Protel Pcb 软件在高频电路布线中的技巧（转贴）

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数字器件正朝着高速低耗小体积高抗干扰性的方向发展这一发展
趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求Protel 软件在国内的应用已相当
普遍然而不少设计者仅仅关注于Protel 软件的布通率对Protel 软件为
适应器件特性的变化所做的改进并未用于设计中这不仅使得软件资源浪费较
严重更使得很多新器件的优异性能难以发挥本文拟在简介高频电路布线一
般要求的同时以Protel for Windows V1.5 软件为例来介绍一下高频电路布线时
Protel 软件能提供的一些特殊对策
(1)高频电路往往集成度较高布线密度大采用多层板既是布线所必须的
也是降低干扰的有效手段 Protel for Windows V1.5 能提供 16 个铜线层和4 个
电源层合理选择层数能大幅度降低印板尺寸能充分利用中间层来设置屏蔽
能更好地实现就近接地能有效地降低寄生电感能有效缩短信号的传输长度
能大幅度地降低信号间的交叉干扰等等所有这些都对高频电路的可靠工作有
利有资料显示同种材料时四层板要比双面板的噪声低20dB 但是板层
数越高制造工艺越复杂成本越高
(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采
用全直线需要转折可用45 度折线或圆弧转折这种要求在低频电路中仅仅
用于提高钢箔的固着强度而在高频电路中满足这一要求却可以减少高频信
号对外的发射和相互间的耦合用Protel 布线时可在以下两处预先设置一是
在Options 菜单的Track Mode 子菜单中预约以 45 90 Line 或 90 Arc
Line 方式布线二是在Auto 菜单的Setup Autorouter 项所打开的Routing
Passes 对话框中选定Add Arcs 以便自动布线结束时使转角圆弧化
(3)高频电路器件管脚间的引线越短越好Protel 满足布线最短化的最有效
手段是在自动市线前对个别重点的高速网络进行布线预约首先打开
Netlst 菜单的Edit Net 子菜单会出现一个Change Net 对话框把此
对话框中的OptimizeMethod 布线优化模式选为Shortest 最短化Rp
可其次从整体考虑元件布局时用Auto 中Placement Tools Shove 和
Auto 中的Density(密度检查) 来对比调整使元件排列紧凑并配合Netlist
菜单中的Length 功能和Info 菜单中的Lengthof selection 功能对所选
定的需最短化的重点网络进行布线长度测量
4 高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓引线的层间交
替越少越好是指元件连接过程中所用的过孔Via 越少越好据测一个过
孔可带来约0.5 pF 的分布电容减少过孔数能显著提高速度Protel 软件专门
提供了这一功能它在 Auto 菜单的Setup Autorouter 项所打开的Routing
Passes 对话框中有一个Advanced 栏目把其中的Smoothing 设为接
通即可
5 高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的交叉干扰若
无法避免平行分布可在平行信号线的反面布置大面积地来大幅度减少干
扰同一层内的平行走线几乎无法避免但是在相邻的两个层走线的方向务
必取为相互垂直这在Protel 中不难办到但却容易忽视在Auto 菜单的Setup
Autorouter 项所打开的Routing Lagers 对话框中允许对每一层的走线方向进行
预定供预选的方向有三种Horizontal Vertical 和 No Prefer ence 不少
用户习惯选用No Preference 无特定取向认为这样布通率高但是在
高频电路布线中最好在相邻层分别取水平和竖直布线交替进行同一层内的平
行走线无法避免但可以在印板反面大面积敷设地线来降低干扰这是针对常
用的双面板而言多层板可利用中间的电源层来实现这一功能Protel 软件过
去只提供了简单的Fill 功能来应付这种需求现在Windows 下的Protel 除此
之外还在Edit 菜单的Place 选项中提供了更强大的放置Polygon Plane
的功能即多边形栅格条铜箔面如果在放置它时就把多边形取为整个
印板的一个面并把此栅格条与电路的GND 网络连通那么该功能将
能实现整块电路板的某一面的铺铜操作经过铺铜的电路板除能提高
刚才所讲的高频抗干扰能力外还对散热印板强度等有很大好处另外在
电路板金属机箱上的固定处若加上镀锡栅条不仅可以提高固定强度保障接
触良好更可利用金属机箱构成合适的公共线在软件菜单中打开此功能后可
见到一个Place Polygon Plane 对话框它会问你是否要把所放置的多边形栅格
条与网络接通connect net 若接通该项退出对话框时将提示你给出欲
接通的网络名给定接通GND 网络将能起到屏蔽层的作用同时还会问你铺
铜的图案是用水平条horizonta 竖直条vertica 还是栅格两者都选即
可选用栅格将会有较好的屏蔽效果同时栅格网的尺寸习惯称作为目
确定依据所要重点屏蔽的干扰频率而定
6 对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施该措施在Protel
软件中也能自动实现它就是Edit 菜单的Place 下的Outline Select ed
Items 即绘制所选对象的外轮廓线利用此功能可以自动地对所选定的
重要信号线进行所谓的包地处理当然把此功能用于时钟等单元局部进
行包地处理对高速系统也将非常有益
7 各类信号走线不能形成环路地线也不能形成电流环路Protel 自动
布线的走线原则除了前面所讲的最短化原则外还有基于X 方向基于Y 方向
和菊花状daisy 走线方式采用菊花状走线能有效避免布线时形成环路具
体可打开Netlist 菜单的Edit Net 子菜单出现一个Change Net 对话
框把此对话框中的Optimize Method 布线优化模式选为Daisy Chain
即可
8 每个集成电路块的附近应设置一个高频退耦电容由于Protel 软件在
自动放置元件时并不考虑退耦电容与被退耦的集成电路间的位置关系任由软
件放置使两者相距太远退耦效果大打折扣这时必须用手工移动元件
Edit Move component 的办法事先干预两者位置使之靠近
9 模拟地线数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节在实际装
配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠在电路原理
图上对它一般不予表达由此形成的网络表netlist 就不包含这类元件布线
时就会因此而忽略它的存在针对此现实可在原理图中把它当作电感在PCB
元件库中单独为它定义一个元件封装布线前把它手工移动到靠近公共地线汇
合点的合适位置上