基于Protel DXP软件的PCB编辑技巧解析

电子工程师 2019-08-14 1326

EDA/IC设计

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描述

一、放置坐标指示

放置坐标指示可以显示出PCB板上任何一点的坐标位置。

启用放置坐标的方法如下：从主菜单中执行命令 Place/Coordinate ，也可以用元件放置工具栏中的（Place Coordinate）图标按钮。

进入放置坐标的状态后，鼠标将变成十字光标状，将鼠标移动到合管的位置，单击鼠标确定放置，如图1所示。

PCB板

图 1 坐标指示放置

坐标指示属性设置可以通过以下方法之一：

·在用鼠标放置坐标时按 Tab 键，将弹出 Coordinate （坐标指示属性）设置对话框，如图2 所示。

PCB板

图 2坐标指示属性设置

·对已经在 PCB 板上放置好的坐标指示，直接双击该坐标指示也将弹出 Coordinate 属性设置对话框。

坐标指示属性设置对话框中有如下几项：

·Line Width：用于设置坐标线的线宽。

·Text Width ：用于设置坐标的文字宽度。

·Text Height ：用于设置坐标标注所占高度。

·Size ：用于设置坐标的十字宽度。

·Location X 和 Y ：用于设置坐标的位置 x 和 y 。

·Layer 下拉列表：用于设置坐标所在的布线层。

·Font 下拉列表：用于设置坐标文字所使用的字体。

·Unit Style 下拉列表：用于设置坐标指示的放置方式。有 3 种放置方式，分别为 None （无单位）、 Normal （常用方式）和 Brackets （使用括号方式）。

·Locked 复选项：用于设置是否将坐标指示文字在 PCB 上锁定。

二、距离标注

在电路板设计中，有时对元件或者电路板的物理距离要进行标注，以便以后的检查使用。

1 ．放置距离标注的方法

先将 PCB 电路板切换到 Keep-out Layer 层，然后从主菜单执行命令 Place/Dimension/Dimension ，也可以用元件放置工具栏中的 Place Standard Dimension 按钮。

进入放置距离标注的状态后，鼠标变成如图3所示的十字光标状。将鼠标移动到合适的位置，单击鼠标确定放置距离标注的起点位置。移动鼠标到合适位置再单击，确定放置距离标注的终点位置，完成距离标注的放置，如图 4所示。系统自动显示当前两点间的距离。

PCB板 PCB板

图3 放置距离标注起点图 4放置距离标注终点

2 ．属性设置

属性设置的方法如下：

·在用鼠标放置距离标注时按 Tab 键，将弹出 Dimension （距离标注属性）设置对话框，如图5所示。

PCB板

图 5 距离标注设置对话框

·对已经在 PCB 板上放置好的距离标注，直接双击也可以弹出距离标注属性设置对话框。

距离属性设置对话框中有如下几项：

·Start X 和 Y ：用于设置距离标注的起始坐标 x 和 y 。

·Line Width ：用于设置距离标注的线宽。

·Text Width ：用于设置距离标注的文字宽度。

·Height ：用于设置距离标注所占高度。

·End X 和 Y ：用于设置距离标注的终止坐标 x 和 y 。

·Text Height ：用于设置距离标注文字的高度。

·Layer 下拉列表：用于设置距离标注所在的布线层。

·Font 下拉列表：用于设置距离标注文字所使用的字体。

·Locked 复选项：用于设置该距离注释是否要在 PCB 板上固定位置。

·Unit Style 下拉列表：用于设置距离单位的放置。有 3 种放置方式，分别为 None （无单位）、 Normal （常用方式）和 Brackets （使用括号方式）。效果分别如图6、图7和图 8所示。

PCB板 PCB板 PCB板

图6none 风格图 7 Nomal 风格图8 Brackets 风格

三、敷铜

通常的 PCB 电路板设计中，为了提高电路板的抗干扰能力，将电路板上没有布线的空白区间铺满铜膜。一般将所铺的铜膜接地，以便于电路板能更好地抵抗外部信号的干扰。

1 ．敷铜的方法

从主菜单执行命令 Place/Polygon Plane …，也可以用元件放置工具栏中的 Place Polygon Plane 按钮。

进入敷铜的状态后，系统将会弹出 Polygon Plane （敷铜属性）设置对话框，如图 9所示。

PCB板

图 9敷铜属性设置对话框

在敷铜属性设置对话框中，有如下几项设置：

·Surround Pads With 复选项：用于设置敷铜环绕焊盘的方式。有两种方式可供选择： Arcs （圆周环绕）方式和 Octagons （八角形环绕）方式。两种环绕方式分别如图 10和图11 所示。

PCB板 PCB板

图10 圆周环绕方式图11 八角形环绕方式

·Grid Size ：用于设置敷铜使用的网格的宽度。

·Track Width ：用于设置敷铜使用的导线的宽度。

·Hatching Style 复选项：用于设置敷铜时所用导线的走线方式。可以选择 None （不敷铜）、 90 ° 敷铜、 45 ° 敷铜、水平敷铜和垂直敷铜几种。几种敷铜导线走线方式分别如图12 、13 、14 、15 、16 所示。当导线宽度大于网格宽度时，效果如图17

PCB板 PCB板 PCB板

图 12 None 敷铜图 13 90 ° 敷铜图 14 45 ° 敷铜

PCB板 PCB板 PCB板

图15 水平敷铜图16 垂直敷铜图17 实心敷铜

·Layer 下拉列表：用于设置敷铜所在的布线层。

·Min Prim Length 文本框：用于设置最小敷铜线的距离。

·Lock Primitives 复选项：是否将敷铜线锁定，系统默认为锁定。

·Connect to Net 下拉列表：用于设置敷铜所连接到的网络，一般设计总将敷铜连接到信号地上。

·Pour Over Same Net 复选项：用于设置当敷铜所连接的网络和相同网络的导线相遇时，是否敷铜导线覆盖铜膜导线。

·Remove Dead Coper 复选项：用于设置是否在无法连接到指定网络的区域进行敷铜。

2 ．放置敷铜

设置好敷铜的属性后，鼠标变成十字光标表状，将鼠标移动到合适的位置，单击鼠标确定放置敷铜的起始位置。再移动鼠标到合适位置单击，确定所选敷铜范围的各个端点。

必须保证的是，敷铜的区域必须为封闭的多边形状，比如电路板设计采用的是长方形电路板，是敷铜区域最好沿长方形的四个顶角选择敷铜区域，即选中整个电路板。

敷铜区域选择好后，右击鼠标退出放置敷铜状态，系统自动运行敷铜并显示敷铜结果。

四、补泪滴

在电路板设计中，为了让焊盘更坚固，防止机械制板时焊盘与导线之间断开，常在焊盘和导线之间用铜膜布置一个过渡区，形状像泪滴，故常称做补泪滴（ Teardrops ）。

泪滴的放置可以执行主菜单命令 Tools/Teardrops… ，将弹出如图18 所示的 Teardrop ptions （泪滴）设置对话框。

PCB板

图18 泪滴设置对话框

接下来，对泪滴设置对话框中的各个选项区域的作用进行相应的介绍。

① General 选项区域设置

General 选项区域各项的设置如下：

·All Pads 复选项：用于设置是否对所有的焊盘都进行补泪滴操作。

·All Vias 复选项：用于设置是否对所有过孔都进行补泪滴操作。

·Selected Objects Only 复选项：用于设置是否只对所选中的元件进行补泪滴。

·Force Teardrops 复选项：用于设置是否强制性的补泪滴。

·Create Report 复选项：用于设置补泪滴操作结束后是否生成补泪滴的报告文件。

② Action 选项区域设置

Action 选项区域各基的设置如下：

·Add 单选项：表示是泪滴的添加操作。

·Remove 单选项：表示是泪滴的删除操作。

③ teardrop Style 选项区域设置

Teardrop Style 选项区域各项的设置介绍如下：

·Arc 单选项：表示选择圆弧形补泪滴。

·Track 单选项：表示选择用导线形做补泪滴。

所有泪滴属性设置完成后，单击 OK 按钮即可进行补泪滴操作。使用圆弧形补泪滴的方法操作结束后如下图19 所示。

PCB板

图19 补泪滴效果示意图

电路板设计中抗干扰的措施还可以采取包地的办法，即用接地的导线将某一网络包住，采用接地屏蔽的办法来抵抗外界干扰。

网络包地的使用步骤如下：

1.选择需要包地的网络或者导线。从主菜单中执行命令 Edit/Select/Net ，光标将变成十字形状，移动光标一要进行包地的网络处单击，选中该网络。如果是元件没有定义网络，可以执行主菜单命令 Select/Connected Copper 选中要包地的导线。

2.放置包地导线。从主菜单中执行命令 Tools/Outline Selected Objects 。系统自动对已经选中的网络或导线进行包地操作。包地操作前和操作后如图20 和图21 所示。

PCB板

图20 包地操作前效果图图21 包地操作后效果图

3.对包地导线的删除。如果不再需要包地的导线，可以在主菜单中执行命令 Edit/Select/Connected Copper 。此时光标将变成十字形状，移动光标选中要删除的包地导线，按 Delect 键即可删除不需要的包地导线。

Protel DXP高级编辑技巧 2

五、放置文字

有时在布好的印刷板上需要放置相应元件的文字（ String ）标注，或者电路注释及公司的产品标志等文字。

必须注意的是所有的文字都放置在 Silkscreen （丝印层）上。

放置文字的方法包括：执行主菜单命令 Place/String ，或单击元件放置工具栏中的（ Place String ）按钮。

选中放置后，鼠标变成十字光标状，将鼠标移动到合适的位置，单击鼠标就可以放置文字。系统默认的文字是 String ，可以用以下的办法对其编辑。

可用以下两种方法对 String 进行编辑。

● 在用鼠标放置文字时按 Tab 键，将弹出 String （文字属性）设置对话框，如图22 所示。

PCB板

图22 文字属性设置对话框

对已经在 PCB 板上放置好的文字，直接双击文字，也可以弹出 String 设置对话框。

其中可以设置的项是文字的 Height （高度）、 Width （宽度）、 Rotation （放置的角度）和入置的 x 和 y 的坐标位置 Location X/Y 。

在属性“ Properties ”选项区域中，有如下几项：

Text 下拉列表：用于设置要放置的文字的内容，可根据不同设计需要而进行更改。

Layer 下拉列表：用于设置要放置的文字所在的层面。

Font 下拉列表：用于设置放置的文字的字体。

Locked 复选项：用于设定放置后是否将文字固定不动。

Mirror 复选项：用于设置文字是否镜像放置。

六、放置过孔

当导线从一个布线层穿透到另一个布线层时，就需要放置过孔（ Via ）；过孔用于是同板层之间导线的连接。

① 放置过孔的方法

可以执行主菜单命令 Place/Via ，也可以单击元件放置工具栏中的 Place Via 按钮。

进入放置过孔状态后，鼠标变成十字光标状，将鼠标移动到合适的位置，单击鼠标，就完成了过孔的放置。

② 过孔的属性设置

过孔的属性设置有以下两种方法：

● 在用鼠标放置过孔时按 Tab 键，将弹出 Via （过孔属性）设置对话框，如图23 所示。

PCB板

图23 过孔属性设置对话框

● 对已经在 PCB 板上放置好的过孔，直接双击，也可以弹出过孔属性设置对话框。过孔属性设置对话框中可以设置的项目有：

Hole Size ：用于设置过孔内直径的大小

Diameter ：用于设置过孔的外直径大小。

Location ：用于设置过孔的圆心的坐标 x 和 y 位置。

Start Layer ：用于选择过孔的起始布线层。

End Layer 下拉列表：用于选择过孔的终止布线层。

Net 下拉列表：用于设置过孔相连接的网络。

Testpoint 复选项：用于设置过孔是否作为测试点，注意可以做测试点的只有位于顶层的和底层的过孔。

Locked 复选项：用于设定放置过孔后是否将过孔固定不动。

Solder Mask Expansions ：设置阻焊层。

七、放置焊盘

1 ．放置焊盘的方法

可以执行主菜单中命令 Place/Pad ，也可以用元件放置工具栏中的 Place Pad 按钮。

进入放置焊盘（ Pad ）状态后，鼠标将变成十字形状，将鼠标移动到合适的位置上单击就完成了焊盘的放置。

2 ．焊盘的属性设置

焊盘的属性设置有以下两种方法：

● 在用鼠标放置焊盘时，鼠标将变成十字形状，按 Tab 键，将弹出 Pad （焊盘属性）设置对话框，如图24 所示。

PCB板

图24 焊盘属性设置对话框

● 对已经在 PCB 板上放置好的焊盘，直接双击，也可以弹出焊盘属性设置对话框。在焊盘属性设置对话在框中有如下几项设置：

Hole Size ：用于设置焊盘的内直径大小。

Rotation ：用一设置焊盘放置的旋转角度。

Location ：用于设置焊盘圆心的 x 和 y 坐标的位置。

Designator 文本框：用于设置焊盘的序号。

Layer 下拉列表：从该下拉列表中可以选择焊盘放置的布线层。

Net 下拉列表：该下拉列表用于设置焊盘的网络。

Electrical Type 下拉列表：用于选择焊盘的电气特性。该下拉列表共有 3 种选择方式： Load （节点）、 Source （源点）和 Terminator （终点）。

Testpoint 复选项：用于设置焊盘是否作为测试点，可以做测试点的只有位于顶层的和底层的焊盘。

Locked 复选项：选中该复选项，表示焊盘放置后位置将固定不动。

Size and Shape 选项区域：用于设置焊盘的大小和形状

X-Size 和 Y-Size ：分别设置焊盘的 x 和 y 的尺寸大小。

Shape 下拉列表：用于设置焊盘的形状，有 Round （圆形）、 Octagonal （八角形）和 Rectangle

（长方形）。

Paste Mask Expansions 选项区域：用于设置助焊层属性。

Solder Mask Expansions 选项区域：用于设置阻焊层属性。

八、放置填充

铜膜矩形填充（ Fill ）也可以起到导线的作用，同时也稳固了焊盘。

1 ．放置填充的方法

可以执行主菜单命令 Place/Fill ，也可以用元件放置工具栏中的 Place Fill 按钮。

进入放置填充状态后，鼠标变成十字光标状，将鼠标移动到合适的位置拖动出一个矩形范围，完成矩形填充的放置。

2 ．填充的属性设置

填充的属性设置有以下两种方法：

● 在用鼠标放置填充的时候按 Tab 键，将弹出 Fill （矩形填充属性）设置对话框，如图25 所示。

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图25 矩形填充属性设置

● 对已经在 PCB 板上放置好的矩形填充，直接双击也可以弹出矩形填充属性设置对话框。

矩形填充属性设置对话框。

矩形填充属性设置对话框中有如下几项：

Corner X 和 Y ：设置矩形填充的左下角的坐标。

Corner X 和 Y ：设置矩形填充的右上角的坐标。

Rotation ：设置矩形填充的旋转角度。

Layer 下拉列表：用于选择填充放置的布线层。

Net 下拉列表：用于设置填充的网络。

Locked 复选项：用于设定放置后是否将填充固定不动。

Keepout 复选项：用于设置是否将填充进行屏蔽。

九、多层板的设计

多层板中的两个重要概念是中间层（ Mid-Layer ）和内层（ Intermal Plane ）。其中中间层是用于布线的中间板层，该层所布的是导线。而内层是不用于布线的中间板层，主要用于做电源支或者地线层，由大块的铜膜所构成。

Protel DXP 中提供了最多 16 个内层， 32 个中间层，供多层板设计的需要。在这里以常用的四层电路板为例，介绍多层电路板的设计过程。

1．内层的建立

对于 4 层电路板，就是建立两层内层，分别用于电源层和地层。这样在 4 层板的顶层和低层不需要布置电源线和布置地线，所有电路元件的电源和地的连接将通过盲过孔的形式连接两层内层中的电源和地。

内层的建立方法是：打开要设计的 PCB 电路板，进入 PCB 编辑状态。如图26 所示是一幅双面板的电路图，其中较粗的导线为地线 GND 。

然后执行主菜单命令 Design/Layer Stack Manager… ，系统将弹出 Layer Stack Manager （板层管理器）对话框。

在板层管理器中，单击 Add Plane 按钮，会在当前的 PCB 板中增加一个内层，在这时要添加两个内层，添加了两个内层的效果如图27 所示。

PCB板

图26 双面板电路图举例

PCB板

图27 增加两个内层的 PCB 板

用鼠标选中第一个内层（ IntermalPlanel ），双击将弹出 Edit Layer （内层属性编辑）对话框，如图28 所示。

PCB板

图28 内层属性编辑对话框

在图27 的内层属性编辑对话框中，各项设置说明如下：

Name 文本框；用于给该内层指定一个名字，在这里设置为 Power ，表示布置的是电源层。

Copper thickness 文本框：用于设置内层铜膜的厚度，这里取默认值。

Net Name 下拉列表：用于指字对应的网络名，对应 PCB 电源的网络名，这里定义为 VCC 。

Pullback ：用于设置内层铜膜和过孔铜膜不相交时的缩进值，这里取默认值。同样的，对另一个内层的属性指定为：

Name ：定为 Ground ，表示是接地层。

Net Name ：网络名字为 GND 。

对两个内层的属性指定完成后，其设置结果如图29 所示。

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图29 内层设置完成结果图

2．删除所有导线

内层设置完毕后，将重新删除以前的导线，方法是在主菜单下执行菜单命令 Tools/Un-Route/All ，将以前所有的导线删除。

3．重新布置导线

重新布线的方法是在主菜单下执行菜单命令 Auto Route/All 。 Protel 将对当前 PCB 板进行重新布线，布线结果如图30 所示。

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图30 多层板布线结果图

从图 7-30 中可以看出，原来 VCC 和 GND 的接点都不现用导线相连接，它们都使用过孔与两个内层相连接，表现在 PCB 图上为使用十字符号标注。

4．内层的显示

在 PCB 图纸上右击鼠标，在弹出的右键菜单中执行命令 Options/Board Layers&Colors ，系统将弹出 Board Layers and Colors （板层和颜色管理）对话框，如图31 所示。

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图31 板层和颜色管理对话框

在板层和颜色管理对话框中， Internal Planes 栏列出了当前设置的两层内层，分别为 Power 层和 Ground 层。用鼠标选中这两项的 Show 复选按钮，表示显示这两个内层。单击 OK 后退出。

再在 PCB 编辑界面下，右击鼠标，在弹出的快捷菜单中执行命令 Options/Show/ode… ，将弹出 Preferences （属性）设置对话框，并单击 Display 标签，将出现 Display 选项卡如图 7-32 所示。

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图32 显示属性设置对话框

在图31 中，选定 Display Options 选项区域下的 Single Layer Mode （单层显示模式）复选项，单击 OK 按钮后确定退出。

将板层切换到内层，如切换到“ Power ”层的效果如图33 所示。

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图33 内层显示效果图

如图32 所示，可以看到在网络名为 VCC 的网络标号的过孔处有一虚线圆，表示“VCC”电源内层的使用情况。

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