基于Protel DXP 2004多层电路板设计

樊智敏

（广东玉兰集团股份有限公司,广东东莞,523000）

摘要：本文首先对Protel DXP 2004软件的多层电路板设计原理和它的设计流程进行介绍，之后介绍了多层电路板的设计基本理念，电和磁同时存在的设计原则，在多层板的情况下，板内电层的分割方法，通过这些介绍和说明，给学习电路板和设计电路板的学员提供了很好的参考和帮助。

关键词：多层电路板；PBC Protel DXP；电路板设计；EMC

Design of 2004 multilayer circuit board based on DXP Protel

Fan Zhimin

（Guangdong Yulan group Limited by Share Ltd Guangdong Dongguan,523000）

Abstract：This paper on software Protel DXP 2004 multi-layer circuit board design principle and the design process are introduced,and then introduces the multilayer circuit board design concepts,design principles of electricity and magnetism exist at the same time,in case of multilayer,plate electric layer segmentation methods,through the introduction and description,provide a good reference and help to the students learn the circuit board and the design of the circuit board.

multilayer circuit board;PBC Protel DXP;circuit board design;EMCKeywords：

DOI:10.16520/j.cnki.1000-8519.2016.06.014

1 多层电路板的设计基本流程

设计多层电路板的过程主要有以下几个方面：（1）对原理图

的设计（2）电路板规划（3）工作参数设置（4）元件布局调整（5）中间层设计（6）内电层分割（7）布线规则设置（8）布线与调整（9）其它辅助操作。

PCB中比较重要的工作之一就是元件布局和调整，它直接影响着后阶段的布线和内电层的分割等操作。

1.5 中间层的定义与设置

这一步骤中，比较重要的流程是在软件中设计合理具体的层次架构，这是位于中间的操作，对于后面的操作很重要，主要设计各个电层的数目，板子的结构，即上下左右的结构。

1.1 对原理图的设计

在制作电路板时，需要有电路板的原理图才能够制作出好的

电路板，所以第一步是很关键的步骤，设计电路原理图，主要的目的之一便是为PCB 板的设计提供网络表，同时给PCB板的设计打下良好的基础。

1.6 内电层分割

在内电层的结构网络中，一般情况下是存在很多电源网络的，一般情况下需要将这些内部的电源网络层分开成许多独立的区域，同时要把各个区域连接到不同的网络上，这也是本文中所说的多层板与普通板的最主要的差异，再设计多层板的过程中，这也是一个很重要的环节。而且，对内电层的分割，通常决定着电源和地网格的走线。

1.2 电路板规划

制作一种东西，若想得到完美的实物，都要对它进行规划，电路板也不例外，电路板都是规格尺寸比较正规统一，所以要对电路板进行规划，必须要规划它的物理尺寸，元件的封装形式和安装方式，还有板子的结构，即是采用单层板，还是双层板，或是多层板。

1.7 布线规则设置

这一环节主要是对电路中所需要线路进行布置，包括导线线宽，平行线的间隔，导线与焊盘的安全距离的大小，不管使用什么样的方法对线路进行布线，对布线的规则都必须严格的遵守，优良的布线规则能够让布线得到的电路板很安全，同时又满足制作要求，还可以有效的减少成本。

1.3 工作参数设置

对于工作的板子，它的参数都需要严格的设置，对于工作参

数的设置，主要是设置它的工作环境参数和工作层参数。设置正确的并且是合理的参数，能够给电路板的设计带来较大的方便，有效地提高工作的效率。

1.8 布线与调整

通常情况下，系统都会给出布线的方法，可是在现在发达的社会，人类的要求日益提高，所以系统自带的功能一般都不能满足要求，所以在现实的工作中，工作人员往往都是采用手工布线，或者采用两者结合的方式完成工作，即手工布线和系统布线相结合的方式进行布线。

1.4 元件布局与调整

当所有的前期工作都被毫无失误的完成以后，就可以进行原件布局与调整工作，原件布局就是把原先准备好的网络表格导入到PCB内，或者还可以在原理图作为基础的前提下，在原理图中通过更新PCB的方式导入网络表。熟悉Protel DXP的人都了解，系统本身带有自动布局的功能，但自带的似乎都不完善，自动布局功能也是如此，它的效果总是不好，一般情况下都应该使用手工布局，特别是针对复杂的电路和有特殊功能要求的元器件。

1.9 其它辅助操作

除了以上必须的八个步骤，在实际的操作中，还要添加一些

辅助操作，如敷铜和不泪滴操作。

302016.06设计与研发选择【设计】，在【设计】选项的小选项中选择【层堆栈管理器】，这样就会有一个对话框出现，在该对话框中就可以直接的设置中间层所需要的层数。这里用四层板做例子，四层板除了顶层和底层，就还有两个中间层，把这两个中间层分别设置为电源层和地线层，它所连接的网络层则不做设置。要注意的是，四层板的设置方式很重要，会影响到板子的质量，所以要选择合理的设置方案，如这四层设置为信号层，电源层，信号层，地层。

2 多层电路板电磁兼容设计

2.1 多层电路板电磁兼容设计的一般原则

设计多层电路板的电磁兼容时，需要考虑各个方面，如多层

板的材料，多层板的层数，元器件的选择。材料的问题上，一般都选择介电常数高的，而且介质的材料损耗低的材料，对于板子的层数，则要根据你所使用的场合来确定，元器件的选择很重要，一切都准备好，装上元器件就可以得到完整的板子，所以元器件的选择要考虑之前的材料的选择和层数的需要，在此基础上再选择元器件。多层电路板的布局原则，一般情况下要考虑全部因素后，才能开始布局，尽量选择合适的传输模型和合理的分层，这样可以有效的阻止电磁干扰。

3.2 内电层的分割方法

在选择好中间层的设计方法并且设计好中间层以后，并且元器件的布局也完成以后，就可以开始对内电层进行分割了，利用现在新升级的Protel DXP 2004对内电层进行分割就比之前的那个没有升级的版本简单了许多，具体的操作如下：在菜单栏里选择菜单里的【设计】【设计】，之下有个【PCB层次颜色】选项，把鼠标移到这个选项上，就会出来一个对话框，叫【板层和颜色】，在这个对话框出来以后，要将不需要的板层给关掉，比如都有的顶层和底层，只需要出现所需的层就可以了，例如，需要分割的层次是电源层的话，首先要将电源层打上勾，这样使电源层在PCB的界面上显示出来，然后在回来PCB的操作界面，找到菜单栏，在菜单栏里选择【放置】选项，在【放置】选项里有【直线】，选择【直线】选项，就可以让画线的工具出现，然后在选择要进行分割的电源的焊盘，这就就会在界面上出现一个闭合的曲面，在双击这个闭合的曲线，设置这个闭合区域所需要的网络，这些步骤正确完成以后，内电层的分割也就完成了，其他的电源网络操作和上面电源层的操作类似。

2.2 多层PCB电源和地部分的电磁兼容设计

当高速电路工作时，电源对电路的供电会使得电路存在瞬间的电流，这样电磁的干扰就比较容易影响到其他的工作单元。所以设计时导线要粗，供电的面积要小，可以添加其他元器件来对电流进行有效的隔离。同时接地也可以有效的隔离干扰，通常情况下可以从以下的几个方面进行控制：对于不同的工作频率选择不同方式的接地，频率小于1MHZ要采用单点接地方式，频率大于10MHZ要采用多点接地方式，同时要把数字接地和模拟接地分开，地线的直径要大，在地层上留下的缝隙不可以阻断高频回流的线路。

3 多层电路板中间层设置与内电层分割

3.1 中间层的创建与设置

中间层的创建方法，能够借助专门的软件来实现，这个软件就是——层堆栈管理器。用这个层堆栈管理器就可以设计出中间层，以下面这个电路图得设计为例：

4 结语

Protel DXP 2004电路板设计功能与先前设计的版本比较

功能增强了很多，在设计多层板时，有的设计只能完全依赖特定的软件来完成，设计出来可能不是预想的那么完善，特别是对多层板内电层的分割，元器件的布局，电磁兼容的设计考虑上，都需要设计者进行手工操作，只有这样才能保证设计出的产品具有优良特性。本文的介绍希望可以给有关的人士提供帮助。

参考文献

[1]曾小波.基于Protel DXP 2004多层电路板设计[J]. 湖南理

工职业技术学院2004-08-11.

[2]金珍珍.基于Protel DXP 的电路设计技巧[J].电脑与电信，

2012-08-12.

[3]肖麟芬.印刷电路板的抗干扰设计[J].电子工程师,2015-03-07.

图一 电路设计图

这个层堆栈管理器的实际操作步骤应该是：在菜单选项中（上接39页）

13):p.2044-2046.

[8]Y.Ishikawa.,et al.,Strain-induced enhancement of near-infrared absorption in Ge epitaxial layers grown on Si substrate[J].Journal of Applied Physics,2005. 98(1):p.013501.[9]余金中，锗硅的性质[M],2002年9月第一版，国防工业出版

社，p79.

[10]J.F.Liu,D.D.Cannon,K.Wada,et al.Tensile strained Ge

p-i-n photodetectors on Si platform for C and L band telecommunications[J].Appl.Phys.Lett.,2005, 87: 011110-1-3.

[11]D.D.Cannon,J.F.Liu,Y.Ishikawa,et al.Tensile strained

epitaxial Ge films on Si(100)substrates with potential application in L-band telecommunications[J].Appl.Phys.Lett.,2004.84(6):906-908 .通讯作者：蔡志猛

31