電子線路CAD課程設(shè)計(jì)調(diào)音臺(tái)DXPprotel電路設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱 電子線路cad課程設(shè)計(jì)題目名稱 調(diào)音臺(tái)電路的 protel dxp設(shè)計(jì) 學(xué)生學(xué)院 材料與能源學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 12微電子 2 班 學(xué) 號(hào) _ 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2015年 6 月 19 日目錄1.廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 1.1、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.2、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)1.3、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1.4、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排1.5、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)2本次課程設(shè)計(jì)摘要- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 62.1. 課程設(shè)計(jì)題目

2、：調(diào)音臺(tái)電路的protel dxp設(shè)計(jì)2.2設(shè)計(jì)目的2.3. 多通道調(diào)音臺(tái)電路的protel dxp設(shè)計(jì)的原理2.3.1. 多通道調(diào)音臺(tái)電路的設(shè)計(jì)原理2.3.2. 多通道設(shè)計(jì)的方法2.3.3自下而上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法2.4設(shè)計(jì)流程3.設(shè)計(jì)過程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 73.1建立pcb工程3.2各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)3.2.1電源電路模塊3.2.2多路調(diào)音臺(tái)信號(hào)輸入處理系統(tǒng)模塊3.2.3主信號(hào)輸入信道處理系統(tǒng)模塊(8條通道)3.2.4主信號(hào)輸出通道與led電平指示系統(tǒng)模塊（2條通道)3.2.5監(jiān)控器輸出通道處理

3、系統(tǒng)模塊3.2.6鋪助設(shè)備信號(hào)處理系統(tǒng)模塊3.2.7效果通道信號(hào)輸出系統(tǒng)模塊3.3層次原理圖總圖設(shè)計(jì)3.4對(duì)整個(gè)工程文件進(jìn)行編譯和檢查3.5層次化原理圖之間的切換3.5.1從總原理圖切換到方框電路圖對(duì)應(yīng)的子原理圖3.5.2從子原理圖切換到總原理圖3.6生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表和元器件列表3.6.1網(wǎng)絡(luò)報(bào)表3.6.2元器件列表3.7電路系統(tǒng)的pcb設(shè)計(jì)3.7.1 電路板規(guī)劃3.7.2 裝載元器件庫(kù)3.7.3 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)報(bào)表3.7.4元器件的布局3.7.5 手動(dòng)布線3.7.6自動(dòng)布線3.7.7覆銅3.7.8生成pcb報(bào)表3.7.9生成項(xiàng)目元器件庫(kù)3.7.10 pcb的3d顯示4.總結(jié)- - - - - - -

4、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 225.參考文獻(xiàn)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 231.廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目名稱調(diào)音臺(tái)電路的protel dxp設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院材料與能源學(xué)院專業(yè)班級(jí)12微電子 班姓 名學(xué) 號(hào)1.1、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1用protel dxp建立一pcb工程項(xiàng)目。2各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)。3層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)。4生成原理圖報(bào)表（元器件清單、網(wǎng)絡(luò)表）。5印刷電路板圖繪制（設(shè)置pcb環(huán)境參數(shù)，元器件布局規(guī)則設(shè)置，元器件布局手工調(diào)整；按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求

5、完成指定網(wǎng)絡(luò)的布線寬度設(shè)置、其它布線規(guī)則、布線參數(shù)設(shè)置，自動(dòng)布線，手工調(diào)整布線）。6按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求對(duì)指定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆銅。7建立項(xiàng)目元件庫(kù)。1.2、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)1按題目要求，每一位學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)全過程。2采用自底向上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法。1.3、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)。2各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)。3印刷電路板圖繪制。4設(shè)計(jì)報(bào)告。1.4、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期1講授設(shè)計(jì)要求、布置設(shè)計(jì)題目；電路整體規(guī)劃教1-3146.8上午2各基本模塊原理圖設(shè)計(jì)，生成原理圖報(bào)表宿舍6.86.113層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)宿舍6.124完成元器件布置，印刷電路板

6、繪制，項(xiàng)目元件庫(kù)的建立宿舍6.156.165老師驗(yàn)收宿舍6.176.186撰寫、完成、提交設(shè)計(jì)報(bào)告和電子版圖宿舍、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 王浩全、傅英明、洪華、龍懷冰.protel dxp電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)用教程m.北京：人民郵電出版社，2005.2 趙建領(lǐng).protel電路設(shè)計(jì)與制版寶典m.北京：電子工業(yè)出版社，2007.3 唐俊翟、馮軍勤、張曜.protel dxp應(yīng)用實(shí)例教程m.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.4 任富民.電子cad-protel dxp電路設(shè)計(jì)m.北京：電子工業(yè)出版社，2007.發(fā)出任務(wù)書日期： 2015 年 6 月 8 日 指導(dǎo)教師簽名：賀春

7、華計(jì)劃完成日期： 2015 年 6 月19 日 基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：主管院長(zhǎng)簽章：2本次課程設(shè)計(jì)摘要2.1. 課程設(shè)計(jì)題目：調(diào)音臺(tái)電路的protel dxp設(shè)計(jì)2.2設(shè)計(jì)目的 本設(shè)計(jì)是電子電路cad的實(shí)踐課程，其主要目的是對(duì)protle dxp（現(xiàn)在的altium designer） 更深入、全面了解，并對(duì)電路板的整個(gè)設(shè)計(jì)過程有一個(gè)更為清晰的認(rèn)識(shí)，掌握自下而上的層次原理圖的設(shè)計(jì)方法和多通道設(shè)計(jì)的方法。熟悉設(shè)計(jì)流程和掌握設(shè)計(jì)規(guī)則。為以后工作實(shí)踐打下牢固的基礎(chǔ)。2.3. 多通道調(diào)音臺(tái)電路的protel dxp設(shè)計(jì)的原理2.3.1. 多通道調(diào)音臺(tái)電路的設(shè)計(jì)原理 調(diào)音臺(tái)是一種音頻信號(hào)混合控制臺(tái)，也

8、稱調(diào)音控制臺(tái)。它包括錄音、擴(kuò)聲音響系統(tǒng)的控制中心，是聲音信號(hào)、各警示信號(hào)以及監(jiān)聽信號(hào)的控制臺(tái)。通常所說的調(diào)音，其中一個(gè)主要的步驟就是根據(jù)聲源（或者說節(jié)目）的特點(diǎn)對(duì)調(diào)音臺(tái)進(jìn)行操作。 調(diào)音臺(tái)可以接收多路不同阻抗、不同電平的輸入聲源信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行放大及處理，然后按不同的音量對(duì)信號(hào)進(jìn)行混合、重新分配或編組，產(chǎn)生一路或多路輸出。通過調(diào)音臺(tái)還可以對(duì)各路輸入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽。 設(shè)計(jì)的調(diào)音臺(tái)電路，帶有8個(gè)輸入通道，2個(gè)輸出通道。采用多通道設(shè)計(jì)方法，子圖上建立一個(gè)輸入通道，一個(gè)輸出通道，就可以完成。2.3.2. 多通道設(shè)計(jì)的方法所謂多通道設(shè)計(jì)其實(shí)就是對(duì)同一個(gè)通道（子圖）的多次引用。 protel dxp支持

9、多通道設(shè)計(jì)。多通道設(shè)計(jì)可以大大提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)省重復(fù)畫圖和布線的時(shí)間。畫原理圖時(shí)，通過repeat命令復(fù)制子圖。pcb布線時(shí)，通過room格式來復(fù)制已有的布線格式。2.3.3自下而上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法 本次課程設(shè)計(jì)采用自下而上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法：先設(shè)計(jì)各部分的子原理圖，再由各部分子原理圖生成各部分的子原理圖框圖，最后連線，完成層次原理圖的總圖方框圖。完成后，按即可從總圖到子圖之間查看。 重復(fù)的電路采用多通道設(shè)計(jì)的方法。2.4設(shè)計(jì)流程：系統(tǒng)項(xiàng)目方塊圖基本模塊原理圖基本模塊原理圖基本模塊原理圖基本模塊原理圖基本模塊原理圖基本模塊原理圖子系統(tǒng)項(xiàng)目方塊圖子系統(tǒng)項(xiàng)目方塊圖子系統(tǒng)項(xiàng)目方塊圖3.設(shè)計(jì)過程

10、3.1建立pcb工程 打開protel dxp，新建一個(gè)pcb project。具體操作是file/new/project/pcb project,并保存至已經(jīng)建立好的文件夾中。如圖1. 圖13.2各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)多通道調(diào)音臺(tái)的整個(gè)系統(tǒng)有以下的幾個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)：電源電路模塊（power）多路路拾音器信號(hào)輸入處理系統(tǒng)模塊（headphone）主信號(hào)輸入信道處理系統(tǒng)模塊(8條通道，input channel)主信號(hào)輸出信道與led電平指示系統(tǒng)模塊（2條通道，output channal)監(jiān)控器輸出通道處理系統(tǒng)模塊（monitor）鋪助設(shè)備信號(hào)處理系統(tǒng)模塊（auxilary）效果通道信號(hào)輸出系

11、統(tǒng)模塊（effects）3.2.1電源電路模塊原理圖：電源電路系統(tǒng)圖2如圖2電源模塊主要由變壓器、整流橋和穩(wěn)壓管構(gòu)成。其中，電容c44主要起到去耦作用。3.2.2多路調(diào)音臺(tái)信號(hào)輸入處理系統(tǒng)模塊 原理圖：信號(hào)輸入處理系統(tǒng)信號(hào)輸入電路系統(tǒng)模塊如圖3所示，它由一級(jí)集成運(yùn)算放大電路和一級(jí)功率放大電路組成。一級(jí)集成運(yùn)算放大器構(gòu)成了一個(gè)積分電路，將反饋電容c43與電阻r59并聯(lián)是為了限制電路的低頻電壓增益。一級(jí)功率放大電路其實(shí)是一個(gè)ocl電路，它的主要功能是消除交越失真。圖33.2.3主信號(hào)輸入信道處理系統(tǒng)模塊(8條通道)原理圖：主信號(hào)輸入通道系統(tǒng)圖4信號(hào)輸入系統(tǒng)模塊如圖4所示，它主要由多級(jí)集成運(yùn)算放大電

12、路組成。3.2.4主信號(hào)輸出通道與led電平指示系統(tǒng)模塊（2條通道)原理圖：主信號(hào)輸出通道與led電平指示系統(tǒng)圖5信號(hào)輸出通道與led電平指示系統(tǒng)模塊如圖5，主要由三級(jí)集成運(yùn)算放大電路和顯示電路組成，放大電路為負(fù)載提供一定的功率。3.2.5監(jiān)控器輸出通道處理系統(tǒng)模塊原理圖：監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)圖6如圖6所示，監(jiān)控器電路系統(tǒng)模塊由一級(jí)電壓跟隨器和一級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成。電路相對(duì)較簡(jiǎn)單，第一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成一個(gè)電壓跟隨器，為了提高輸入阻抗，減小輸入電流。3.2.6鋪助設(shè)備信號(hào)處理系統(tǒng)模塊原理圖：輔助設(shè)備信號(hào)處理系統(tǒng)圖7調(diào)音臺(tái)電路系統(tǒng)模塊如圖8所示，主要由兩級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成。3.2.7效果通

13、道信號(hào)輸出系統(tǒng)模塊原理圖：效果通道信號(hào)輸出系統(tǒng)圖8同樣，帶通濾波器電路系統(tǒng)模塊如圖8，也是主要主要由兩級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成的。3.3層次原理圖總圖設(shè)計(jì)使用自下而上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法，首先設(shè)計(jì)各自子原理圖添加各自所需的元器件完成原理圖，然后建立總系統(tǒng)的方塊圖。在總系統(tǒng)的方塊圖里，主要使用了多通道設(shè)計(jì)的方法，即是使用了repeat命令來復(fù)制子圖，從而不用重復(fù)去建立同樣的方塊圖和子原理圖了！首先，新建原理圖編輯器file/new/schematic命名為多通道調(diào)音臺(tái)。生成各個(gè)方塊圖，在需要多通道的方塊圖designator標(biāo)明repeat（端口）的命令即可建立多通道，然后連線。圖9其中，repe

14、at（原理圖元件標(biāo)識(shí)符，第一個(gè)通道，最后一個(gè)通道）總系統(tǒng)的方塊圖圖103.4對(duì)整個(gè)工程文件進(jìn)行編譯和檢查 單擊【project】菜單中的compile pcb project，如果編譯提示沒有error則說明電路系統(tǒng)的電氣連接正確，否則，應(yīng)該查找電路系統(tǒng)的錯(cuò)誤之處并加以改正。如圖11。圖113.5層次化原理圖之間的切換3.5.1從總原理圖切換到方框電路圖對(duì)應(yīng)的子原理圖 對(duì)整個(gè)工程文件編譯完后，在總原理圖中單擊【navigator】面板中的按鈕則鼠標(biāo)指針將變成十字形狀在工作窗口中，此時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)指針到某個(gè)方框圖上，單擊鼠標(biāo)左鍵，只可以切換到該方框電路圖對(duì)應(yīng)的子原理圖。3.5.2從子原理圖切換到總原

15、理圖 在子原理圖中，單擊按鈕后鼠標(biāo)指針變成十字形狀顯示在工作窗口中，此時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)指針到原理圖的某個(gè)端口，單擊鼠標(biāo)左鍵就可以切換到總圖處3.6生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表和元器件列表3.6.1網(wǎng)絡(luò)報(bào)表單擊designnetlist for projectprotel,即可生成原理圖網(wǎng)絡(luò)表,部分網(wǎng)絡(luò)報(bào)表如圖123.6.2元器件列表點(diǎn)擊reportsbills of materials,即可生成元器件列表，然后將元器件列表保存。元器件列表如下圖所示：圖133.7電路系統(tǒng)的pcb設(shè)計(jì) 在生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表后，pcb的設(shè)計(jì)便可以開始了。本節(jié)主要介紹電路系統(tǒng)的電路板設(shè)計(jì)的過程和結(jié)果，相關(guān)的版圖會(huì)在以下內(nèi)容中給出。3.7.1 電

16、路板規(guī)劃 生成pcb文件的方法有很多，這里采用向?qū)蓀cb文件。執(zhí)行【files】板面底部的“new from template”中的。選擇相應(yīng)的選項(xiàng)并修改相應(yīng)的參數(shù)，并自定義pcb板尺寸大小。板設(shè)計(jì)在此步驟有以下幾步：1） 新建pcb文件；2） 將板層切換到keep-out layer;3） 單擊放置元器件工具欄中導(dǎo)線放置標(biāo)志，規(guī)劃板邊；4） 雙擊繪制好的板邊線，打開track對(duì)話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)；5） 發(fā)現(xiàn)pcb板外形不合適，移動(dòng)pcb版連線框；6） 放置安裝孔。3.7.2 裝載元器件庫(kù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，裝如所需的元器件封裝庫(kù)，步驟如下：1） 選擇design/add/remove libr

17、ary命令，在“打開”對(duì)話框中找出原理圖中所有元器件所對(duì)應(yīng)元器件封裝庫(kù)，把元器件庫(kù)添加到系統(tǒng)中去。其中包括一個(gè)我個(gè)人的自建庫(kù)。2） 元器件庫(kù)裝載到系統(tǒng)后，看加載的元器件是否滿足設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)所用裝載的元器件庫(kù)如下：圖143.7.3 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)報(bào)表 加載pcb封裝庫(kù)“mixer.pcblib”后，執(zhí)行【design】import changes from z80(board).prjpcb,單擊，再按，如果兩項(xiàng)都沒提示有錯(cuò)誤則說明裝入的元器件正確并可以將網(wǎng)絡(luò)和元器件封裝加載到pcb文件中了，如果有錯(cuò)誤則應(yīng)該回到原理圖中修改相應(yīng)的錯(cuò)誤。3.7.4元器件的布局1）按照給定的規(guī)則把各類元器件布局 元器

18、件的布局有兩種方法自動(dòng)布局和手工布局，這里使用的是手工布局！把相應(yīng)的room拖到布線區(qū)域內(nèi)，并按一定的規(guī)律和電氣原則擺好： 對(duì)于大而重、發(fā)熱量高的又元器件，如電壓器，穩(wěn)壓管等，應(yīng)該留出一定的空間或用散熱片加以固定，這樣可以很好的解決電路系統(tǒng)的散熱問題。 采用模塊式布局，這樣整個(gè)電路布局會(huì)很有規(guī)律并利于以后的電路檢查和維修。 在能布通線的情況下，盡量縮小印刷電路板的尺寸。 接插件盡量安裝在電路板的邊緣，這樣有利于進(jìn)出線的拔與插。3.7.5 手動(dòng)布線電源電路系統(tǒng)，考慮到此部分電流較大，采用寬導(dǎo)線布線。如下：圖153.7.6自動(dòng)布線在設(shè)置好自動(dòng)布線的相關(guān)參數(shù)后，執(zhí)行【auto route】【area

19、】即可對(duì)已經(jīng)布好局的pcb文件進(jìn)行局部面積模塊化自動(dòng)布線，效果如圖所示：圖16各模塊布完線之后，再進(jìn)行全部自動(dòng)布線：圖173.7.7覆銅在電路板設(shè)計(jì)過程中，為了提高系統(tǒng)的抗干擾性，通常給電路板敷銅。而protel dxp 中有兩種方法：矩形填充和多邊形填充。本次設(shè)計(jì)采用多邊形填充。執(zhí)行【place】【polygon plane】菜單選項(xiàng)，接著設(shè)置其屬性，選擇底層敷銅即【layer】處選擇bottom laye，【connect to net】選擇gnd即敷銅連接到gnd網(wǎng)絡(luò)上去。另外，【removedead copper】這項(xiàng)都應(yīng)該選上。這樣多邊形在填充過程中將連接和多邊形填充所處網(wǎng)絡(luò)相同的導(dǎo)線、過孔、和焊盤，而且敷銅過程還會(huì)刪除沒有和焊盤接起來的導(dǎo)線。敷完銅后pcb的版圖它的底層線路圖如下圖所示，圖183.7.8生成pcb報(bào)表點(diǎn)擊reports里的board imformation，就可以生成pcb報(bào)表。pcb報(bào)表截圖如下圖所示：圖193.7.9生成項(xiàng)目元器件庫(kù) 在完成的pcb