隨(sui)著電(dian)子(zi)信息技術的(de)(de)飛速發(fa)展，手(shou)工(gong)設計電(dian)子(zi)產品的(de)(de)PCB(印(yin)制電(dian)路板)已不能適應電(dian)子(zi)技術發(fa)展的(de)(de)需要。我們必須借(jie)助計算(suan)機來完(wan)成PCB的(de)(de)設計工(gong)作，它(ta)不僅速度快，準確(que)性高(gao)，并能極大的(de)(de)減輕工(gong)程技術人員的(de)(de)勞動強度。其(qi)中涉及的(de)(de)軟件有許多種，Protel是(shi)其(qi)中比較經典(dian)的(de)(de)一種。

Protel是Altium公(gong)司推出(chu)的(de)電(dian)路輔助設(she)計(ji)(ji)(ji)系統，它(ta)是第一個將所有的(de)設(she)計(ji)(ji)(ji)工具集成于一身的(de)板(ban)卡級(ji)設(she)計(ji)(ji)(ji)系統，包(bao)括了原理圖設(she)計(ji)(ji)(ji)、PCB設(she)計(ji)(ji)(ji)、電(dian)路仿(fang)真、PLD設(she)計(ji)(ji)(ji)等。它(ta)最早的(de)版(ban)(ban)本(ben)(ben)是TANGO軟件包(bao)，后來發展為Protel for DOS版(ban)(ban)、Protel for Windows版(ban)(ban)、Protel 98版(ban)(ban)、Protel 99 SE版(ban)(ban)、Protel DXP版(ban)(ban)及Protel 2004版(ban)(ban)。隨著版(ban)(ban)本(ben)(ben)的(de)不斷升級(ji)，它(ta)的(de)功能越來越強大。

和其他版本相(xiang)比(bi)，Protel 2004新增的許多功能，使(shi)操作更簡單、自動化程(cheng)度更高，使(shi)我們可以輕(qing)松進(jin)行各種(zhong)復雜的電路板(ban)設計。

2 PCB設計

PCB是(shi)(shi)英(ying)文Printed Circuit Board的(de)縮(suo)寫，譯為印制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板，簡稱電(dian)(dian)路(lu)(lu)板或(huo)PCB板。印制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板是(shi)(shi)用印制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)方(fang)法制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)導電(dian)(dian)線路(lu)(lu)和元(yuan)件(jian)封裝(zhuang)，它(ta)的(de)主要功能是(shi)(shi)實現(xian)電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)固定安裝(zhuang)以及管腳之間(jian)的(de)電(dian)(dian)氣(qi)連(lian)接，從而實現(xian)電(dian)(dian)器(qi)(qi)的(de)各種特定功能。制(zhi)(zhi)(zhi)作正(zheng)確、可靠、美(mei)觀的(de)印制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板是(shi)(shi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板設計的(de)最終目的(de)。

PCB設計的一般流程(cheng)包括：制作(zuo)前期準(zhun)備、制作(zuo)PCB元件引腳(jiao)封裝、新建(jian)PCB文件，規劃電路板(ban)、載入元件引腳(jiao)封裝和(he)網絡(luo)、布局(ju)、布線、DRC設計規則檢(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(sheng)活中常見的一種(zhong)電(dian)子產品。借助(zhu)Protel 2004設(she)計該電(dian)路的印(yin)制(zhi)電(dian)路板(PCB)基本(ben)步驟(zou)如下。

3.1創建項目文件

為方便各設(she)(she)計(ji)文(wen)件(jian)的(de)管理和(he)它(ta)們之(zhi)間(jian)的(de)無縫連接(jie)及同步設(she)(she)計(ji)。在Protel 2004中采(cai)用項(xiang)(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)進行管理，首(shou)先要創建一個項(xiang)(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)，然后在該項(xiang)(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)下再新建或添加各設(she)(she)計(ji)文(wen)件(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(lu)原(yuan)理圖如下圖1所示。

圖1電池充電器原理圖

3.3創(chuang)建(jian)PCB文(wen)件并進(jin)行(xing)規劃

在(zai)Protel 2004中創(chuang)(chuang)建PCB文件(jian)有兩(liang)種(zhong)方法(fa)：用文件(jian)菜單(dan)創(chuang)(chuang)建和用向(xiang)導創(chuang)(chuang)建，要注意的(de)(de)是用向(xiang)導創(chuang)(chuang)建的(de)(de)PCB文件(jian)不在(zai)項(xiang)(xiang)目文件(jian)中，創(chuang)(chuang)建完成之后(hou)必須把它放入項(xiang)(xiang)目文件(jian)中，否則(ze)后(hou)面的(de)(de)步(bu)驟就(jiu)沒辦法(fa)進行了。根(gen)據充電(dian)(dian)器電(dian)(dian)路的(de)(de)組成，首先(xian)規劃板子(zi)的(de)(de)形狀為(wei)長方形，根(gen)據元(yuan)器件(jian)的(de)(de)數(shu)目確定板子(zi)的(de)(de)的(de)(de)大(da)小為(wei)2400mil×1300mil，單(dan)層布線即設(she)計為(wei)單(dan)面板。

3.4載入元(yuan)件引腳封裝和網絡(luo)并進行元(yuan)件布(bu)局

本(ben)電路中全部元(yuan)件(jian)采用插孔封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)形(xing)式(shi)。除了電池(chi)組(zu)正極性的封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)，其他元(yuan)器(qi)件(jian)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)均(jun)采用Protel 2004元(yuan)器(qi)件(jian)庫(ku)中的標準封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)，我(wo)們需要根據實際(ji)電路為電池(chi)組(zu)的正極性端設(she)置(zhi)出封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)，首先創建(jian)自己的元(yuan)器(qi)件(jian)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)庫(ku)，在庫(ku)里創建(jian)如圖2中BT1—BT4所示(shi)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)，然后將(jiang)此封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)設(she)置(zhi)為電池(chi)組(zu)的封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)即可。

圖2電池充電器PCB圖

元件布(bu)局(ju)(ju)可采用(yong)先自動布(bu)局(ju)(ju)然后(hou)手(shou)工調整(zheng)(zheng)的(de)方法進(jin)行。注意變壓器不在此板子上(shang)放(fang)置。布(bu)局(ju)(ju)時(shi)注意元器件的(de)排(pai)列(lie)、分布(bu)要合理(li)和均勻，力(li)求(qiu)整(zheng)(zheng)齊(qi)，美觀，合乎電路結(jie)構工藝(yi)要求(qiu)。

3.5設置布線規則，進行布線

所謂(wei)“布線(xian)”，就是利用印制導線(xian)完成原(yuan)理(li)圖中各元件(jian)的連線(xian)關(guan)系(xi)。任何(he)一塊電(dian)路板在完成元器件(jian)布局后，接下來要做的就是將元器件(jian)用導線(xian)連接起(qi)來，使其具(ju)有(you)電(dian)氣特性，從而形成一塊完整(zheng)的電(dian)路板。

Protel 2004中布(bu)線(xian)(xian)(xian)(xian)時首先(xian)要(yao)(yao)設置好(hao)布(bu)線(xian)(xian)(xian)(xian)規(gui)則(ze)，以(yi)滿足(zu)安(an)(an)全原(yuan)則(ze)等(deng)電(dian)氣要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。根據充(chong)電(dian)器電(dian)路的(de)(de)實(shi)際要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這(zhe)里(li)設置安(an)(an)全間(jian)距為10mil，頂層布(bu)線(xian)(xian)(xian)(xian)、普通線(xian)(xian)(xian)(xian)寬10mil、電(dian)源線(xian)(xian)(xian)(xian)20mil、地線(xian)(xian)(xian)(xian)30mil.布(bu)線(xian)(xian)(xian)(xian)采用自動布(bu)線(xian)(xian)(xian)(xian)，對不合乎要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)的(de)(de)地方(fang)最后可以(yi)進行(xing)手(shou)工修改。布(bu)線(xian)(xian)(xian)(xian)時在滿足(zu)安(an)(an)全原(yuan)則(ze)等(deng)電(dian)氣要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)的(de)(de)前提(ti)下(xia)，導線(xian)(xian)(xian)(xian)要(yao)(yao)精簡，盡可能短，盡量少拐彎(wan)，力求(qiu)(qiu)導線(xian)(xian)(xian)(xian)簡單明了。

另外，走線設計(ji)要考慮組(zu)裝是否方(fang)便等。最后(hou)還要求(qiu)板子美觀、經濟，好的PCB板布線美觀，做功精細，看上去就像一(yi)件藝術品。

3.6 DRC設計規(gui)則檢查和錯誤排(pai)除(chu)。

電路(lu)板設(she)計完成之后(hou)，為了保證(zheng)所(suo)進行(xing)的(de)設(she)計工(gong)作(zuo)符(fu)合要求，可以(yi)由計算(suan)機(ji)自動完成檢(jian)查(cha)工(gong)作(zuo)，即(ji)DRC設(she)計規則檢(jian)查(cha)。檢(jian)查(cha)完成后(hou)，系統會彈出(chu)Messages信息(xi)(xi)框，根據此信息(xi)(xi)提示，對(dui)設(she)計進行(xing)修改，直至沒有錯誤。到這里(li)電路(lu)的(de)PCB設(she)計工(gong)作(zuo)就完成了，設(she)計好的(de)充(chong)電器PCB文件(jian)如(ru)上圖(tu)2所(suo)示。最(zui)后(hou)可以(yi)打印輸(shu)出(chu)圖(tu)紙(zhi)和報(bao)表，進行(xing)實際制板等相應后(hou)續(xu)工(gong)作(zuo)。