電子線路CAD實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、電子線路CAD實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書(shū)電工電子實(shí)驗(yàn)中心目 錄實(shí)驗(yàn)一、Protel99 SE使用基礎(chǔ)(1)實(shí)驗(yàn)二 Protel99 SE 環(huán)境設(shè)置和原理圖編輯(2)實(shí)驗(yàn)三 電路元器件的屬性編輯 (5)實(shí)驗(yàn)四 簡(jiǎn)單電路原理圖設(shè)計(jì)(7)實(shí)驗(yàn)五 電氣規(guī)則檢驗(yàn)和生成報(bào)表實(shí)驗(yàn)(9)實(shí)驗(yàn)六、元器件圖形符號(hào)的編輯與繪制 (11)實(shí)驗(yàn)七 層次原理圖設(shè)計(jì)(13)實(shí)驗(yàn)八 電路的仿真測(cè)試(16)實(shí)驗(yàn)九 PCB板規(guī)劃及PCB編輯環(huán)境參數(shù)設(shè)置(18)實(shí)驗(yàn)十 PCB布局布線及打印出圖(19)實(shí)驗(yàn)十一 印制電路板設(shè)計(jì)(21)實(shí)驗(yàn)十二 元器件封裝制作(23)實(shí)驗(yàn)十三 Protel99 SE綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(25)實(shí)驗(yàn)一、Protel99

2、 SE使用基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法;2.熟悉設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境的方法；3.熟悉原理圖管理器、元件庫(kù)管理器的功能。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1熟悉Protel99 SE的運(yùn)行環(huán)境，包括所用的機(jī)器的硬件與軟件環(huán)境。2學(xué)習(xí)使用Protel99 SE，包括進(jìn)入Protel99 SE主程序、菜單操作、工具攔操作及退出等基本操作。3熟悉Protel99 SE的繪圖環(huán)境、各個(gè)功能模塊、界面環(huán)境、文件管理等四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.啟動(dòng)Protel99 SE。2.創(chuàng)建一個(gè)新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件步驟：【File】【New】單擊Browse按鈕，選擇文件的保存位

3、置，確定新建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱，一般Protel99 SE默認(rèn)的文件名為“My design .ddb”。單擊【OK】就可以創(chuàng)建一個(gè)新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。3.啟動(dòng)原理圖編輯器步驟：【File】【New】。單擊標(biāo)有Schematic Document的圖標(biāo) 【OK】或直接雙擊。單擊Explore 下的Sheet1文件或直接雙擊工作窗口中的Sheet1圖標(biāo)。4.啟動(dòng)印制電路板編輯器步驟：【File】【New】。單擊標(biāo)有PCB Document 的圖標(biāo) 【OK】或直接雙擊。單擊Explore 下的PCB1文件或直接雙擊工作窗口中的PCB1圖標(biāo)。5.不同編輯器之間的切換方法：用鼠標(biāo)單擊工作窗口上已打開(kāi)的標(biāo)

4、簽或者先新建相應(yīng)的文件，然后雙擊該文件也可以打開(kāi)相應(yīng)的編輯器。6.導(dǎo)入、導(dǎo)出文件步驟：向設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入外部文檔【File】【Import】。向設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)外導(dǎo)出文檔【File】【Export】。實(shí)例練習(xí)：.1啟動(dòng)Protel99 SE，在E盤新建名為Exam的文件夾，并在文件夾中新建名為Ex1.ddb的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。2.在上題數(shù)據(jù)庫(kù)中新建一個(gè)名為poweramp（功率放大器電路）的原理圖文件（Schematic Document）、一個(gè)名為poweramp的印刷電路板文件（PCB Document），并打開(kāi)。然后將poweramp.SCH，poweramp.PCB導(dǎo)出到桌面上。3.選擇適當(dāng)?shù)?/p>

5、菜單命令，將上題打開(kāi)的文件窗口進(jìn)行水平分割、垂直分割及平鋪。4在Exam的文件夾中新建名為Ex2.ddb的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，文件類型Windows File System。5在Exam的文件夾中新建名為Ex3.ddb的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，文件類型MS Access Database，觀察Windows File System及MS Access Database兩種類型的區(qū)別。6在Exam的文件夾中新建名為Ex4.ddb的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，將步驟2中的poweramp.SCH和poweramp.PCB導(dǎo)入。五、思 考 題：1. Protel99SE中提供的文件類型有哪幾種？實(shí)驗(yàn)二 Protel99 S

6、E 環(huán)境設(shè)置和原理圖編輯一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握電路原理圖的設(shè)計(jì)步驟。2掌握Protel99 SE電路原理圖設(shè)計(jì)工具，圖紙?jiān)O(shè)置的方法。3掌握設(shè)置網(wǎng)格、電氣節(jié)點(diǎn)和光標(biāo)的方法。4掌握裝載元器件庫(kù)，放置、編輯和調(diào)整元器件的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1熟悉電路原理圖的設(shè)計(jì)步驟。2熟悉電路圖設(shè)計(jì)工具。3練習(xí)裝載元器件庫(kù)及編輯和調(diào)整元器件。4練習(xí)設(shè)置網(wǎng)格、電氣節(jié)點(diǎn)和光標(biāo)方法。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1設(shè)置電路圖紙（定義工作平面）假設(shè)系統(tǒng)已進(jìn)入原理圖編輯器，按以下的要求設(shè)置圖紙：圖紙大?。篈4號(hào)；圖紙方向：水平方向放置；標(biāo)題欄樣式：標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)題欄。具體設(shè)置方法如下：執(zhí)行設(shè)置圖幅

7、命令。菜單命令：【Desigh】【Options】Document Options 對(duì)話框的Sheet Options選項(xiàng)卡中。設(shè)置圖紙大?。篠tandard Style設(shè)定圖紙方向：Orientation設(shè)置標(biāo)題欄類型：Title Block設(shè)置Electrical Grid自動(dòng)尋找電氣節(jié)點(diǎn)設(shè)置圖紙邊框顏色：Border Color設(shè)置工作區(qū)顏色：Sheet圖2.1 設(shè)置電路圖紙2原理圖參數(shù)設(shè)置執(zhí)行【Tools】【Preferences】后通過(guò)Schematic選項(xiàng)卡、Graphical Editing選項(xiàng)卡和Default Primitives選項(xiàng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)，Schematic選項(xiàng)卡和Gra

8、phical Editing選項(xiàng)卡分別如下圖所示：圖2.2 Schematic選項(xiàng)卡圖2.3 Graphical Editing選項(xiàng)卡在選項(xiàng)卡的相應(yīng)位置可以分別設(shè)置可視網(wǎng)格、光標(biāo)樣式、字體等內(nèi)容。3練習(xí)裝載元器件庫(kù)圖2.4 元件庫(kù)管理瀏覽器具體步驟如下：打開(kāi)原理圖管理瀏覽器，在打開(kāi)原理圖編輯器的狀態(tài)下，單擊該瀏覽器頂部的Browse Sch標(biāo)簽，可打開(kāi)元件庫(kù)管理瀏覽器窗口。單擊Add/Remove按鈕，打開(kāi)Change Library File List對(duì)話窗口。單擊選擇所需的庫(kù)文件，然后單擊ADD按鈕，即可將元件庫(kù)裝載。實(shí)例練習(xí)：1啟動(dòng)Protel99 SE，在E盤新建名為Exam的文件夾，

9、并在文件夾中新建名為Ex1.ddb的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。在該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中新建原理圖文件，并命名為L(zhǎng)X1.sch。設(shè)置圖紙大小為A4，水平放置，工作區(qū)顏色為220號(hào)色，邊框顏色為45號(hào)色。標(biāo)題欄設(shè)置：用“特殊字符串”設(shè)置制圖者為L(zhǎng)uck、標(biāo)題為“功率放大器”，字體為華文彩云，顏色為121號(hào)色。2在Ex1.ddb中創(chuàng)建原理圖文件，命名為L(zhǎng)X2.sch。自定義圖紙大小：寬度為850、高度為450，垂直放置，工作區(qū)顏色為299號(hào)色。網(wǎng)格設(shè)置：SnapOn為10 mil，Visible為10 mil。字體設(shè)置：系統(tǒng)字體為仿宋體、字號(hào)為8，字形為斜體?？梢暰W(wǎng)格為點(diǎn)狀。設(shè)置系統(tǒng)字體：將Use Client Sy

10、stem Font For All Dialogs復(fù)選框取消選擇。不顯示圖紙的參考邊框，把光標(biāo)設(shè)置成大十字45度。五、思 考 題：1如何將將元件庫(kù)文件“Miscellaneous DevicesDdb”和“Protel Dos Schematic LibrariesDdb”依次裝入.實(shí)驗(yàn)三 電路元器件的屬性編輯一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉原理圖繪制工具。2熟悉并逐漸記憶常用元器件所在的元器件庫(kù)。3熟悉常用元器件編輯、放置與調(diào)整的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1學(xué)習(xí)元件的基本操作方法。2掌握元件屬性的編輯方法。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1放置元件1）在元件庫(kù)中選定所需元件，

11、然后放置元件到工作平面上。2）菜單命令【place】【part】2刪除元器件1）菜單命令【Edit】【Delete】2）當(dāng)光標(biāo)變?yōu)槊顮顟B(tài)后，將光標(biāo)移到要?jiǎng)h除的元件處，單擊鼠標(biāo)左鍵即可將所指元件刪除。此后，程序仍處于刪除命令狀態(tài)，若要退出時(shí)單擊鼠標(biāo)右鍵或按ESC鍵退出命令狀態(tài)。3元件移動(dòng)菜單命令：【Edit】【Move】【Move】上機(jī)實(shí)例：?jiǎn)为?dú)移動(dòng)一個(gè)非門元件。步驟：執(zhí)行移動(dòng)命令；點(diǎn)選元件；移動(dòng)元件。技巧：直接用鼠標(biāo)左鍵單擊元件，保持左鍵按下?tīng)顟B(tài)（此時(shí)光標(biāo)變?yōu)槊顮顟B(tài)），移動(dòng)鼠標(biāo)即能進(jìn)行單個(gè)元件的移動(dòng)。4元件的旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)左鍵按住元件時(shí)，分別單擊【Space】，X鍵或Y 鍵?！維pace】:每單

12、擊一下元件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)900。X鍵：每單擊一下使元件左右對(duì)調(diào)。Y 鍵：每單擊一下使元件上下對(duì)調(diào) 5元件的復(fù)制粘貼步驟：1）點(diǎn)擊鼠標(biāo)左健框選住元件2）菜單命令：【Edit】【Copy】，這時(shí)鼠標(biāo)變?yōu)槊顮顟B(tài)，然后單擊需要復(fù)制的元件。3）菜單命令：【Edit】【Paste】，則可以在圖紙的任意位置放置一個(gè)復(fù)制的元件。6編輯元件的屬性上機(jī)實(shí)例：編輯電阻RES2的屬性。步驟：用鼠標(biāo)左鍵雙擊元件RES2；在彈出的元件編輯對(duì)話框中設(shè)置元件的屬性，主要包括如下屬性?！綥ibRef】：元件庫(kù)中的型號(hào)（不允許修改）。【Footprint】：元件的封裝形式，輸入“AXAIL0.4”。【Designator】：元件序

13、號(hào)，輸入“R1”?！綪art Type】：元件型號(hào)或大小，輸入“DS80C320”?！維heet】：圖紙?zhí)枺瑫簳r(shí)不填?！綪art】：功能塊序號(hào)，此項(xiàng)屬性用于含有多個(gè)相同功能塊的元件。設(shè)置結(jié)束后，單擊OK按鈕即可。實(shí)例練習(xí)：1新建Ex3.sch原理圖文件，從已有的元器件庫(kù)中找到下列元件，然后放置到Ex3. sch圖紙上，并按下圖所示重新命名。圖3.1練習(xí)編輯元件2在練習(xí)1的基礎(chǔ)上，選擇10K電阻，復(fù)制并粘貼該電阻，然后取消選擇；刪除二極管，并用恢復(fù)按鈕將二極管恢復(fù)；刪除三極管；刪除電容，然后粘貼該電容；用鼠標(biāo)選擇幾個(gè)元件，然后刪除這些被選擇的元件；將該電路圖存盤。3試分別關(guān)閉和開(kāi)啟電氣捕捉柵格功

14、能，觀察電氣柵格在連線時(shí)具有的作用。4試分別關(guān)閉和開(kāi)啟電氣連接點(diǎn)功能，觀察畫(huà)“丁”字形連線時(shí)的區(qū)別。5放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記，試更改字型和字號(hào)，并連續(xù)放置D1-D9九個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽。五、思 考 題：1如何選取電源和地線工具，如何更改它們的形狀和標(biāo)記？實(shí)驗(yàn)四 簡(jiǎn)單電路原理圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握利用Protel 99 SE進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)的一般步驟。2掌握原理圖編輯器中對(duì)圖紙的設(shè)置，對(duì)電路圖的大小、網(wǎng)格、光標(biāo)、對(duì)象系統(tǒng)字體的設(shè)置方法。3掌握繪制原理圖的基本方法，能繪制比較簡(jiǎn)單的電路原理圖。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1在原理圖文件LX3.sch中，練習(xí)打開(kāi)及關(guān)閉以下

15、工具欄：主工具欄： 【View】【Toolbars】【Main Tools】布線工具欄： 【View】【Toolbars】【W(wǎng)iring Tools】繪圖工具欄： 【View】【Toolbars】【Drawing Tools】電源及接地工具欄：【View】【Toolbars】【Power Objects】常用器件工具欄： 【View】【Toolbars】【Digital Objects】2利用菜單命令和鍵盤功能鍵放大及縮小原理圖。3繪制出下圖所示的電路圖：圖4.1 電路原理樣圖4. 繪制如圖4.2 所示帶有總線的電路原理圖。 表 1 帶有總線的電路圖元件明細(xì)表 Lib Ref Designat

16、or Part Type Footprint Cap C9 0.1uF RAD0.2 CrystalXTAL 4.915MHz AXIAL1.0 74LS04 U9 74LS04 DIP14 RES2 R3 470K AXIAL0.4 RES2 R4 470K AXIAL0.4 4040 U12 4040 DIP16 SW DIP-8 SW1 SW DIP-8 DIP16 U9 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的 Protel DOS Schematic TTL.Lib U12 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb

17、 中的 Protel DOS Schematic 4000CMOS.Lib 其余元件在 Miscellaneous Devices.ddb 四、實(shí)驗(yàn)步驟：1啟動(dòng)Protel99 SE，新建一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，名稱定為“班級(jí)姓名.ddb”。2啟動(dòng)電路原理圖編輯器，新建一個(gè)原理圖文件，命名為“姓名.sch”。3先分析電路圖中所有元器件的屬性，裝入元器件庫(kù)Sim.ddb、 Miscellaneous Devices.ddb 和Protel DOS Schematic Libraries.ddb。 4然后按照樣圖把所有元器件和端口放置到電路原理圖紙上，調(diào)整各元件的位置，用導(dǎo)線連接，啟動(dòng)“自動(dòng)搜索電氣節(jié)

18、點(diǎn)”功能，啟動(dòng)“自動(dòng)節(jié)點(diǎn)放置”功能。編輯導(dǎo)線，調(diào)整導(dǎo)線長(zhǎng)短。5按照上圖所示，在相應(yīng)位置添加端口,并連接所有的連線。6保存電路圖。五、思 考 題： 1.繪制原理圖時(shí)有那些注意事項(xiàng)？實(shí)驗(yàn)五 電氣規(guī)則檢驗(yàn)和生成報(bào)表實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過(guò)實(shí)例熟悉電氣規(guī)則檢查和生成各種報(bào)表的方法。2掌握具體網(wǎng)絡(luò)表的生成方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1繪制電路原理圖。2對(duì)繪制好的電路原理圖，設(shè)置電氣測(cè)試規(guī)則，產(chǎn)生ERC報(bào)表，然后生成網(wǎng)絡(luò)表，元器件列表和交叉參考表等。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.啟動(dòng)Protel99 SE，新建一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，新建的文件名稱定為“姓名.ddb”。在剛建

19、的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中新建原理圖文件“姓名.sch”。2按樣圖繪制電路原理圖。3設(shè)置電氣測(cè)試規(guī)則，即產(chǎn)生ERC表的各種選項(xiàng)。注意Setup和Rule Matrix兩個(gè)選項(xiàng)卡的設(shè)置。圖5.1 電路原理樣圖4執(zhí)行【Tools】【ERC】，產(chǎn)生ERC報(bào)表，如下圖所示：圖5.2 ERC報(bào)表5執(zhí)行【Design】【Create Netlist】，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表 ，如圖5.3所示（截取一部分網(wǎng)絡(luò)表）。6執(zhí)行【Report】【Cross Reference】，產(chǎn)生交叉參考表，如圖5.3所示。圖5.3 網(wǎng)絡(luò)表圖5.4 交叉參考表注意：在進(jìn)行ERC電氣規(guī)則檢查時(shí)，當(dāng)必須進(jìn)行某項(xiàng)電氣規(guī)則設(shè)置（如輸入輸出）引腳懸空，而又要避免

20、對(duì)原理圖中的正確之處誤報(bào)時(shí)，在明顯正確而又會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)之處可以放置NO REC符號(hào)。菜單命令：【Place】【Pirectives】【NO ERC】或使用工具欄中的按鈕。五、思 考 題：1.生成ERC報(bào)表的作用？實(shí)驗(yàn)六、元器件圖形符號(hào)的編輯與繪制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)習(xí)利用元件庫(kù)編輯器來(lái)設(shè)計(jì)元件。2掌握Drawing Tools工具欄的使用。3掌握創(chuàng)建元件庫(kù)及編輯元件的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1練習(xí)基本圖形繪制工具的打開(kāi)及關(guān)閉。畫(huà)直線： 【Place】【Drawing tools】【Line】畫(huà)多邊形： 【Place】【Drawing tools】【

21、Polygons】畫(huà)橢圓弧線： 【Place】【Drawing tools】【Elliptical Arc】畫(huà)貝賽爾曲線：【Place】【Drawing tools】【Beziers】畫(huà)矩形： 【Place】【Drawing tools】【Rectangle】畫(huà)圓角矩形： 【Place】【Drawing tools】【Round Rectangle】畫(huà)圓形與橢圓：【Place】【Drawing tools】【Ellipses】畫(huà)圓餅圖： 【Place】【Drawing tools】【Pie Charts】2練習(xí)制作電氣圖形符號(hào)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1電氣圖形符號(hào)的制作：以制作一個(gè)JK觸發(fā)器為例。新建

22、Ex1.lib元件庫(kù)；命名新元件JK觸發(fā)器；菜單命令：【Tools】【Remane Component】單擊命令【View】【Zoom In】【Page Up】將元器件繪圖頁(yè)的四個(gè)象限中心點(diǎn)處放大到足夠程度，一般元器件均在第四象限制作，而象限交點(diǎn)即為元器件基準(zhǔn)點(diǎn)。繪制矩形框；繪制元器件的引腳【Place】【Pins】；編輯引腳，引腳長(zhǎng)度設(shè)置為20，15號(hào)引腳的電氣類型設(shè)置Input，6、7為Output，引腳只有一端具有電氣特性，粘貼在十字光標(biāo)上的那一端為非電氣特性端，放置引腳時(shí)需使非電氣特性端與元件接觸，而使電氣特性端離開(kāi)元件；向1、5引腳添加注釋文字CLR和PR；菜單命令：【Place】【

23、Annotation】保存已繪制好的元器件；想在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)使用此元件，只需將該元件裝載到元器件庫(kù)中，按放置元件的方法就可以將制作好的JK觸發(fā)器放置在圖紙上；若需要在該Ex1.lib元件庫(kù)中制作第二個(gè)元器件，執(zhí)行菜單命令【Tools】【New Component】即可。注意：如果該元件為復(fù)合封裝的，執(zhí)行菜單命令【Tools】【New Part】,向該元件添加繪制封裝的其他部分；一張圖紙只能做一個(gè)元器件。實(shí)例練習(xí)：圖6.1 14級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)/分頻器CD4060表1 CD4060管腳說(shuō)明引腳編號(hào)引腳名稱電氣特性顯示狀態(tài)1Q12Output顯示2Q13Output顯示3Q14Output顯示4Q6O

24、utput顯示5Q5Output顯示6Q7Output顯示7Q4Output顯示8GNDPower顯示9CPOInput顯示10CPOInput顯示11CPIInput顯示12RInput顯示13Q9Output顯示14Q8Output顯示15Q10Output顯示16VCCPower顯示五、思 考 題：1.繪制好的元器件如何添加到原理圖中？實(shí)驗(yàn)七 層次原理圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握層次原理圖的概念及其設(shè)計(jì)方法。2掌握自頂向下和自底向上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法。3、掌握層次原理圖的瀏覽方法，和主電路圖與子電路圖之間的切換。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1打開(kāi)Z

25、80 Microprocessor.ddb設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，練習(xí)在方塊圖電路和子電路圖之間的切換。2利用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，繪制Z80 Microprocessor.ddb中的主電路圖Z80 Processor.prj，并繪制其中的一個(gè)子電路圖CPU Clock.sch。3繪制如圖7.1所示的主電路圖，和該主電路圖下面的一個(gè)子電路圖dianyuan.sch如圖7.2所示圖7.1 主電路圖圖7.2 子電路圖圖7.3子電路圖圖7.4子電路圖四、實(shí)驗(yàn)步驟：1新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件；編輯頂層文件的各電路方塊圖；按各方塊電路的連接關(guān)系放置各自的I/O端口；（注意：若是相互連接的I/O端口給定相同

26、的名字，否則，必須給定不同的名字）給每個(gè)電路方塊文件命名；（注意：文件名后綴必須是.sch，方塊文件不必給定路徑）在各方塊的端口間放置導(dǎo)線和總線，相互連接后保存頂層文件。2自上而下編輯下層電路原理圖在項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件窗口內(nèi)，單擊菜單命令【Design】【Creat Sheet From Symbcl】；將十字光標(biāo)移到要編輯的方塊電路上單擊，將相繼彈出端口特性轉(zhuǎn)換選擇框和下層電路原理圖窗口；（注意：在彈出的端口特性轉(zhuǎn)換選擇框中，必須選“NO”，否則，所生成的下層電路原理圖中所有I/O端口的輸入輸出屬性會(huì)同項(xiàng)目文件（上層方塊圖）中的方向相反）在生成的下層電路原理圖文件窗口內(nèi)，繪制下層的電路原理圖。3自

27、下而上設(shè)計(jì)電路原理圖如果未有項(xiàng)目文件（.prj），則：首先繪制并保存下層電路原理圖；新建空白原理圖文檔：【File】【new】【schematic Documet】，并保存為.prj文件；在“設(shè)計(jì)文件管理器”中，單擊新生成的項(xiàng)目文件.prj。切換至項(xiàng)目文件原理圖編輯狀態(tài)；在空白的項(xiàng)目文件編輯窗口內(nèi)，單擊【Design】【Create Symbol Form Sheet】命令，在下層電路原理圖文件列表窗內(nèi)，找出并單擊待轉(zhuǎn)換的下層電路原理圖文件；在彈出的方塊電路I/O端口電氣特性選擇框內(nèi)，根據(jù)需要單擊“Yes”或“No”；（一般不改變電氣特性，故選“No”）修改屬性；重復(fù)以上步驟，畫(huà)出已有下層原理

28、圖的方塊電路。如果已有項(xiàng)目文件和下層每個(gè)模塊電路原理圖文件，要將下層電路原理圖文件納入項(xiàng)目文件中，則：打開(kāi)項(xiàng)目文件.prj，在方塊電路編輯窗口內(nèi)繪制電路方塊圖；將各電路方塊文件命名為與已有下層模塊電路原理圖文件名相同的名字（.sch）；在電路原理圖編輯狀態(tài)下，單擊“設(shè)計(jì)文件管理器”窗口內(nèi)相應(yīng)的下層模塊電路文件名。執(zhí)行“【Tools】【Complex To Simple】”（復(fù)雜變簡(jiǎn)單）命令；系統(tǒng)自動(dòng)在當(dāng)前文件夾內(nèi)搜索與之匹配的項(xiàng)目文件，并將該原理圖文件（.sch）置于項(xiàng)目文件下，成為項(xiàng)目文件的模塊電路。4ERC檢查，生成各種表格。五、思 考 題：1.在什么情況下需要用到層次原理圖進(jìn)行原理圖的繪

29、制？實(shí)驗(yàn)八 電路的仿真測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅?.學(xué)習(xí)Protel99SE的基本操作，了解Protel99SE所提供的眾多的元件庫(kù)2.掌握如何在元件庫(kù)中找到所需器件的方法；3.學(xué)會(huì)用Protel99SE對(duì)電路進(jìn)行信號(hào)仿真； 4.熟悉仿真相關(guān)的菜單命令.二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，PROTEL99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：繪制圖8.1，并進(jìn)行仿真分析.圖8.1 四、實(shí)驗(yàn)步驟:1.新建一個(gè)SCH文件：實(shí)驗(yàn)3.SCH。進(jìn)入設(shè)計(jì)原理圖的SCH設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 2.選擇Browse SCH的選項(xiàng)卡，單擊則進(jìn)入了原理圖管理器。Libraries即所使用的元件庫(kù)3.在元件庫(kù)元件列表中選中所需器件放置元器件，雙擊，移動(dòng)

30、光標(biāo)至工作平面的適當(dāng)位置，在移動(dòng)的過(guò)程中，按空格鍵可以將元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。單擊左鍵，即可將元件定位到工作平面上了。雙擊該器件，彈出設(shè)計(jì)元器件屬性的對(duì)話框.4.用鼠標(biāo)單擊畫(huà)原理圖工具欄（Wiring tools）中的Wiring圖標(biāo)繪制器件連接線。5.設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)（Net Label） 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)實(shí)際的意義是一個(gè)電氣連接點(diǎn)，具有相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的電氣接線表明是連接在一起的。一種方法是用鼠標(biāo)單擊畫(huà)原理圖工具欄（Wiring tools）中的按鈕。或者執(zhí)行菜單命令Place/ Net Label，光標(biāo)變?yōu)槭中螤畈⒊霈F(xiàn)一虛框，此時(shí)按Tab鍵，彈出屬性對(duì)話框。其中Net為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的名稱。必須設(shè)置成與前面有電

31、氣連接關(guān)系的引腳的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)一致。6.原理圖繪制完成后，雙擊V1VPULSE，在彈出的屬性框里設(shè)置該時(shí)鐘脈沖的屬性。DC Magnitude直流值A(chǔ)C Magnitude交流值Initial Value起始值Pulsed Value脈沖值Time Delay延遲Rise Time上升沿時(shí)間Fall Time下降沿時(shí)間Pulse Width脈沖寬度Period周期7.選擇Simulate/Run系統(tǒng)出現(xiàn)如右圖所示的界面8.在Waveforms中，選擇我們所關(guān)心的Ui，Uo，Uc（分別表示輸入、輸出電壓以及電容C的電壓，點(diǎn)擊 Show按鈕，系統(tǒng)就會(huì)給出其波形。記錄下波形。五、思考題：簡(jiǎn)述Protel

32、99 SE進(jìn)行電路仿真的步驟。實(shí)驗(yàn)九 PCB板規(guī)劃及PCB編輯環(huán)境參數(shù)設(shè)置一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉印制電路板圖的設(shè)計(jì)過(guò)程。2掌握具體電路板圖的設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1練習(xí)PCB板設(shè)計(jì)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。2掌握電路板圖件的放置及屬性編輯。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1PCB編輯器的使用英制/公制的轉(zhuǎn)換，英制（mm）、公制（mil）。菜單命令：【View】【Toggle Unites】，快捷鍵：Q。當(dāng)前坐標(biāo)原點(diǎn)的設(shè)置在編輯區(qū)的任意位置設(shè)置新原點(diǎn)：【Edit】【Orgin】【Set】；撤銷所設(shè)置的相對(duì)原點(diǎn)并恢復(fù)絕對(duì)原點(diǎn)：【Edit】【Orgin】【Reset】。2

33、繪制電路板邊框設(shè)置相對(duì)原點(diǎn)；切換當(dāng)前層為禁止布線層；使用【Place】【Track】命令將光標(biāo)移到坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0）處，以原點(diǎn)為起點(diǎn)開(kāi)始畫(huà)線，分別畫(huà)到坐標(biāo)（X，0）、(X，Y)、(0，Y)后回到原點(diǎn)。3使用PCB向?qū)б?guī)劃電路板4設(shè)置電路板工作層執(zhí)行菜單命令：【Design】【Options】；在對(duì)話框中打開(kāi)Layers選項(xiàng)卡，若每一個(gè)工作層前的復(fù)選框中有符號(hào)“”，則表明該工作層已經(jīng)打開(kāi) ，單擊“All Off”時(shí)，所有層處于關(guān)閉狀態(tài)，單擊“All On”所有層處于打開(kāi)狀態(tài)；Option標(biāo)簽選項(xiàng)包括柵格設(shè)置（Snap），電氣柵格設(shè)置（Electrical），計(jì)量單位設(shè)置等。5PCB電路板參數(shù)設(shè)置

34、執(zhí)行菜單命令：【Tootls】【Preference】6電路板圖件的放置：放置導(dǎo)線：【Place】【Track】，在導(dǎo)線屬性對(duì)話框中修改導(dǎo)線的寬度和所在的層，觀察顯示的結(jié)果，并對(duì)一條已放置的導(dǎo)線進(jìn)行移動(dòng)和拆分的操作。 放置圓弧：【Place】【Arc】，比較放置三種圓弧和一種圓的方法。放置焊盤：【Place】【Pad】，在放置時(shí)，注意焊盤編號(hào)的變化并設(shè)置焊盤的形狀等屬性。 放置導(dǎo)孔：【Place】【Via】，仔細(xì)觀察焊盤與過(guò)孔的區(qū)別，注意過(guò)孔與焊盤所在層有何不同？放置多邊形覆銅：【Place】【Polygon Plane】。放置矩形填充塊：【Place】【Fill】，比較多邊形平面填充和矩形填

35、充的區(qū)別。放置字符串：【Place】【String】，并對(duì)字符串的內(nèi)容、大小、旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。放置坐標(biāo)：【Place】【Coordinate】。實(shí)例練習(xí)：1通過(guò)打開(kāi)一個(gè)已存在的PCB文件和新建一個(gè)PCB文件兩種方法，進(jìn)入PCB編輯器。2打開(kāi)系統(tǒng)Examples文件夾中的4 Port Serial Interface.ddb下的4 Port Serial InterfaceBoard.pcb文件，觀察該印刷電路板有哪些層？3打開(kāi)一個(gè)PCB文件，在工作窗口按住鼠標(biāo)右鍵，光標(biāo)是不是變成手形？移動(dòng)它，工作窗口有何變化？4設(shè)置度量單位為公制，設(shè)置水平、垂直捕捉柵格和水平、垂直元件柵格依次為20m

36、il，20mil，25mil，25mil，電器柵格為10mil。 設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為30度，設(shè)置底層絲印層的顏色為100號(hào)色，設(shè)置尺寸線為“簡(jiǎn)單顯示”，其余為“精細(xì)顯示”，設(shè)置顯示焊盤網(wǎng)絡(luò)名稱和焊點(diǎn)序號(hào)。5設(shè)置與組件連接的導(dǎo)線會(huì)隨組件的移動(dòng)而一起伸縮；設(shè)置轉(zhuǎn)換特殊字符串功能，設(shè)置只顯示當(dāng)前板層。6設(shè)置操作撤消次數(shù)為50次，設(shè)置光標(biāo)類型：Large 90。7定義一塊寬為1800mil，長(zhǎng)為2000mil的單層電路板，要求在禁止布線層和機(jī)械層畫(huà)出板子的電氣邊界和物理邊界，在機(jī)械層標(biāo)注尺寸。五、思 考 題：1.PCB板規(guī)劃的注意事項(xiàng)？實(shí)驗(yàn)十 PCB布局布線及打印出圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握印制電路板的規(guī)劃

37、和電氣定義2、掌握裝載封裝庫(kù)的方法3、掌握電路板的自動(dòng)布線二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1印制電路板設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備。2根據(jù)樣圖進(jìn)行印制電路板設(shè)計(jì)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1練習(xí)在PCB編輯器中，加載Advpcb.ddb和PCB Footprints.lib元件封裝庫(kù)，并從中選擇電阻封裝（AXIAL0.3），電容封裝（RAD0.1和RB.2/.4），二極管封裝（Diode0.4）、三極管封裝（To-126），連接器封裝（SIP2），可變電阻封裝（VR1），石英晶體封裝（XTAL1），集成電路元件封裝（DIP16），把這些封裝放置到電路板圖上觀察，同時(shí)理解PCB中的元件與原

38、理圖中元件概念的不同。2練習(xí)裝入網(wǎng)絡(luò)表的命令菜單命令：【Design】【Load Netlist】3練習(xí)手動(dòng)布局、自動(dòng)布線的命令：菜單命令：【Auto Place】【All】實(shí)例練習(xí)：1據(jù)圖10.1所示電路原理圖，手工繪制一塊單層電路板圖。電路板長(zhǎng)1450mil，寬1140 mil。根據(jù)表10.1提供的元件封裝并參照?qǐng)D10.2進(jìn)行手工布局，其中按鈕S、電源和揚(yáng)聲器SP等元件要外接，需在電路板上放置焊盤。布局后在底層進(jìn)行自動(dòng)布線。布線結(jié)束后，進(jìn)行字符調(diào)整，并為按鈕、電源和揚(yáng)聲器添加標(biāo)識(shí)字符。表10.1所屬元件一覽表元件名稱元件標(biāo)號(hào)元件所屬SCH庫(kù)元件封裝元件所屬PCB庫(kù)RES2R1Miscell

39、aneous Devices.ddbAXIAL0.4Advpcb.ddbRES2R2Miscellaneous Devices.ddbAXIAL0.4Advpcb.ddbRES3R3Miscellaneous Devices.ddbAXIAL0.4Advpcb.ddbCAPCMiscellaneous Devices.ddbRAD0.1Advpcb.ddbNPNQ1Miscellaneous Devices.ddbTO-5Advpcb.ddbPNPQ2Miscellaneous Devices.ddbTO-5Advpcb.ddb具體步驟如下：?jiǎn)?dòng)Protel軟件，新建一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。啟動(dòng)原理圖

40、編輯器，繪制圖10.1所示的原理圖。進(jìn)行電氣規(guī)則檢查，無(wú)誤后，生成網(wǎng)絡(luò)表。啟動(dòng)印制電路板圖編輯器，新建一PCB文件。按上述要求規(guī)劃電路板。加載網(wǎng)絡(luò)表，確認(rèn)無(wú)誤后，生成印制電路板圖。按照上圖手工調(diào)整布局。自動(dòng)布線。圖10.1 電路原理圖圖10.2 參考布局圖2.根據(jù)圖 10.3 所示電氣原理圖，手工繪制一塊單層電路板圖。電路板長(zhǎng) 1700mil ，寬 850mil ，加載 ADVPCB.Ddb 和 International Rectifiers.ddb 元件封裝庫(kù)。根據(jù)表10.2 提供的元件封裝并參照?qǐng)D 10.4 進(jìn)行手工布局，其中交流輸入和直流輸出要對(duì)外引線，需在電路板上放置焊盤。布局后在底

41、層進(jìn)行手工布線，布線寬度為 30mil ，且對(duì)全部焊盤進(jìn)行補(bǔ)淚滴。布線結(jié)束后，進(jìn)行字符調(diào)整，并為電源的輸入輸出添加標(biāo)識(shí)字符。 表 10.2元件一覽表 元件名稱 元件標(biāo)號(hào) 元件所屬 SCH 庫(kù) 元件封裝 元件所屬 PCB 庫(kù) BRIDG1 D Miscellaneous Devices.ddb D-37 International Rectifiers.ddb ELECTR01 C1 Miscellaneous Devices.ddb RB.2/.4 Advpcb.ddb CAP C2 Miscellaneous Devices.ddb RAD0.1 Advpcb.ddb MC7806T U P

42、rotel DOS Schematic Libraries.ddb TO-220H International Rectifiers.ddb   10.3電氣原理圖 圖 10.4參考布局圖 五、思 考 題：1.PCB布局布線時(shí)候有那些應(yīng)當(dāng)注意的規(guī)則？實(shí)驗(yàn)十一 印制電路板設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握由原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表的方法。2掌握幾種手工調(diào)整布線的操作技巧。3重點(diǎn)掌握自動(dòng)布線規(guī)則的設(shè)置及自動(dòng)布線有關(guān)命令的使用，理解DRC校驗(yàn)的功能。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：繪制出電路原理圖11.1，首先自動(dòng)布線，然后再進(jìn)行手工調(diào)整。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1穩(wěn)壓電路如圖11

43、.1所示，試設(shè)計(jì)該電路的電路板。設(shè)計(jì)要求： （1）按電路圖11.1畫(huà)出原理圖電路，元件參數(shù)見(jiàn)參數(shù)表11.1。 （2）使用單層電路板，在電路板中網(wǎng)絡(luò)地（GND）的線寬選1mm，netj1-1與netj1-2線寬選1mm，電源網(wǎng)絡(luò)（VCC）的線寬選0.8mm，其余線寬均采用缺省設(shè)置（0.3mm），最小安全間距為12mil。 （3）先自動(dòng)布線，見(jiàn)自動(dòng)布線參考電路板圖11.2，再手工調(diào)整，見(jiàn)手工調(diào)整布線參考電路板圖11.3。 （4）在電路板上鋪銅，要求柵格為30mil，銅膜線寬度為8mil，鋪銅層為底層，鋪銅網(wǎng)線形式為45度，使用八角形狀環(huán)繞焊盤。 （5）電路板設(shè)計(jì)完成后應(yīng)進(jìn)行DRC檢測(cè)，并根據(jù)報(bào)告的

44、錯(cuò)誤提示進(jìn)行調(diào)整， 直到無(wú)錯(cuò)誤為止。 圖11.1 電路原理圖表11.1 元器件參數(shù)表圖11.2 自動(dòng)布線參考圖圖11.3手動(dòng)調(diào)整后五、思 考 題：1.如何對(duì)導(dǎo)線、焊盤或字符串進(jìn)行全局編輯？實(shí)驗(yàn)十二 元器件封裝制作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉元器件封裝編輯器。2掌握如何制作新的元器件封裝。二、實(shí)驗(yàn)儀器：PC機(jī)一臺(tái)，Protel 99 SE軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1練習(xí)建立一個(gè)新的元器件封裝庫(kù)作為自己的專用庫(kù)，元器件庫(kù)的文件名為PCBLIB.LIB，并把下面要?jiǎng)?chuàng)建的新元器件封裝放置到該元器件庫(kù)中。2利用Protel99 SE提供的工具，按照實(shí)際的尺寸繪制元器件封裝。3練習(xí)元器件封裝參數(shù)設(shè)置。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1放置焊盤，并對(duì)焊盤進(jìn)行屬性編輯執(zhí)行菜單命令：【Place】【Pad】,在放置焊盤時(shí)，按Tab鍵進(jìn)入焊盤屬性對(duì)話框，設(shè)置焊盤的屬性。圖12.1 焊盤屬性對(duì)話框2利用Protel99 SE提供的工具繪制元件封裝的輪廓線，3練習(xí)對(duì)元件封裝重命名。4練習(xí)設(shè)置元器件封裝的參考點(diǎn)。執(zhí)行菜單命令：【Edit】【Set Reference】Pin1命令：設(shè)置引腳1為元器件的參考點(diǎn)；Center命令：將元器件的幾何中心作為元器件的參考點(diǎn)；Location命令：表示由用戶選擇一個(gè)位置作為元器件的參考點(diǎn)。實(shí)例練習(xí)：1.請(qǐng)繪制出如圖12.2