印刷电路板设计实用教程第4章 原理图元器件制作与管理

4.3.1 新建元器件
2. 命名元器件 此时由于是新建的元器件库，将在“SCH Library” 中自动生成一个空白的新元器件，默认元器件名称 为“Component_1”，同时默认打开该元器件的编 辑界面，如图4-13所示。
图4-13 新元器件绘制状态
执行“Tools→Rename Component”菜单命令，将 弹出图4-14所示对话框，用户在其中输入对应的名 字即可，如本例中输入“CD40110”，然后单击 “OK”按钮即可完成操作。
第4章 原理图元器件制作与管理
4.1 元器件库的编辑管理 4.2 创建项目元器件库 4.3 原理图的元器件符号制作 4.4 生成元器件报表
本章学习重点：
（1）元器件库的管理，元器件库编辑器的使用。
（2）新元器件原理图符号的绘制。
（3）项目元器件库的生成与编辑。
（4）生成元器件报表。
4.1 元器件库的编辑管理
图4-22 元器件属性编辑对话框
7. 添加封装 需要注意的是，用户在制作完元器件后，一定要制作元器 件的封装，并将二者关联起来，否则在将原理图导入PCB 图时将丢失该元器件。PCB封装的制作将在第9章讲解， 这里仅阐述如何将二者关联。在图4-22所示的元器件属性 编辑对话框的模型参数中，单击“Add”按钮，或在 “SCH Library”选项卡中选中“CD40110”，单击 “Model”区域中的“Add”按钮，均会弹出添加模型对 话框，如图4-23所示。
图4-21 修改引脚属性后的图形
6. 修改元器件属性 在元器件库编辑管理器中的Components区域点击 “Edit”按钮，将会弹出图4-22所示的元器件属性编 辑对话框。在该对话框中，用户可以对元器件默认 流水号（Default Designator）、元器件说明 （Comment）、元器件描述（Description）、类型 （Type）、图形参数（Graphical）、元器件参数 （Parameters for CD40110）和模型（Models for CD40110）等系列参数进行设置。比如，这里我们将 元器件默认流水号修改为“U？”，元器件说明修改 为“CD40110”，修改完成后单击“OK”按钮保存 操作。
4.1.2 元器件库编辑管理器
其中，“Place”按钮用于将选中的元器件（高亮显 示状态）的原理图符号放入当前打开的原理图中； “Add”按钮用于在当前元器件库中添加新元器件， 点击后进入新元器件命名对话框，如图4-7所示；
图4-7 新元器件命名对话框
4.1.2 元器件库编辑管理器
“Delete”按钮用于删除此元器件库中被选中（高 亮显示状态）的元器件；“Edit”按钮用于打开此 元器件库中被选中元器件的属性编辑对话框，如图 4-8所示。
图4-23 添加模 型对话框
我们选择 “Footprint”选 项以添加PCB封 装，然后点击 “Ok”按钮确认， 此时PCB封装浏 览框被打开，如 图4-24所示。
图4-24 PCB封 装浏览框
为元器件添加封装，可以从已有库文件中选择与之 匹配的封装，也可以自行绘制封装。本例中我们假 设CD40110的封装为标准的双列直插式封装 （DIP），名称为“CDIP16”，可以从已有的库文 件中选择，则具体操作为： （1）单击“Browse”按钮，将出现库文件浏览对 话框，如图4-25所示。
图4-17 放置引脚
我们根据元器件的实际情况，放置完16个引脚，结果 如图4-18所示。注意：放置完后，用户仍可根据绘制 原理图的需要，拖动引脚以调整各个引脚的具体位置 和相对间距。
图4-18 所有引 脚放置完毕的 效果图
5. 编辑引脚 下面我们以引脚1为 例，来说明如何编 辑引脚属性。双击 需要编辑的引脚1， 打开引脚属性设置 对话框，如图4-19 所示。
4.1.1 元器件库编辑器
1. 元器件库编辑器的启动 启动Protel DXP软件后，执行 “File→New→Library→Schematic Library”菜单 命令，新建默认文件名为“Schlib1.SchLib”的原理 图库文件，如果此时选择保存，则可以更改文件名 和保存路径，同时，元器件库编辑器界面得以启动， 如图4-1所示。
4.1.2 元器件库编辑管理器
用户单击右下角面板标签“SCH”，将出现图4-4所 示面板控制对话框，单击“SCH Library”，可打 开图4-5所示的元器件库编辑管理器。
图4-4 SCH面板标签
图4-5 元器件库工作界面2
4.1.2 元器件库编辑管理器
此时由于用户打开了“Files”、“Navigator”和 “Projects”面板，系统默认该三个面板（图4-5的 左侧上半部分所示）和“SCH Library”面板（图45的左侧下半部分所示）组合成了一个面板。为了阐 述方便，这里将“Files”、“Navigator”和 “Projects”等三个面板关闭，则可以清晰看到元器 件库编辑管理器，如图4-6所示。
图4-8 元器件属性编辑对话框
4.1.2 元器件库编辑管理器
3. Aliases区 Aliases区主要用来设置所选中元器件的别名。 4. Pins区 该区域用于显示已选中元器件的引脚名称和电气特性。 “Add”按钮用于向选中元器件添加引脚；Delete按钮 用于从选中的元器件符号中删除引脚；点击“Edit”按 钮，可以进入选中引脚的属性设置对话框以编辑该引脚 属性，如图4-9所示。 5. Model区 该区域用于指定元器件的PCB封装、信号完整性模型和 仿真模型等。
图4-10 生成项 目元器件库确 认对话框
单击“OK”按钮即可生成与项目名称相同的元器件 库文件，同时进入原理图元器件编辑器界面，如图411所示。
图4-11 生成 项目 元器 件库
项目元器件库生成后，该项目“Project”目录结构下 有一个“Libraries”目录，点击打开该目录后，可以 发现我们刚生成的本项目元器件库文件：声控显示电 路.SCHLib。注意本项目中用户创建和生成的所有库 文件（含元器件库和封装库）都将归并到“Libraries” 目录中。需要注意的是：①“Libraries”目录只是表 示文件的组织结构，并不是表示在本项目文件夹中生 成了一个名为“Libraries”的文件夹，所有的库文件 将单独存储在本项目所在文件夹中；② 只有对项目进 行编译操作后，用户才能执行相应的命令生成项目元 器件库，且元器件库编辑管理器内各区才有内容显示。
图4-12 CD40110原理 图符号
4.3.1 新建元器件
1. 新建元器件库文件 选中该项目文件，执行 “File→New→Library→Schematic Library”菜单 命令，新建一个默认文件名为“Schlib1.SchLib”的 原理图库文件，然后单击“保存”按钮或执行相应 的菜单命令，将文件重命名为“MySchLib.SchLib” 并保存在D盘下的“声控显示电路”文件夹中。
图4-1 元器件库编辑器
4.1.1 元器件库编辑器
另外，请读者注意此编辑器独有的菜单命令，如 Tools菜单、Place菜单中的子菜单“IEEE Symbols” 等。在这些菜单中，用户制作元器件时用得比较多 的是“Tools”菜单，其各个命令的功能如图4-2所 示。
新建元器件 删除元器件 删除重复的元器件 重命名元器件 复制元器件 移动元器件 增加新的子件
图4-2 “Tools” 菜单
删除子件 模式 转到 查找元器件 元器件属性 参数管理器 模式管理器 XSpice 模型向导 更新原理图数据 从数据库更新 文档选项 原理图系统参数
4.1.2 元器件库编辑管理器
假设我们已经生成了本项目的元器件库“声控显示 电路.，若单击左侧面板的“声控 显示电路.SchLib”，将打开图4-3所示的元器件库 工作界面，但此时无法进入元器件库编辑管理器。
图4-9 引脚属性设置对话框
4.2 创建项目元器件库
建立项目元器件库的步骤如下： （1）延续上一章的操作，假设我们完成了“声控显示 电路”的原理图绘制工作，首先打开“声控显示电 路.PRJPCB”，并打开原理图文件，进入原理图编辑 界面。 （2）执行“Design→Make Schematic Library”菜单 命令，将弹出如图4-10所示的确认对话框，表示该项目 共有17个元器件即将加入到本元器件库中。
图4-25 库文件浏览对话框
（2）如果CDIP16封装所在的库文件没有加载至本 项目中，单击“Find”按钮，打开库文件查找对话 框，如图4-26所示。在最上方查找内容的空白处输 入封装名称“CDIP16”，然后单击左下角的 “Search”按钮，系统将按设置好的查找路径来查 找该封装。
4.3 原理图的元器件符号制作
当我们在原理图绘制过程中需要使用 系统元器件库中没有的元器件时，就 需要利用元器件库编辑器自行制作元 器件。例如，本项目中使用的十进制 计数器/译码器/驱动器CD40110，若 在系统自带的库文件中无法找到，就 需要用户自行绘制其元器件符号。该 元器件符号如图4-12所示。下面我们 将以此为例，来阐述一个原理图元器 件符号的一般制作步骤和方法。
按照图4-20将1号引脚设置完毕：将“Display Name”栏中 原来内容的“1”改为“a”，将“Electrical Type”栏中原 来的内容“Passive”改为“output”。完成后点击“OK” 按钮确认。
图4-20 编辑后 的引脚属性设 置对话框
以此类推，完成其余15个引脚的编辑，最终效果如 图4-21所示。编辑完成后注意执行“File→Save”菜 单命令或点击相应的按钮，以保存当前操作。
图4-19 引脚属性设置对话框
对话框中主要选项的意义如下： ① Display Name：用来设置引脚名，是引脚端的一 个符号，用户可以进行修改。 ② Designator：用来设置引脚号，是引脚上方的一 个符号，用户可以进行修改。 ③ Electrical Type：用来设置引脚的电气属性。 ④ Description：用来设置引脚的属性描述。 ⑤ Hide：用来设置是否隐藏引脚。 ⑥ Part Number：用来设置多部件元器件的子件序 号。 ⑦ Symbols：用来设置引脚的输入输出符号，这些 符号一般是IEEE符号。
图4-14 元器件命名对话框
3. 绘制矩形 执行“Place→Rectangle”菜单命令，出现“十”字形 光标。先捕捉并点击坐标原点作为矩形的左上角，然后 根据所需要的矩形，拖动鼠标以改变矩形大小和形状， 最后在合适的位置单击鼠标左键以确定矩形的右下角位 置，完成该矩形的放置，结果如图4-15所示。矩形放置 完成后，仍可对其位置和大小进行修改：单击该矩形， 当矩形四周出现绿色的小方块时，表示该矩形已处于选 中状态（如图4-16所示），用户可以拖动各个小方块来 改变其大小，或直接将鼠标放在矩形上，当出现双向十 字箭头时按住鼠标左键拖动来改变矩形位置。
图4-15 绘制矩形
图4-16 选中矩形
4. 绘制引脚 执行“Place→Pin”菜单命令，光标 变为“十”字形且附着了一个引脚， 捕捉矩形边缘后单击鼠标左键即可 完成放置。这里特别需要强调的是： 在放置引脚的过程中，引脚有一端 会附带着一个“×”形的灰色的标 记，该标记表示引脚该端是用来连 接外围电路的，故该端方向一定要 朝外，而不能向着矩形方向，具体 如图4-17所示。用户若需调整引脚方 向，可按键盘上的空格键，每按一 次，可将引脚逆时针旋转90。
图4-6 元器件 库编辑管理器
4.1.2 元器件库编辑管理器
元器件库编辑管理器共包括5个区域：空白文本框区、 Components区、Aliases区、Pins区和Model区。 1. 空白文本框区 该区用于筛选元器件。当在该文本框中输入元器件 名的起始字符时，下面的元器件列表中会显示所有 相同起始字符的元器件名。 2. Components区 当一个元器件库处于打开状态时，此区域显示该元 器件库的元器件名称和功能描述。该区下部的4个按 钮用于库内元器件的选择、编辑、添加和删除。