隨著電(dian)子(zi)(zi)信息技(ji)術的(de)(de)(de)(de)飛(fei)速發展(zhan)，手工(gong)設計(ji)電(dian)子(zi)(zi)產品的(de)(de)(de)(de)PCB(印制(zhi)電(dian)路板(ban))已不(bu)能(neng)(neng)適應電(dian)子(zi)(zi)技(ji)術發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)需(xu)要。我們必須借助計(ji)算機來完(wan)成(cheng)PCB的(de)(de)(de)(de)設計(ji)工(gong)作，它不(bu)僅速度快，準確性高(gao)，并能(neng)(neng)極大的(de)(de)(de)(de)減輕工(gong)程技(ji)術人員的(de)(de)(de)(de)勞(lao)動強度。其(qi)中(zhong)涉及的(de)(de)(de)(de)軟(ruan)件有許多(duo)種，Protel是(shi)其(qi)中(zhong)比(bi)較經(jing)典(dian)的(de)(de)(de)(de)一種。

Protel是Altium公司推出的(de)電(dian)路(lu)輔助設(she)(she)計(ji)系統(tong)，它是第一(yi)個將所有的(de)設(she)(she)計(ji)工(gong)具集成于一(yi)身的(de)板卡級(ji)設(she)(she)計(ji)系統(tong)，包括了原理圖設(she)(she)計(ji)、PCB設(she)(she)計(ji)、電(dian)路(lu)仿真、PLD設(she)(she)計(ji)等。它最早(zao)的(de)版(ban)本是TANGO軟件包，后來發展為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)。隨著(zhu)版(ban)本的(de)不斷升級(ji)，它的(de)功能越來越強大。

和其他版本相比，Protel 2004新增的(de)許多功能，使(shi)操作(zuo)更(geng)(geng)簡單、自動(dong)化程度更(geng)(geng)高，使(shi)我們可以(yi)輕(qing)松(song)進行各(ge)種復雜的(de)電路板設計。

2 PCB設計

PCB是(shi)英文Printed Circuit Board的(de)縮寫，譯為(wei)印制(zhi)(zhi)電(dian)路(lu)(lu)(lu)板(ban)，簡(jian)稱電(dian)路(lu)(lu)(lu)板(ban)或PCB板(ban)。印制(zhi)(zhi)電(dian)路(lu)(lu)(lu)板(ban)是(shi)用印制(zhi)(zhi)的(de)方(fang)法制(zhi)(zhi)成(cheng)導電(dian)線路(lu)(lu)(lu)和元(yuan)件封(feng)裝，它的(de)主要功能是(shi)實(shi)現(xian)電(dian)子元(yuan)器件的(de)固定(ding)安裝以(yi)及(ji)管(guan)腳之間(jian)的(de)電(dian)氣連接，從而實(shi)現(xian)電(dian)器的(de)各種(zhong)特定(ding)功能。制(zhi)(zhi)作(zuo)正確、可靠、美觀的(de)印制(zhi)(zhi)電(dian)路(lu)(lu)(lu)板(ban)是(shi)電(dian)路(lu)(lu)(lu)板(ban)設(she)計的(de)最(zui)終(zhong)目(mu)的(de)。

PCB設(she)計(ji)的一般流程包括：制(zhi)作前期(qi)準備(bei)、制(zhi)作PCB元(yuan)(yuan)件引腳封裝(zhuang)、新建PCB文件，規劃電(dian)路板(ban)、載入(ru)元(yuan)(yuan)件引腳封裝(zhuang)和網絡、布局、布線(xian)、DRC設(she)計(ji)規則(ze)檢(jian)查等。

3 Ni-MH電池充電器PCB設計

Ni-MH電池充電器是我們生活中常(chang)見的一種電子產品。借助(zhu)Protel 2004設計該電路的印制電路板(PCB)基本步驟如下(xia)。

3.1創建項目文件

為方便各(ge)設(she)計(ji)文(wen)件的管(guan)理(li)(li)和它們(men)之間的無縫連接及同步設(she)計(ji)。在(zai)Protel 2004中(zhong)采(cai)用(yong)項(xiang)目(mu)(mu)文(wen)件進行管(guan)理(li)(li)，首(shou)先(xian)要創(chuang)建一個(ge)項(xiang)目(mu)(mu)文(wen)件，然后在(zai)該項(xiang)目(mu)(mu)文(wen)件下(xia)再新建或添加各(ge)設(she)計(ji)文(wen)件。

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如下圖1所(suo)示。

圖1電池充電器原理圖

3.3創建PCB文件并進行(xing)規劃

在Protel 2004中創建(jian)PCB文(wen)(wen)件(jian)(jian)有兩種方法：用(yong)文(wen)(wen)件(jian)(jian)菜單創建(jian)和用(yong)向導創建(jian)，要注(zhu)意的(de)是(shi)用(yong)向導創建(jian)的(de)PCB文(wen)(wen)件(jian)(jian)不在項目(mu)文(wen)(wen)件(jian)(jian)中，創建(jian)完(wan)成之后(hou)必須把它放入項目(mu)文(wen)(wen)件(jian)(jian)中，否則后(hou)面的(de)步驟就(jiu)沒辦法進行了。根(gen)(gen)據(ju)充電器電路(lu)的(de)組(zu)成，首先(xian)規(gui)劃板子的(de)形狀為(wei)長方形，根(gen)(gen)據(ju)元器件(jian)(jian)的(de)數目(mu)確(que)定板子的(de)的(de)大(da)小為(wei)2400mil×1300mil，單層布線即設計(ji)為(wei)單面板。

3.4載入元件引腳封裝(zhuang)和網(wang)絡并進行元件布(bu)局

本電(dian)(dian)路中全部(bu)元件采用插孔封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)形式(shi)。除了電(dian)(dian)池(chi)(chi)組正極性(xing)的(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，其他(ta)元器件封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)均采用Protel 2004元器件庫中的(de)(de)標準封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，我們需要根(gen)據實(shi)際電(dian)(dian)路為電(dian)(dian)池(chi)(chi)組的(de)(de)正極性(xing)端設置出封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，首先(xian)創(chuang)建自(zi)己(ji)的(de)(de)元器件封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)庫，在庫里創(chuang)建如圖2中BT1—BT4所示(shi)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，然后(hou)將此封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)設置為電(dian)(dian)池(chi)(chi)組的(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)即可。

圖2電池充電器PCB圖

元件(jian)布(bu)(bu)局(ju)可采(cai)用先自(zi)動布(bu)(bu)局(ju)然后手工調整的(de)方法進行(xing)。注(zhu)意(yi)變壓器(qi)不在此板子上放置。布(bu)(bu)局(ju)時注(zhu)意(yi)元器(qi)件(jian)的(de)排列、分布(bu)(bu)要(yao)合理和(he)均勻，力(li)求(qiu)整齊，美觀，合乎電路結構工藝要(yao)求(qiu)。

3.5設置布線規則，進(jin)行布線

所謂“布線(xian)(xian)”，就是利用(yong)印制導線(xian)(xian)完(wan)成(cheng)(cheng)原理圖中(zhong)各元件(jian)的(de)連線(xian)(xian)關系(xi)。任(ren)何一塊電路板在完(wan)成(cheng)(cheng)元器件(jian)布局后，接(jie)下來要做的(de)就是將元器件(jian)用(yong)導線(xian)(xian)連接(jie)起來，使其具有電氣(qi)特性，從而形成(cheng)(cheng)一塊完(wan)整(zheng)的(de)電路板。

Protel 2004中布線(xian)(xian)(xian)(xian)時(shi)首先要設置好布線(xian)(xian)(xian)(xian)規(gui)則，以滿足(zu)安(an)全原(yuan)則等電氣(qi)要求。根據充電器電路的實際(ji)要求，這里設置安(an)全間距(ju)為10mil，頂層布線(xian)(xian)(xian)(xian)、普通(tong)線(xian)(xian)(xian)(xian)寬10mil、電源線(xian)(xian)(xian)(xian)20mil、地(di)線(xian)(xian)(xian)(xian)30mil.布線(xian)(xian)(xian)(xian)采用自動布線(xian)(xian)(xian)(xian)，對不合乎要求的地(di)方最后可(ke)以進行手工修改(gai)。布線(xian)(xian)(xian)(xian)時(shi)在滿足(zu)安(an)全原(yuan)則等電氣(qi)要求的前提下，導線(xian)(xian)(xian)(xian)要精簡(jian)，盡可(ke)能短(duan)，盡量少(shao)拐彎，力求導線(xian)(xian)(xian)(xian)簡(jian)單明了。

另(ling)外，走(zou)線(xian)設(she)計要考慮組(zu)裝是否方便等。最后(hou)還(huan)要求板子美觀、經濟，好的PCB板布線(xian)美觀，做功精細(xi)，看上去就像一件藝(yi)術品。

3.6 DRC設計規(gui)則檢查和錯誤(wu)排除。

電路板設計(ji)(ji)完成之后(hou)，為了保證所進(jin)行(xing)的設計(ji)(ji)工(gong)(gong)作符合要求，可以由計(ji)(ji)算機自動完成檢(jian)查工(gong)(gong)作，即DRC設計(ji)(ji)規則檢(jian)查。檢(jian)查完成后(hou)，系統會彈出(chu)Messages信(xin)(xin)息(xi)(xi)框(kuang)，根據(ju)此(ci)信(xin)(xin)息(xi)(xi)提示，對設計(ji)(ji)進(jin)行(xing)修改，直(zhi)至沒有錯誤。到這里電路的PCB設計(ji)(ji)工(gong)(gong)作就完成了，設計(ji)(ji)好的充電器(qi)PCB文(wen)件如上圖2所示。最后(hou)可以打印輸出(chu)圖紙和報表(biao)，進(jin)行(xing)實際制板等相應后(hou)續工(gong)(gong)作。