ProtelDXP2004應(yīng)用中的常見問(wèn)題及解決方法

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(jì)軟件，學(xué)習(xí)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(wèn)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(wèn)題及產(chǎn)生原因，并提出了解決這些問(wèn)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(hào)：TN710.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(jì)、PCB設(shè)計(jì)、電路仿真和PLD設(shè)計(jì)等功能，而且操作方便、功能強(qiáng)大、操作界面友好和個(gè)性化，在我國(guó)電子電路設(shè)計(jì)和制板中應(yīng)用廣泛，是一套完整的板卡級(jí)設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)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(wèn)題并非易事[2]。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將學(xué)生在軟件操作中經(jīng)常遇到的且不易解決的問(wèn)題進(jìn)行匯總分析，并尋求解決這些問(wèn)題的辦法。

1 電氣規(guī)則檢查中的錯(cuò)誤信息

電路原理圖繪制完成后，要進(jìn)行電氣規(guī)則檢查。電氣規(guī)則檢查是利用軟件對(duì)設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行在線測(cè)試，以便能檢查出人為的錯(cuò)誤或疏忽。學(xué)生對(duì)于元件重名、元件未標(biāo)號(hào)、浮動(dòng)的電源實(shí)體、浮動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)等這些信息能理解其含義，也比較容易糾正問(wèn)題，然而有些信息卻不易理解和糾正問(wèn)題，如圖1所示。

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

產(chǎn)生這種錯(cuò)誤信息的主要原因是，在繪制電路原理圖時(shí)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(shí)就會(huì)出現(xiàn)這種信息提示；如果捕獲網(wǎng)格的值為5、10、15，……時(shí)就不會(huì)有錯(cuò)誤信息提示。所以，解決這個(gè)問(wèn)題的方法是在繪制電路原理圖時(shí)，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(shí)的常見問(wèn)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(dǎo)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(cuò)誤、原理圖中所用的元件封裝庫(kù)都加載到了當(dāng)前的項(xiàng)目中。學(xué)生在操作過(guò)程中，會(huì)急于求成，不對(duì)原理圖作仔細(xì)檢查，所以在載入網(wǎng)絡(luò)表，執(zhí)行“使變化生效”的命令時(shí)經(jīng)常會(huì)出錯(cuò)。

對(duì)照電路原理圖，在圖2所示的對(duì)話框中，存在兩個(gè)問(wèn)題：一是在受影響的對(duì)象中少了元件D4；二是消息提示有三個(gè)元件“Footprint Not Found …”。前一問(wèn)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(gè)問(wèn)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(wèn)題產(chǎn)生的原因是三個(gè)元件所選用的封裝庫(kù)沒有加載到項(xiàng)目中或者沒有添加到可用元件庫(kù)中，解決的辦法是將元件所在的封裝庫(kù)加載到與PCB文件相同的項(xiàng)目中或者將封裝庫(kù)添加到可用元件庫(kù)中。

有時(shí)在PCB中載入網(wǎng)絡(luò)表時(shí)沒有錯(cuò)誤提示，但是單擊“執(zhí)行變化”后，在PCB圖中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)有些封裝的焊盤上少了預(yù)拉線（飛線）。對(duì)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(wèn)題的原因應(yīng)該是原理圖中元件的引腳號(hào)與PCB中封裝的焊盤號(hào)不匹配，如圖5所示。原理圖中元件L2的引腳號(hào)為1、2、3、4，PCB中元件L2的焊盤號(hào)為0、1、2、3，所以在PCB中0號(hào)焊盤上沒有預(yù)拉線。解決的辦法是將封裝上的焊盤號(hào)“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(hào)和焊盤號(hào)都是從“1”開始編號(hào)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(shí)際生產(chǎn)中，軟件封裝庫(kù)中不可能包含設(shè)計(jì)者所需的全部元件的封裝，有些元件的封裝在庫(kù)里也是找不到的。此時(shí)，設(shè)計(jì)者就要根據(jù)實(shí)物，通過(guò)測(cè)量尺寸，制作出元件的封裝[4]。學(xué)生能根據(jù)元件尺寸在封裝庫(kù)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(shí)，經(jīng)常會(huì)出錯(cuò)。

常見的問(wèn)題是將封裝導(dǎo)入PCB文件后，單擊這個(gè)封裝移動(dòng)的時(shí)候，屏幕就飛了，其他元件的封裝也看不見了，無(wú)法移動(dòng)封裝。產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的原因是在制作封裝時(shí)沒有在封裝圖形附近設(shè)置參考點(diǎn)（0，0），當(dāng)移動(dòng)封裝時(shí)，鼠標(biāo)默認(rèn)的位置就是封裝圖形的參考點(diǎn)，所以在單擊封裝移動(dòng)時(shí)，屏幕就會(huì)飛掉。解決這個(gè)問(wèn)題的方法很簡(jiǎn)單，在封裝庫(kù)編輯中完成封裝圖形后，在圖形附近設(shè)置一下參考點(diǎn)。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(diǎn)，也就是原點(diǎn)（0，0），如圖6所示。參考點(diǎn)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(wèn)題

Protel 2004提供了強(qiáng)大的自動(dòng)布局功能，可以將重疊的元件在自動(dòng)布局時(shí)分開，但是自動(dòng)布局功能不能滿足實(shí)際電路板設(shè)計(jì)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(shí)，一方面要注意信號(hào)流向原則，而原理圖能反映信號(hào)流向，所以布局時(shí)要參照原理圖移動(dòng)元件；另一方面盡量使元件間的連線最短。那么，如何才能實(shí)現(xiàn)元件間的連線最短呢？如果在移動(dòng)一個(gè)元件時(shí)，飛線不斷變化，總能就近找到連接點(diǎn)，則這個(gè)元件的位置比較靈活，可以結(jié)合原理圖，找一個(gè)合適的位置放置；如果在移動(dòng)一個(gè)元件時(shí)，與幾個(gè)封裝的飛線不變，則應(yīng)將其放在這幾個(gè)元件的中心位置；如果兩個(gè)元件不論怎樣移動(dòng)，其位置間的飛線保持不變，則說(shuō)時(shí)這兩個(gè)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(jì)的成敗。對(duì)于初學(xué)者是一大難點(diǎn)，需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，才能熟能生巧。

參考文獻(xiàn)：

[1] 姚四改.電子CAD技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，2011.

[2] 吳東升.Protel 99 SE中的幾個(gè)問(wèn)題及解決方法[J].黃岡師范學(xué)院學(xué)

報(bào)，2008.28（3）：56-58

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

[4] 余宏生.電子CAD技能實(shí)訓(xùn)[M].人民郵電出版社，2008.

[5] 蘭建花.電子電路CAD項(xiàng)目化教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.