隨著電(dian)(dian)子(zi)信息技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發展，手工(gong)(gong)(gong)設計電(dian)(dian)子(zi)產(chan)品的(de)PCB(印制電(dian)(dian)路板)已不能適應(ying)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術(shu)發展的(de)需要。我們必須借助計算(suan)機來完(wan)成PCB的(de)設計工(gong)(gong)(gong)作，它(ta)不僅(jin)速(su)度(du)快，準確(que)性高，并(bing)能極大(da)的(de)減輕(qing)工(gong)(gong)(gong)程技(ji)術(shu)人員的(de)勞動強度(du)。其中涉及的(de)軟件有許多種，Protel是其中比較(jiao)經典的(de)一(yi)種。

Protel是(shi)Altium公司(si)推(tui)出的(de)電路輔助設計(ji)系統，它是(shi)第一個將所有的(de)設計(ji)工具集成于一身的(de)板卡級設計(ji)系統，包(bao)括了(le)原理圖設計(ji)、PCB設計(ji)、電路仿(fang)真、PLD設計(ji)等。它最早的(de)版本(ben)是(shi)TANGO軟件包(bao)，后來(lai)發展(zhan)為Protel for DOS版、Protel for Windows版、Protel 98版、Protel 99 SE版、Protel DXP版及Protel 2004版。隨(sui)著版本(ben)的(de)不斷升級，它的(de)功能越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)大。

和(he)其他版本相比，Protel 2004新增的許(xu)多(duo)功能，使操作更簡單、自動化程度更高(gao)，使我(wo)們可(ke)以輕松進行各種復雜(za)的電路(lu)板(ban)設(she)計。

2 PCB設計

PCB是英文Printed Circuit Board的(de)(de)縮(suo)寫，譯為印(yin)制電路(lu)板(ban)，簡稱電路(lu)板(ban)或(huo)PCB板(ban)。印(yin)制電路(lu)板(ban)是用印(yin)制的(de)(de)方法制成導電線(xian)路(lu)和元(yuan)件封裝(zhuang)，它的(de)(de)主要(yao)功(gong)能(neng)是實現電子元(yuan)器件的(de)(de)固定(ding)安裝(zhuang)以(yi)及(ji)管腳(jiao)之間的(de)(de)電氣連接，從而實現電器的(de)(de)各種特定(ding)功(gong)能(neng)。制作正確、可(ke)靠、美觀的(de)(de)印(yin)制電路(lu)板(ban)是電路(lu)板(ban)設(she)計(ji)的(de)(de)最終(zhong)目的(de)(de)。

PCB設計的(de)一般流程包括：制(zhi)作(zuo)前期準備、制(zhi)作(zuo)PCB元(yuan)件引腳封裝、新(xin)建PCB文件，規(gui)劃(hua)電路板、載入元(yuan)件引腳封裝和網絡、布(bu)(bu)局、布(bu)(bu)線、DRC設計規(gui)則檢查等。

3 Ni-MH電池充電器PCB設計

Ni-MH電池充電器是(shi)我們生活中常見的一(yi)種電子產品。借(jie)助Protel 2004設計(ji)該電路的印制電路板(PCB)基本(ben)步驟如下。

3.1創建項目文件

為方便各設(she)(she)計(ji)(ji)文(wen)件(jian)的(de)管理和它(ta)們之間的(de)無縫連接及同步設(she)(she)計(ji)(ji)。在Protel 2004中采用項(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)進行管理，首(shou)先要(yao)創建一個項(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)，然后在該(gai)項(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)下再新(xin)建或添加各設(she)(she)計(ji)(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電池充電器電路原理(li)圖如(ru)下圖1所示(shi)。

圖1電池充電器原理圖

3.3創建PCB文件并進行規劃

在(zai)(zai)Protel 2004中(zhong)創(chuang)建PCB文件(jian)(jian)有(you)兩種方法(fa)：用文件(jian)(jian)菜單創(chuang)建和用向導(dao)創(chuang)建，要注意的(de)(de)是用向導(dao)創(chuang)建的(de)(de)PCB文件(jian)(jian)不(bu)在(zai)(zai)項(xiang)(xiang)目文件(jian)(jian)中(zhong)，創(chuang)建完成之后(hou)必須把它放入項(xiang)(xiang)目文件(jian)(jian)中(zhong)，否則后(hou)面的(de)(de)步驟就沒辦法(fa)進行了。根(gen)據充電(dian)器(qi)電(dian)路的(de)(de)組成，首先(xian)規劃板子的(de)(de)形狀(zhuang)為長(chang)方形，根(gen)據元器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)數目確(que)定板子的(de)(de)的(de)(de)大(da)小為2400mil×1300mil，單層布線即設計為單面板。

3.4載入元件引腳封(feng)裝(zhuang)和(he)網(wang)絡并進行(xing)元件布局

本(ben)電(dian)路中全部(bu)元(yuan)件(jian)(jian)采(cai)(cai)用插孔封裝形式。除了電(dian)池(chi)組(zu)正(zheng)極(ji)性的(de)封裝，其他元(yuan)器(qi)件(jian)(jian)封裝均采(cai)(cai)用Protel 2004元(yuan)器(qi)件(jian)(jian)庫中的(de)標準封裝，我們需要根據實際電(dian)路為電(dian)池(chi)組(zu)的(de)正(zheng)極(ji)性端(duan)設置(zhi)出(chu)封裝，首先(xian)創建自己的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)(jian)封裝庫，在庫里創建如圖2中BT1—BT4所示(shi)封裝，然(ran)后將此封裝設置(zhi)為電(dian)池(chi)組(zu)的(de)封裝即(ji)可。

圖2電池充電器PCB圖

元件(jian)布局(ju)可采(cai)用先自動布局(ju)然(ran)后手(shou)工(gong)調整的方(fang)法進行。注意變壓(ya)器不(bu)在此板(ban)子上放置。布局(ju)時注意元器件(jian)的排列、分(fen)布要(yao)合(he)理和(he)均勻(yun)，力求整齊，美(mei)觀(guan)，合(he)乎電(dian)路(lu)結構工(gong)藝要(yao)求。

3.5設置(zhi)布線規則(ze)，進行布線

所謂“布線(xian)”，就是利用(yong)印制導線(xian)完(wan)(wan)成原理(li)圖中(zhong)各元件的連(lian)線(xian)關系。任何(he)一塊電(dian)路(lu)板在完(wan)(wan)成元器(qi)(qi)件布局后，接下來要做(zuo)的就是將元器(qi)(qi)件用(yong)導線(xian)連(lian)接起來，使其具有電(dian)氣特性，從而形成一塊完(wan)(wan)整(zheng)的電(dian)路(lu)板。

Protel 2004中布(bu)線(xian)(xian)(xian)時首先要(yao)(yao)設置好布(bu)線(xian)(xian)(xian)規則，以滿(man)足安(an)全(quan)原則等電氣(qi)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。根據充電器電路的實(shi)際要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這(zhe)里設置安(an)全(quan)間距為10mil，頂層布(bu)線(xian)(xian)(xian)、普通線(xian)(xian)(xian)寬10mil、電源線(xian)(xian)(xian)20mil、地線(xian)(xian)(xian)30mil.布(bu)線(xian)(xian)(xian)采用自動(dong)布(bu)線(xian)(xian)(xian)，對不合乎要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)的地方最(zui)后可以進行手工(gong)修改(gai)。布(bu)線(xian)(xian)(xian)時在滿(man)足安(an)全(quan)原則等電氣(qi)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)的前(qian)提下，導線(xian)(xian)(xian)要(yao)(yao)精簡(jian)，盡(jin)可能短，盡(jin)量少拐彎，力(li)求(qiu)(qiu)導線(xian)(xian)(xian)簡(jian)單明了(le)。

另(ling)外，走線(xian)設計要(yao)考(kao)慮(lv)組裝是否(fou)方便等。最后(hou)還要(yao)求板子(zi)美觀、經濟，好的(de)PCB板布線(xian)美觀，做功(gong)精細，看上去就像一件藝術品。

3.6 DRC設(she)計規(gui)則檢查和(he)錯(cuo)誤排(pai)除。

電(dian)路板設(she)(she)(she)(she)計(ji)完(wan)成(cheng)之后(hou)(hou)(hou)，為了保證所(suo)(suo)進行的(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)工(gong)作(zuo)符合(he)要(yao)求，可以由計(ji)算機自動完(wan)成(cheng)檢(jian)查工(gong)作(zuo)，即DRC設(she)(she)(she)(she)計(ji)規(gui)則(ze)檢(jian)查。檢(jian)查完(wan)成(cheng)后(hou)(hou)(hou)，系統會彈出(chu)Messages信息(xi)框，根據(ju)此信息(xi)提(ti)示，對設(she)(she)(she)(she)計(ji)進行修(xiu)改(gai)，直至(zhi)沒有錯(cuo)誤。到(dao)這里電(dian)路的(de)PCB設(she)(she)(she)(she)計(ji)工(gong)作(zuo)就完(wan)成(cheng)了，設(she)(she)(she)(she)計(ji)好的(de)充電(dian)器PCB文件如上圖2所(suo)(suo)示。最后(hou)(hou)(hou)可以打印輸出(chu)圖紙和報表，進行實際制(zhi)板等相(xiang)應后(hou)(hou)(hou)續工(gong)作(zuo)。