论元器件电气符号与封装有无的组合关系

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摘要： 本文介绍了电气符号与封装有无的四种组合关系以及不同情况下，如何创建电气符号、如何创建封装、如何加载封装、如何创建集成元件库方法，介绍了创建电气符号及封装时的注意事项，使学生真正地理解PCB图形设计的含义，取得了好的教学效果。

Abstract： This article introduces four combination relationships between electrical symbol and encapsulating. The methods for electrical symbols creation， encapsulating creation and loading， and integrated component library creation are also introduced. Matters needing attention when creating electrical symbols and encapsulating are pointed out， helping students understand the meaning of PCB graphic design. Good teaching results have been achieved.

关键词： PROTEL；任务驱动教学法；创建电气符号；创建封装

Key words： PROTEL；task-driven teaching method；create electrical symbols；encapsulating creation

中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0022-02

0 引言

Protel最终目的是PCB图形设计，封装是PCB图形设计的必要元素。对初学者而言，原理图设计是PCB图形设计的基础和必要条件，而元件电气符号是原理图设计的必要元素，这是有电气符号和相应的封装的情况。尽管电气符号与封装是多值对应关系，但由于种种原因，软件中还是出现元器件无电气符号、无封装的情况，而同学们在设计电气符号、设计封装及添加封装、创建集成元件库时出现了诸多问题，Protel中原本内容就多，概念也多，这样给初学者带来了更多的困扰，影响了教学效果。

在教学中，梳理列举电气符号与封装有无的四种组合关系，说明创建电气符号、创建封装及追加封装的方法，说明创建集成元件库方法，这样将电气符号和封装绑定在一起，方便以后调用。具体实施时采用“任务驱动”、“教、学、做”一体化教学方式，合理设计任务，通过讲练结合、反复练习，提高了学生实际操作能力，同时希望对初学者有所借鉴。

1 没电气符号，没封装

以MIC为例，说明没电气符号，没封装的情况。在PROTEL 99SE或DXP 2004或AD09元件库中，虽然有MIC驻极体传声器符号，但都没有极性，许多电路图中也没有，给许多初学者带来误导，尤其是在组装“声光控开关”套件时常常出错，因此有必要设计一个带有极性的驻极体传声器电气图形符号，MIC也没有合适的封装。

1.1 设计MIC封装 封装由图形和焊盘两部分组成。MIC封装要求：外型是圆形，直径为10mm，2个焊盘，焊盘间距为8mm，焊盘为通孔式，焊盘直径、通孔大小用默认值，设计知识要点：①创建器件封装库文件并更名，同时启动封装编辑器。②创建器件封装并更名。③绘制外型。④放置焊盘并编辑属性。⑤设置参考点。设计的MIC封装如图1中模型区所示。

1.2 设计MIC电气符号 电气符号由图形和引脚两部分组成，设计知识要点：①创建元器件原理图库文件并更名，同时启动原理图电气符号编辑器。②创建电气符号并更名。③绘制元件图形。④放置引脚并设置其属性。⑤编辑元件属性。设计的MIC电气符号如图1中元件区所示。

1.3 创建MIC集成元件库 集成库的管理模式给元器件库的加载、网络表的导入及原理图与PCB之间的同步更新带来了方便[1]。创建集成元件库的方法如下：

①创建一个集成库：单击【文件】/【创建】/【项目】/【集成元件库Integrated Library】，保存并命名为“我的集成库. IntLib”。

②添加库文件：给新建的集成库文件，添加刚设计的“我的原理图库文件”和对应的“我的PCB封装库文件”。

③给MIC添加封装模型：双击打开刚添加进来的原理图库文件，并切换到【SCH Library】面板中。在模型区域，点击“追加”选择要添加的“Footprint”封装模型。

④编译集成库：单击【项目管理】/【Compile Integrated Library.LIBPkg】，编译后的系统将自动激活【Libraries】面板，如图1所示，这样电气符号和封装就绑定在一起了，生成了MIC集成库。

1.4 调用 启动原理图编辑器，点击右侧“元件库”面板，看到刚设计的集成库文件Integrated Library及其中的内容，选中且放置到工作区，观察电气图形符号大小是否合适。

2 没符号，有封装

以555定时器为例，说明没符号，有封装的情况。为了使学生容易理解555应用电路工作原理，提高电路的可读性，先将软件中原有的555定时器电气符号拷贝出来再对引脚的相对位置作调整，修改创建成心仪的555电气符号，然后加载软件中有与之匹配的封装DIP-8，最后创建555集成库。

2.1 创建555电气符号 ①打开NE555N所在的库，进行“复制”操作。②在“我的原理图库”文件中，“追加”新的器件，进行“粘贴”操作，并保存为“555”。③调整引脚相对位置。④编辑555电气符号属性。比较图2和图3构成的多谐振荡器[2]，就可知自创建555定时器电气符号的必要性。

2.2 添加封装 DIP-8是软件自带，在安装路径PCB文件夹的Dual in pakage库中，给555添加DIP-8封装。

2.3 创建555的集成库 执行【项目管理】/【编译集成库】，创建555的集成库，如图4所示。

3 有符号，没封装

以电桥为例，说明有符号，没封装的情况。软件中有电桥的电气符号，但没有市场上卖的小功率圆形封装，软件中只有方形封装，因此需拷贝原有电气符号，为其设计一个圆形封装并给电气符号追加，最后创建电桥的集成库。

3.1 拷贝电桥电气符号并察看管脚序号和名称

①在“原理图编辑器”界面，打开安装目录下Bridge1电气符号所在的 Miscellance Device.Inlib，选择“Bridge1”，执行“复制”操作。

②在“我的原理图库”文件中，“追加”新的器件并重命名为“BRIDGE”， 执行“粘贴”操作，并察看元器件符号管脚序号和名称，保存。

③编辑新建元件属性，将序号缺省值设置为 “D？”，注释设置“BRIDGE”，如图4的图形区所示。

3.2 创建电桥元件封装

封装要求：外型是圆形，直径为10mm，4个焊盘对角分布，且对角线间距为8mm，焊盘为通孔式，通孔直径取缺省值，设计此封装名为“BRIDGE”，创建BRIDGE封装如图4的模型区所示。

3.3 创建BRIDGE的集成库

给BRIDGE电气符号添加自制的封装，执行“编译集成库”操作，图4为新创建三个元件的集成库。

4 有符号，有封装

PROTEL DXP 2004及以上版本都采用集成库，软件库中有符号、有封装，直接调用，若有时封装不合适，则需重新选择加载即可。但若自创符号和封装时，强调注意

事项：

4.1 创建电气符号注意 ①放置器件引脚，具有电气连接标识的一端放在外侧。②电气符号图形放在坐标原点或原点附近。③引脚“负逻辑”设计方法有两种，一是在引脚名称的每个字母后加“反斜杠”；二是先执行【工具】 / 【原理图优先设定】 / 【Schematic】 / 【Graphical Editing】选项中，选中 “Single＼Negation”复选框[3]，然后在引脚名称的前面加一个“反斜杠”即可。④多套号器件符号电源和接地引脚处理方法是：名称和序号设置完成后，将其“隐藏”。⑤设置元器件电气符号默认序号。

4.2 创建封装注意 ①封装一定与实物实际大小一致，必要时，要用游标卡尺测量实物的有关尺寸。②焊盘序号要与电气符号中引脚序号一致。③封装的丝印，一定是要切换到顶层丝印层（TopOver Layer）。④将序号为1的焊盘设置为原点。

5 结束语

通过列举电气符号与封装有无的四种组合关系，使学生在反复练习操作中完成多个任务，从而构建了创建电气符号、创建封装和加载封装及创建集成库的知识，并获得了相应技能，以“不变”的知识和技能去应对科技日新月异出现的新器件和封装，使学生真正理解了设计PCB图形的含义，取得了好的教学效果。

参考文献：

[1]马安良.计算机辅助电路设计 Protel 2004[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010.

[2]康华光.电子技术基础（数字部分）（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3]王渊峰.Altium Designer 10 电路设计标准教程[M].北京：科学出版社，2013.