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1、第5章 印制电路板（PCB）设计系统,本章主要介绍PCB的设计基础，包括PCB文件的创建，PCB编辑器的画面管理，PCB放置工具栏的介绍，Protel PCB的编辑功能以及些其他操作命令。通过本章学习，读者应熟练掌握PCB的基本操作方法，为以后PCB的设计打下基础。,【实例5-1】PCB文件的创建,1）在PCB编辑窗口左侧的工作面板上，单击左上角的【Files】标签，打开【Files】面板，如图5-1所示。,图5-1 【Files】面板,2）单击【Files】面板中【根据模板新建】标题栏下的“PCB Board Wizard”选项，启动PCB文件生成向导，弹出PCB向导界面，如图5-2所示。,
2、图5-2 启动【Protel 2019新建电路板向导】,3）单击 下一步 按钮，弹出如图5-3所示的对话框，设置PCB采用的单位。对话框中提供了2个单选项，选择【英制】时，系统的尺寸单位为mil，选择【公制】时，单位为mm，默认单位为【英制】。,图5-3 【选择电路板单位】,4）单击 下一步 按钮，弹出5-4所示的对话框，提供了多种类型的标准PCB配置文件，可以根据需要选择PCB的轮廓类型，选择“PC-104 16 bit bus”选项，并在对话框右面预览PCB外形。 如果设计的PCB是非标准类型，可以在图5-4所示的【选择电路板配置文件】对话框列表中选择“Custom”（自定义）类型，自行定
3、义PCB规格。此时，单击“下一步”按钮，弹出【选择电路板详情】对话框，可以定义PCB的外形轮廓、尺寸、边界的宽度和内部截取的情况等参数。,图5-4 【选择电路板配置文件】对话框,5）单击 下一步 按钮，弹出如图5-5所示的对话框，设置PCB层数，【信号层】的数目默认值为2，最大值为32，【内部电源层】的数目默认值为2，最大值为16。,图5-5 【选择电路板层】对话框,6）单击 下一步 按钮，弹出如图5-6所示的对话框，设置PCB过孔的风格，可以选择【只显示过孔】或【只显示盲孔或埋过孔】。,图5-6 【选择过孔风格】对话框,7）单击 下一步 按钮，弹出如图5-7所示的对话框，选择PCB上安装的大
4、多数元件的封装类型和布线规则。如果是【表面贴装元件】，选择【是】为双面布放元件，选择【否】为单面布放元件，默认为单面布放元件；如果是【通孔元件】，可以选择在相邻的焊盘中间允许布线的数目是【一条导线】、【两条导线】还是【三条导线】，默认为【两条导线】。,图5-7 【选择元件和布线逻辑】,8）单击 下一步 按钮，弹出如图5-8所示的对话框，设置导线和过孔的尺寸。可在文本栏中输入数值设置【最小导线尺寸】、【最小过孔宽】、【最小过孔孔径】和相邻导线间允许的【最小间距】。,图5-8 【选择默认导线和过孔尺寸】对话框,9）单击 下一步 按钮，弹出如图5-9所示的对话框，完成PCB向导设置。,图5-9 【P
5、rotel 2019 电路板向导完成】对话框,10） 单击 完成 按钮，结束设计向导。系统会根据向导所做的设置建立一个PCB文件，默认文件为“PCB1.PcbDoc”，同时，打开PCB编辑器，在工作窗口显示PCB板框。,【实例5-2】利用PCB模板创建PCB,1）在PCB编辑窗口左侧的面板上，单击【Files】标签打开【Files】面板，选择【根据模板新建】标题栏下的【PCB Template】选项，弹出如图5-11所示的【Choose existing Document】对话框。,图5-11 【Choose existing Document】对话框,2）在对话框中选择需要用到的模板，单击“
6、打开”按钮，即以选定的标准模板创建一个PCB文件，默认的文件名“PCB1.PcbDoc”，同时打开PCB编辑器。 3）保存建立的PCB文件。,【实例5-3】利用菜单命令生成PCB文件,1）按照第三章介绍的方法创建PCB项目“My_Design.PrjPCB”。 2）在项目“My_Design.PrjPCB”中创建一个新的PCB文件，系统提供了多种命令可以创建PCB文件： （a）选择【文件】/【创建】/【PCB文件】菜单命令,(b)打开窗口左侧的【Files】面板，单击【新建】标题栏下的“PCB Files”选项 (c)打开主页面窗口，单击“Printed Circuit Board Dedig
7、n”选项，打开【Printed Circuit Board Dedign】标签页，在【PCB Documents】标题栏下选择“New Blank PCB Document”选项 (d)打开【Projects】面板，在面板中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【追加新文件到项目中】/【PCB】菜单命令,3）执行上述任何一个命令，系统自动在【Projects】面板中的“My_Design.PrjPCB”项目下添加一个新的PCB文件，默认文件名为“PCB1.PcbDOC”，如图5-12所示。 4）保存PCB文件。选择【文件】/【保存】菜单命令，在弹出的对话框中文件名栏内输入“Dpj”，采用默认的扩
8、展名，单击“保存”按钮，保存后的文件如图5-13所示，同时，工作区的文件标签也相应的更新为“Dpj.PCBDOC”。,图5-12 在项目中创建PCB文件,图5-13 在项目中保存PCB文件,【实例5-4】PCB窗口的管理,我们就以Protel 自带的PCB项目PCB Auto-Routing为例来展示如何管理PCB的窗口。,1）单击菜单中的【视窗】，会显示如图5-20所示的下拉菜单。,图5-20 【视窗】下的下拉菜单,2）单击【平铺排列】，不同项目文件之间进行平铺排列，如图5-21所示。,图5-21 执行【平铺排列】菜单命令,3）单击【水平排列】，不同项目之间进行水平层叠排列，如图5-22所示
9、。,图5-22 执行【水平排列】菜单命令,4）单击【垂直排列】，不同项目文件之间进行垂直层叠排列，如图5-23所示。,图5-23 执行【垂直排列】菜单命令,5）单击【关闭全部文件】，可以关闭所有文件。 6）单击【全部关闭】，可以关闭所有相关窗口。,【实例5-5】放置一条导线,1）设定当前的工作层位于顶层，执行【放置】/【交互式布线】命令，或者单击【配线】工具栏中的 图标，此时光标变成“十”字形，在起点处单击鼠标确定即可。以焊盘、过孔、导线等实体为起始端画线时，若“十”字光标放置在合适的位置处，会出现一个八角亮环，表明可以进行导线端点的确定操作，如图5-33所示。 注：如果焊盘、过孔、导线上并没
10、有出现八角形亮环而被确定为导线起点，则所放置的导线与焊盘、过孔或原有导线之间将不会建立电气连接关系。,图5-33 确定导线起点,2）确定起点后，拖动光标开始导线的放置。在拐角处单击鼠标左键确认，作为当前线段的终点，同时也作为下一段导线的起点，此时导线显示的颜色为当前工作层顶层的颜色。继续拖动鼠标，在需要换层处单击鼠标左键后，按一下“+”键，切换到下一布线层（此处为底层），系统 注：导线是由一系列的直线段组成的，放置过程中，每次改变方向时新的导线即会开始。按“Shift”和“Space”键可以切换选择导线方向改变的模式，有5种：即任意角度的斜线、45直线、45弧线、90直线和90弧线。实际设计中
11、，拐角应尽量大于90，避免90或90以下的拐角。自动放置过孔，如图5-34所示。,图5-34 切换布线层,3）单击鼠标左键确定过孔位置，继续拖动光标，在终点处单击鼠标左键，完成导线的放置，此段导线显示的颜色为当前工作层底层的颜色，如图5-35所示。 4）此时光标仍为“十”字形，系统处于导线放置状态，可在新的起点继续单击鼠标左键放置导线，单击鼠标右键或按“Esc”键可退出放置状态。,图5-35 完成导线放置,【实例5-6】放置矩形填充,1）执行【放置】/【矩形填充】命令，或者单击【配线】工具栏中的 图标，显示光标变成“十”字形，进入放置状态。 2）移动光标，在合适位置处单击鼠标左键，确定矩形填充
12、的一个顶点，拖动光标，调整矩形填充的尺寸大小，如图5-41所示。 3）单击鼠标左键，确定矩形填充的对角顶点，如图5-42所示。 4）此时拖动小方块或小“十”字，可以调整矩形填充的大小、位置、旋转角度等。 5）调整完毕，再次单击鼠标左键确定，完成矩形填充的放置，如图5-43所示。,图5-41确定一个顶点,图5-42 确定对角顶点,图5-43放置矩形填充,6)双击放置的矩形填充，打开如图5-44所示的【矩形填充】属性对话框。在该对话框内，可以详细设置矩形填充的有关属性。对于放置在信号层的矩形填充，应设置相应的网络名称，以便于区分。,图5-44 【矩形填充】对话框,【实例5-7】PCB敷铜,1)执行
13、【放置】/【敷铜】命令，或者单击【配线】工具栏中的 图标，在打开的对话框中进行敷铜属性的有关设置。 2)设置完毕，单击“确认”按钮，关闭对话框，返回编辑窗口中，此时光标变成“十”字形。,3) 单击鼠标左键确定起点，移动光标到适当位置处，依次确定敷铜边界的各个顶点，如图5-46所示。,图5-46 确定敷铜边界的各个顶点,4) 在终点处，单击鼠标右键，退出命令状态。同时系统会自动将起点和终点连接起来，形成一个封闭的区域，如图5-47所示。,图5-47 形成封闭的区域,5) 拖动周围的小方块，系统会弹出图5-48所示的重新敷铜确认对话框。单击“Yes”按钮后，系统将按照调整重新敷铜。,图5-48 确认重新敷铜,6）最后完成的敷铜如图5-49所示，采用实心填充模式。,图5-49 放置敷铜,
