ProtelDXP2004应用中的常见问题及解决方法

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ProtelDXP2004应用中的常见问题及解决方法
作者:冯美仙
来源:《计算机时代》2015年第03期
摘要: Protel DXP 2004软件是一款应用广泛的印制电路板设计软件,学习该软件比较容易入门,但是要熟练掌握并且灵活处理软件使用中的常见问题并非易事。

从电气规则检查、载入网络表、制作元件封装等方面,分析Protel DXP 2004软件操作中的常见问题及产生原因,并提出了解决这些问题的方法。

关键词: Protel DXP 2004;电气规则检查;网络表;元件封装
中图分类号:TN710.9 文献标志码:A 文章编号: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软件,具有原理图设计、PCB设计、电路仿真和PLD设计等功能,而且操作方便、功能强大、操作界面友好和个性化,在我国电子电路设计和制板中应用广泛,是一套完整的板卡级设计系统软件[1]。

在许多高职类院校中都开设了这门课程,学习该软件比较容易入门,但是要熟练掌握并且灵活处理软件使用中所出现的一些问题并非易事[2]。

笔者结合多年的教学经验,将学生在软件操作中经常遇到的且不易解决的问题进行汇总分析,并寻求解决这些问题的办法。

1 电气规则检查中的错误信息
电路原理图绘制完成后,要进行电气规则检查。

电气规则检查是利用软件对设计好的电路进行在线测试,以便能检查出人为的错误或疏忽。

学生对于元件重名、元件未标号、浮动的电源实体、浮动的网络标号等这些信息能理解其含义,也比较容易纠正问题,然而有些信息却不易理解和纠正问题,如图1所示。

1.1 Off grid Object at … 表示原理图中的对象(引脚)没有放在原理图的栅格上
产生这种错误信息的主要原因是,在绘制电路原理图时捕获网格的值与可视网格的值不相同,或不是整数倍。

例如,可视网格的值为10,如果捕获网格的值为1、2、3、4,6、7、8、9,11……时就会出现这种信息提示;如果捕获网格的值为5、10、15,……时就不会有错误信息提示。

所以,解决这个问题的方法是在绘制电路原理图时,将捕获网格的值设置为可视网格的0.5倍、1倍、1.5倍,……就行了。

一般情况下,为了方便原理图的绘制,设置成0.5倍或1倍。

2 载入网络表时的常见问题
载入网络表的操作是将原理图中的元件和元件引脚间的电气连接关系导入到规划好的印制电路板文件中[3]。

在载入网络表前要确保原理图中的所有元件都要有封装、原理图的电气规则检查没有错误、原理图中所用的元件封装库都加载到了当前的项目中。

学生在操作过程中,会急于求成,不对原理图作仔细检查,所以在载入网络表,执行“使变化生效”的命令时经常会出错。

对照电路原理图,在图2所示的对话框中,存在两个问题:一是在受影响的对象中少了元件D4;二是消息提示有三个元件“Footprint Not Found …”。

前一问题产生的原因是在电路原理图中元件D4没有添加Footprint模型,如图3所示,解决这个问题的方法是,给元件D4追加Footprint模型,添加相应的封装。

后一问题产生的原因是三个元件所选用的封装库没有加载到项目中或者没有添加到可用元件库中,解决的办法是将元件所在的封装库加载到与PCB文件相同的项目中或者将封装库添加到可用元件库中。

有时在PCB中载入网络表时没有错误提示,但是单击“执行变化”后,在PCB图中可能会发现有些封装的焊盘上少了预拉线(飞线)。

对于这种情况,应先检查原理图上是否少画了这条线,如果原理图正确,那么问题的原因应该是原理图中元件的引脚号与PCB中封装的焊盘号不匹配,如图5所示。

原理图中元件L2的引脚号为1、2、3、4,PCB中元件L2的焊盘号为0、1、2、3,所以在PCB中0号焊盘上没有预拉线。

解决的办法是将封装上的焊盘号“0”改成“4”,再在原理图中更新一下PCB即可。

一般情况下,元件的引脚号和焊盘号都是从“1”开始编号的。

随着电子技术的发展,各种新的元器件不断出现,在实际生产中,软件封装库中不可能包含设计者所需的全部元件的封装,有些元件的封装在库里也是找不到的。

此时,设计者就要根据实物,通过测量尺寸,制作出元件的封装[4]。

学生能根据元件尺寸在封装库编辑器中制作封装,但是在PCB文件编辑器中调用这些封装时,经常会出错。

常见的问题是将封装导入PCB文件后,单击这个封装移动的时候,屏幕就飞了,其他元件的封装也看不见了,无法移动封装。

产生这个问题的原因是在制作封装时没有在封装图形附近设置参考点(0,0),当移动封装时,鼠标默认的位置就是封装图形的参考点,所以在单击封装移动时,屏幕就会飞掉。

解决这个问题的方法很简单,在封装库编辑中完成封装图形后,在图形附近设置一下参考点。

一般情况下,可以将引脚1或者图形的中心位置设置为参考点,
也就是原点(0,0),如图6所示。

参考点设置完成后,打开“工具”菜单,执行“用封装更新PCB”即可。

4 PCB元件布局的问题
Protel 2004提供了强大的自动布局功能,可以将重叠的元件在自动布局时分开,但是自动布局功能不能满足实际电路板设计要求,需要手工调整,以满足原理图技术和电路板布局工艺要求。

放置元件时,一方面要注意信号流向原则,而原理图能反映信号流向,所以布局时要参照原理图移动元件;另一方面尽量使元件间的连线最短。

那么,如何才能实现元件间的连线最短呢?如果在移动一个元件时,飞线不断变化,总能就近找到连接点,则这个元件的位置比较灵活,可以结合原理图,找一个合适的位置放置;如果在移动一个元件时,与几个封装的飞线不变,则应将其放在这几个元件的中心位置;如果两个元件不论怎样移动,其位置间的飞线保持不变,则说时这两个元件应该放在一起[5]。

总之,元件布局关系到布线质量,也直接关系到PCB设计的成败。

对于初学者是一大难点,需要经过长期的摸索总结,不断积累经验,才能熟能生巧。

参考文献:
[1] 姚四改.电子CAD技术[M].清华大学出版社,2011.
[2] 吴东升.Protel 99 SE中的几个问题及解决方法[J].黄冈师范学院学
报,2008.28(3):56-58
[3] 高锐.印制电路板的设计与制作[M].机械工业出版社,2012.
[4] 余宏生.电子CAD技能实训[M].人民邮电出版社,2008.
[5] 兰建花.电子电路CAD项目化教程[M].机械工业出版社,2012.。