馮美仙

摘 要： Protel DXP 2004軟件是一款應(yīng)用廣泛的印制電路板設(shè)計軟件，學習該軟件比較容易入門，但是要熟練掌握并且靈活處理軟件使用中的常見問題并非易事。從電氣規(guī)則檢查、載入網(wǎng)絡(luò)表、制作元件封裝等方面，分析Protel DXP 2004軟件操作中的常見問題及產(chǎn)生原因，并提出了解決這些問題的方法。

關(guān)鍵詞： Protel DXP 2004； 電氣規(guī)則檢查； 網(wǎng)絡(luò)表； 元件封裝

中圖分類號：TN710.9 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）03-58-03

Abstract： Protel DXP 2004 is a widely used printed circuit board design software， and is relatively easy to learn at the beginning， but it is not so easy to master the software and to dispose of the common problems flexibly in application. This article analysis the common problems and the causes when using the Protel DXP 2004， from the Electrical Rule Check， the Netlist loading， the Component packing etc.， and points out the ways to solve these problems.

Key words： Protel DXP 2004； electrical rule check； netlist； component footprint

0 引言

Protel DXP 2004是Altium公司于2004年推出的一款Protel系列EDA軟件，具有原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、電路仿真和PLD設(shè)計等功能，而且操作方便、功能強大、操作界面友好和個性化，在我國電子電路設(shè)計和制板中應(yīng)用廣泛，是一套完整的板卡級設(shè)計系統(tǒng)軟件[1]。在許多高職類院校中都開設(shè)了這門課程，學習該軟件比較容易入門，但是要熟練掌握并且靈活處理軟件使用中所出現(xiàn)的一些問題并非易事[2]。筆者結(jié)合多年的教學經(jīng)驗，將學生在軟件操作中經(jīng)常遇到的且不易解決的問題進行匯總分析，并尋求解決這些問題的辦法。

1 電氣規(guī)則檢查中的錯誤信息

電路原理圖繪制完成后，要進行電氣規(guī)則檢查。電氣規(guī)則檢查是利用軟件對設(shè)計好的電路進行在線測試，以便能檢查出人為的錯誤或疏忽。學生對于元件重名、元件未標號、浮動的電源實體、浮動的網(wǎng)絡(luò)標號等這些信息能理解其含義，也比較容易糾正問題，然而有些信息卻不易理解和糾正問題，如圖1所示。

1.1 Off grid Object at … 表示原理圖中的對象（引腳）沒有放在原理圖的柵格上

產(chǎn)生這種錯誤信息的主要原因是，在繪制電路原理圖時捕獲網(wǎng)格的值與可視網(wǎng)格的值不相同，或不是整數(shù)倍。例如，可視網(wǎng)格的值為10，如果捕獲網(wǎng)格的值為1、2、3、4，6、7、8、9，11……時就會出現(xiàn)這種信息提示；如果捕獲網(wǎng)格的值為5、10、15，……時就不會有錯誤信息提示。所以，解決這個問題的方法是在繪制電路原理圖時，將捕獲網(wǎng)格的值設(shè)置為可視網(wǎng)格的0.5倍、1倍、1.5倍，……就行了。一般情況下，為了方便原理圖的繪制，設(shè)置成0.5倍或1倍。

2 載入網(wǎng)絡(luò)表時的常見問題

載入網(wǎng)絡(luò)表的操作是將原理圖中的元件和元件引腳間的電氣連接關(guān)系導入到規(guī)劃好的印制電路板文件中[3]。在載入網(wǎng)絡(luò)表前要確保原理圖中的所有元件都要有封裝、原理圖的電氣規(guī)則檢查沒有錯誤、原理圖中所用的元件封裝庫都加載到了當前的項目中。學生在操作過程中，會急于求成，不對原理圖作仔細檢查，所以在載入網(wǎng)絡(luò)表，執(zhí)行“使變化生效”的命令時經(jīng)常會出錯。

對照電路原理圖，在圖2所示的對話框中，存在兩個問題：一是在受影響的對象中少了元件D4；二是消息提示有三個元件“Footprint Not Found …”。前一問題產(chǎn)生的原因是在電路原理圖中元件D4沒有添加Footprint模型，如圖3所示，解決這個問題的方法是，給元件D4追加Footprint模型，添加相應(yīng)的封裝。后一問題產(chǎn)生的原因是三個元件所選用的封裝庫沒有加載到項目中或者沒有添加到可用元件庫中，解決的辦法是將元件所在的封裝庫加載到與PCB文件相同的項目中或者將封裝庫添加到可用元件庫中。

有時在PCB中載入網(wǎng)絡(luò)表時沒有錯誤提示，但是單擊“執(zhí)行變化”后，在PCB圖中可能會發(fā)現(xiàn)有些封裝的焊盤上少了預拉線（飛線）。對于這種情況，應(yīng)先檢查原理圖上是否少畫了這條線，如果原理圖正確，那么問題的原因應(yīng)該是原理圖中元件的引腳號與PCB中封裝的焊盤號不匹配，如圖5所示。原理圖中元件L2的引腳號為1、2、3、4，PCB中元件L2的焊盤號為0、1、2、3，所以在PCB中0號焊盤上沒有預拉線。解決的辦法是將封裝上的焊盤號“0”改成“4”，再在原理圖中更新一下PCB即可。一般情況下，元件的引腳號和焊盤號都是從“1”開始編號的。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種新的元器件不斷出現(xiàn)，在實際生產(chǎn)中，軟件封裝庫中不可能包含設(shè)計者所需的全部元件的封裝，有些元件的封裝在庫里也是找不到的。此時，設(shè)計者就要根據(jù)實物，通過測量尺寸，制作出元件的封裝[4]。學生能根據(jù)元件尺寸在封裝庫編輯器中制作封裝，但是在PCB文件編輯器中調(diào)用這些封裝時，經(jīng)常會出錯。

常見的問題是將封裝導入PCB文件后，單擊這個封裝移動的時候，屏幕就飛了，其他元件的封裝也看不見了，無法移動封裝。產(chǎn)生這個問題的原因是在制作封裝時沒有在封裝圖形附近設(shè)置參考點（0，0），當移動封裝時，鼠標默認的位置就是封裝圖形的參考點，所以在單擊封裝移動時，屏幕就會飛掉。解決這個問題的方法很簡單，在封裝庫編輯中完成封裝圖形后，在圖形附近設(shè)置一下參考點。一般情況下，可以將引腳1或者圖形的中心位置設(shè)置為參考點，也就是原點（0，0），如圖6所示。參考點設(shè)置完成后，打開“工具”菜單，執(zhí)行“用封裝更新PCB”即可。

4 PCB元件布局的問題

Protel 2004提供了強大的自動布局功能，可以將重疊的元件在自動布局時分開，但是自動布局功能不能滿足實際電路板設(shè)計要求，需要手工調(diào)整，以滿足原理圖技術(shù)和電路板布局工藝要求。

放置元件時，一方面要注意信號流向原則，而原理圖能反映信號流向，所以布局時要參照原理圖移動元件；另一方面盡量使元件間的連線最短。那么，如何才能實現(xiàn)元件間的連線最短呢？如果在移動一個元件時，飛線不斷變化，總能就近找到連接點，則這個元件的位置比較靈活，可以結(jié)合原理圖，找一個合適的位置放置；如果在移動一個元件時，與幾個封裝的飛線不變，則應(yīng)將其放在這幾個元件的中心位置；如果兩個元件不論怎樣移動，其位置間的飛線保持不變，則說時這兩個元件應(yīng)該放在一起[5]。

總之，元件布局關(guān)系到布線質(zhì)量，也直接關(guān)系到PCB設(shè)計的成敗。對于初學者是一大難點，需要經(jīng)過長期的摸索總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗，才能熟能生巧。

參考文獻：

[1] 姚四改.電子CAD技術(shù)[M].清華大學出版社，2011.

[2] 吳東升.Protel 99 SE中的幾個問題及解決方法[J].黃岡師范學院學

報，2008.28（3）：56-58

[3] 高銳.印制電路板的設(shè)計與制作[M].機械工業(yè)出版社，2012.

[4] 余宏生.電子CAD技能實訓[M].人民郵電出版社，2008.

[5] 蘭建花.電子電路CAD項目化教程[M].機械工業(yè)出版社，2012.