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电子制作实验室Protel电路板设计技巧探究

发表时间：2021/3/29 来源：《文化研究》2021年3月下作者：欧阳富安

[导读] 本文作者通过多年的Protel实验室教学和指导学生参加电子大赛的实践经验，总结出一些Protel电路板设计中的SCH原理图绘制和PCB设计方面的经验和技巧。目的是帮助电子设计爱好者少走弯路，轻松掌握Protel。

江西工程学院欧阳富安 338000

摘要：本文作者通过多年的Protel实验室教学和指导学生参加电子大赛的实践经验，总结出一些Protel电路板设计中的SCH原理图绘制和PCB设计方面的经验和技巧。目的是帮助电子设计爱好者少走弯路，轻松掌握Protel。
关键词：Protel；电路板设计；PCB；封装
        引言
        Protel是Protel公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，在工科院校和高等职业院校的实验室里一般都安装Protel软件，而且发挥着越来越大的作用。
        1.绘制SCH原理图的几点经验
        进入Protel 工具软件后，往往需要做的第一步是画SCH原理图，而这时打开的界面是一个最小比例的画图界面，必须通过按PgUp和PgDn来增缩图形比例，调整到一个合适的比例就可以画原理图了。初学者往往在入门时无所适从，其实只要牢记这两个按键就使问题迎刃而解。而且为使作图方便一般都选择“开启栅格显示”功能，这要在Design菜单中运行Options命令，Grids选择Visible即可。在画原理图时，经常的操作是“放置元件”，具体步骤是选择库文件（Libraries）下的某个元件例如选择RES2，然后按Place按钮，这时会出现随鼠标移动的十字光标，这里不用急着按左键放置，最恰当的做法是按下Tab键，可以在出现的Part中输入改变元件名称Desianatar，尤为重要的是选择好正确的元件封装形式Footprint.
        2.PCB设计的经验和技巧
        一般情况下我们使用PCB双面板就可以了，所以新建一个PCB文件时，需选择File菜单中New选项，选择其中的PCB Document类型，然后进入PCB文件编辑界面，这时会发现新建的PCB文件中没有Bottomoverlay层（即双面板的背面封装层，颜色应该为棕色），需要通过Design→ Options→Layers选项卡中把Bottom Overlay选中即可。而已有的Toplayer为正面连线层，画线为红色；Bottomlayer为背面连线层，画线为蓝色；Topoverlayer为正面封装层，封装线条为黄色。
        下一重要步骤就是如何绘制PCB文件图，这里要明白一个重要问题：我们画的不是原理图，而是元件的封装形式，所以元件的尺寸大小是要真实反映到PCB文件上的，这就涉及尺寸大小的单位问题。系统默认的单位是英制（mil），初学者常常喜欢转化为厘米或毫米来度量，实际的经验告诉我们：最好采用英制（mil）。原因是封装库中的元件的焊盘之间的距离都是以英制（mil）为单位的，比如电阻的封装AXIAL 1.0的两个焊盘之间的距离就是1000mil。而且DIP封装的芯片两管脚之间的距离也恰恰是整数100mil，画图时以英制为准更精确。而100mil=2.54mm，所以还需记住这个换算公式以便度量元器件实际尺寸。

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       有些元件的封装形式在封装库中就有，所以直接放置（Place）即可，比如几种常见元件的封装形式如下：
       1）0805 封装：主要是表贴电阻的封装形式，两个焊盘之间的距离是80mil；
       2）AXIAL 1.0封装：它是插装电阻的封装形式，每个焊盘之间的距离是1000mil；
       3）DIODE 0.4封装：主要用于二极管的封装，两个焊盘之间的距离是400mil；
       4）RAD0.4和RB.3/.6封装：前者一般用于非极性电容，后者一般用于极性电容封装。
       如果要用到的封装形式无法在封装库中找到，可以有两种方法获得：
       1）自己动手绘制自定义元件封装（*. LIB），然后导入到封装库中，此法在很多教材中都有详细介绍，在此不做介绍；
       2）通过手头已有的PCB文件中获得。主要步骤介绍如下：
        在已有的PCB文件中的快捷菜单中选择“Component …Toplayer”，然后移动封装至空白处，选中，双击“剪切”按钮，然后回到本PCB文件所在的Documents 管理器中单击右键“New”→选择PCB Library Document，OK后进入PCBLIB1.LIB文件，按ctrl+v粘贴即可。关闭该LIB文件（提示是否保存时，一定要保存），打开自己新建的DDB文件管理器，在Document中点击右键，选择导入“Import…”，在打开的导入对话框中选择PCBLIB1.LIB，则刚刚复制好的某元件的封装形式即被导入到自己的PCB文件中，打开PCBLIB1.LIB文件，按Place按钮，则该封装形式就被添加到新建的PCB文件中。至此，复制封装形式基本完成。最后，别忘了把原参考PCB文件中移动的封装形式恢复原样，只需在原PCB文件状态下按几次“撤销”按钮即可，这一点至关重要。
       3 Protel原理图导入WORD或PPT文件的方法
       学习Protel的另一个重要方面是该工具软件能够快捷地完成规整漂亮的原理图，并可以导入到我们常用的WORD文件或PPT文件中，所以最后介绍一下如何将Protel 99 SE中的原理图导入到WORD或PPT中，具体步骤如下：
       选择【TOOLS】→【Preferences】，在弹出的对话框中选中【Graphical Editding】，然后撤销对其中的【Add Template To Clipboard】复选框的选中。接下来在你的原理图中选中你要复制的原理图的部分，按【Ctrl+C】，鼠标变成十字形的光标，点击被选中部分。然后打开你的WORD或PPT文件，按【Ctrl+V】粘贴到你要粘贴的地方就行了。如果图形太小，直接在word中“设置图片格式”中改变大小比例就可以了。
       4.小结
       本文旨在推广Protel 电路板设计经验和技巧，帮助电子设计初学者轻松掌握Protel，从而少走弯路，更快更好地掌握Protel应用方面的一技之长。
参考文献
[1]崔玮,等.Protel 99 SE电路原理图与电路板设计教程[M].北京：海洋出版社.2015.P120-P175
[2]http://www.onestudy.net/me/snake.htm.一学网
[3]陈锦玲. Protel 99SE电路设计与制板快速入门[M]. 北京：人民邮电出版社.2018.8. P89-P120
作者简介：欧阳富安，1963年9月，江西莲花，本科，高级工程师，研究方向：电子。