Protel99入门、布线规则及快速制板流程

Protel99介绍Pretel99软件的简单介绍。Protel99原理图绘制的方法介绍。Protel99PCB的画法及印制板画图的注意事项。Protel99元器件封装自制方法。Protel99的发展与演变随着现代科技日新月异地发展，现代电子工业也取得了长足的进步，大规模、超大规模集成电路的使用使印制电路板的走线愈加精密和复杂，传统的手工设计和制作印制电路板的方法已越来越难以适应生产的需要。为了解决这个问题，各类电路CAD（计算机辅助设计）软件应运而生，Protel就是这类软件的杰出代表。Protel99的特点Protel是ProtelTechnology公司的产品，它是一个基于Windows平台的32位EDA（ElectronicDesignAutomation）设计系统，具有丰富多样的编辑功能、强大便捷的自动化设计能力、完善有效的检测工具、灵活有序的设计管理手段，它为用户提供了极其丰富的原理图元件库、PCB元件库以及出色的在线库编辑和库管理，良好的开放性还使它可以兼容多种格式的设计文件。Protel99还支持Windows平台上的所有输出外设，提供高分辨率的光绘文件，使用户可以轻松地控制电子线路设计的全过程。原理图设计系统的特点分层次组织的设计环境强大的元件及元件库的组织功能方便易用的连线工具强大的编辑功能设计检验与印制电路板设计系统的紧密连接自定义原理图模板高质量的输出印制电路板（PCB）设计系统的特点丰富的设计法则易用的编辑环境轻松的交互性手动布线简便的封装形式的编辑及组织高智能的基于形状的自动布线功能万无一失的设计效验Protel99的体系结构Protel99虽然包含有数目众多的服务器程序，但基本上可以分为5个组件：原理图设计组件PCB设计组件自动布线组件可编程逻辑器件组件电路仿真组件Protel99的文件组成“Backup”子目录：当前打开的设计数据库文件每到设定时间后，系统会自动地为其进行备份，自动备份的文件就放在这个目录之中。“Examples”子目录：保存Protel99自带的例子文件，新建的文件系统默认存在该目录下。“Help”子目录：保存Protel99的帮助文件。“Library”子目录：该目录存放所有的自带库文件，其下还有5个子目录，分别存放PCB元件库、PLD元件库、原理图元件库、信号完整性库和仿真元件库。“System”子目录：存放Protel99中的服务器程序文件。Protel99的文件类型文档扩展名类型说明.bk*自动备份文件.ddb设计数据库文件.lib元件库文件.net网络表文件.pcb印制电路板文件.pld可编程逻辑器件描述文件.prj项目文件.rep报告文件.sch原理图文件.txt文本文件电路板设计的基本步骤原理图的设计产生网络表印制电路板的设计制作PCB的步骤:画出PCB电路图。将PCB电路图打印在转印纸上，注意要打印在光滑的一面上，这样才可以转印到铜板上。将打印好的图有墨的一面和打磨好的铜板对好，贴在一起。将贴好的板子在热转印机里转印，将墨从纸上印到铜板上。小心的将纸揭开撕下，将铜板放在腐蚀液里腐蚀，待板子上多余的铜被腐蚀掉以后，将板子取出，用清水冲洗干净，在板子固定位置上打好洞，并用砂纸打磨掉墨。涂好松香水，准备焊接。绘制PCB图注意的几个问题：检查元件在二维、三维空间上是否有冲突？元件布局是否疏密有序，排列整齐？元件是否便于更换，插件是否方便？热敏元件与发热元件是否有距离？调整可调元件的放置是否调整方便？信号流程是否流畅且互连最短？插头、插座等机械设计是否矛盾？元件焊盘是否足够大？需要散热的地方是否安装了散热片？走线规律1、走线方式尽量走短线，特别是小信号(12mil)。2、走线形状同一层走线改变方向时，应走斜线。3、电源线与地线的设计40－100mil，高频线用地线屏蔽。4、多层板走线方向相互垂直，层间耦合面积最小；禁止平行走线。5、焊盘设计的控制检查走线1、间距是否合理，是否满足生产要求。线宽最细为12mil，线距最小为15mil。2、电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗）。通常信号线的宽度小于电源线宽度小于地线宽度。3、对于关键的信号线是否采取了最佳措施，输入线及输出线要明显地分开。小信号线一定要和大信号线进行隔离。4、模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。最后采用一点接地的方式进行连接。5、后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短路。6、对一些不理想的线形进行修改。7、在PCB上是否加有工艺线？阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否合适，字符标志是否压在器件焊盘上，以免影响电装质量。8、多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小，如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。高频PCB的设计（1）高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须的，也是降低干扰的有效手段。当然板子层数越多，工艺就越复杂，成本也越高。（2）高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折，可用45°折线或圆弧转折，满足这一要求可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。（3）高频电路器件管脚间的引线越短越好。（4）高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔（Via）越少越好，据测，一个过孔可带来约0.5pF的分布电容，减少过孔数能显著提高速度。（5）高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”，若无法避免平行分布，可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免，但是在相邻的两个层，走线的方向务必取为相互垂直。（6）对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施，即绘制所选对象的外轮廓线。利用此功能，可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理，当然，把此功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非常有益。（7）各类信号走线不能形成环路，地线也不能形成电流环路（8）每个集成电路块的附近应设置一个高频去耦电容。（9）模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节。在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠，在电路原理图上对它一般不予表达，由此形成的网络表（netlist）就不包含这类元件，布线时就会因此而忽略它的存在。针对此现实，可在原理图中把它当做电感，在PCB元件库中单独为它定义一个元件封装，布线前把它手工移动到靠近公共地线汇合点的合适位置上。(10)模拟电路与数字电路应分开布置，独立布线后应单点连接电源和地，避免相互干扰。（11）DSP、片外程序存储器和数据存储器接入电源前，应加滤波电容并使其尽量靠近芯片电源引脚，以滤除电源噪声。另外，在DSP与片外程序存储器和数据存储器等关键部分周围建议屏蔽，可减少外界干扰。（12）片外程序存储器和数据存储器应尽量靠近DSP芯片放置，同时要合理布局，使数据线和地址线长短基本保持一致，尤其当系统中有多片存储器时要考虑时钟线到各存储器的时钟输入距离相等或可以加单独的可编程时钟驱动芯片。对于DSP系统而言，应选择存取速度与DSP相仿的外部存储器，不然DSP的高速处理能力将不能充分发挥。DSP指令周期为纳秒级，因而DSP硬件系统中最易出现的问题是高频干扰，因此在制作DSP硬件系统的印制电路板(PCB)时，应特别注意对地址线和数据线等重要信号线的布线要做到正确合理。布线时尽量使高频线短而粗，且远离易受干扰的信号线，如模拟信号线等。当DSP周围电路较复杂时，建议将DSP及其时钟电路、复位电路、片外程序存储器、数据存储器制作成最小系统，以减少干扰。（13）当本着以上原则，熟练设计工具的使用技巧以后，经过手工布线完成后，高频电路为了提高系统的靠性和可生产性，一般都需要利用高级的PCB仿真软件进行仿真。•打印好的PCB图打印的时候注意：1、如果打印的是双面的图纸，要注意将顶层的图纸翻转一下；2、打印时如果发现有少部分的墨迹不清晰，可以暂时不管，待转印完了以后再处理，不必重新打印；3、打印时一定要把墨打印在光滑的一面上，否则是没法转印的。转印的方法和注意事项转印的时候首先要注意转印机的温度，最好在80℃以上时再将转印的板子放进去。放入板子以前，仔细检查粘好的纸是否有翘起，如果有，请处理好再放入，否则纸有可能卡在转印机内，造成机器损坏。转印的时候通常将有贴纸的一面向上。转印后要注意，板子温度高，要避免烫伤。待板子温度降低后，揭下转印纸，注意要轻，避免铜板上墨迹被挂掉。揭下纸以后仔细检查铜板上的墨迹和所画PCB是否一致，有无掉线线的情况，如有，必须用记号笔进行补画，因为没有墨迹盖住的地方在腐蚀中将被腐蚀掉。有墨迹的线，就是我们的电路版上的铜线。腐蚀过程中注意的问题转印好的电路板，有黑线的就是我们需要的导线，没有墨迹的地方在腐蚀的过程中将被腐蚀掉。腐蚀过程中注意的问题腐蚀之前应在板子的过程中边缘角上打洞，用线（不可以是金属线）拴住，这样方便腐蚀完后取出板子。腐蚀过程中可以不断晃动板子以加快腐蚀速度，在一般情况下，不要长时间待在腐蚀液旁边，腐蚀过程中会产生一些氯气，这些气体是有毒的，所以腐蚀要在通风的地方进行。腐蚀液由浓盐酸和双氧水构成，如果溅在皮肤上不要惊慌，可用清水冲洗就可以了，不会有过多伤害。在腐蚀过程中，切记不可用尖物去搅动，这样容易划坏线，造成板子的报废。腐蚀到多余的铜消失以后就应立即将板子取出，以免将线过量腐蚀。腐蚀好电路板后注意的问题腐蚀好后经过打磨的电路板腐蚀好电路板后注意的问题腐蚀好板子以后，将板子从腐蚀液中取出，用0号砂纸对板子进行打磨，打磨掉表面的墨迹即可，然后检查线路有无断路、短路现象，接下来在焊盘上打洞，打洞完成后在将表面打磨光滑，涂上松香水。这样就完成了一块电路板的制作。可以开始在上面焊接各种器件了。