PROTEL_99SE教程

1、3/5/20221PROTEL 99SE教程3/5/202221.1 电路板设计步骤电路板设计步骤n一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。n1. 电路原理图的设计电路原理图的设计电路原理图的设计主要是电路原理图的设计主要是PROTEL099的原理图设计系统（的原理图设计系统（Advanced Schematic）来绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用）来绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用PROTEL99所提供所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的各种原理图绘图工具、各种编

2、辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。的电路原理图。n2. 产生网络表产生网络表网络表是电路原理图设计（网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（）与印制电路板设计（PCB）之间的一座桥梁，）之间的一座桥梁，它是电路板自动的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取它是电路板自动的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来。出来。n3. 印制电路板的设计印制电路板的设计印制电路板的设计主要是针对印制电路板的设计主要是针对PROTEL99的另外一个重要的部分的另外一个重要的部分PCB而言的，在而言的，在这个过程中，我们借助这个过程

3、中，我们借助PROTEL99提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成高难提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成高难度的等工作。度的等工作。3/5/202231.2 绘制简单电路图绘制简单电路图 1.2.1 原理图设计过程原理图的设计可按下面过程来完成。（1）设计图纸大小Protel 99/ Schematic后，首先要构思好零件图，设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。（2）设置Protel 99/Schematic设计环境设置Protel 99/Schematic设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以

4、使用系统默认值。（3）旋转零件用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。（4）有原理图布线利用Protel 99/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。（5）调整线路将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美（6）报表输出通过Protel 99/Schematic提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备。（7）文件保存及打印输出最后的步骤是文件保存及打印输出。3/5/20224n原理图的设计流程图

5、如下图原理图的设计流程图如下图1-1所示。所示。 3/5/202251.2.2 新建一个设计库新建一个设计库n（1）启动）启动Protel 99，出现以下启动界面，如图，出现以下启动界面，如图12所示。所示。 3/5/20226n启动后出现的窗口如下图启动后出现的窗口如下图1-3所示。所示。 3/5/20227n（2）选取菜单）选取菜单File/New来新建一个设计库，出现如下图来新建一个设计库，出现如下图14对话框。对话框。Database File Name处可输入设计库存盘文件名，点击处可输入设计库存盘文件名，点击Browse.改变存盘目录。改变存盘目录。 3/5/20228n如果您想用

6、口令保护您的设计文件，可点击如果您想用口令保护您的设计文件，可点击Password选项卡，再选选项卡，再选Yes并输入口令，点击并输入口令，点击OK按钮后，出现如图按钮后，出现如图15主设计窗口。主设计窗口。 3/5/20229n（3）选取）选取File/New.打开打开New Document对话框，如图对话框，如图16，选取选取Schematic Document建立一个新的原理图文档。建立一个新的原理图文档。 3/5/2022101.2.3 添加元件库添加元件库n在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。如果一次载在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。如果

7、一次载入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行效率。所以，通常只载入必要而常用的元件库，其它特殊的元件库当需要时效率。所以，通常只载入必要而常用的元件库，其它特殊的元件库当需要时再载入。再载入。n添加元件库的步骤如下：添加元件库的步骤如下：（1）双击设计管理器中的）双击设计管理器中的Sheet1.Sch原理图文档图标，打开原理图编辑器。原理图文档图标，打开原理图编辑器。（2）点击设计管理器中的）点击设计管理器中的Browse Sch选项卡，然后点击选项卡，然后点击Add/Remove按钮，按钮，屏幕将出

8、现如图屏幕将出现如图1-2所示的所示的“元件库添加、删除元件库添加、删除”对话框。对话框。 n（3）在）在Design Explorer 99LibrarySch文件夹下选取元件库文件，然后双文件夹下选取元件库文件，然后双击鼠标或点击击鼠标或点击Add按钮，此元件库就会出现在按钮，此元件库就会出现在Selected Files框中，如上图框中，如上图17所示。所示。（4）然后点击）然后点击OK按钮，完成该元件库的添加。按钮，完成该元件库的添加。 3/5/2022113/5/2022121.2.4 添加元件添加元件n由于电路是由元件（含属性）及元件间的边线所组成的，所以现在要将所有可能使用到由于

9、电路是由元件（含属性）及元件间的边线所组成的，所以现在要将所有可能使用到的元件都放到空白的绘图页上。的元件都放到空白的绘图页上。n通常用下面两种方法来选取元件。通常用下面两种方法来选取元件。3/5/2022131. 通过输入元件编号来选取元件通过输入元件编号来选取元件n做法是通过菜单命令做法是通过菜单命令Place/Part或直接点击电路绘制工具栏上的或直接点击电路绘制工具栏上的 按钮，打开如图按钮，打开如图18所所示的示的“Place Part”对话框，然后在该对话框中输入元件的名称及属性，如图对话框，然后在该对话框中输入元件的名称及属性，如图18所示。所示。 3/5/202214nProt

10、el 99se的的Place Part对话框包括以下选项。对话框包括以下选项。n（1）Lib Ref在元件库中所定义的元件名称，不会显示在绘图页中。在元件库中所定义的元件名称，不会显示在绘图页中。n（2）Designator流水序号。流水序号。n（3）Part Type显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名称显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名称Lib Ref一致。一致。n（4）Footprint包装形式。应输入该元件在包装形式。应输入该元件在PCB库里的名称。库里的名称。n放置元件的过程中，按空格键可旋转元件，按下放置元件的过程中，按空格键可旋转元件，按下X或或Y可在可在X方向

11、或方向或Y方向镜像，按方向镜像，按Tab键可打开编辑元件对话框。键可打开编辑元件对话框。3/5/2022152. 从元件列表中选取从元件列表中选取 n添加元件的另外一种方法是直接从元件列表中选取，该操作必须通过设计库添加元件的另外一种方法是直接从元件列表中选取，该操作必须通过设计库管理器窗口左边的元件库面板来进行。管理器窗口左边的元件库面板来进行。n下面示范如何从元件库管理面板中取一个与门元件，如图下面示范如何从元件库管理面板中取一个与门元件，如图19所示。首先在所示。首先在面板上的面板上的Library栏中选取栏中选取Miscellaneous Devices.lib，然后在，然后在Comp

12、onents In Library栏中利用滚动条找到栏中利用滚动条找到AND并选定它。接下来单击并选定它。接下来单击Place按钮，此时按钮，此时屏幕上会出现一个随鼠标移动的屏幕上会出现一个随鼠标移动的AND符号，按空格键可旋转元件，按下符号，按空格键可旋转元件，按下X或或Y可在可在X方向或方向或Y方向镜像，按方向镜像，按Tab键可打开编辑元件对话框。将符号移动到适键可打开编辑元件对话框。将符号移动到适当的位置后单击鼠标左键使其定位即可。当的位置后单击鼠标左键使其定位即可。 3/5/2022163/5/2022171.2.5 编辑元件编辑元件nSchematic中所有的中所有的元件对象都各自拥

13、有元件对象都各自拥有一套相关的属性。某一套相关的属性。某些属性只能在元件库些属性只能在元件库编辑中进行定义，而编辑中进行定义，而另一些属性则只能在另一些属性则只能在绘图编辑时定义。绘图编辑时定义。n在将元件放置到绘图在将元件放置到绘图页之前，此时元件符页之前，此时元件符号可随鼠标移动，如号可随鼠标移动，如果按下果按下TAB就可就可打开如图打开如图110所示所示的的Part对话框。对话框。 3/5/202218n“Attributes”选项卡中的内容较为常用，它包括以下选项。选项卡中的内容较为常用，它包括以下选项。n（1）Lib Ref在元件库中定义的元件名称，不会显示在绘图页中。在元件库中定义

14、的元件名称，不会显示在绘图页中。（2）Footprint包装形式。应输入该元件在包装形式。应输入该元件在PCB库里的名称。库里的名称。（3）Designator流水序号。流水序号。（4）Part Type显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名称称Lib Ref一致。一致。（5）Sheet Path成为绘图页元件时，定义下层绘图页的路径。成为绘图页元件时，定义下层绘图页的路径。（6）Part定义子元件序号，如与门电路的第一个逻辑门为定义子元件序号，如与门电路的第一个逻辑门为1，第二，第二个为个为2，等等。，等等。（7）Selection切换选取状

15、态。切换选取状态。（8）Hidden Pins是否显示元件的隐藏引脚。是否显示元件的隐藏引脚。（9）Hidden Fields是否显示是否显示“Part Fields 1-8”、“Part Fields 9-16”选项卡中的元件数据栏。选项卡中的元件数据栏。（10）Field Name是否显示元件数据栏名称。是否显示元件数据栏名称。 3/5/202219n改变元件的属性，也可以改变元件的属性，也可以通过菜单命令通过菜单命令Edit/Change。该命令可将编辑状态切换该命令可将编辑状态切换到对象属性编辑模式，此到对象属性编辑模式，此时只需将鼠标指针指向该，时只需将鼠标指针指向该，然后闽南鼠标左

16、键，就可然后闽南鼠标左键，就可打开打开Part对话框。对话框。n在元件的某一属性上双击在元件的某一属性上双击鼠标左键，则会打开一个鼠标左键，则会打开一个针对该属性的对话框。如针对该属性的对话框。如在显示文字在显示文字U？是双击，由？是双击，由于这是于这是Designator流水序流水序号属性，所以出现对应的号属性，所以出现对应的Part Designator对话框，对话框，如图如图111所示。所示。 3/5/2022201.2.6 放置电源与接地元件放置电源与接地元件nVCC电源元件与电源元件与GND接接地元件有别于一般的电气地元件有别于一般的电气元件。它们必须通过菜单元件。它们必须通过菜单P

17、lace/Power Port或电路或电路图绘制工具栏上的图绘制工具栏上的 按按钮来调用，这编辑窗口中钮来调用，这编辑窗口中会有一个随鼠标指针移动会有一个随鼠标指针移动的电源符号，按的电源符号，按Tab键，键，即出现如图即出现如图112所示的所示的Power Port对话框。对话框。 3/5/202221n在对话框中可以编辑电源属性，在在对话框中可以编辑电源属性，在Net栏中修改电源符号的网络名称，栏中修改电源符号的网络名称，在在Style栏中修改电源类型，栏中修改电源类型，Orientation修改电源符号放置的角度。电修改电源符号放置的角度。电源与接地符号在源与接地符号在Style下拉列表

18、中有多种类型可供选择，所下图下拉列表中有多种类型可供选择，所下图113所示。所示。 3/5/2022221.2.7 连接线路连接线路 n所有元件放置完毕后，就可以进行电路图中各对象间的连线所有元件放置完毕后，就可以进行电路图中各对象间的连线（Wiring）。连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实）。连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。际连通性。n要进行操作，可单击电路绘制工具栏上的要进行操作，可单击电路绘制工具栏上的 按钮或执行菜单按钮或执行菜单Place/Wire将编辑状态切换到连线模式，此时鼠标指针由空心箭头将编辑状态切换到连线模式，此时鼠标指针由空心箭头变为大

19、下字。只需将鼠标指针指向欲拉连线的元件端点，单击鼠标变为大下字。只需将鼠标指针指向欲拉连线的元件端点，单击鼠标左键，就会出现一条随鼠标指针移动的预拉线，当鼠标指针移动到左键，就会出现一条随鼠标指针移动的预拉线，当鼠标指针移动到连线的转弯点时，单击鼠标左键就可定位一次转弯。当拖动虚线到连线的转弯点时，单击鼠标左键就可定位一次转弯。当拖动虚线到元件的引脚上并单击鼠标左键，可在任何时候双击鼠标左键，就会元件的引脚上并单击鼠标左键，可在任何时候双击鼠标左键，就会终止该次连线。若想将编辑状态切回到待命模式，可单击鼠标右键终止该次连线。若想将编辑状态切回到待命模式，可单击鼠标右键可按下可按下Esc键。键。

20、 3/5/202223n更快捷的连线方法：在待命模式，按鼠标右键，出现如图更快捷的连线方法：在待命模式，按鼠标右键，出现如图114所示的右键所示的右键菜单，点击菜单，点击Place Wire菜单项就可以进行连线。菜单项就可以进行连线。 3/5/2022241.2.8 放置接点放置接点 n在某些情况下在某些情况下Schematic会自动在连线上加上接点（会自动在连线上加上接点（Junction）。但通常有）。但通常有许多接点要我们自己动手才可以加上的。如默认情况下十字交叉的连线是不许多接点要我们自己动手才可以加上的。如默认情况下十字交叉的连线是不会自动加上接点的。如图会自动加上接点的。如图115

21、所示。所示。 n要放置接点，可单击电路绘制工具栏上的要放置接点，可单击电路绘制工具栏上的 按钮或执行菜单按钮或执行菜单Place/Junction，这时鼠标指针会由空心箭头变成大十字，且蹭还有一个小，这时鼠标指针会由空心箭头变成大十字，且蹭还有一个小黑点。将鼠标指针指向欲放置接点的位置，单击鼠标左键即可，单击鼠标右黑点。将鼠标指针指向欲放置接点的位置，单击鼠标左键即可，单击鼠标右键可按键可按Esc键退出放置接点状态。键退出放置接点状态。 3/5/2022251.2.9 保存文件保存文件n电路图绘制完成后要保存起来，以供日后调出修改及使用。当打开一个旧的电路图绘制完成后要保存起来，以供日后调出修

22、改及使用。当打开一个旧的电路图文件并进行修改后，执行菜单电路图文件并进行修改后，执行菜单File/Save可自动按原文件名将其保存，可自动按原文件名将其保存，同时覆盖原先的旧文件。同时覆盖原先的旧文件。n在保存文件时如果不希望覆盖原来的文件，可彩换名保存的。具体方法是执在保存文件时如果不希望覆盖原来的文件，可彩换名保存的。具体方法是执行行File/Save As.菜单命令，打开如图菜单命令，打开如图116所示的所示的Save As对话框，在对话对话框，在对话框中指定新的存盘文件名就可以了。框中指定新的存盘文件名就可以了。 3/5/202226n我们在我们在“Save As”对话框中打开对话框中

23、打开“Format”下拉列表框，就可以看到下拉列表框，就可以看到Schematic所能够处理的各种文件格式：所能够处理的各种文件格式：nAdvanced Schematic Binary (*.sch)Advanced Schematic电路绘图页电路绘图页文件，二进制格式文件，二进制格式nAdvanced SchematicASCII (*.asc)Advanced Schematic电路绘图页电路绘图页文件，文本格式文件，文本格式nOrcad Schematic (*.sch)SDT4电路绘图页文件，二进制文件格式。电路绘图页文件，二进制文件格式。nAdvanced Schematic t

24、emplate ASCII (*.dot)电路图模板文件，文本格式。电路图模板文件，文本格式。nAdvanced Schematic template binary (*.dot)电路图模板文件，二进制格电路图模板文件，二进制格式。式。nAdvanced Schematic binary files (*.prj)项目中的主绘图页文件。项目中的主绘图页文件。n在默认情况下，电路图文件的扩展名为在默认情况下，电路图文件的扩展名为.Sch。3/5/202227Protel中有关PCB工艺的条目简介 n1、层的概念、层的概念n与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概

25、念有所同，Protel的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。现今，由于电子线路的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层（如软件中的Ground Dever和Power Dever），并常用大面积填充的办法来布线（如软件中的ExternaI P1a11e和Fill）。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔（Via）”来沟通。有了以上解释，就不难理解“多

26、层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘，其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层（Mulii一Layer)的缘故。要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。3/5/202228n2、过孔、过孔(Via) 为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不

27、连。一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原则：（1）尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化” （ Via Minimiz8tion）子菜单里选择“on”项来自动解决。（2）需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。 3/5/202229n3、丝印层（、丝印层（Overlay） 为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计丝印

28、层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层字符布置原则是：”不出歧义，见缝插针，美观大方”。3/5/202230n4、SMD的特殊性的特殊性Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚（Missing Plns）”。另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。3/5/202231n5、网格状填充

29、区（、网格状填充区（External Plane ）和填充区）和填充区(Fill)正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。3/5/202232n6、焊盘、焊盘( Pad）焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊