Protel调用EWB网络表的电路布线实现方法

    EWB (Electronics Workbench)是由加拿大Interactive Image Technologies公司开发的一种功能强大的设计软件，具有数字及混合信号模拟仿真功能、多种虚拟仪器和多种电路分析功能，可实现产生网络表文件及印刷板层次的电路设计。Protel软件是制作电路板的常用软件，本文就使用EWB产生网络表、用Protel软件调用网络表并实现布线的过程以及对其中所遇到的问题，提出解决方案， 以缩短设计周期。

1 设计流程
    运用EWB实现电路仿真和布线的设计流程如图1所示。其中前4步骤可以反复进行，以帮助设计人员了解方案的可行性， 研究电路性能，进行参数调整，直至达到满意结果。若需设计电路板，可用EWB生成网络表，并根据需要，转换为相应版本软件的网络表格式，并用相应软件设计电路板。用EWB实现仿真、用Protel实现布线时，必须用EWB生成Protel网络表格式。
 

2 “子电路” 与“空子电路” 的生成及网络表
    图2所示是一个经过简化的“D/A 转换” 实验电路，该电路能产生锯齿波。2片74169构成8位二进制可逆计数器，计数器输出接到具有电压输出型的8位D/A 转换器的输入端，示波器接D/A转换器的输出端。
 
    改变方波信号VF的频率和电位器W 的值，可分别改变输出信号的频率和幅值。转换开关Switch1接5 V时，计数器完成加法计数，D/A转换仿真输出波形如图3所示。
 
    当一个电路较复杂、所用元件较多时，可以按功能划分，将各功能电路做成一个个的小模块，并生成子电路．再由各个子电路组成复杂的电路，使系统整体的构成更加清晰。
    按住鼠标左键不放，选中图2电路中的2片74169构成的256进制可逆计数器，并用菜单“Circuit/Creat Subeireuit”的功能将其生成子电路，则生成后的电路图如图4所示，其中的“count256” 就是子电路。
 
    这种自上向下的设计方法，子电路生成很方便，但有其缺陷。从图4中可以看出，许多连线实际就是同一个网络名称线，从子电路中只需引出1根即可。为了简化连线，就要对子电路进行重新调整，很浪费时间。实际也可采取自下向上的设计方法，先设计、仿真和调试好各功能比较独立的电路，将其封装成子电路，再调用这个子电路。在EWB应用中，采用这种自下向上的层次化设计方法设计硬件电路，仍然可使结构清楚，层次分明，便于对复杂电路进行仿真、分析。可节省时间，提高效率。
    如果电路仿真、分析成功，无疑对设计的硬件电路的可行性有了较大的参考，接下来就可用EWB将仿真电路转换生成Protel网络表文件， 主要步骤为：
(1)将仿真电路中的每个元件进行标识，便于区别。方法为：双击某元件，在弹出的“属性窗口” 中，选“Lable”项，并在“Label” 栏下键人标识符。
(2)选择菜单“File/Export ”，在弹出对话框的“保存类型”栏下选“Protel(*．NET)”项，起一个文件名，生成所需要的网络表文件。图2和图4都可用EWB生成网络表文件，并用于布线。
    空子电路是内部无元器件的子电路，若想产生有N个引出端的空子电路，先放置N个节点，生成包含这N个节点的子电路。编辑该子电路时，使每个节点向外引一个端，完成所需的带有N个引出端的空子电路。空子电路在生成的网络表中不存在。

3 网络表的调入及布局
    进行印刷电路板设计时，先运行相应的布线软件、定义电路板布线区、调入网络表文件、实现电路板布线设计。以Protel 98为例，在实现EWB网络表调用和布线时应注意以下几点：
    首先应将仿真电路中的虚拟仪器去掉，才可用EWB生成Protel可用的网络表文件。否则运行Protel时，无法正常调入网络表。有时用EWB生成的网络表文件，其中某些元件的封装名称与Protel元件封装名称不一样， 当调入网络表时，会显示“找不到封装元件” 的提示信息。此时可用Protel软件打开原网络表文件，修改元件封装名，存盘后重新执行调入网络表的操作。
    网络表成功调入后，可执行自动布局。这时弹出一窗口， 当在该工作窗口下出现“自动布局结束” 提示时，可选择“File/Updata PCB”，并关闭该窗口。此时可看见所有元件已放入定义的电路板布线区内。根据需要，可手动调整元件位置，也可改变每个元件的封装尺寸。
    最后按照Protel的操作方法和布线规则，进行印刷线路板的布线。
    如果对Protel网络表很熟， 可修改和增加你所需要的元器件，然后再进行布线。对于EWB中没有的元件，可用一个只有引出端的空子电路先代替这个元件，并将其画人到原理图中。电路中每一个与空子电路引出端所连接的线，都有一个节点标识(Node ID)，生成的网络表中虽无空子电路的任何内容，但每个节点标识在网络表中就对应了一个网络名称号。此时可利用Protel现有或自己在Protel下制作的该元件的封装
以及根据连线要求， 以元件声明、网络定义的形式添人到网络表中，并存盘。再次布局时，所需的元件已存在。例如：在某电路中增加一个光耦元件，元件标号(Labe1)为IC10，封装为DIP6，其中只用到DIP6的第1，2，4，5引脚，3，6引脚不用。首先在原理图中用空子电路代替光耦，生成网络表后，无此子电路的任何信息，若IC10的第1，2，4，5引脚分别接网络名称为N005，N006，N011，N015的4根线，则在网络表中添加IC10的元件声明及在相应网络名称下添加连接点说明，并存盘。语句如下：

[ 元件声明部分 (
IC1O            N011
DIP6            IC10-4
TIL113          ．
]               ．
)
( 网络定义部分
N005           (
IC01-1         N015
.              IC10-5
.              .
)              .
               )
(
N006
IC10-2
.
.
)
    再次调入网络表、实施布局时，IC10封装元件已存在。上述方法很适合对电路、电子技术实验线路板的设计与制作。