用Protel 99 SE的电路板向导规划印制板

对于稍微熟悉英语的人而言,使用这种方法是比较快的。在我们的Protel 99 SE电路设计数据库中Documents文件夹下的空白区域,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“New...”。

打开New Document对话框,选择标签“Wizard(向导)”后,单击选择此标签下的“Printed Circuit Board Wizard(印制电路板向导)”图标,点击“OK”按钮,进入“Board Wizard(印制板向导)”对话框,就可以规划我们的电路板了。在向导对话框中,我们选择“Custom Made Board(自定义电路板)”。在随后出现的对话框里,根据上述制版的要求,按照图2设置就可以设计出所需的电路板。

图2
图2 🔍原图 (508×362)

需要注意的是,我们发现,使用向导来规划设计电路板时,如果采用某些默认值,将造成DRC(设计规则检查)冲突。此处指的是向导对话框中的“Minimum Track Size(最小铜膜导线宽度)”一项,其默认值为8mil。当采用此值时,会将下面所列的PCB编辑器的设计规则默认值进行修改,见表1。可执行“Design/Rule...”菜单命令,打开“Design Rules”对话框,在“Routing(布线)”标签下,查看“Width Constraint(宽度限制)”一项。

图3
图3 🔍原图 (399×122)

因而在印制板布线完成后,运行DRC检查时将提示电路板上存在铜膜导线宽度限制规则上的冲突(Rule Violation)。

这种冲突是由于软件的PCB编辑器的铜膜导线宽度同时具有两个不同的默认值造成的,属于软件本身的问题。当然这种冲突未必就是错误,但需对此有个正确的认识,以免使制版工作踌躇不前。还有,方法一在设置向导对话框的过程中,必须先行通过选择而确立一些制版规则,例如对话框提示 :“Do you Put Components on both sides of the Board?(你打算将元件安装于印制板的两面吗?)”设计者根据需要可以选择“Yes”或者“No”。这点也和下面介绍的方法二不同,需要引起注意。

方法二: 利用在禁止布线层绘制铜膜导线的方法进行规划

一般教科书给出的方法是:在PCB编辑界面下,点击下面的“Keepout”标签,切换到禁止布线层;接着执行菜单命令“Place/Keepout/Track”,此时鼠标指针处于绘制铜膜导线状态,然后开始绘制印制板的电气边界。观察界面左下角状态栏的鼠标坐标位置显示。首先移动鼠标指针到坐标(0mil,0mil),单击确定此位置 ;然后移动鼠标指针到坐标(2000mil,0mil),单击确定此位置;移动鼠标指针到坐标(2000mil,1500mil),双击确定位置;移动鼠标指针到坐标(0mil,1500mil),双击;最后再移动鼠标指针返回到坐标(0mil,0mil),双击确定位置。这样一个矩形电路板的边界就绘制完成了。

以上方法使人感觉比较困难且比较费时之处是鼠标指针的定位问题。除非已非常熟练,否则在实际绘制时一般难以很快将鼠标准确定位到所需的位置。例如上面绘制电路板时第二点坐标(2000mil,0mil)的定位,在Document Options对话框(执行Design/Options命令打开)中的Visible Grid 2(可视网格2)项使用默认值为20mil, Grids(网格)下的两个设置项SnapX和SnapY都使用默认设置为10mil的情况下,移动鼠标时,指针经常处于(1980mil,0mil)或(2020mil,0mil)附近的坐标位置,当编辑界面的栅格较小时,不大容易将鼠标指针恰好定位在(2000mil,0mil)。矩形电路板四个顶点的定位都是如此。当然,此时如使用放大栅格命令“View/Zoom In”将界面栅格充分放大后,定位就比较容易了。


技巧:
其实在此还有个更好的方法,即用快捷键组合:J+K。该组合键专门用于绘制导线时对鼠标进行精确的定位。执行菜单命令“Place/Keepout/Track”后,这时鼠标指针处于绘制铜膜导线状态,此时同时按下J、K两键,PCB编辑器界面上将立刻弹出用于鼠标定位的对话框“Jump To Location(跳转到位置)”,见图3。只需在其中填写一下需要定位的电路板顶点的横、纵坐标值,然后点击OK,就将该顶点的位置按照所填数值在PCB编辑界面上精确地确定下来了。依此法可迅速完成印制电路板电气边界各顶点的精确定位,非常快捷方便!

除了简单的矩形电路板,我们还可以使用Protel 99 SE规划形状复杂的电路板。读者在掌握了本文所介绍的方法和技巧后,可大大加快使用Protel 99 SE绘制印制电路板的进程。

文/闫哲峰 刘凤云