DXP 2004原理圖設計關鍵步驟和常見問題

DXP 2004原理圖設計關鍵步驟和常見問題

吉訓循 海南省技師學院

Protel DXP 2004是一款應用廣泛的EDA設計軟件。軟件入門比較容易，廣大電子愛好者經過一段時間學習都能基本掌握。此文主要結合實際經驗，談談初學者在利用該軟件設計原理圖時容易忽略的一些關鍵步驟和常見問題。

原理圖設計; 關鍵步驟 ; 常見問題

前言

Protel DXP從功能上可分為原理圖、印制電路板、信號完整性分析和可編程邏輯器等幾部分。對于入門級學習而言，Protel DXP 2004的重點主要在于原理圖和印制電路板兩部分。原理圖是電路設計的開始，原理圖的正確設計是PCB設計的前提，本文主要談談初學者在利用Protel DXP 2004設計原理圖時易忽略，易出錯的一些關鍵步驟和常見問題。

1.關鍵步驟

1.1 正確設置電氣柵格

原理圖編輯器具有豐富靈活的編輯功能。它提供了一些專門的自動化特性，可加速設計。體現之一就是布線時電氣件的自動連接功能。要使用該功能，需要在原理圖參數設置時正確設置電氣網（柵）格。

當選中電氣柵格選框并正確設置后，系統以柵格范圍中設置值為半徑，以當前光標位置為圓心，向周圍自動搜索可連接的電氣節點。一旦光標進入電氣柵格的范圍，它會自動吸附到最近的電氣“熱點”上，此時光標會變成紅色，就實現了電氣件的自動連接。這項功能加速了電氣件的連接，使得連接線路的工作變得非常容易。

設置步驟：設計--文檔選項--選中電氣柵格（Electrical Grid）--設置柵格值。一般電氣柵格的值應略小于捕捉柵格，不可相差過大。

注意：電氣柵格的設置不當會導致無法自動搜索電氣熱點，給布線帶來麻煩。所以，初學者采用默認值即可，不建議修改。

1.2 正確使用自動標號功能

原理圖編輯器具有強大的自動化設計功能。體現之一是自動標號。此項功能可保證原理圖中沒有重復的標號或被跳過的標號。

而一些初學者往往沒有形成放置元器件時設置編號實現自動標號的習慣，一次性放置全部元器件后，再逐個修改元器件的標號和相關參數，影響繪圖效率，增加出錯率。由于軟件自帶的電氣檢查結果是采用英文顯示，對于大部分英語基礎差的初學者而言，即使是標號重復這類簡單的錯誤，他們都很難排查。所以要提高繪圖效率，最重要的是繪制原理圖時要細心，并且要嚴格按照步驟操作，避免出錯。

圖1 加載元件庫提示信息

圖2 PCB加載不上元件LM324

圖3 集成元器件在原理圖中的顯示

1.3 正確使用元件查找功能

Protel DXP有豐富的原理圖組件庫，為方便查找元件，軟件還提供了很強的元件搜索功能。對于基礎較薄弱的初學者，只要求熟悉系統自帶的常用元器件庫Miscellaneous Devices.IntLib和常用插件庫Miscellaneous Connectors.IntLib。而這兩個庫中沒有的元器件則使用元件查找功能搜索。

查找元器件的正確步驟：進入元件庫查找界面—單擊Search（查找） 按鈕—設置Search選項卡 —查找—找到元器件后，停止查找—雙擊選中的元器—放置元器件，同時根據提示加載元件庫。

在查找元件時初學者常會因為范圍、路徑設置不正確以及沒有加載元件庫，導致查找不到元件和生成PCB時找不到元件封裝。所以在這個環節，有2個細節要注意。

（1）在設置Search選項卡時，要正確設置查找的范圍和查找路徑。查找范圍有兩個，可用庫和指定路徑中的庫。選擇前者，則系統僅在自帶和已加載的元件庫中搜索，路徑不可改。選擇后者，則可指定搜索路徑。如要搜索摩托羅拉公司的放大器LM324，則可將搜索路徑設置為C:Program FilesAltium2004 LibraryMotorola。如果不知道元件所在的庫，可以在搜索路徑中默認設置C:Program FilesAltium2004Library，在整個庫文件夾中搜索。

(2)當目標元件搜索到后，將其放置到工作區時，系統會提示該元件所在的元件庫尚未安裝，詢問是否加載。如圖1，系統詢問是否加載LM324所在庫。切記要選“是”。否則雖然在電氣檢查時沒有提示錯誤，但是系統中沒有對應的封裝，生成PCB時會提示Footprint Not Found。結果是PCB文件中少了該元件（如圖2，LM324加載不上），并且其他元件與之相連的引腳上只顯示網絡名稱，而沒有與之連接的鼠線，造成掉線。

2.常見問題

2.1 多組件元件在原理圖和PCB文件中的不同體現

隨著技術的發展，半導體器件已普遍集成化，很多元件由多個組件組成。但是此類元件常常會讓初學者困惑。比如為什么原理圖中明明顯示有3個LM324 (如圖3，標識分別為U1A 、U1B、U1C)，而在生成PCB時只看到一個LM324（如圖4，只有U1）？

那是因為：此類元件在原理圖中只會顯示一組（單元）的符號，而不是整個集成元件的電路符號。如LM324（U1），它由4組放大器組成。在原理圖中它只會顯示某單個放大器，此時系統會根據設置的規則自動給LM324各個組件加上后綴，如圖中按照字母順序遞增的規則以U1A 、U1B、U1C的順序命名。而在生成PCB時，LM324（U1）的封裝會被整體導入，在PCB中顯示的是該元件實際的封裝，即一個完整的LM324(U1)。

注意：多組件元件的組件若沒用完，原理圖電氣檢查時會警告該元件的某一部分未被使用，不仿真，可忽略。（比如某電路只用了LM324的的前3個單元，那么在電氣檢查時則會提示警告信息：unuse sub-part（4））。

2.2 項目編譯常常出現的警告

原理圖繪制完成后須對其進行電氣檢查，檢查圖中的電氣連接情況，這項操作也稱之為編譯。編譯完成后，繪圖人要根據結果修改原理圖直至正確無誤。以下是原理圖編譯時常出現的2個警告。

圖4 集成元器件在PCB中的顯示

圖5 總線命名

(1)Net NetC1_2 has no driving source (Pin C1-2,Pin U1-19,Pin Y1-1) 。意為由C1-2，U1-19和Y1-1組成的網絡無驅動源。原因是引腳的電氣特性不一致。其中：U1-19是輸入腳，其電氣類型是“input”，而Y1-1和C1-2的電氣類型均為“passive”，為無源引腳。遇到此情況可根據電路原理，修改對應元器件的引腳電氣類型，使之匹配。不過一般情況下如果不仿真，可忽略此警告。

（2）Unconnected line (540,370) To (540,480)。意為從(540,370)到(540,480)的該條線未連接。原因是DXP 2004軟件在放置總線時需要手動設置總線的網絡名稱。方法是：啟動放置網絡標號的命令后，按TAB鍵，設置該總線的名稱，點擊OK確定即可。總線網絡名稱的命名格式為X[0...n]，其中X為任意字母，繪圖人自定，n表示該總線上的分支線，如圖5。

3.結束語

Protel DXP 2004是一個龐大的系統，原理圖編輯模塊的各項參數要正確設置，才能發揮其功能和特點，為繪圖人提供便利，提高繪圖效率。但是這需要一個過程，初學者需要經過長期的摸索總結，不斷積累經驗，才能做到物盡其用。

[1] 王瑩瑩,汪東,晁陽. Protel DXP 電路設計實例教程.清華大學出版社,2008.7.

[2] 葛中海,尤新方. Protel DXP 2004 簡明教程與考證指南. 電子工業出版社,2010.2.