隨著(zhu)電子(zi)信息技(ji)術(shu)的(de)(de)飛速發展，手工設計(ji)電子(zi)產(chan)品的(de)(de)PCB(印(yin)制電路(lu)板)已不(bu)(bu)能(neng)(neng)適(shi)應(ying)電子(zi)技(ji)術(shu)發展的(de)(de)需要。我們(men)必須借助計(ji)算機來完成PCB的(de)(de)設計(ji)工作(zuo)，它不(bu)(bu)僅速度快，準確性高(gao)，并能(neng)(neng)極大的(de)(de)減輕工程技(ji)術(shu)人(ren)員的(de)(de)勞動(dong)強度。其中涉及的(de)(de)軟件有許多(duo)種，Protel是其中比較經(jing)典的(de)(de)一種。

Protel是(shi)Altium公司推(tui)出的(de)(de)電(dian)路輔(fu)助設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)系統，它是(shi)第(di)一(yi)個將所有的(de)(de)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)工具集成于(yu)一(yi)身(shen)的(de)(de)板卡級設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)系統，包括了原理圖(tu)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)、PCB設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)、電(dian)路仿真、PLD設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)等。它最(zui)早的(de)(de)版(ban)本(ben)(ben)是(shi)TANGO軟(ruan)件包，后來(lai)發展為(wei)Protel for DOS版(ban)、Protel for Windows版(ban)、Protel 98版(ban)、Protel 99 SE版(ban)、Protel DXP版(ban)及Protel 2004版(ban)。隨(sui)著版(ban)本(ben)(ben)的(de)(de)不(bu)斷升級，它的(de)(de)功能越來(lai)越強大。

和其他版本相比(bi)，Protel 2004新增的(de)許(xu)多功(gong)能，使操作(zuo)更簡(jian)單、自動化程度(du)更高，使我們可以(yi)輕松進行各種復雜(za)的(de)電(dian)路(lu)板設計。

2 PCB設計

PCB是英文Printed Circuit Board的(de)縮寫，譯(yi)為印(yin)制電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)板(ban)，簡稱電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)板(ban)或PCB板(ban)。印(yin)制電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)板(ban)是用印(yin)制的(de)方法(fa)制成(cheng)導(dao)電(dian)(dian)(dian)線路(lu)(lu)(lu)(lu)和元(yuan)件封裝(zhuang)，它的(de)主要功能(neng)是實現電(dian)(dian)(dian)子元(yuan)器件的(de)固(gu)定(ding)(ding)安(an)裝(zhuang)以及(ji)管腳之間的(de)電(dian)(dian)(dian)氣連接，從而(er)實現電(dian)(dian)(dian)器的(de)各種特定(ding)(ding)功能(neng)。制作(zuo)正確、可靠(kao)、美(mei)觀的(de)印(yin)制電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)板(ban)是電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)板(ban)設計的(de)最終目的(de)。

PCB設(she)計的一般(ban)流程(cheng)包括(kuo)：制作前期(qi)準備、制作PCB元件(jian)引腳封(feng)裝、新建(jian)PCB文(wen)件(jian)，規劃電路板、載入元件(jian)引腳封(feng)裝和網(wang)絡(luo)、布局、布線、DRC設(she)計規則檢查等。

3 Ni-MH電池充電器PCB設計

Ni-MH電池充電器是(shi)我(wo)們生活中(zhong)常見的一(yi)種電子產品。借(jie)助Protel 2004設計該電路的印制電路板(PCB)基本步驟(zou)如下。

3.1創建項目文件

為方便各(ge)設(she)計(ji)(ji)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)的管理和它們之間的無縫連接及同步(bu)設(she)計(ji)(ji)。在Protel 2004中采用(yong)項(xiang)目文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)進行管理，首先要創(chuang)建一個(ge)項(xiang)目文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)，然后在該項(xiang)目文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)下再新建或添(tian)加各(ge)設(she)計(ji)(ji)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)。

3.2創建原理圖文件并完成電池充電器電路的原理圖設計

Ni-MH電池充電器電路原理圖(tu)如下圖(tu)1所示。

圖1電池充電器原理圖

3.3創(chuang)建PCB文件(jian)并進行規(gui)劃

在(zai)Protel 2004中創(chuang)建(jian)PCB文件(jian)有兩種(zhong)方(fang)(fang)法：用(yong)文件(jian)菜(cai)單創(chuang)建(jian)和用(yong)向(xiang)導創(chuang)建(jian)，要注意的是用(yong)向(xiang)導創(chuang)建(jian)的PCB文件(jian)不在(zai)項目文件(jian)中，創(chuang)建(jian)完成(cheng)之后必須把它放入項目文件(jian)中，否則后面的步(bu)驟(zou)就沒辦法進行(xing)了。根據(ju)充電(dian)器(qi)電(dian)路的組成(cheng)，首先(xian)規(gui)劃板(ban)子(zi)的形(xing)狀(zhuang)為長方(fang)(fang)形(xing)，根據(ju)元器(qi)件(jian)的數(shu)目確(que)定板(ban)子(zi)的的大小為2400mil×1300mil，單層布(bu)線即設計為單面板(ban)。

3.4載入元件引腳封裝和網絡并進行元件布(bu)局

本電路中全部元(yuan)件(jian)采(cai)用插孔封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)形式。除(chu)了電池(chi)(chi)組(zu)正極性(xing)的封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，其他元(yuan)器件(jian)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)均采(cai)用Protel 2004元(yuan)器件(jian)庫(ku)中的標(biao)準(zhun)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，我們需要根據實(shi)際(ji)電路為(wei)電池(chi)(chi)組(zu)的正極性(xing)端設(she)置(zhi)出封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，首先創建(jian)自己(ji)的元(yuan)器件(jian)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)庫(ku)，在(zai)庫(ku)里創建(jian)如圖2中BT1—BT4所示封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，然(ran)后將此封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)設(she)置(zhi)為(wei)電池(chi)(chi)組(zu)的封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)即可(ke)。

圖2電池充電器PCB圖

元件布局(ju)可采用先自動布局(ju)然后手(shou)工調(diao)整的方法進行。注意變壓器不在此板(ban)子上放置。布局(ju)時注意元器件的排列、分布要合理和均勻，力求整齊(qi)，美觀(guan)，合乎電路結構(gou)工藝要求。

3.5設置布線規則，進(jin)行布線

所(suo)謂“布線”，就(jiu)是利用印制導(dao)線完(wan)(wan)成原理圖中各元(yuan)件(jian)的(de)連(lian)線關系(xi)。任何一(yi)塊電(dian)路板(ban)在完(wan)(wan)成元(yuan)器(qi)件(jian)布局后，接下來(lai)(lai)要(yao)做的(de)就(jiu)是將元(yuan)器(qi)件(jian)用導(dao)線連(lian)接起來(lai)(lai)，使(shi)其具有電(dian)氣(qi)特性，從而形(xing)成一(yi)塊完(wan)(wan)整(zheng)的(de)電(dian)路板(ban)。

Protel 2004中布線時首先要(yao)設置好(hao)布線規則(ze)(ze)，以滿足安全(quan)原則(ze)(ze)等電(dian)氣要(yao)求(qiu)(qiu)。根據充電(dian)器電(dian)路的(de)實際要(yao)求(qiu)(qiu)，這里設置安全(quan)間距為10mil，頂層布線、普通線寬(kuan)10mil、電(dian)源線20mil、地線30mil.布線采用自動布線，對不合乎要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)地方最后(hou)可以進行(xing)手工修改。布線時在滿足安全(quan)原則(ze)(ze)等電(dian)氣要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)前(qian)提下，導(dao)線要(yao)精簡，盡(jin)可能短，盡(jin)量少(shao)拐彎，力求(qiu)(qiu)導(dao)線簡單明了。

另外，走線設計要(yao)考慮組裝(zhuang)是否方便(bian)等。最后還要(yao)求板子美觀、經濟，好的(de)PCB板布(bu)線美觀，做功(gong)精細，看上去就像一件(jian)藝(yi)術品(pin)。

3.6 DRC設(she)計規則檢(jian)查和錯誤排除(chu)。

電(dian)路(lu)板(ban)設(she)計完(wan)成之后，為了(le)保(bao)證所(suo)進(jin)行的設(she)計工(gong)(gong)作(zuo)符合要求，可以(yi)由計算(suan)機自動(dong)完(wan)成檢(jian)查(cha)工(gong)(gong)作(zuo)，即DRC設(she)計規則檢(jian)查(cha)。檢(jian)查(cha)完(wan)成后，系統(tong)會彈出(chu)(chu)Messages信息框，根據此信息提示(shi)，對(dui)設(she)計進(jin)行修改，直至沒有錯誤。到這里(li)電(dian)路(lu)的PCB設(she)計工(gong)(gong)作(zuo)就(jiu)完(wan)成了(le)，設(she)計好的充電(dian)器PCB文件(jian)如(ru)上圖(tu)(tu)2所(suo)示(shi)。最后可以(yi)打(da)印(yin)輸出(chu)(chu)圖(tu)(tu)紙和報表，進(jin)行實際制板(ban)等(deng)相應后續工(gong)(gong)作(zuo)。