Protel調用EWB網路表的電路布線實現方法

    EWB (Electronics Workbench)是由加拿大Interactive Image Technologies公司開發的一種功能強大的設計軟體，具有數字及混合信號模擬模擬功能、多種虛擬儀器和多種電路分析功能，可實現產生網路表文件及印刷板層次的電路設計。Protel軟體是製作電路板的常用軟體，本文就使用EWB產生網路表、用Protel軟體調用網路表並實現布線的過程以及對其中所遇到的問題，提出解決方案， 以縮短設計周期。

1 設計流程
    運用EWB實現電路模擬和布線的設計流程如圖1所示。其中前4步驟可以反覆進行，以幫助設計人員了解方案的可行性， 研究電路性能，進行參數調整，直至達到滿意結果。若需設計電路板，可用EWB生成網路表，並根據需要，轉換為相應版本軟體的網路表格式，並用相應軟體設計電路板。用EWB實現模擬、用Protel實現布線時，必須用EWB生成Protel網路表格式。
 

2 “子電路” 與“空子電路” 的生成及網路表
    圖2所示是一個經過簡化的“D/A 轉換” 實驗電路，該電路能產生鋸齒波。2片74169構成8位二進位可逆計數器，計數器輸出接到具有電壓輸出型的8位D/A 轉換器的輸入端，示波器接D/A轉換器的輸出端。
 
    改變方波信號VF的頻率和電位器W 的值，可分別改變輸出信號的頻率和幅值。轉換開關Switch1接5 V時，計數器完成加法計數，D/A轉換模擬輸出波形如圖3所示。
 
    當一個電路較複雜、所用元件較多時，可以按功能劃分，將各功能電路做成一個個的小模塊，並生成子電路．再由各個子電路組成複雜的電路，使系統整體的構成更加清晰。
    按住滑鼠左鍵不放，選中圖2電路中的2片74169構成的256進位可逆計數器，並用菜單“Circuit/Creat Subeireuit”的功能將其生成子電路，則生成后的電路圖如圖4所示，其中的“count256” 就是子電路。
 
    這種自上向下的設計方法，子電路生成很方便，但有其缺陷。從圖4中可以看出，許多連線實際就是同一個網路名稱線，從子電路中只需引出1根即可。為了簡化連線，就要對子電路進行重新調整，很浪費時間。實際也可採取自下向上的設計方法，先設計、模擬和調試好各功能比較獨立的電路，將其封裝成子電路，再調用這個子電路。在EWB應用中，採用這種自下向上的層次化設計方法設計硬體電路，仍然可使結構清楚，層次分明，便於對複雜電路進行模擬、分析。可節省時間，提高效率。
    如果電路模擬、分析成功，無疑對設計的硬體電路的可行性有了較大的參考，接下來就可用EWB將模擬電路轉換生成Protel網路表文件， 主要步驟為：
(1)將模擬電路中的每個元件進行標識，便於區別。方法為：雙擊某元件，在彈出的“屬性窗口” 中，選“Lable”項，並在“Label” 欄下鍵人標識符。
(2)選擇菜單“File/Export? ”，在彈出對話框的“保存類型”欄下選“Protel(*．NET)”項，起一個文件名，生成所需要的網路表文件。圖2和圖4都可用EWB生成網路表文件，並用於布線。
    空子電路是內部無元器件的子電路，若想產生有N個引出端的空子電路，先放置N個節點，生成包含這N個節點的子電路。編輯該子電路時，使每個節點向外引一個端，完成所需的帶有N個引出端的空子電路。空子電路在生成的網路表中不存在。

3 網路表的調入及布局
    進行印刷電路板設計時，先運行相應的布線軟體、定義電路板布線區、調入網路表文件、實現電路板布線設計。以Protel 98為例，在實現EWB網路表調用和布線時應注意以下幾點：
    首先應將模擬電路中的虛擬儀器去掉，才可用EWB生成Protel可用的網路表文件。否則運行Protel時，無法正常調入網路表。有時用EWB生成的網路表文件，其中某些元件的封裝名稱與Protel元件封裝名稱不一樣， 當調入網路表時，會顯示“找不到封裝元件” 的提示信息。此時可用Protel軟體打開原網路表文件，修改元件封裝名，存檔后重新執行調入網路表的操作。
    網路表成功調入后，可執行自動布局。這時彈出一窗口， 當在該工作窗口下出現“自動布局結束” 提示時，可選擇“File/Updata PCB”，並關閉該窗口。此時可看見所有元件已放入定義的電路板布線區內。根據需要，可手動調整元件位置，也可改變每個元件的封裝尺寸。
    最後按照Protel的操作方法和布線規則，進行印刷線路板的布線。
    如果對Protel網路表很熟， 可修改和增加你所需要的元器件，然後再進行布線。對於EWB中沒有的元件，可用一個只有引出端的空子電路先代替這個元件，並將其畫人到原理圖中。電路中每一個與空子電路引出端所連接的線，都有一個節點標識(Node ID)，生成的網路表中雖無空子電路的任何內容，但每個節點標識在網路表中就對應了一個網路名稱號。此時可利用Protel現有或自己在Protel下製作的該元件的封裝
以及根據連線要求， 以元件聲明、網路定義的形式添人到網路表中，並存檔。再次布局時，所需的元件已存在。例如：在某電路中增加一個光耦元件，元件標號(Labe1)為IC10，封裝為DIP6，其中只用到DIP6的第1，2，4，5引腳，3，6引腳不用。首先在原理圖中用空子電路代替光耦，生成網路表后，無此子電路的任何信息，若IC10的第1，2，4，5引腳分別接網路名稱為N005，N006，N011，N015的4根線，則在網路表中添加IC10的元件聲明及在相應網路名稱下添加連接點說明，並存檔。語句如下：

[ 元件聲明部分 (
IC1O            N011
DIP6            IC10-4
TIL113          ．
]               ．
)
( 網路定義部分
N005           (
IC01-1         N015
.              IC10-5
.              .
)              .
               )
(
N006
IC10-2
.
.
)
    再次調入網路表、實施布局時，IC10封裝元件已存在。上述方法很適合對電路、電子技術實驗線路板的設計與製作。