protel99 se 的使用

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY

1

Protel99 SE 的使用


第一部分　Protel99 概述

1.1 Protel 的发展

1987 Tango DOS ACCEL Technologies Inc

Protel for DOS Protel Technology

EDA — 电子设计自动化

80’ 末 Protel for Windows 1.X

90’ 中 Protel for Windows95 3.X

1998 Protel98 出众的自动布线

1999 Protel99 模拟仿真


1.2 Protel99 的组成及主要特性1.2.1 Protel99 的组成

1. 原理图设计系统Sch(Advanced Schematic) 原理图编辑器

Schlib 零件库编辑器2. 印刷电路板设计系统

PCB(Advanced Printed Circuit Board) 电路板编辑器

PCBlib 零件封装编辑器3. 信号模拟仿真系统

在原理图上进行信号模拟仿真的 SPICE3f5 系统

4. 可编程逻辑设计系统基于 CUPL 语言、 PLD 设计系统

5. Prote99 内置编辑器Text 文本编辑器 Spread 电子表格编辑器


1.2.2 Protel99 的主要特性1. 设计系统稳定高效

2.SmartTool 智能工具技术将设计工具集成在单一环境下

3. SmartDoc 智能文档技术将设计数据文件存储在单一设计数据库中，由设计管理器统一管理，以 .ddb 为后缀

4. SmartTeam 智能工作组让多个设计者通过网络同时设计

5. 大大增强了 PCB 自动布线功能

1 ）自动布线规则条件的复合选项极大方便了设计2 ）自动布线在原有基础上使用了最新人工智能技术3 ）增强的交互式布局和布线模式等

6. 资源丰富的元器件库（ 60000 种）7. 通过 SPICE3f5 在原理图上仿真1.2.3 Protel99 存在的主要问题1. PCB 中无法放置中文（双字节）2. 系统配置要求高，资源消耗过大


1.3 Protel99 运行的系统需求硬件最小配置：

CPU ： Pentium 级内存： 32MB

硬盘：安装后至少有 200MB 以上空间显示卡： 16 色下分辨率达 800600

显示器： 15 英寸，分辨率达 800600

硬件建议配置：CPU ： PentiumII 级内存： 64MB 以上（ 128 ）

硬盘：安装后至少有 300MB 以上空间（剩余 75% 以上）显示卡： 16 色下分辨率达 1024768

显示器： 17 英寸，分辨率达 1024768


1.4 Protel99 初步

1.4.1 Protel99 的启动

1. 图标启动

2. 设计数据库文件 (*.ddb) 启动1.4.2 Protel99 的设计窗口Design Manager 设计管理器

Explorer 设计浏览器Browse 浏览管理器 Browse Sch 零件管理器

Browse PCB 零件封装管理器Design Station 设计工作站Design Team 设计工作组Toolbars 工具栏

Command Status 状态栏Main tools 主工具栏


设计管理器

浏览管理器

菜单栏主工具栏

文件切换标签

设计主页面

状态栏命令栏

设计浏览器

设计浏览器主菜单


1.5 Protel99 中的文件基本操作1.5 .1 设计任务的新建步骤： (1) 点击 FileNew Design….

(2) 在 Database File Name 中设置数据库文件名称，点击 Browse 选择新文件所存放的文件夹

设置密码


1.5 .2 设计任务的打开和关闭1. 设计任务的打开


1.5 .3 设计文档的新建设计文档包括：原理图、印刷电路板设计图、文本等

步骤：在打开或新建一个设计任务数据库文件后：（ 1 ）点击 FileNew ….

新建文件夹

新建PCB文件

新建PCBLib文件

新建 Sch原理图文件


(2) 选择新文件后，点击 OK ，新文件即出现在文件夹中

(3) 修改文件名，在空白处点击鼠标，即完成新建。


第二部分　 Protel99/Sch 基础

一、原理图设计过程

开始

设置图纸大小

环境设置

放置、排列零件

原理图布线

调整线路

输出相关报表

存盘打印

结束电路图设计

二、简单电路图设计


1.新建设计文件、新建设计文档2. 设置图纸大小：右键 (Document Option) 、或 Design 菜单的 Option) 后，弹出文件设置对话框后进行设置

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY3.画一个简单电路图(1)添加零件库击活 Browse Sch 点击 Add/Move 装入 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 和 Miscellaneous Devices.ddb


(2)取用零件1 ）点击图标或菜单


2 ）直接从零件库里取

二极管— DIODE

电容— Capacitor CAP

电位器— Pot

晶体管— PNP NPN

电阻— Resistance RES

零件转方向：

X （水平翻转） Y （垂直翻转）

电路图放大（缩小）：

—按 PageUp （ PageDown ）

—ViewZoom In （ Out ）

— 按鼠标 + 按空格键


（ 3 ）编辑零件名

双击或点击后按 Tab键设置属性

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY(4)电源与接地的放置点击图标或菜单


(5)连接线路一般连接步骤：1 ）点击图标或 Place / Wire 后，光标处出现大十字

2 ）将大十字光标置放于连线起点，按鼠标左键置起始点。

3 ）光标移动则拉出引线，停于某点，单击鼠标左键则可转弯，单击鼠标右键（或按 ESC ）则结束此线。双击鼠标右键则结束画线。

自动走接模式：

在进入画线状态后，按鼠标左键并移动，则拉出一条浮动的线，连续按空格键，则先后出现六种连线模式，供选择。

编辑引线：

单击引线后，松开再单击，引线被激活后即可改变方向及长度等。


引线属性：双击引线


(6)节点及放置丁字型连线将自动生成节点，十字型连线处的节点需人为放置。

放置方法：点击图标或 Place / Janction….属性设置 : 双击节点 , 出现对话框…


(7)放置电路输入输出点放置方法：点击图标或 Place /Port ….

Port

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY(8)放置文字放置方法：点击图标或 Place /Annotation ….

放大器


电原理图只表示电气连接，而 PCB是实际元件的物理连接板。第三部分　 PCB

YANGTZE NORMAL UNIVERSITYPCB的种类•单面板

零件集中在 PCB的一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种 PCB叫作单面板（ Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。


•双面板　　这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔（ via）。导孔是在 PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。


•多层板

为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是 4 到 8层的结构，不过技术上可以做到近 100层的 PCB板。

导孔（ via）如果应用在双面板上，则打穿整个板子。不过在多层板当中，如果您只想连接其中一些线路，那么导孔可能会浪费一些其它层的线路空间。埋孔（ Buried vias）和盲孔（ Blind vias）技术可以避免这个问题，因为它们只穿透其中几层。盲孔是将几层内部 PCB与表面 PCB连接，不须穿透整个板子。埋孔则只连接内部的 PCB，所以光是从表面是看不出来的。

在多层板 PCB中，整层都直接连接上地线与电源。所以我们将各层分类为信号层（ Signal），电源层（ Power）或是地线层（ Ground）。如果 PCB上的零件需要不同的电源供应，通常这类 PCB会有两层以上的电源与电线层。


（ 3）多层板

toplayer

Bottom layer

Protel99se 可设计最到 32层信号层


封装

电路原理图设计好后，只是在电气上表明了元件的连接情况，最终的具体元件需安装在 PCB上，每个电气符号都代表了一个具体的元件，因此要指定每个元件的具体物理形状。•插入式封装

将零件安置在板子的一面，接脚焊在另一面上，这种技术称为 [插入式（ Through Hole Technology ， THT ） ]封装。

这种零件会需要占用大量的空间，并且要为每只接脚钻一个洞。所以它们的接脚其实占掉两面的空间，而且焊点也比较大。但另一方面， THT零件和 SMT （ Surface Mounted Technology，表面黏着式）零件比起来，与 PCB连接的构造比较好。


•表面贴装

表面黏贴式封装（ Surface Mounted Technology ， SMT）的零件，接脚是焊在与零件同一面。这种技术不用为每个接脚的焊接，而都在 PCB上钻洞。

SMT也比 THT的零件要小。和使用 THT零件的 PCB比起来，使用 SMT技术的PCB板上零件要密集很多。 SMT封装零件也比 THT的要便宜。

因为焊点和零件的接脚非常的小，要用人工焊接实在非常难。


铜膜走线线段

顶层走线

底层走线

Via ( 过孔 )Pad ( 焊盘 )


元件封装（ Footprint ）和封装图

DIP14

电阻

二极管

三极管


飞 ( 预拉 ) 线


PCB 图例

Pad

Via

Clearance

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY电路板设计流程

（一）电路图电路板 1. 用 Sch 设计电路图定义元件封装通过 ERC 检查2. 用 Sch 的 Create Netlist 生成网络连接表3. 进入 PCB 编辑器

定义板框引入网络连接表放置元件 (Component)

设置布线规则自动布线手工调整保存、打印

（二）直接设计电路板定义板框取用并布置元件1. 进入 PCB 编辑器

2. 用 PCB 的网络编辑各焊盘间的网络关系设置布线规则自动布线手工调整保存、打印

（三）纯手工走线 1. 进入 PCB 编辑器定义板框取用并布置元件2. 直接以 Place Track 命令，一条一条手工走线


New… 新建文件新建一个 PCB 文件： FilePCB 设计界面

双击进入 PCB环境

主工作区

菜单栏

主工具栏

切换标签浏览管理器

工作层切换标签

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY加载元件封装库：点击 Add/Remove 按钮

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY各种参数设置完以后在禁止布线层下面绘制一个禁止布线框：用 PlaceTrack 命令画一个框

注意：禁止布线框必须封闭，才能保证元件都在其中


加载网络表：用 DesignNetlist 命令

设定正确的路径选中在原理图中创建的网络表文件然后点击 OK

删除网络表中没有的元件

替换不符合的元件封装

操作顺序操作内容错误内容

表示网络表文件没有错误可以执行（ Execute)

印制板的绘制


修改或新建元件封装：有些元件封装在 PCB 库里没有时网络表也会显示错误；用户可以修改已有的元件封装或自己创建来获得需要的封装。

•直接在 PCB 图上修改元件封装

例：在 SCH 中取 LED 的封装为 Diode0.4, 于 PCB 中修改步骤 : (1)ToolsMake Library

(2) 在自己的库中选中 Diode0.4 ，进行编辑去掉引脚，修改焊盘尺寸和形状

•通过元件制作向导修改或新建元件封装步骤 : (1)ToolsMake Library

或 FileNew PCB Library

(2) Tools New Component 元件制作向导…

•拷贝后修改成所需元件封装


加载完毕所有元件都已经放在了禁止布线框中

若网络表显示没有错误了可以点击执行（ Execute) 加载

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY元件的布局：自动布局或手动布局，可以先利用自动布局然后再用手动布局进行调整。•自动布局： ToolsAutoplace...

自动布局器：适用于元件较少的电路板

整体布局器：适用于元件较多的电路板


•手动布局：用鼠标左键点击要摆放的元件拖住不放，这时此元件周围的飞线都显示出来，将其拖到合理的位置再释放鼠标释放位置可以参考飞线的况，应以元件之间的飞线最少飞线交叉最少为原则。

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY布线：自动布线和手动布线

•自动布线：布线之前要先进行一些默认参数的设置DesignRules 布线规则标签

安全间距默认为 10mil

布线拐角模式默认为 45 度

双击该项适合范围为整板

默认顶层走水平线底层走竖直线

注意： Routing Layers （布线层）必须设置通常都设为水平或竖直，电源线和地线也应该一致，顶层走水平线底层走竖直线。


设置布线优先级设置布线拓扑关系双击该项设置过孔尺寸默认值

过孔外径最大值、最小值、优选值

过孔孔径最大值、最小值、优选值

双击该项设置线宽

适用范围

电路板上所用最大线宽即电源线、地线宽度

优先使用的线宽

电路板上所用的最小线宽即信号线宽度

注意：布线之前 Clearance Constraint （走线间距）和 Width Constraint （线宽约束）二者至少设置一项。


设置完毕以后可以开始自动布线：Auto RouteSet up弹出对话框布线合格性对话框

锁定预布线，保护手动布好的线

布线间距25.0000

设置完单击 Route All开始布线，布线结束会弹出布线信息


布线完毕检查如果发现有些线不合理，则应该撤消布线 :使用 ToolsUn-Route 命令

撤消全部布线撤消某个网络的布线

撤消某条布线

撤消某个元件的全部布线


•手动布线：可以全部都用手动布线完成也可以对自动布线完的结果进行手动调整达到合理的布线要求。

手动布线的基本步骤：

（ 2 ）利用小键盘上的 * 键切换到顶层或底层或点击标签（ 3 ） Place Track 命令或用 Placement Tools 中的按钮

（ 1 ）设置导线的一些默认参数 DesignRules

点击完以后光标变成十字状

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY同一层导线的绘制：

单击鼠标左键确定导线的起点，移到终点的位置单击左键两次确定终点，即画完一段导线，可以继续执行画线命令画下一段导线，也可以点鼠标右键两次结束画线命令

画完一段导线相应的飞线就消失了


不同层导线的绘制：顶层红色，底层蓝色画完顶层导线后用小键盘上的 * 键切换到底层继续画

底层导线，系统会在换层的位置自动打过孔。

系统自动放置的过孔

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY移动已经布好的导线

（ 1 ）移动整条导线： EditMove Drag左键单击要移动的导线，移动到合适的位置，单击左键

或按回车键将导线放置；右键或 Esc 键完成移动（ 2 ）移动导线端点： Edit Move Drag Track End可以将导线的端点拖拉到合适的位置释放（ 3 ）截断导线再移动： Edit MoveBreak Track

移动导线到要截断的导线上选择合适的位置截断删除导线：键盘法：单击导线 Delete

删除多条导线：按 Shift 键不放，依次单击要删除的导线 Ctrl+Delete逐条删除，右键退出 Edit Delete


•修改导线属性：双击要修改的导线弹出对话框线宽通常电源线应该 30~50mil信号线 12mil

导线所在的层

导线所属的网络

导线的起点坐标

导线的终点坐标


•修改过孔：双击要修改的过孔弹出对话框

过孔的外径过孔的通孔直径

过孔的起始层过孔的终止层

过孔的横坐标位置

过孔的纵坐标位置

过孔所在的网络

protel99 se 的使用

Documents