第3章 原理图设计基础

前面介绍了Protel DXP 2004的初步知识及操作，在此基础上，本章将讲述Protel原理图设计基础知识及相关图形操作命令。在整个电路设计过程中，原理图的设计十分关键，它是电路设计的第一步。原理图可以表达电路设计人员的设计思想，并易于小组讨论和交流，在后续的电路板设计过程中，它还提供了各个器件间连线的依据。因此，清晰正确的原理图是电路板设计的基石。

本章重点

原理图设计的详细过程

网格、光标、图纸等的设置

电路元素的放置、编辑

原理图的文件管理

文档模板的创立

3.1 原理图设计的一般步骤

电路设计的最终目的是完成印制电路板的设计，在此过程中，原理图设计是其中一个关键阶段，下面首先对电路板设计步骤做一个简要描述，在此基础上，着重介绍一下原理图设计的一般步骤。

3.1.1 电路板的设计步骤

电路板设计的基本过程可分为4个主要步骤。

（1）原理图设计。

原理图的设计主要是利用Protel DXP 2004的原理图设计系统（Schematic）来进行。在这一过程中，设计人员应充分利用Protel DXP 2004所提供的各种原理图绘制工具及编辑功能以快速高效地完成设计目标。

（2）生成网络表。

网络表沟通了原理图设计与印制电路板设计是它们之间的桥梁和纽带。导入正确的网络报表，既可以获得PCB设计所需要的一切信息。网络表可以从原理图中获得，也可以从印制电路板中提取。

（3）电路板设计。

印制电路板（PCB）设计是Protel DXP 2004的另外一个重要任务。该过程主要是借助于Protel DXP 2004所提供的强大的PCB设计功能来实现的。

（4）成印制电路板报表并打印印制电路板图。

设计了印制电路板后，还需要生成印制电路板的有关报表，并打印印制电路板图。报表主要包括用于制造和生产PCB的文件组合，电路板图直接用于PCB的制造。

总的来说，整个电路板的设计过程首先是编辑原理图，然后利用Protel DXP 2004所提供的设计同步功能，由原理图文件向PCB文件装载网络表，最后在PCB系统中完成印制电路板设计工作，生成制造所需的文件并进行输出打印。

3.1.2 原理图的设计步骤

原理图设计是整个电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计等工作。一般来说，具体的原理图设计过程可以按照如图3-1所示的设计流程进行。

启动Protel DXP 2004原理图编辑器，原理图设计的基本步骤描述如下。

（1）设置图纸大小及版面。

设计绘制原理图前，必须根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。设计过程中，图纸的大小可以不断地调整。设计图纸的过程实际上是建立工作平面的过程，用户可以设置的内容有大小、方向、网格大小及标题栏等。

（2）放置需要设计的元件。

在这个阶段，应该根据实际电路的需要从元件库中选取元件，布置到图纸的合适位置，并对元件的名称、封装进行定义和设定，根据元件之间的走线等联系对元件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂，为下一步的工作打好基础。

（3）布局布线。

该过程实际就是一个画图的过程。根据实际电路的需要，利用SCH提供的各种工具、指令进行布局布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一幅完整的电路原理图。

（4）对布局布线后的元件进行调整。

在这一阶段用户可以利用Protel DXP 2004所提供的各种强大功能对所绘制的原理图进行进一步的调整和修改，包括元件或导线位置的删除、移动，更改图形尺寸、属性和排列等，以保证原理图的美观和正确。

（5）建立网络表。

完成上面的步骤以后，就可以看到一张完整的电路原理图了，但是要完成电路板的设计，还需要生成一个网络表文件。网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。

（6）电气检查。

当完成原理图布线后，需要设置项目选项（Project Option）来编译当前项目，利用Protel DXP 2004提供的错误检查报告修改原理图。

（7）编译调整。

如果原理图已通过电气检查，那么原理图的设计就完成了。但是对于一般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。

（8）保存文档及报表输出。

Protel DXP 2004提供了利用各种报表工具生成的报表（如网络表、元件清单等），同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印，为印刷板电路的设计做好准备。

至此，原理图设计的工作就完成了。

3.2 建立新原理图文件

【例3-1】 新建项目

操作步骤

（1）选择【查看】→【工作区面板】→【System】→【Projects】命令，系统将弹出项目管理面板，如图3-2所示。

（2）选择【文件】→【创建】→【项目】→【PCB项目】命令，如图3-3所示。将建立一个空白项目文件，其工作窗口包含如图3-2所示的项目管理面板。

（3）选择【文件】→【保存项目】命令，或用鼠标右键单击项目管理面板内生成项目，则弹出如图3-4所示的保存窗口。在文本框中输入要保存的项目名称，单击【保存】按钮即可。

【例3-2】创建原理图文件

操作步骤

（1）选择【文件】→【创建】→【原理图】命令，系统将创建一个如图3-5所示的原理图文件，其默认的文件名为Sheet1.SchDoc。如创建多个原理图，则原理图文件名自动按序号依次排列。此时，窗口自动处于编辑状态，主工具栏增加了一组新的按钮，出现了新的工具栏，并且菜单栏增加了相应的菜单项。

（2）选择【文件】→【保存】/【保存为】命令，将新原理图命名或重命名（扩展名为*.SchDoc），弹出如图3-6所示的对话框。

（3）如果已经绘制了一张原理图，并且保存为一个文件，那么可以将文件直接添加到项目中。用户只需执行【项目管理】→【追加已有文件到项目中】命令，即可以选择已有的原理图文件，并可直接添加到项目中。

3.3 原理图设计工具

Protel DXP 2004的原理图编辑器提供了丰富的绘制工具，包括原理图标准工具栏、配线工具栏、实用工具栏、格式化工具栏、导航工具栏和混合仿真工具栏等，如图3-7所示。

其相关功能描述如表3-1所示。

工具栏的打开与关闭步骤

（1）选择【查看】→【工具栏】命令，如图3-8所示，从中可以选择相应的工具栏的打开与关闭。

（2）原理图标准工具栏的打开或关闭：执行【查看】→【工具栏】→【原理图标准】命令，当出现时，表示打开状态，否则，表示关闭状态。原理图标准工具栏如图3-9所示。

（3）配线工具栏的打开或关闭：执行【查看】→【工具栏】→【配线】命令，当出现时，表示打开状态，否则，表示关闭状态。配线工具栏如图3-10所示。

（4）实用工具栏的打开与关闭：该工具栏包含多个子菜单选按钮：单击实用工具栏上的图标，则对应的实用工具子菜单会显示出来，如图3-11所示。

（5）调准工具子菜单的打开与关闭：单击实用工具栏上的图标，则对应的调准工具子菜单会显示出来，如图3-12所示。在执行调准命令之前，应该选择需要调准的对象。

（6）电源子菜单的打开与关闭：放置电源与接地元件既可以通过配线工具栏上的电源与接地图标进行放置，如图3-13所示，也可以通过单击实用工具栏上的图标，则对应的电源子菜单会显示出来，如图3-14所示。两种放置方式的具体放置步骤和属性设置方法，除放置命令不同外，基本相同。

（7）数字式设备子菜单打开与关闭：单击实用工具栏上的图标，则对应的数字式设备子菜单会显示出来，如图3-15所示。此工具栏中的各种数字设备（元件）都是相对常用的，将鼠标在元件上停留片刻，就可以显示它们的型号。当放置其他元件时可以使用如图3-16所示的图标。

（8）仿真电源子菜单打开与关闭：Protel DXP 2004为仿真设计提供了一个仿真电源工具栏，方便用户进行仿真设计操作，仿真电源工具栏是实用工具栏的一个子工具栏。单击实用工具栏上的图标，则对应的仿真电源子菜单会显示出来，如图3-17所示。在仿真时，可以直接从该工具栏中选取元件添加到原理图中。

（9）网格子菜单：网格有很多种，原理图设计中的网格主要有3种类型：捕获网格、可视网格和电气网格。用户可以通过各种菜单项来完成网格的设置及其他操作。单击实用工具栏上的图标，则对应的网格子菜单会打开，如图3-18所示。

（10）格式化工具栏的打开或关闭：执行【查看】→【工具栏】→【格式化】命令，当出现时，表示打开状态，否则，表示关闭状态。选中某一个文本对象该工具将处于激活状态，通过改动不同下拉列表框中的值则可对文本的格式进行修改，如图3-21所示。

（11）导航工具栏打开或关闭：执行【查看】→【工具栏】→【导航】命令，当出现时，表示打开状态，否则，表示关闭状态。导航工具栏如图3-22所示。

（12）混合仿真工具栏打开或关闭：可选择【查看】→【工具栏】→【混合仿真】命令，当出现时，表示打开状态。混合仿真工具栏如图3-23所示。

3.4 设置图纸样本文件

在绘制电路图之前，首先要进行图纸设置。图纸设置就是要设置图纸的大小、方向、颜色、字体、网格等参数及文件信息等。图纸参数设计得当，会使整个原理图看起来更加美观，绘图也更加方便。

选择【设计】→【文档选项】命令，或使用快捷键【D+O】，会弹出如图3-24所示的“文档选项”对话框，通过它可对当前电路图进行设置。

3.4.1 设置图纸的大小

选择大小合适的图纸来绘制电路原理图，可以使显示和打印都相当清晰，而且也比较节省磁盘的存储空间。图纸的大小设置有以下两种方式。

选择标准图纸步骤

（1）选择【设计】→【文档选项】命令中所示的“图纸选项”选项卡，通过该选项卡中的“标准风格”栏选择标准的图纸尺寸来设置图纸大小，如图3-25所示。

（2）单击“标准风格”栏右侧的按钮，可以在弹出的下拉列表中选择Protel DXP原理图设计系统支持的标准图纸类型，如选中“A4”图纸。

（3）单击【OK】按钮关闭文档选项对话框，同时更新图纸。

如果需要自己制定图纸的尺寸，那就必须设置“自定义风格”栏中给出的各个选项。

选中“自定义风格”栏中的“使用自定义风格”复选框，以激活自定义图纸功能，如图3-26所示。

● “自定义宽度”文本框：用于自定义图纸的宽度。

● “自定义高度”文本框：用于自定义图纸的高度。

● “X区域数”文本框：X轴参考坐标分格。

● “Y区域数”文本框：Y轴参考坐标分格。

● “边沿宽度”文本框：边框的宽度。

3.4.2 图纸的放大与缩小

电路设计人员在绘图的过程中，需要经常查看整张原理图或只看某一个局部，所以要经常改变原理图的显示状态，使绘图区放大或缩小。Protel DXP 2004提供了两种方法来实现图纸的放大与缩小：使用菜单实现图纸的放大或缩小，使用键盘实现图纸的放大与缩小。

1.使用菜单实现图纸的放大或缩小

Protel DXP 2004提供了【查看】菜单来控制图形区域的放大与缩小，这样可以在不执行其他的命令时使用这些命令，如图3-27所示。下面介绍菜单中主要命令的功能。

● 【显示整个文档】：该命令可以用来查看整张原理图，显示整个文件。

● 【显示全部对象】：该命令将使绘图区中的图形填满整个工作区。

● 【整个区域】：该命令放大显示用户设定的区域。这个命令是通过确定用户选定区域中对角线上的两个角的位置，来确定需要放大的区域。操作过程：首先执行该菜单命令，其次移动十字光标到目标区域左上角，然后拖动鼠标至目标区域右下角，再单击确认，就可以放大目标区域。

● 【指定点周围区域】：该命令放大显示用户设定的区域。这个命令是通过确定用户选定区域的中心位置和选定区域的一个角的位置，来确定需要进行放大的区域。操作过程：首先执行该命令，其次移动十字光标到目标区的中心单击，然后移动光标到目标区的右下角，再单击，即可放大目标区域。

● 【选定对象】：该命令可以放大选择的目标。

● 【用不同的比例显示】：【查看】菜单提供了50%、100%、200%、400% 4种显示方式。

● 【放大或缩小】：放大或缩小显示区域。

● 【中心定位显示】：在设计电路时，经常要查看各处的电路，所以有时需要移动显示位置，这时可执行该命令。在执行该命令之前，要将光标移动到目标点，然后执行该命令，目标点位置就会移动到工作区的中心位置显示。

● 【更新】：更新画面。在滚动画面、移动元件等操作时，有时会造成画面显示含有残留的斑点或图形变形的问题，这时可以通过该命令来更新画面。

2.使用键盘实现图纸的放大与缩小

当系统处于其他绘图命令时，用户无法用鼠标执行一般的命令，此时要放大或缩小显示状态，必须采用功能键来实现。

● 【放大】：按【PageUP】键，可以放大绘图区域。

● 【缩小】：按【PageDown】键，可以缩小绘图区域。

● 【居中】：按【Home】键，可以从原来光标下的图纸为止，移位到工作区中心位置显示。

● 【更新】：按【End】键，对绘图区的图形进行更新，恢复正确的显示状态。

● 【移动当前位置】：按【↑】键可上移当前查看的图纸；按【↓】键可下移当前查看的图纸；按【←】键可左移当前查看的图纸；按【→】键可右移当前查看的图纸。

3.4.3 设置图纸的方向

选择【设计】→【文档选项】命令，并选择其中“图纸选项”选项卡中的“选项”栏，在“方向”栏中可以设置图纸的方向为横行（Landscape）或者纵向（Portrait），如图3-28所示。

3.4.4 设置图纸的标题栏

选择【设计】→【文档选项】命令，并选择其中“图纸选项”选项卡中的“选项”栏，如图3-29所示。

● “图纸明细表”：用于设置图纸的标题栏，Protel DXP提供了两种预先定义好的标题栏，分别是标准形式（Standard），如图3-30所示，以及美国国家标准协会（ANSI）形式，如图3-31所示。

● “显示参考区”：设置是否显示参考坐标。一般情况下应该选择显示参考坐标。

● “显示边界”：设置是否显示边框。

● “显示模板图形”：设置是否显示模板图形。所谓显示模板图形就是显示模板内的文字、图形、专用字符串等，例如自己定义的标志区块或公司标志。

3.4.5 设置图纸的颜色

图纸的颜色设置包括图纸的边框颜色和图纸底色的设置。

设置图纸的颜色的基本步骤

（1）选择【设计】→【文档选项】命令，并选择其中“图纸选项”选项卡中的“选项”栏，在“选项”栏底部有边缘色和图纸颜色两个选项，如图3-32所示。

（2）通过双击后面的颜色复选框，即可弹出“选择颜色”对话框，如图3-33所示。

（3）设置颜色：颜色选择对话框中有3个选项卡：基本、标准和自定义。“基本”选项卡中提供了239种在原理图中可用的标准颜色，并定位于当前所使用的颜色。设计人员可以直接选择标准的颜色来使用。如果设计人员希望自己定义颜色的话，可以选中“标准”或“自定义”选项卡，在该选项卡中通过对比或者直接设置颜色类型：用红、绿、蓝等项调出自己满意的色调。

（4）单击【确定】按钮，就可以将该新颜色输入到“图纸颜色”输入框右边的颜色框中，再单击【确认】按钮即可将自己调制的新颜色应用于图纸的边框或者底色了。

3.4.6 设置系统的字体

在Protel DXP 2004电路原理图中经常需要插入一些汉字或者英文，系统可以为这些插入的字或者单词设置字体。如果在插入文字时不单独进行字体的设置，则插入的问题将使用系统默认的字体。可以通过使用字体设置模块来实现系统字体的设置操作。

选择【设计】→【文档】命令，并选择其中的“图纸选项”选项卡，单击【改变系统字体】按钮，系统将会弹出“字体”对话框。在这里就可以设置系统的默认字体了，如图3-34所示。

3.5 网格和光标的设置

选择【设计】→【文档选项】命令，并选择其中的“图纸选项”选项卡，在“网格”栏中有两个复选框，分别为“捕获”和“可视”，如图3-35所示。

● “捕获”（Snap）：用于设置跳跃网格。所谓跳跃网格，是指一种虚拟的网格，如果使用跳跃网格，在原理图放置各种对象的位置将以跳跃网格为节点位置。移动对象时也将以跳跃网格的大小为单位移动。

● “可视”（Visible）：用于选择是否显示可视网格。可视网格就是在原理图上显示的网格。可视网格和捕获网格的大小在文本框中输入，默认单位是“mil”；默认单位的设置位于【设计】→【文档选项】命令中的“单位”选项卡，如图3-36所示。

根据如图3-36所示，可以自由选择使用英制单位或者公制单位。在绘制原理图的过程中，如果不使用捕获网格也即跳跃网格，原理图中的各个元件位置会十分自由，显得参差不齐，不美观也不规范。因此，建议使用捕获网格，并且捕获网格的大小应该与可视网格的大小匹配。例如，若捕获网格与可视网格设为相同的值，则光标每次移动一个网格；若可视网格设为“20”，捕获网格设为“10”的话，光标每次移动半个网格。这里系统默认为“10mil”。

3.5.1 设置网格的形状

选择【工具】→【原理图优先设定】命令，如图3-37所示。

可以看到下面的“优先设定”对话框，在左边的目录树中选择“Schematic”中的“Grids”选项，在这里将可以进行可视网格的风格和颜色的设定，如图3-38所示。

Protel DXP中提供了两种不同形状的网格，分别是线状网格（Line Grid）（如图3-39所示）和点状网格（Dot Grid）（如图3-40所示）。

同样地，可以在“网格选项”中“网格颜色”栏设置网格的颜色，设置方法同图纸颜色设置方法。

3.5.2 电气节点

选择【设计】→【文档选项】命令，在“电气网格”栏中，如果在“有效”复选框前勾选，则表示系统在绘制原理图画导线时将以“网格”栏中的数值为半径，以当前光标所在位置为中心，向四周搜索电气节点。如果有电气节点在搜索范围的话，则光标将会自动移动到该电气节点上，并且在该节点上显示一个圆点；如果将“有效”复选框取消的话，系统将不具备自动寻找电气节点的功能，如图3-41所示。

网格范围用于设置电气网格的范围。默认单位设置的方法同可视网格。电气网格是一项很有用的功能，在制作原理图的时候会极大地方便操作，但是电气网格的大小最好不要大于捕获网格的大小，否则有可能不能正确地寻找到电气节点。

3.5.3 设置光标

光标是指在图纸上画图、放置元件和连接线路时的光标的形状。通过选择【工具】→【原理图优先设定】命令，然后在弹出的“优先设定”对话框中左边的目录树中选择“Schematic”中的“Graphical Editing”选项，如图3-42所示。

找到对话框中“光标”栏中的“光标类型”下拉菜单，这里有4种类型可供选择：Large Cursor 90，Small Cursor 90，Small Cursor 45，Tiny Cursor 45，其效果如图3-43所示。

“Graphical Editing”选项卡中的其他选项简要说明如下。

● “剪贴板参考”：设置剪贴板参考点。如果没有选中，则在复制或剪贴操作时，自动以光标所在位置为粘贴的操作点。

● “加模板到剪贴板”：添加模板到剪贴板。选中时，在执行复制或剪切命令时，系统将会把模板文件添加到剪贴板中，用来保证原理图编辑环境的一致性。

● “转换特殊字符串”：将原理图中某些特殊字符串转换为其所代表的内容。

● “对象的中心”：是否始终以原理图实体为中心显示。选中，则通过对象的中心来移动对象。

● “对象的电气热点”：光标在移动时是否自动滑动到原理图的电气连接点，并以放大的黑点显示。

● “自动缩放”：设置自动缩放比例功能是否生效。

● “单一\表示负”：设置在定义引脚名或网络名时，用“\”表示低电平信号时的方式；否则每个字母后必须跟一个“\”。选中后，则一个名称后只需要用一个“\”。

● “双击运行检查器”：选中复选框，则在原理图上双击一个对象时，打开检查器面板。

● “单击清除选择对象”：选中复选框，则在绘制电路图时，可以通过在空白处单击来取消选择。

“自动摇景选项”选项组用于设置自动滚屏参数，其中的“风格”栏下拉菜单有以下几种选择。

● “Auto Pan Off”：禁止自动滚屏方式。

● “Auto Pan Fixed Jump”：固定间距的自动移动。

● “Auto Pan Recenter”：自动以光标位置为中心移屏。

● “速度”：拖动右边的滑块，可以用来设置移动原理图的速度。

● “步长”：设置固定步长。

● “Shift步长”：设置加速移动时的固定步长。

“取消\重做”中的栈尺寸用于设置撤销与恢复操作深度，数值越大可恢复的操作越多，同时占用的内存越大。

“颜色选项”设置编辑过程中被选中对象所呈现的特殊色彩及可见栅格的颜色。

3.5.4 原理图参数设置

选择【工具】→【原理图优先设定】命令，然后在弹出的“优先设定”对话框中左边的目录树中选择“Schematic”中的“General”，如图3-44所示。

其中主要的选项简要介绍如下。

● “正交方向拖动”：若选中该复选框，则只允许以正交的方式拖动对象。

● “优化导线及总线”：选中该复选框，系统将优化导线和总线。

● “元件剪断导线”：选中该复选框，则允许元件切断导线。

● “放置后编辑有效”：选中该复选框，则允许对嵌套的对象或插入的元器件进行编辑。

● “字母数字后缀”：设置功能单元的后缀表示法，即用字母序号还是数字序号。

● “默认电源元件名”：设置原理图中接地线的名称，默认电源地为GND，信号地为SGND，绝缘接地为EARTH。

● “默认模板”：用来设置默认的模板文件，单击【浏览】按钮可以浏览选择模板文件；单击【清除】按钮可以清除已经选择的模板文件。如果不需要模板文件，则文本框中显示No Default Template File（无模板文件）。

3.6 工作面上放置元器件

Protel DXP系统支持数万种元器件，这些元件分别按生产厂家和类别被保存在不同的原理图库文件中。由于绘制电路原理图就是一个不断放置元件和连线的过程。因此，在绘制原理图之前应该知道Protel DXP需要从哪些元件库中选用元件。也就是说，在向电路原理图中放置元件之前，应该首先将该元件所在的元件库载入内存，也就是加载元件库。但是如果一次加载过多的元件库，会占用过多的系统资源，降低应用程序的效率。所以，最好的做法就是先载入常用的元件库，其他特殊的元件库在需要的时候再添加。

3.6.1 浏览和装载元件库

Protel DXP的一项重要改进就是使用集成元件库，扩展名为*.intlib。所谓集成元器件库就是将元件的各种模型集成在一个元件库中。这些模型包括绘制原理图使用的原理图符号模型、制作PCB用的封装模型、进行电路仿真用的SPICE模型、进行电路板信号分析用的SI模型。使用集成元件库可以使元件库的管理变得更加清晰、高效。

操作步骤

（1）打开元件库面板：选择【查看】→【工作区面板】→【System】→【元件库】命令即可打开元件库面板，如图3-45所示。

（2）打开的“元件库”对话框将出现在右侧，如图3-47所示。

（3）直接加载元件库文件：如果已经知道自己需要的元件所在的元件库，可以直接加载元件库。单击文件管理面板中的【元件库】按钮，系统会弹出“可用元件库”对话框，在该对话框中可以添加或者删除相应的元件库。窗口中显示的是系统中已经安装的元件库的名称和路径，如图3-48所示。

（4）单击【打开】按钮，系统将显示Windows系统的“打开”文件对话框，如图3-49所示。

（5）在“查找范围”列表框中制定库文件所在的文件夹，系统默认为“E:\Altium\Library”。在文件窗口中找到需要的元件的生产厂商文件夹，单击【打开】按钮，所选中的库文件将出现在可用库文件对话框中的“安装”选项卡中，成为当前活动的库文件。

（6）添加所有需要的库文件之后，单击【关闭】按钮，关闭“可用库文件”对话框，并返回到库文件管理面板。

（7）如果某个库文件不再需要，可以将之删除以节省系统资源，提高效率。删除库文件，可以通过打开“可用库文件”对话框，从中选择要删除的库文件，然后单击【删除】按钮，即可完成删除操作。重复该过程可以连续删除多个库文件。在“元件库”面板中，单击选择栏中的按钮，将弹出下拉列表，列表中显示出已经加载的元件库，如图3-50所示。目前存在的元件库是系统默认装入的，其中Miscellaneous Devices.IntLib是常用元器件杂项库，Miscellaneous Connectors.IntLib是常用接插件杂项库。

（8）查找并加载库文件：一般电路设计用到的大部分元器件都能在Miscellaneous Devices.IntLib库中找到。但是设计所需要的元器件并不能都在该库中列出或者不知道所需要的元件所在的元件库，所以要搜索元件。可以使用Protel DXP 2004电路原理图编辑系统所提供的强大的库文件搜索功能来查找并添加所需要的库文件。单击库文件面板中的【查找】按钮，打开“元件库查找”对话框，如图3-51所示。

这里提供多种查询形式，可根据输入的内容通过对名称以及器件描述内容的查询找到需要的器件，在“范围”栏中设置查询的元件库来源，也可自定义路径中的库进行查询。

● “可用元件库”：对当前所用可用的元件库进行搜索，包括所有已经装入的元件库和所有打开的工程元件库。

● “路径中的库”：对指定的路径下的元件库进行搜索。

● “路径”：选择要搜索的库文件的位置。如果选中“包含子目录”复选框将搜索子目录。

在搜索中可以使用通配符“*”，以增加搜索的效率。查询的结果会显示在“元件库”面板中，如图3-52所示。

“元件库”中其他几部分分别为“当前库文件中元件列表”、“当前元件包含的模块”、“元件封装显示区”，如图3-53所示。

至此，所有添加的库文件都将显示在库文件管理面板的顶部。

（9）单击“已加载库文件”列表框右侧的按钮，系统将弹出已经加载的库文件下拉列表，可以从中选择所需要的库文件，然后可以在库文件元件列表域中选择需要的元件。如果元件库中的元件太多不方便查找，可以使用“关键字过滤栏”文本框中输入一个条件快速地指向库文件中符合条件的元件。

3.6.2 放置元件

设置完相关的环境参数并且安装过所需的库文件之后，即可开始绘制电路原理图。绘制电路原理图首先要进行元件的放置，在元件库加载完毕的条件下，可以从相应的元件库中取出需要的元件后放置到图纸上了。

首先打开“元件库”面板，选中需要的元件库，在元件库中“当前元件库中的元件列表”选中需要放置的元件，图示中确认选中的元件，然后双击该元件的名称，此时在电路原理图中会显示一个跟随光标移动的浮动元件符号图形，将粘有元件的光标移动到图纸上的合适的位置，单击鼠标即可放下该元件。

在原理图中放下第一个元件之后，光标上仍然会黏附着该元件的轮廓，这表明当前的系统仍然处于元件放置状态，但是元件的标识已经自动增加了，通过原理图编辑系统的这个功能可以实现在原理图上连续放置多个相同型号的元件。

【例3-3】 通过“元件库”面板放置元件

采用元件库面板放置方式放置元件8位A\D转换器（ADC-8 Generic 8-bit A\D Converter）。

操作步骤

（1）打开“元件库”面板。

（2）在“当前库文件中的元件列表”中双击ADC-8的元件名称ADC-8 Generic 8-bit A\D Converter。

（3）在绘制电路原理图区域中会显示浮动的ADC-8符号图形，单击鼠标即可放下该元件，如图3-54所示。

【例3-4】 通过菜单或工具栏放置元件

操作步骤

（1）选择【放置】菜单中的【元件】命令，可以打开“放置元件”对话框，如图3-55所示。也可以通过单击配线工具栏中的图标来打开“放置元件”对话框。

（2）在“放置元件”对话框中，单击按钮即可打开“被放置元件记录”对话框，从中可以方便、快捷地打开曾经打开过的元件。若记录中没有需要的元件列表可单击“放置元件”对话框中的按钮，即可打开“浏览元件库”对话框，按照3.6.1节的内容添加库文件，使用方法与“元件库”面板相同。

3.6.3 元件位置的调整

在完成放置元件的工作之后，需要进行元件的布局。所谓元件布局就是将元件移动到工作平面需要的位置，并将其旋转一定的方向。这样可以使各个元件在工作平面上所处的位置更加合理，元件之间的距离更合适，为将来连接元件提供充足的空间，使布线方便，绘制的原理图清晰明了。

1.选取对象

选取对象主要存在3种方式：采用鼠标直接选取方式、工具栏选取方式及菜单选取方式。

● 鼠标直接选取方式：这是最简单的选取方法，拖动鼠标，在图纸上拖出一个矩形框，框内的元件全部被选中，被选中之后的元件都有一个带方块的蓝色或者绿色的虚形框。在拖动的过程当中，不可以将鼠标松开，光标会一直保持十字形。

● 工具栏选取方式：在原理图标准工具栏中单击选取工具快捷按钮，分别为（区域选取工具）和（取消选取工具）。区域选取工具：功能是选中区域里的元件，它与前面的方法基本相同，区别是：单击区域选择快捷按钮之后，光标从一开始就是十字形，在形成区域的过程中，不需要一直按住鼠标。取消选择工具：功能是取消图纸上所有被选择元件的选取状态。单击此快捷键之后，图纸上所有虚形框中的被选对象全部取消被选状态，虚框消失。

● 菜单选取方式：通过菜单方式完成元件的选取。选择【编辑】菜单中的【选择】命令，如图3-56所示。相关选项说明如下。

【区域内对象】：用于选取区域内的元件。

【区域外对象】：用于选取区域外的元件。

【全部对象】：选取所有元件，用于选取图纸内所有元件。

【连接】：选取连线命令，用于选取制定连接导线。使用这一命令，只要是相互连接的导线都会被选中。执行该命令后，光标变成十字形，单击某一导线，即可将该导线及与该导线有连接关系的所有导线选中。

【切换选择】：执行该命令后，光标变为十字形，单击某一元件，如果该元件以前被选中，则选中状态被取消；如果以前没有被选中，则该元件处于选中状态。

无论采用上述哪种方式，被选中的元件呈现如图3-57所示状态。

2.元件的移动

对元件移动操作包括两种方式：鼠标直接操作方式，菜单方式。

● 鼠标直接操作方式：对于单个元器件，首先用鼠标单击选中该元件，移动该元件最简单的方法就是将光标移动到元件的中央，按住鼠标，元件周围出现虚框，拖动元件到合适的位置即可。除了可以移动单个元件之外，还可以同时移动多个元件，首先框选多个元件，或按住【Shift】键，连续单击欲移动的对象，然后单击所选中的对象中的任意一个并按住鼠标不放，移动所选中的对象到适当的位置，松开鼠标，即可把对象放在合适的位置。

● 菜单方式：选中【编辑】菜单中的【移动】命令，如图3-58所示，选择相关子菜单选按钮即可，相关选项说明如下。

【拖动】：当连接完线路后，用此命令移动元件，元件上的所有连线也会跟着移动，不会断线。使用该命令前，不需要选取元件。使用该命令后，光标变成十字架。单击需要拖动的元件，元件就会跟着光标一起移动，将元件移动到合适的位置，再次单击即可放下元件。

【移动】：移动与拖动的差别是它仅仅移动元件，与元件相连接的导线不会跟着一起移动，操作方法相同。

【移动选定的对象】和【拖动选定对象】：与移动和拖动类似，只是它们移动的是选定的元件，这两个命令适用于多个元件同时移动的情况。

【移动到描画堆栈前部】：在最上层移动元件，这个命令是平移和层移的混合命令，它的功能是移动元件，并且将它放在重叠元件的最上层。

【移到重叠对象堆栈的头部】：将元件移动到重叠元件的最上层。执行该命令之后，光标变成十字形，单击需要层移的元件，该元件立即被移到重叠元件的最上层。单击鼠标右键可结束系统层移状态。

【移到重叠对象堆栈的尾部】：将元件移动到重叠元件的最下层。执行该命令之后，光标变成十字形，单击需要层移的元件，该元件立即被移到重叠元件的最下层。单击鼠标右键可结束系统层移状态。

【移到指定对象之前】：将元件移动到某元件的上层。执行该命令后，光标变成十字形。单击要层移的元件，该元件暂时消失，光标还是十字形，选择参考元件，单击鼠标，原先暂时消失的元件重新出现，并且被置于参考元件的上面。

【移到指定对象之后】：将元件移动到某元件的下层。操作方法与【移到指定对象之前】相同。

3.元件的旋转

为了给布线工作提供方便，常常还会需要对元件进行旋转操作。所谓元件的旋转，实际上就是改变元件的放置方向。Protel DXP 2004提供了很方便的旋转操作。当需要旋转某个元件时，首先用鼠标选中该元件，按住鼠标左键，然后再使用以下功能键即可完成旋转操作。

● 【Space】键：使元件逆时针旋转90°，每按一次，元件旋转90°。

● 【X】键：使元件左右对调，也就是以十字光标为中心做水平对调。

● 【Y】键：使元件上下对调，也就是以十字光标为中心做垂直对调。

或者在选定需要旋转的元件之后，用鼠标右键单击元件，在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，然后系统弹出“元件属性”对话框，在“方向”下拉菜单中设定旋转的角度，如图3-59所示。

4.取消元件的选择

当一个或者多个元件被错误的选择以后，需要取消这些元件的选中状态。

取消选中状态可以通过选择【编辑】菜单中的【取消选择】命令来实现，如图3-60所示。

● 【区域内对象】：执行该命令时，先将鼠标移动到欲取消选中状态的元件组的左上角，然后单击鼠标，再将光标移动到目标区域的右下角，再次单击确定了一个选框，则位于选框中的所有处于选中状态的元件的选中状态都将被取消。

● 【区域外对象】：执行该命令时，先将鼠标移动到欲保留选中状态的元件组的左上角，然后单击鼠标，再将光标移动到目标区域的右下角，再次单击确定了一个选框，则位于选框外的所有处于选中状态的元件的选中状态都将被取消。

● 【全部当前文档】：执行该命令，则当前工作平面上的所有处于选中状态的元件的选中状态都将被取消。通过单击工具栏中的按钮可以得到同样的效果。

● 【全部打开的文档】：执行该命令，当前所有打开的文档工作平面上的所有处于选中状态的元件的选中状态都将被取消。

● 【切换选择】：切换式取消元件的选中状态。

3.6.4 元件属性的编辑

在原理图编辑过程中，已经将元件放置在合适的位置后，下面可以对元件的属性进行编辑。方法是双击该元件，即可弹出如图3-61所示的“元件属性”对话框。

当然，在将元件放置在原理图之前，也可以对元件的属性进行编辑，方法是在元件处于放置状态时按下【Tab】键，则系统打开如图所示的“元件属性”对话框。

1.“属性”列表栏相关选项的说明

● “标识符”：元件标识，默认为“Q?”，在此处输入“Q1”。元件右侧的“可视”复选框默认状态为选中，此时输入的元件标识将会在原理图中显示；如果取消，则标识不会显示在原理图中。

● “注释”：注释信息，这里输入的是元件的有关信息，如果元件右侧的“可视”复选框为选中状态，则元件注释将显示在原理图中；否则不显示。

● “库参考”：元件在元件库中的型号，单击按钮可以打开“浏览元件库”面板，从中选择元件库。

● “库”：元件属性的元件库名称。

● “描述”：元件在元件库中的定义。

● “唯一ID”：元件的唯一编号，系统随机设置，不需更改。

● “类型”：选择元件的类型，从下拉列表中选取。Standard表示元件具有标准的电气属性；Mechanical表示元件没有电气属性，但会出现在BOM（材料表）中；Graphical表示元件不会用于电气错误的检查或同步；Tie Net in BOM表示元件短接了两个或多个不同的网格，并且该元件会出现在BOM表中；Tie Net表示元件短接了两个或多个不同的网格，该元件不会出现在BOM表中；Standard（No BOM）表示该元件具有标准的电气属性，但是不会包括在BOM表中。

● “子设计项目链接”：该文本框中可以输入一个连接到当前原理图元件的子设计项目文件。子设计项目可以是一个可编程的逻辑元件，或者是一张子原理图。

● “位置X和Y”：当前元件在原理图中的X坐标和Y坐标。

● “方向”：元件的旋转角度，可以从下拉菜单中选择“0”、“90”、“180”、“270”4个角度。“被镜像的”复选框，选中则变为对称方向的，即水平对调或者垂直对调。

● “模式”：在该下拉列表框中可以选择元件的替代视图。如果该元件具有替代视图，则会显示该下拉列表框有效。

● “显示图纸上全部引脚（即使是隐藏）”：是否显示元件的隐藏引脚，选择该复选框可以显示元件的隐藏引脚。

● “局部颜色”：选中该复选框，可以显示颜色操作，即进行填充颜色、线条颜色和引脚颜色设置等。

● “锁定引脚”：选中该复选框，可以锁定元件的引脚，此时引脚无法单独移动，否则引脚可以单独移动。

2.参数（Parameters）列表栏

该列表栏包括一些与元件特性相关的参数，用户可以添加新的参数和规则。如果选中了某个参数的复选框，则会在图形上显示该参数的值。

● “类型”：元件所属的类。

● “Published”：元件的发布日期。

● “Publisher”：元件的发行组织。

3.模型列表

模型列表包括了与元件相关的封装类型、三维模块和仿真模型，用户也可以添加新的模型。

● 封装类型选择：单击按钮，在下拉列表中显示当前已经添加的封装列表，在该列表中进行选择；如果该封装没有显示在下拉列表中，则说明系统未添加该封装，需要立即添加，可单击【追加】按钮，系统将弹出“加新的模型”对话框，如图3-62所示。

● 模型类型的选择：单击“模型类型”列表框右侧的按钮，在下拉列表中选择“Footprint”选项，然后单击【确认】按钮，系统将会弹出“PCB模型”对话框。在该对话框中可以设置PCB封装的属性。在“名称”文本框中可以输入封装名；在“描述”文本框中可以输入封装的描述性文字。

● PCB模型的选择：在“PCB模型”对话框中，单击【浏览】按钮可以选择封装类型，系统弹出如图所示对话框，此时可以选择封装类型，然后单击【确认】按钮即可。如果当前没有装载需要的元件封装库，则可以单击按钮装载一个元件库，或单击【查找】按钮进行查找，如图3-63所示。以“BCY-W3/E4”为例，如果在“选择的封装”栏中显示出了如图3-63的封装模型，则说明“BCY-W3/E4”封装模块已经找到。单击【确认】按钮，系统将该封装模块添加到三极管封装列表中，同时返回属性对话框，如图3-64所示。

● 元件属性设置：在如图3-61所示的“元件属性”对话框的右下角列出了元件所涉及的模型，这里以“Models for Q1-2N3904”为例，涉及模型有三极管的仿真、PCB封装等模型。如封装“Footprint”等。系统对元件都带有默认的管脚封装，如果要对其进行修改，可单击【编辑引脚】按钮，系统会弹出“元件引脚编辑器”对话框，如图3-65所示。

● 引脚属性设置：单击【追加】按钮可以增加管脚，单击【删除】按钮可以减少管脚。单击【编辑】按钮，系统将弹出“引脚属性”对话框，可以对管脚属性和参数进行设置，如图3-66所示。

3.6.5 元件的删除

当原理图中的某个元件不需要或者是出现故障时，可以对其删除。删除元件的方法包括键盘删除方式、菜单方式等多种方法，可以单独删除一个元件，也可以同时删除多个元件。

● 键盘删除方式：首先选中想要删除的元件，元件被选中后周围会出现虚框，此时按【Delete】键即可实现元件的删除。

● 菜单方式：删除元件还可以通过菜单命令的形式，选择【编辑】→【清除】命令，可以删除已经选取的元件。启动该命令之前需要先选取欲删除的元件。或者通过选择【编辑】→【删除】命令，可以删除元件，本命令和【清除】的区别是启动该命令之前不需要事先选取元件，启动了本命令之后，光标会变成十字形，此时将光标移动到要删除的元件上单击鼠标，即可删除元件。

● 同时删除多个元件：选中多个元件之后，直接按【Delete】键，即可删除选中的所有元件，或者执行【编辑】→【清除】命令，也可以选用【编辑】→【删除】命令。

3.7 原理图文件的管理

Protel DXP 2004为了更好地组织管理各种文档，例如原理图文档、PCB文档、结构文件等，引入了设计工程的概念。按照设计工程的思想，在实际设计过程中一般先建立一个扩展名为“.prj***”（“***”的具体内容由所实际建立的工程项目类型决定）的工程文件。在工程文件中只是定义了工程中所涉及的各个文件之间的联系，文件本身并不包含在其中。实际上，在项目设计过程中，原理图文件等都是以分立形式保存在计算机中的，能够实现文件的分立保存主要应归功于工程文件这个联系纽带。虽然项目中所涉及的相关文件没有包含在同一个文件夹中，但是只要打开工程文件就可以看到与工程相关的所有文件。当然，也可以不建立工程文件，而是单独建立一个原理图文档。

3.7.1 打开和关闭原理图文件

如果需要打开一个已有的原理图文件，执行步骤如下。

打开和关闭原理图文件的具体步骤

（1）打开选择文件对话框：选择【文件】→【打开】命令，则系统会弹出“Choose Document to Open”对话框，如图3-67所示。或者在工具栏快捷键中单击图标，即可快速打开“Choose Document to Open”对话框。

（2）选择文件：在“文件类型”文本框中单击按钮，在下拉列表框中选择“Schematic file（*.schdoc；*sch）”原理图文件选项，并在查找文件对话框中找到存放原理图文件的位置，选中要打开的文件。

（3）单击【打开】按钮即可打开原理图文件。

（4）关闭打开文件：如果要关闭已经打开的原理图文件，可以选择【文件】→【关闭】命令，也可以在“Projects”面板中用鼠标右键单击已经打开的面板，然后单击【关闭】按钮，即可关闭当前原理图文件。

3.7.2 关闭项目文件

如果要关闭一个已经打开的项目文件，只需要在“Projects”面板中用鼠标右键单击该项目文件，然后在弹出的快捷菜单中单击【Close Project】命令即可，如图3-68所示。

3.7.3 关闭所有图形文件

如果已经打开一个项目中的多个图形文件，要关闭所有已经打开的图形文件，可以在“Projects”面板中，用鼠标右键单击要关闭的所有图形文件所在的项目，选择【关闭项目中的文件】命令，即可同时关闭所有图形文件，如图3-69所示。

另外，可以看到还有【隐藏项目中全部文件】命令，用户可以暂时隐藏不用的文件，但被隐藏的文件并没有被关闭。

如果要关闭当前工作的图形文件，除了可以使用鼠标右键单击“Projects”面板中该文件名进行关闭之外，也可以选择【文件】→【关闭】命令来进行关闭。

3.7.4 存储当前图形文件

用户对已经打开的图形文件，进行修改以后，要对文件进行保存，可以在“Projects”面板中用鼠标右键单击要保存的图形文件，选择【保存】命令，即可保存图形文件。

选择【文件】→【保存】命令，也可以达到保存当前文件的目的，如图3-70所示。

3.7.5 存储为不同的文件名及格式

如果用户对文件进行修改之后，想要将文件存储为不同的格式和文件名，可以通过在“Projects”面板中，用鼠标右键单击要另存的图形文件，选择【另存为】命令；或者选择【文件】→【另存为】命令，达到另存当前文件的目的。

在“Save”对话框中，“文件名”文本框中填入想要更改的文件名，在“保存类型”下拉列表中选择想要另存为的文件类型，如图3-71所示。

3.7.6 存储所有的图形文件

如果用户打开多个图形文件，想要存储所有的文件，可以在“Projects”面板中用鼠标右键单击要存储的所有图形文件所在的项目，在弹出的快捷菜单中选择【保存项目】命令即可。

选择【文件】菜单中的【全部保存】命令也可以存储所有文件，不过此命令将存储所有在“Projects”面板中打开的所有项目。

另外，【另存项目为】命令的使用与上一节介绍的【另存为】命令的使用方法是一致的。

3.8 原理图文件的输出

当电路原理图绘制完成以后，可以通过打印机将原理图打印输出，以供设计人员参考查阅和归档。打印输出在电路设计中非常重要，包括打印和输出文件。

使用打印机输出，首先要对原理图的页面和打印机进行设置，包括原理图纸页面设置和打印机类型的设置。原理图的打印操作主要通过【文件】菜单中的一系列菜单项来完成，如图3-72所示。

1.页面设置

选择【文件】菜单中的【页面设定】命令，系统弹出如图所示的“Schematic Print Properties”对话框。在此对话框中可以进行打印页面的属性设置，如图3-73所示。

图中原理图打印属性的各项参数意义如下。

● “打印纸”选项区域

“尺寸”：打印纸大小设置。单击下拉箭头可以进行尺寸选择。单击“尺寸”列表框右侧的按钮，系统将显示可用的图纸列表，从中选取打印机所用图纸的尺寸。

“纵向”：打印纸纵向竖直放置。

“横向”：打印纸横向水平放置。

● “余白”命令区域

“水平”：设置打印纸水平方向页边距。若选中右侧的“中心”复选框，可自动按水平居中打印。

“垂直”：设置打印纸垂直方向页边距。若选中右侧的“中心”复选框，可自动按垂直居中打印。

● “缩放比例”选项区域

“刻度模式”：设置打印缩放比例模式，有两种模式。可以选择“Fit Document On Page”（文档适应整个页面）和“Scaled Print”（按比例打印）。当选择了“Scaled Print”时，Scale和Corrections文本框有效，设计人员可以在此输入打印比例。

“刻度”：设置打印比例。当在“刻度模式”中选择“Scaled Print”选项时，可以在右边设定打印比例值。

● “修正”选项区域

“X”：设置水平方向打印比例。

“Y”：设置垂直方向打印比例。

● “彩色组”命令区域：设置打印颜色模式，单色、彩色、灰度3种打印模式。

2.打印预览

单击【预览】按钮，则可以对打印的图形进行预览，如图3-74所示即为预览打印的图形。

3.设置打印机

选择【文件】→【打印】命令，或单击“Schematic Print Properties”对话框中的【打印】或【打印设置】按钮，系统会弹出如图3-75所示的“打印机配置”对话框，在此对话框内可以对打印机进行属性设置。

打印机对话框中相应的区域功能如下。

● “名称”：可选择打印机、设定打印机的尺寸等。单击“名称”列表框右侧的按钮将弹出下拉列表，从中可以选择希望使用的打印机。单击【属性】按钮显示打印机属性窗口（不同的打印机各不相同），从中可以设定打印纸的尺寸、放置方向、打印质量等。

● “打印范围”：可以设置打印范围。如果选中“全部页”，则打印所有页；如果选中“当前页”，则只打印当前页；若选中“页”，则可通过“从”设定打印起始页，“到”设定打印结束页。

● “打印什么”：可设定打印对象。单击按钮将显示如图3-76所示的下拉列表，从中选取希望打印的对象。这里有4种选择，分别为Print All Valid Documents（打印所有的原理图），Print Active Document（打印当前的原理图），Print Selection（打印当前原理图中的选择部分），Print Screen Region（打印屏幕区域），如图3-76所示。

● “拷贝”：可设置打印份数，根据需要设定。

● “打印选项”：可以设置Print as multiple printer jobs（多任务打印）还是Print as single printer job（单任务打印）。

3.9 本章小结

本章主要介绍了Protel DXP 2004电路设计的一些基本知识。首先介绍了Protel DXP 2004电路设计的基本概念以及主窗口各个组成部分的功能和使用方法；然后重点介绍了Protel DXP 2004原理图编辑器和印刷电路板编辑器的各种操作；最后介绍了Protel DXP 2004的文件管理系统。为快速进行电路原理图设计和PCB设计奠定了基础。

3.10 思考与练习

1.电路板设计基本过程包含了几个步骤？

2.原理图设计过程包含了几个步骤？

3.原理图设计环境中包含了哪些工具栏？每个工具栏具备什么样的功能？

4.创建一个空白原理图文件，要求：

● 图纸大小设置为A4，图纸方向设置为横向。

● 图纸边沿设置为黑色；图纸颜色设置为白色。

● 图纸字体设置为常规，字体大小为18号。

● 工作面网格形状设置为点状网格。

● 设置文件名设置为MyFirst.Schdoc，并保存。

5.在例3-1中完成的空白原理图上，放置一个三极管元件2N3904，并练习元件摆放，移动，旋转，属性设置等操作，要求：

● 打开，浏览并装载元件库Miscellaneous Devices.IntLib，查找，浏览元件库，选择三极管2N3904。

● 将元件2N3904放置到操作练习1完成的空白原理图中，要求采用元件库面板、菜单操作、工具栏操作3种不同的方式完成元件的放置过程。

● 调整元件的位置，元件的放置方向，要求通过菜单操作和工具栏两种方式进行练习。

● 设置2N3904 的相关属性：要求元件标识设置为Q1；注释设置NPN；引脚封装设置为BCY-W3/E4。