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PROTEL99SE PCB設計裝載網絡表錯誤分析及對策

time : 2019-08-13 09:07       作者:凡億pcb

摘要:本文從PCB設計網絡表定義的功能及裝載網絡表和元件的方法出發,歸納了網絡表裝載過程中經常出現的五種網絡宏錯誤:未定義元件封裝形式、PCB封裝定義的名稱不存在、沒有找到元件、沒有找到節點、網絡已經存在,分析出錯的可能原因并給出了解決方法。
關鍵詞:PCB設計、裝載網絡表和元件、網絡宏錯誤、錯誤原因、解決方法
 
一、引言
    ProteI設計系統是世界上第一套將EDA技術導入Windows環境的EDA開發工具,它功能強大,界面友好,是當今最流行、最暢銷的EDA(電子設計自動化)軟件之一。一般來說,使用Protel軟件進行電路板設計需要經過原理圖設計(電路仿真)、生成網絡表、規劃PCB板、裝入網絡表、元件布局、元件布線等步驟。在載入網絡表生成網絡宏以及編輯網絡宏時,常會出現一些網絡宏錯誤,從而造成載入失敗。如不解決這些錯誤,相應的宏操作則根本無法正常進行,這給后面PCB設計帶來很多問題,導致設計工作無法順利進行。本文主要闡述裝入網絡表和元件的兩種方法及網絡表載入時出現的各種典型錯誤信息產生的原因和解決的辦法。
 
二、網絡表定義及功能
    網絡表是設計電路板過程中所需的非常重要的文件,它是電路原理圖設計和PCB板設計之間的橋梁,是生成PCB文件的靈魂。網絡表顧名思義就是原理圖中各元件之間的電氣連接定義,是從圖形化的原理圖中提煉出來的元件網絡連接的文字表達式。通過網絡表的傳遞,在PCB板圖中可以自動得到與原理圖中完全相同的各元件之間的連接定義。
    Protel軟件可以產生幾種格式的網絡表來適應不同PCB設計工具。Protel原理圖產生的以.net為后綴的網絡表文件由兩部分組成:第一部分:元件信息,描述原理圖中元件的三大屬性,元件的描述信息都在方括號中,第一行是元件標號,通常各類不同的元件由不同的字母開頭。如R開頭表示電阻,C開頭的表示電容;第二行是該元件在PCB板中的封裝形式;第三行是該元件的型號。對元件自身屬性的描述,不同類型元件在元件型號中的表明方式不同,可以根據需要指出有效值的大小,也可以指出其芯片類型。如典型的Protel格式描述元件信息:
[ 元件定義開始
C1 元件標號
RB.2/.4 元件封裝
22 元件注釋、型號
] 元件定義結束
    第二部分:元件連接信息,包含原理圖中所有電氣連接網絡。網絡信息都在圓括號中,其中第一行是網絡名稱,如果在原理圖中的連線上定義了網絡標號,則在網絡表中以網絡標號命名此網絡,如果沒有定義網絡標號,則在生成網絡表時由軟件按順序指定名稱;第二行及后面各行是網絡中的節點信息,節點信息包括元件標號和管腳序號,如U3—13指的是標號為U3元件的第13個引腳。在同一網絡中的所有元件管腳均相連,即網絡名可以為網絡內任意管腳定義。典型的Protel格式元浸連接描述信息:
( 網絡定義開始
NetCl_l 網絡名稱
Cl_l 元器件標號及管腳號
Q2_2 元器件標號及管腳號
R3_2 元器件標號及管腳號
) 網絡定義結束
    顯然,這是以元件C1的l管腳命名的網絡連接表NetCl_1,連接表中表示Cl的l管腳、Q2的2管腳、R3的2管腳是連接在一起的。
    編輯好的網絡表,在裝載網絡表之前,必須仔細檢查兩個地方:一、元件標號要避免重復;二、元件封裝是否存在,以及封裝信息是否正確、適合。
 
三、裝入網絡表與元件
    網絡表與元件的裝入過程實際上就是將原理圖設計的數據裝入印刷電路板的設計系統PCB的過程,這個過程可以通過兩種方法來實現。方法一:利用同步器從原理圖文件中直接裝入網絡表和元件,必須先在原理圖所在的同一個設計數據庫中創建一個PEB文件,并預先裝入所需的全部PCB元件庫。方法二:利用網絡表文件裝入網絡表和元件。PCB設計系統中數據的所有變化,都可以通過網絡宏來完成。網絡宏列表包括三列屬性:N0列(用于顯示轉化網絡表的步驟編號);Action列(用于顯示轉化網絡表時將要執行的操作內容);Error列(用于顯示轉化網絡表中出現的錯誤)。
    在PCB制作中裝入網絡表時常常會由于各種原因產生錯誤,而軟件本身提供的錯誤信息太過簡單,往往只是簡單的一句英文提示,讓人理解不透,這給后面PCB設計帶來很多問題,導致設計工作無法順利進行。下面將從顯示的各種典型宏錯誤,分析錯誤的可能原因,并給出相應的解決方案。
 
四、 常見的網絡宏出錯信息、原因及處理方式
1. 在原理圖中未定義元件封裝形式
    錯誤描述:Footprint not found in Library
    錯誤原因:(1)在電路原理圖中,元件沒有指定封裝形式;(2)在PCB編輯器中沒有添加含有所需封裝元件的元件庫;
    處理方式:(1)打開網絡表文件查看哪些元件未定義封裝,并直接在網絡表中對該元件增加封裝,或者在原理圖中找到相應的元件,雙擊該元件,在彈出的屬性對話框中的Footprint欄中填入相應的元件封裝;(2)在PCB編輯器中,執行菜單命令Design/Add/Remove Library…,在彈出的對話框中,指定所需的PCB元件庫,將它添加到當前的PCB編輯器中。
2. PCB封裝定義的名稱不存在
    錯誤描述:Footprint××not found in Librarv
    錯誤原因:(1)PCB元件庫中沒有對應元件的封裝圖。如PCB Footprint.Lib中就沒有小型發光二極管LED可用的元件封裝;(2)原理圖中將元件的封裝形式寫錯了。如將極性電容Electrol的封裝形式寫作“RB0.2/0.4”。
    處理方式:(1)編輯PCB Footprint.Lib文件,創建LED的元件封裝,然后執行更新PCB命令;(2)返回原理圖,仔細核對原理圖中元件封裝名稱是否和PCB元件庫中的名稱一致。
3. 沒有找到元件
    錯誤描述:Component not found
    錯誤原因:Advpcb.ddb文件包內的PCB Footprint.Lib文件中包含了絕大多數元件封裝,但如果原理圖中某個元件封裝形式特殊,PCB Footprint.Lib文件庫找不到,需裝入非常用元件封裝庫。
    處理方式:在設計文件管理器窗口內,單擊PCB文件圖標,進入PCB編輯狀態,通過“Add/Remove”命令裝入相應元件封裝庫。
4。 沒有找到結點
    錯誤描述:Node not found
    誤原因:(1)指定網絡中多了并不存在的節點;(2)元件管腳名稱和PCB庫中封裝的管腳名稱不同;(3)原理圖中給定的元件封裝和對應的PCB封裝名稱不同。
    處理方式:對于(1)、(3)可回到原理圖中刪除多余節點、將原理圖中的元件封裝修改成和對應的PCB封裝名稱一致。對于(2)由于原理圖中元件庫定義的元件管腳名稱與PCB封裝定義的管腳名稱不同,導致裝入錯誤。回到原理圖庫中重新編輯元件的封裝,使元件管腳數與PCB中封裝管腳數、管腳名一致或者直接編輯PCB庫中元件的管腳名稱,使之與原理圖中一致;如Miscellaneous Devices.1ib庫中的二極管和三極管,其管腳的定義與PCB庫中相應封裝的管腳的定義不一致而導致出錯。如二極管中管腳定義為:A、K,若使用PCB通用庫PCB Footpdnts.1ib封裝Diode0.4、Diode0.7,而封裝焊盤號定義卻為:1、2,所以裝入此元件時就會發生二極管連接關系丟失現象。解決辦法:修改原理圖庫的管腳號或PCB庫中的元件的焊盤號,使之相互對應。
5。 網絡已經存在
    錯誤描述:Net already exists
    錯誤原因:(1)某個宏操作試圖添加的網絡名與PCB網絡表中已有的網絡名重名;(2)原理圖中隱藏的管腳信息網絡點和其他網絡點命名重復。
    處理方式:對于(1)可打開原理圖文件,對照原理圖修改重復的網絡名或刪除多余的網絡名;針對(2),可打開原理圖文件,找到出錯的網絡連接點,然后打開元件屬性對話框,選中其中的Hidden Pin,這時可觀察到隱藏元件管腳信息網絡點,然后調整與之相同的網絡連接點,使其屬于不同的節點即可。
 
五、結束語
    網絡表裝入錯誤經常發生,主要是封裝錯誤。發現錯誤后,應先瀏覽,在了解其發生的原因后才能迅速找到問題,錯誤的排除應抓住根源,這樣才能快速有效的解決問題。同時需要在設計原理圖和編輯PCB元件庫時盡量規范、細心,以減少錯誤發生。