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1、Protel版本的发展演变随着技术的发展，电路的集成度越来越高，而产品的上市时间却要求越来越短。电子设计人员往往在电路板设计上耗费大量的时间和精力。因此，电子设计者迫切需要从这些繁琐的劳动中解放出来，将更多的时间用于电路的功能设计上Protel便是这样一款高效的EDA（ElectronicDesignAutomation,电子设计自动化）设计软件，其主要用于电路的原理图设计、电路仿真及印制电路板（PCB）设计。Protel是目前EDA行业中使用最方便、操最快捷、界面最友好的开发工具。Protel系列产品是澳大利亚Protel公司开发的大型电子线路设计软件。1988年，美国ACCEL公司推出用于
2、电子辅助设计的TANGO软件，随后被Protel公司收购，成为Protel系列产品的前身。由于电子工业的飞速发展，早早期的TANGO软件越来越难以胜任复杂的电路设计要求。为了适应电子设计的需求，Protel公司操作环境下的ProtelforDOS软件的基础上推出了Protel系列软件，并且不断更新软件和提供最新的技术。1985年，诞生了DOS操作环境下的ProtelforDOS软件。1991年，随着Windows视窗操作系统的推出，Protel公司推出了ProtelforWindows软件。这是第一个基于Windows平台下的EDA设计工具，与ProtelforDOS相比，无论在界面、易操作性
3、还是设计能力方面都有了长足的进步。1997年，Protel公司推出了Protel98软件。这是第一个包含5个核心模块的EDA工具。这5个核心EDA工具包括原理图输入、可编程逻辑器件（PLD）设计、仿真、板卡设计和自动布线。1999年，Protel公司推出Protel99软件，构成了从电路设计到电路分析的完整体系。2000年，Protel公司推出Protel99SE软件，性能进一步提高哦。Protel99SE提供了更高的设计流程自动化程度，进一步集成了各种设计功能工具，并引进了“设计浏览器”平台。2002年，Protel公司改名为Altium公司，推出了ProtelDXP软件，其中集成了更多工具
4、，使用更方便，功能更强大。2003年，Altiumg公司推出Protel2004软件，对ProtelDXP进一步完善。2006年，AltiumDesigner6.0成功推出，其中集成了更多工具，使用更方便，更能更强大，特别在印制电路板PCB设计上性能大大提高。2008 年，AltiumDesignerSummer8.0推出，其将ECAD和MCAD这两种文件格式结合在一起。Altium公司在其最新版的一体化设计解决方案中为电子工程师带来了全面验证机械设计（如外壳与电子组件）与电气特性关系的能力。另外，还加入了对OrCAD和和PowerPCB支持能力。2009 年，AltiumDesignerWi
5、nter8.2推出，再次增强了软件功能和运行速度，使其成为最强大的电路一体化设计工具。Protel系列软件把所有核心EDA软件工具集成到一个集成软件包中，从而可以实现从设计概念到生产的无缝集成。目前，Protel99SE以体积小，作用资源少，功能强大及界面友好等优点，成为使用最为广泛的Protel版本。Protel99SE的组成：Protel99SE集成了多种EDA功能，可以完成原理图编辑、电路仿真、PCB设计及信号完整性分析等全方位的电路设计。Protel99SE主要包含以下6大部分：1、电路原理图设计系统(AdvaneedSchematic99)电路原理图设计系统包括电路图编辑器(简称SC
6、H编辑器)、电路图原件库编辑器(简称SchLib编辑器)以及各种文本编辑器。2、印制电路板设计系统(AdvaneedPCB99)印制电路板设计系统包括印制电路板编辑器(简称PCB编辑器)、元件封装编辑器(简称PCBLib编辑器)和电路板组件管理器。3、自动布线系统(AdvaneedRoute99)自动布线系统与印制电路板设计系统紧密结合，其包含一个机遇形状(Shape-based)的无栅格自动布线器，用于印制电路板的自动布线，以实现PCB设计自动化。4、可编程逻辑设计系统(AdvaneedPLD99)可编程逻辑设计系统包括一个波形编辑器(Waveform)以及一个带有语法功能的文本编辑器。5、
7、高级信号完整性分析系统(AdvaneedIntegrity99)高级信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可以用来分析PCB设计，检查电路设计参数、阻抗匹配和信号谐波要求等。6、电路模拟仿真系统(AdvaneedSIN99)电路模拟仿真系统与电路原理图设计系统紧密结合，其包含一个数字、模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。电路板设计的基本步骤：1、电路原理图的设计电路原理图的设计主要是利用Protel99的原理图设计系统绘制一张电路原理图。2、产生网络表文件网络表示电路原理图设计(Seh)与印制电路板(PCB)
8、之间的桥梁和纽带，踏实印制电路板设计中自动布线的基础和灵魂。3、印制电路板的设计印制电路板的设计主要是利用Protel99的PCB编辑器绘制印制电路板图。其中原理图设计步骤和印制电路板设计步骤可用如下两个流程图表示：印制电路板设计电路原理图设计步骤印制电路板设计的规则印制电路板设计的好坏对电路板的抗干扰能力的影响很大。因此，在进行PCB板设计时，必须遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的基本要求。要是印制电路板获得最佳性能，应遵守如下一些规则：1、布线规则印制电路板布线的方法及布线的结果对PCB性能的影响也很大，一般布线要遵循以下原则：输入和输出端的导线应尽量避免相邻平行，最好添加线间
9、底线，以免发生导线间反馈耦合现象 印制板导线的最小宽度主要有导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.20.3mm线宽。是要电路板允许，还是尽可能用较宽的线，尤其是电源线和导线更应如此。导线的最小间距主要由最坏的情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于击穿电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小于58mm. 在高频电路中的电路板线应尽可能短 印制板导线的拐弯一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能 尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，以发生铜箔膨胀和脱落的现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间
10、粘合剂受热产生的挥发性气体。 公共地线应尽可能放在电路板边缘部分。电路板上应该尽可能多的保留铜箔做地线，这样可以使屏蔽能力增强。地线的形状最好做成环路或网格状。 印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决，即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条线的一端“绕”过去。 同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应该在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地不能离得太远，否则因两个接地间的铜箔太长会引起干扰与自激，采用这样“一点接地法”的电路。工作较稳定，不易自激。 总地线必须严格按高频、中频、低频逐
11、级地，并按弱到强的顺序排列原则，切不可随便翻来覆去乱接，级间宁可接线长些，也要遵守这一规定。特别是变频头、再生头、调频头的地线安排要求更为严格，如有不当就会产生自激以致无法工作。调频头等高频电路常采用大面积包围式地线，以保证有良好的屏蔽效果。 强电流引线（公共地线、功效电源引线等）应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，也可减小寄生耦合而产生的自激。 阻抗高的走线尽量短，阻抗低的接线长一些，因为阻抗高的走线容易发射和吸收信号，引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈元器件的基极走线、发射极引线等均属低阻抗走线。 在对进出接线端进行布置时，相关联的两引线端的距离不要太大，一般为0.20.3in较合适
12、。进出接线端尽可能集中在12个侧面，不要过于分散。 在保证电力性能要求的前提下，设计时应力求合理走线，并按一定顺序要求走线，力求直观，便于安装和检修。焊盘规则焊盘是印制电路板上最常见的组件，合理设计焊盘有助于提高电路板的强度便于元器件的焊接等。在设计焊盘时应注意如下几点： 焊盘的内孔尺寸必须从原件引线直径和公差尺寸及镀锡厚度、孔径公差、空金属化电镀层的厚度等方面考虑。 焊盘中心孔要比元器件引线直径稍大一些。通常情况下，以金属引脚直径加上0.2mm作为焊盘内孔直径，焊盘太大易形成虚焊。 焊盘外径应该为焊盘孔径加上1.2mm,对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取焊盘孔径加上1.0mm. 当焊盘直径
13、为1.5mm时，为了增加焊盘的抗剥离强度，可采用方形焊盘。焊盘孔边缘到电路板边缘的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。 当与焊盘连接的铜膜线较细时，要将焊盘与铜膜线之间的连接设计成泪滴状，这样可以使焊盘不容易被剥离，而铜膜线与焊盘之间的连线不易断开。 相邻的焊盘要避免有锐角。大面积填充规则电路板上大面积填充的目的是为了散热和减少干扰。为了避免焊接好似产生的热量是电路板产生气体而无处排放，导致铜膜脱落，应该在大面积填充上开窗，后者使填充为网格状。使用敷铜也可以达到抗干扰的目的，而且敷铜可以自动绕过焊盘并谅解地线。跨接线规则在单面板的电路设计中，当有些店和线无法连接时，通常的做法是使
14、用跨接线。所谓“跨接线”就是一根焊接这些无法连接的点和线的导线。跨接线的长度应该选择以下几种：6mm、8mm和10mm。一般不推荐使用跨接线。因为使用跨接线容易引起电路板上的信号产生干扰，应该在电路板布线时一次布线成功，尽量避免使用跨接线。印制电路板的抗干扰规则印制电路板的抗干扰设计与具体点路有着密切的关系，常用的几点印制电路板抗干扰设计措施有： 根据印制电路板电流的大小，尽量加粗电源线的宽度，减少环路电阻。 使电源线、地线的走线和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。 数字信号地线与模拟信号地线分开。 若电路板上既有数字逻辑电路又有模拟电路，则应使它们尽量分开。 低频电路的地线应尽量
15、采用单点并连接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路则宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元器件周围尽量用栅格状的大面积铜箔。 地线应尽量加粗。若地线用很细的线条，则接地点位随电流的变化为变化，这样使得抗噪声性能降低。因此应将地线加粗，使它能通过3倍于印制板上的允许电流。如有可能，地线应该在23mm以上。 地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板，其接地电路构成闭环能提高抗噪声能力。去耦电容放置规则在设计印制电路板时，经常需要在各个关键部位配置适当的去耦电容。去耦电容的一般配置原则如下： 电源输入端跨界10100uf的电解电容，如有可能，接100uf以上的更好。 原则上每个集成电路芯片都应该布置一个0.01PF的瓷片电容；如遇印制板间隙不够，可每48个芯片布置一个110PF的钽电容。 对于抗噪声能力弱、关断时电源变化大的元器件，如RAM、ROM存储元器件，应在芯片的电源线和地线之间接入去耦电容。 电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。 在印制板中有接触器、继电器、按钮等元器件时，操作它们时均会产生较大的火花放电，因此必须采用RC电路来吸收放电电流。一般R取12K,C取2.247uF
