1、談手動(dòng)方式在PCB的運(yùn)用 1引言 元器件布局實(shí)際上就是如何在一塊印制電路板上放置元件，布局是否合理，直接關(guān)系到布線的效果。常規(guī)教學(xué)中大多數(shù)是直接利用Protel99SE提供了自動(dòng)布局、自動(dòng)布線的功能；我個(gè)人認(rèn)為對(duì)于簡(jiǎn)單的印制電路板圖設(shè)計(jì)，完全可以省略原理圖繪制階段而直接進(jìn)入印制電路板的布局設(shè)計(jì)；對(duì)于比較復(fù)雜的電路，雖然自動(dòng)布局快捷高效，但對(duì)于不合理的地方，仍然采用手工方式對(duì)布局進(jìn)行調(diào)整。本文介紹Protel99SE在印制電路板設(shè)計(jì)中，如何利用手工布局與手動(dòng)布線來(lái)生成單面板并給出了具體的操作方法。下面，以制一個(gè)簡(jiǎn)單電路的單面印制電路板為例，其原理圖如圖1所示，來(lái)介紹如何進(jìn)行手工布局和手動(dòng)布線。

2、2布局 2.1設(shè)置布局范圍 新建一個(gè)PCB文件時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)信號(hào)層為兩層，即頂層和底層。我們采用單面板結(jié)構(gòu)，需要以下工作層面。頂層：放置元器件，底層：也是焊接層，單面板中焊接層是惟一可以布線的工作層，機(jī)械層：可用于設(shè)置電路板的物理尺寸、數(shù)據(jù)標(biāo)記、過(guò)孔、裝配說(shuō)明以及其他的機(jī)械信息，頂層絲印層：顯示元件的輪廓和標(biāo)注字符，禁止布線層：用于繪制印制電路板的邊框，多層：用于顯示焊盤。執(zhí)行菜單命令Design/options，在彈出的對(duì)話框中打開(kāi)所需要的工作層。電路板都有外形及一定的尺寸，可以在禁止布線層通過(guò)畫線的方法，確定電路板的外形尺寸。定義該板為長(zhǎng)方形，X方向長(zhǎng)2360mil，Y方向高2560mil。

3、 2.2加載封裝庫(kù) 不論是采用手工還是自動(dòng)布線，都必須首先裝入元器件封裝庫(kù)。在PCB管理器中，執(zhí)行菜單命令Design/Add/Remove，系統(tǒng)會(huì)彈出添加/刪除元器件庫(kù)對(duì)話框。在彈出的PCBLibraries對(duì)話框中，加載元件封裝庫(kù)為Advpcb.ddbPcbFootprints.lib和InternationalRectifiers.ddbInternationalRectifiers.lib,單擊OK按鈕，完成操作。 2.3手工布局與布局的調(diào)整 加載元件庫(kù)后，就可向電路板上放置元器件。放置元器件后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求輸入端放置兩個(gè)用于引入交流電焊盤，并標(biāo)注為15v；輸出端放置兩個(gè)用于輸出直流電

4、焊盤，并分別標(biāo)注為“-”和“+”。放置元件、焊盤和字符串之前對(duì)電路板的布局有一個(gè)大概的規(guī)劃，放置元件時(shí)，一次到位，以節(jié)省時(shí)間。雖將元件放置到印制電路板上，但元件的位置未必合理和均勻，元件的排列未必整齊、美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，所以有必要對(duì)某些元件的位置進(jìn)行調(diào)整，元器件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致。元件的標(biāo)注要盡量靠近元件，以指示元件的位置；標(biāo)注的方向盡量統(tǒng)一，排列有序。經(jīng)過(guò)手工布局和布局調(diào)整之后，整個(gè)布局如圖2所示。 3布線 完成布局之后就可以進(jìn)行布線了。布線操作就是根據(jù)原理圖中元件之間的連接關(guān)系，在各元件的焊盤之間放置導(dǎo)線。當(dāng)然布線一般要遵循的原則從焊接面看，布線方向最好與電路圖走線方向相一致

5、；阻抗高的走線盡量短，阻抗低的走線可長(zhǎng)一些；相鄰導(dǎo)線之間要有一定的絕緣距離；在保證電路性能要求的前提下，少用外接跨線，走線盡量少拐彎，力求線條簡(jiǎn)單明了。在布線的繪制過(guò)程中，可以用shift+空格鍵來(lái)切換導(dǎo)線的模式。在放置導(dǎo)線過(guò)程中，還可以使用空格鍵來(lái)切換導(dǎo)線的方向。 3.1手動(dòng)布線 單面板布線只能在BottomLayer進(jìn)行，其操作步驟如下：（1）單擊工作區(qū)下方的BottomLayer，將布線層設(shè)置為底層。（2）用鼠標(biāo)單擊布線工具欄中的連線按鈕，進(jìn)入處于布線狀態(tài)。（3）根據(jù)原理圖中元器件連接關(guān)系，移動(dòng)鼠標(biāo)，正確放置每一條連線。當(dāng)光標(biāo)變成十字形，將光標(biāo)移到導(dǎo)線的起點(diǎn)焊盤，出現(xiàn)一個(gè)空心的八角形，說(shuō)

6、明會(huì)形成有效的電氣連接，這時(shí)單擊左鍵確定起點(diǎn)，然后將光標(biāo)移動(dòng)到導(dǎo)線的終點(diǎn)焊盤，當(dāng)出現(xiàn)空心八角形的時(shí)候，再單擊鼠標(biāo)左鍵一條導(dǎo)線被繪制出來(lái)。放置折線時(shí)，與放置直線不同的是當(dāng)導(dǎo)線出現(xiàn)90成45轉(zhuǎn)折時(shí)，在終點(diǎn)要雙擊鼠標(biāo)左鍵；（4）單擊鼠標(biāo)右鍵，結(jié)束放置導(dǎo)線命令狀態(tài)。 3.2強(qiáng)電流引線加寬 強(qiáng)電流引線應(yīng)盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。所以需要將電源線、接地線和一些通過(guò)電流較大的導(dǎo)線加寬，如線寬從10mil變?yōu)?0mil。經(jīng)過(guò)上述布線和調(diào)整操作后，該電路的印制電路板圖手工布局和手動(dòng)布線的設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束，其結(jié)果如圖3所示。 4結(jié)語(yǔ) 總之，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生在簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)中運(yùn)用“自動(dòng)”改“手動(dòng)”的功能，克服了常規(guī)繪圖的局限性，讓學(xué)生充分了解Protel99SE快捷實(shí)用的操作界面及良好的開(kāi)放性，為學(xué)生提供了創(chuàng)造性現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)手段，使學(xué)生能快捷