1、第5章 印制電路板（PCB）設計系統本章主要介紹PCB的設計基礎，包括PCB文件的創建，PCB編輯器的畫面管理，PCB放置工具欄的介紹，Protel DXP PCB的編輯功能以及些其他操作命令。通過本章學習，讀者應熟練掌握PCB的基本操作方法，為以后PCB的設計打下基礎。【實例5-1】PCB文件的創建1）在PCB編輯窗口左側的工作面板上，單擊左上角的【Files】標簽，打開【Files】面板，如圖5-1所示。圖5-1 【Files】面板2）單擊【Files】面板中【根據模板新建】標題欄下的“PCB Board Wizard”選項，啟動PCB文件生成向導，彈出PCB向導界面，如圖5-2所示。圖5

2、-2 啟動【Protel 2019新建電路板向導】3）單擊 下一步 按鈕，彈出如圖5-3所示的對話框，設置PCB采用的單位。對話框中提供了2個單選項，選擇【英制】時，系統的尺寸單位為mil，選擇【公制】時，單位為mm，默認單位為【英制】。圖5-3 【選擇電路板單位】4）單擊 下一步 按鈕，彈出5-4所示的對話框，提供了多種類型的標準PCB配置文件，可以根據需要選擇PCB的輪廓類型，選擇“PC-104 16 bit bus”選項，并在對話框右面預覽PCB外形。如果設計的PCB是非標準類型，可以在圖5-4所示的【選擇電路板配置文件】對話框列表中選擇“Custom”（自定義）類型，自行定義PCB規格

3、。此時，單擊“下一步”按鈕，彈出【選擇電路板詳情】對話框，可以定義PCB的外形輪廓、尺寸、邊界的寬度和內部截取的情況等參數。圖5-4 【選擇電路板配置文件】對話框5）單擊 下一步 按鈕，彈出如圖5-5所示的對話框，設置PCB層數，【信號層】的數目默認值為2，最大值為32，【內部電源層】的數目默認值為2，最大值為16。圖5-5 【選擇電路板層】對話框6）單擊 下一步 按鈕，彈出如圖5-6所示的對話框，設置PCB過孔的風格，可以選擇【只顯示過孔】或【只顯示盲孔或埋過孔】。圖5-6 【選擇過孔風格】對話框7）單擊 下一步 按鈕，彈出如圖5-7所示的對話框，選擇PCB上安裝的大多數元件的封裝類型和布線

4、規則。如果是【表面貼裝元件】，選擇【是】為雙面布放元件，選擇【否】為單面布放元件，默認為單面布放元件；如果是【通孔元件】，可以選擇在相鄰的焊盤中間允許布線的數目是【一條導線】、【兩條導線】還是【三條導線】，默認為【兩條導線】。圖5-7 【選擇元件和布線邏輯】8）單擊 下一步 按鈕，彈出如圖5-8所示的對話框，設置導線和過孔的尺寸。可在文本欄中輸入數值設置【最小導線尺寸】、【最小過孔寬】、【最小過孔孔徑】和相鄰導線間允許的【最小間距】。圖5-8 【選擇默認導線和過孔尺寸】對話框9）單擊 下一步 按鈕，彈出如圖5-9所示的對話框，完成PCB向導設置。圖5-9 【Protel 2019 電路板向導完

5、成】對話框10） 單擊 完成 按鈕，結束設計向導。系統會根據向導所做的設置建立一個PCB文件，默認文件為“PCB1.PcbDoc”，同時，打開PCB編輯器，在工作窗口顯示PCB板框。【實例5-2】利用PCB模板創建PCB1）在PCB編輯窗口左側的面板上，單擊【Files】標簽打開【Files】面板，選擇【根據模板新建】標題欄下的【PCB Template】選項，彈出如圖5-11所示的【Choose existing Document】對話框。圖5-11 【Choose existing Document】對話框2）在對話框中選擇需要用到的模板，單擊“打開”按鈕，即以選定的標準模板創建一個PCB

6、文件，默認的文件名“PCB1.PcbDoc”，同時打開PCB編輯器。3）保存建立的PCB文件。【實例5-3】利用菜單命令生成PCB文件1）按照第三章介紹的方法創建PCB項目“My_Design.PrjPCB”。2）在項目“My_Design.PrjPCB”中創建一個新的PCB文件，系統提供了多種命令可以創建PCB文件：（a）選擇【文件】/【創建】/【PCB文件】菜單命令(b)打開窗口左側的【Files】面板，單擊【新建】標題欄下的“PCB Files”選項(c)打開主頁面窗口，單擊“Printed Circuit Board Dedign”選項，打開【Printed Circuit Board

7、 Dedign】標簽頁，在【PCB Documents】標題欄下選擇“New Blank PCB Document”選項(d)打開【Projects】面板，在面板中單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【追加新文件到項目中】/【PCB】菜單命令3）執行上述任何一個命令，系統自動在【Projects】面板中的“My_Design.PrjPCB”項目下添加一個新的PCB文件，默認文件名為“PCB1.PcbDOC”，如圖5-12所示。4）保存PCB文件。選擇【文件】/【保存】菜單命令，在彈出的對話框中文件名欄內輸入“Dpj”，采用默認的擴展名，單擊“保存”按鈕，保存后的文件如圖5-13所示，同時，工作

8、區的文件標簽也相應的更新為“Dpj.PCBDOC”。圖5-12 在項目中創建PCB文件圖5-13 在項目中保存PCB文件【實例5-4】PCB窗口的管理我們就以Protel DXP自帶的PCB項目PCB Auto-Routing為例來展示如何管理PCB的窗口。1）單擊菜單中的【視窗】，會顯示如圖5-20所示的下拉菜單。圖5-20 【視窗】下的下拉菜單2）單擊【平鋪排列】，不同項目文件之間進行平鋪排列，如圖5-21所示。圖5-21 執行【平鋪排列】菜單命令3）單擊【水平排列】，不同項目之間進行水平層疊排列，如圖5-22所示。圖5-22 執行【水平排列】菜單命令4）單擊【垂直排列】，不同項目文件之間

9、進行垂直層疊排列，如圖5-23所示。圖5-23 執行【垂直排列】菜單命令5）單擊【關閉全部文件】，可以關閉所有文件。6）單擊【全部關閉】，可以關閉所有相關窗口。【實例5-5】放置一條導線1）設定當前的工作層位于頂層，執行【放置】/【交互式布線】命令，或者單擊【配線】工具欄中的 圖標，此時光標變成“十”字形，在起點處單擊鼠標確定即可。以焊盤、過孔、導線等實體為起始端畫線時，若“十”字光標放置在合適的位置處，會出現一個八角亮環，表明可以進行導線端點的確定操作，如圖5-33所示。注：如果焊盤、過孔、導線上并沒有出現八角形亮環而被確定為導線起點，則所放置的導線與焊盤、過孔或原有導線之間將不會建立電氣連

10、接關系。圖5-33 確定導線起點2）確定起點后，拖動光標開始導線的放置。在拐角處單擊鼠標左鍵確認，作為當前線段的終點，同時也作為下一段導線的起點，此時導線顯示的顏色為當前工作層頂層的顏色。繼續拖動鼠標，在需要換層處單擊鼠標左鍵后，按一下“+”鍵，切換到下一布線層（此處為底層），系統注：導線是由一系列的直線段組成的，放置過程中，每次改變方向時新的導線即會開始。按“Shift”和“Space”鍵可以切換選擇導線方向改變的模式，有5種：即任意角度的斜線、45直線、45弧線、90直線和90弧線。實際設計中，拐角應盡量大于90，避免90或90以下的拐角。自動放置過孔，如圖5-34所示。 圖5-34 切換

11、布線層3）單擊鼠標左鍵確定過孔位置，繼續拖動光標，在終點處單擊鼠標左鍵，完成導線的放置，此段導線顯示的顏色為當前工作層底層的顏色，如圖5-35所示。4）此時光標仍為“十”字形，系統處于導線放置狀態，可在新的起點繼續單擊鼠標左鍵放置導線，單擊鼠標右鍵或按“Esc”鍵可退出放置狀態。圖5-35 完成導線放置【實例5-6】放置矩形填充1）執行【放置】/【矩形填充】命令，或者單擊【配線】工具欄中的 圖標，顯示光標變成“十”字形，進入放置狀態。2）移動光標，在合適位置處單擊鼠標左鍵，確定矩形填充的一個頂點，拖動光標，調整矩形填充的尺寸大小，如圖5-41所示。3）單擊鼠標左鍵，確定矩形填充的對角頂點，如圖

12、5-42所示。4）此時拖動小方塊或小“十”字，可以調整矩形填充的大小、位置、旋轉角度等。5）調整完畢，再次單擊鼠標左鍵確定，完成矩形填充的放置，如圖5-43所示。圖5-41確定一個頂點圖5-42 確定對角頂點圖5-43放置矩形填充6)雙擊放置的矩形填充，打開如圖5-44所示的【矩形填充】屬性對話框。在該對話框內，可以詳細設置矩形填充的有關屬性。對于放置在信號層的矩形填充，應設置相應的網絡名稱，以便于區分。圖5-44 【矩形填充】對話框【實例5-7】PCB敷銅1)執行【放置】/【敷銅】命令，或者單擊【配線】工具欄中的 圖標，在打開的對話框中進行敷銅屬性的有關設置。2)設置完畢，單擊“確認”按鈕，關閉對話框，返回編輯窗口中，此時光標變成“十”字形。3) 單擊鼠標左鍵確定起點，移動光標到適當位置處，依次確定敷銅邊界的各個頂點，如圖5-46所示。圖5-