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1、初学者用 Protel 99 SE 学习设计单面印制电路板，除了按照一般书中介绍的许多方法之外，其中最简捷的方法就是纯手工直接在 PCB 窗口下设计单面印制电路板。当然，它不是一种规范的方法，但却是初学者最快做出简单电路板的一条捷径。特别是初学者，急切要求掌握在业余条件下自己亲手做出电路板技术，在看了一些有关 Protel PCB 99 SE 书籍的基础上，对 PCB 制版有了一些了解而心中还没底，或是按照书上介绍的方法去做，暂时又没有成功，这时不妨用本文介绍的方法试一试，如你自己能很快地做出了电路板，你就会感到业余条件下用 Protel 99 SE 设计单面印制电路板并不难，有了快捷和顺利的
2、开头，你会更有信心和兴趣去钻研其它全面的制版技术。在进行纯手工直接设计单面印制电路板之前，一个很重要的条件，也是必须要了解的知识，就是 Protel 中关于电子元件的外型封装形式 Footprint。对于初学者，只要掌握了元件外型封装形式，原则上讲，就可以绘制出任何简单电路的 PCB 设计图，并在业余条件下制做出精美的单面印制电路板。一、有关 Protel 的 PCB 中电子元件的外型封装形式 Footprint 的知识：1Protel 的 PCB 中电子元件的组成：PCB 中电子元件由 3 部分组成，包括图形、焊盘及属性，图 1 中以电阻和塑封晶体管标示其组成。图 1(1).图形：在 PCB
3、 图上可以看见的该元件的图形符号，它无任何电气意义，其存在不影响布线。(2).焊盘：焊盘和元件引脚对应，也是与其它元件进行连接的电气部分。(3).元件属性：元件属性包括元件序号如 R1 和 Q1，元件标称如 2K 和 9013 等。 2PCB 中的元件外型封装：在进行 PCB 制版时，元件属性对话框中的元件外型封装形式栏 Footprint 显得尤其重要，因为只有选择正确的元件外型封装，才能产生与其对应的元件引脚焊盘，制成板钻孔后焊上实际的元件才能准确无误。除了图 1 中所示的电阻和塑封晶体管所用封装形式外，再举几种常用元器件的封装形式如图 2 所示，图中，元件序号后面的括号中所标即为该元件封
4、装形式。关于元件封装形式的详细资料和更多元件封装形式请读者参阅其它的 Protel PCB 书籍。二、纯手工直接绘制简单电路板的方法：下面以设计“ 两级放大电路 ”印制电路板为例说明它的制版步骤，画好的 “两级放大电路.Sch” 电原理图如图 3 所示，表 1 中的 Footprint 栏列出了该电路中所有元件的外形封装形式供参考(注：由于篇幅所限，此处对绘制电路图不作介绍，假设读者在掌握 SCH 情况下学习 PCB；另外，如果电路比较简单，其实根本不需用 SCH 先画电路图这一步骤，在纸上画个草图就可) 。 图 3表 1：元件名称 Lib Ref Footprint Designator P
5、art Tvpe电阻 RES2 AXIAL0.3 R1 5k1电阻 RES2 AXIAL0.3 R2 24k电阻 RES2 AXIAL0.3 R3 3k电阻 RES2 AXIAL0.3 R4 1k电阻 RES2 AXIAL0.3 R5 5k1电阻 RES2 AXIAL0.3 R6 24k电阻 RES2 AXIAL0.3 R7 3k电阻 RES2 AXIAL0.3 R8 1k电阻 RES2 AXIAL0.3 R9 10k电容 ELECTRO1 RB.2/.4 C1 10u电容 ELECTRO1 RB.2/.4 C2 10u电容 ELECTRO1 RB.2/.4 C3 10u电容 ELECTRO2
6、 RB.3/.6 C4 100u 1.在 Protel 99 SE 初始界面下新建“两级放大电路.ddb”设计数据库文件(或不专门新建，在其它设计数据库文件下也行)，切换在 Decuments 窗口下，然后单击菜单 File/New，打开 New Document 对话框，直接双击“PCB Document”图标，即在 Documents 下建立了“PCB1.PCB”文件，将其改名为“两级放大电路.PCB”如图 4 所示。电容 ELECTRO2 RB.3/.6 C5 100u晶体管 NPN TO-5 Q1 3DG12晶体管 NPN TO-5 Q2 3DG12电位器 POT2 VR4 Rp1 2
7、20k电位器 POT2 VR4 Rp2 220k 图 42.双击“两级放大电路.PCB”图标，即进入“两级放大电路.PCB”设计窗口如图 5 所示。 图 53.将左边设计管理器切换到 Browse PCB 选项卡下，并单击 Browse 下方下拉箭头，在下拉列表中选取 Libraries，下方列表框中可见 PCB Footprints.lib文件，如图 6 所示。只要建立一个 PCB 文件，Protel 系统默认自动将常用分立元件封装库文件 PCB Footprints.lib 加载到列表框中。在列表框下方 Components 框内列出了 PCB Footprints.lib 文件里的所有分
8、立元件的外型封装代号约300 多种。图 6 中我们选中电阻 AXIAL0.3 为例，在其下方预览框可见电阻形状，其焊盘间距为 0.3 英寸，即 300mil。图 64.根据图 3 电路所需各元件，参照表 1 中对应的 FOOTPRINT 栏外型封装代号，用鼠标移动 Components 框右侧滚动条，找到它们并将它们逐一调入“两级放大电路.PCB”设计窗口中。比如图 6 中，我们选中电阻 AXIAL0.3 后，可按下方“Place”按钮，将鼠标移入 PCB 窗口，可见鼠标箭头带着一个黄色的电阻，如调出电阻看上去太小，可连续按键盘上的“PageUp”键将电阻适当放大，然后按下鼠标左键，即可将电阻
9、放置在 PCB 窗口中，如图 7 所示，其它元件调出和放置方法与此相同。 图 75.将所有元件调出并放置好。一般每个元件上方都带两项文字标注，双击其中的“Designator”标注，将弹出如图 8 所示对话框的 Text 框中填入该元件的编号(如 R1)，按下方“OK”按钮退出；再双击该元件的 “Comment”标注，将弹出的对话框中的 Text 框填入该元件标称值 (如 5k1)，按下方“OK”按钮退出。另外，用鼠标左键单击元件或标注，并同时按键盘上的“空格” 键或“X”键，可将该“元件”或“标注”实施 90o 或水平方向翻转，将 “两级放大电路”所有元件标注修改并作 90o 或水平方向翻转
10、等操作后，重新排列如图 9 所示。 图 8图 9 6.单击菜单 View/Toolbars/PlacementTools，调出图件放置工具栏，单击工具栏上行第 4 个“ 过孔” 图标，鼠标带出一个过孔，按下键盘上功能键“Tab”，将弹出对话框中的过孔直径改成 80mil，按下方“OK”，将鼠标移到每个元件的引脚上单击左键加上过孔，完成后如图 10 所示。与图 9 的区别是加了过孔后焊盘中心由青色变为黄色，并且全部元件管脚焊盘直径统一为 80mil，便于用 0.8mm钻头打孔。图 107.单击 PCB 窗口下方 BottomLayer 板层标签，使 PCB 窗口切换在底层。单击图件放置工具栏中上
11、行第 2 个“单纯连线” 工具，将鼠标移至要绘线的某一元件引脚中心(即加上过孔的焊点)按下鼠标左键拉出一小段蓝色铜膜走线后，再按下键盘上功能键“Tab”，将弹出对话框中的线径改成 50mil，按下方“OK”退出后继续重新进行绘铜膜走线，至另一个元件管脚时单击鼠标左键，即完成一段铜膜走线。将所有元件管脚焊盘根据图 3 电气关系连接后的“两级放大电路” 底层铜膜走线如图 11 所示。由于我们没有遵循 Protel 的设计规则，不会发生与 Protel 的设计规则冲突而产主其它高亮颜色铜膜走线，因而在底层铜膜上绘制的铜膜走线全部呈深蓝色。 图 118.在“两级放大电路 .PCB”窗口下，单击菜单 F
12、ile/Print/Preview，即建立并打开了“Preview 两级放大电路 .PPC”窗口，经适当放大后如图 12 所示。 图 129.将左边设计管理面板切换到 Browse PCB Print 选项卡下，单击下方 Multilayer Composite Print 文件选中，再单击菜单 Edit/Change，将出现 Printout Properties 对话框如图 13 所示。 图 1310.将 Printout Properties 对话框中的 Components 栏下的 3 个复选项取消；复选 Options 栏下的 Show Holes 选项；单选 Color Set 栏
13、下的 Black & White 选项；再选取右边 Layer 框内的 BottomLayer 层，最后单击下方“OK” 按钮，即打开打印预览窗口如图 14 所示。 图 1411.在激光打印机中放入一种表面光滑的“敷腊纸”( 有的邮购商称“专用转印纸”，其实就是不干胶下面的衬纸)，单击工具栏打印图标，即可在“敷腊纸” 的光滑面上打印出“ 两级放大电路 ”的铜膜走线图如图 15 所示(注：这里看到的是放大图，打印出来的是比它稍小的 1:1 电路板实际尺寸图 )。 图 1512.将“敷腊纸 ”上打印的 “两级放大电路”的铜膜走线图转印到敷铜板的铜膜上，再将印有铜膜走线图的敷铜板放入腐蚀溶液中腐蚀即可得到“两级放大电路”的单面印制电路板。最后就是打孔和刷上保护膜，一块精美的电路板就制成了。结束语：以上纯手工直接设计简单印制电路板方法是否简单又快捷？只要掌握元件的封装形式知识，不需要画电原理图，也可以直接绘制出任何简单电路的PCB 图，可以避免 Protel 许多规则限制的麻烦和冲突，配以一套业余条件下转印、腐蚀技术，使初学者制作简单电路板变得异常方便。
