武漢理工大學(xué)protel課程設(shè)計(jì)超再生電子線路

1、 目錄第一章Protel 2004 DXP簡(jiǎn)介11.1概述11.2 Protel DXP 2004新特點(diǎn)：2第二章電路原理圖繪制52.1新建圖紙52.2 設(shè)計(jì)原理圖選項(xiàng)52.3放置原件52.4 旋轉(zhuǎn)零件6在原件放置狀態(tài)下敲擊空格可以旋轉(zhuǎn)原件以調(diào)整原件方向62.5 原理圖布線62.5 調(diào)整線路72.6 報(bào)表輸出72.7保存原理圖72.8將原理圖追加到工程文件中8第三章建4個(gè)元件的原理圖元件庫(kù)以及相應(yīng)的封裝元件庫(kù)93.1制作芯片LM358原理圖庫(kù)93.2制作LM358封裝元件庫(kù)103.3制作photo NPN元件123.4制作photo NPN元件封裝。133.5繪制Res Bridge元件143

2、.6繪制Res Bridge元件封裝153.7繪制Dpy Overflow元件163.8繪制Dpy Overflow元件封裝183.9保存原理圖元件庫(kù)及相應(yīng)的封裝元件庫(kù)18第四章設(shè)計(jì)印制板電路圖214.1對(duì)原理圖進(jìn)行電氣檢查214.2新建PCB文件并導(dǎo)入原理圖封裝原件214.3原件布局及布線21第五章總結(jié)24第六章參考書目25第六章附件26本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表30PROTEL應(yīng)用超再生式接收電路第一章Protel 2004 DXP簡(jiǎn)介1.1概述Altium公司作為EDA領(lǐng)域里的一個(gè)領(lǐng)先公司，在原來(lái)的protel 99SE的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進(jìn)的軟件方法，率先推出了一款基于windows200

3、0和windows xp操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件Protel DXP。Protel DXP在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計(jì)環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動(dòng)以及彈出面板，強(qiáng)大的過(guò)濾和對(duì)象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。Protel DXP是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。Protel DXP運(yùn)行在優(yōu)化的設(shè)計(jì)瀏覽器平臺(tái)上，并且具備當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)融合，Protel DXP提供

4、了全面的設(shè)計(jì)解決方案。 Protel DXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的電路設(shè)計(jì)軟件，該軟件能實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)，頂層設(shè)計(jì)直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間的所有分析驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理。當(dāng)前比較流行的Protel 98、Protel 99 SE，就是它的前期版本。 Protel DXP 2004已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是SCH（原理圖）設(shè)計(jì)、SCH（原理圖）仿真、PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)、AutoRouter（自動(dòng)布線器）和FPGA設(shè)計(jì)等，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。該軟件將項(xiàng)目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)

5、、多通道設(shè)計(jì)、拓樸自動(dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。 與較早的版本Protel99相比，Protel DXP 2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強(qiáng)化了電路設(shè)計(jì)的同步化，同時(shí)整合了VHDL和FPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其功能大大加強(qiáng)了。1.2 Protel DXP 2004新特點(diǎn)：(1)整合式的元件與元件庫(kù) 在Protel DXP 2004中采用整合式的元件,在一個(gè)元件里連結(jié)了元件符號(hào)(Symbol)、元件包裝(Footprint)、SPICE元件模型(電路仿真所使用的)、SI元件模型(電路板信號(hào)分析所使用的)。 (2)版本控制可直接由Protel設(shè)計(jì)管理

6、器轉(zhuǎn)換到其他設(shè)計(jì)系統(tǒng)，這樣設(shè)計(jì)者可方便地將Protel DXP 2004中的設(shè)計(jì)與其他軟件共享，如可以輸入和輸出DXP、DWG格式文件實(shí)現(xiàn)和AutoCAD等軟件的數(shù)據(jù)交換，也可以輸出格式為Hyperlynx的文件，用于板級(jí)信號(hào)仿真。 (3)多重組態(tài)的設(shè)計(jì)Protel DXP 2004支持單一設(shè)計(jì)多重組態(tài)。對(duì)于同一個(gè)設(shè)計(jì)文件可指定要使用其中的某些元件或不使用其中的某些元件，然后產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表等文件。 (4)重復(fù)式設(shè)計(jì)Protel DXP 2004提供重復(fù)式設(shè)計(jì)，類似重復(fù)層次式電路設(shè)計(jì)，只要設(shè)計(jì)其中一部分電路圖，即可以多次使用該電路圖，就象有很多相同電路圖一樣。這項(xiàng)功能也支持電路板設(shè)計(jì)，包括由電路板反

7、標(biāo)注到電路圖。(5)新的文件管理模式Protel DXP 2004提供三種文件管理模式?？蓪⒏魑募嫒肴雴我粩?shù)據(jù)庫(kù)文件，即Protel 99SE的ddb，也可以存為Windows文件，即一般的分離文件，而不需要數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) (ODBC)，就可以存取該文件，此外新增了一個(gè)混合模式，也就是在數(shù)據(jù)庫(kù)外存為獨(dú)立的Windows文件。 (6)多屏幕顯示模式對(duì)于同一個(gè)文件，設(shè)計(jì)者可打開多個(gè)窗口在不同的屏幕上顯示。 (7)設(shè)計(jì)整合Protel DXP 2004強(qiáng)化了Schematic和PCB版的雙向同步設(shè)計(jì)功能。 (8)超強(qiáng)的比較功能 Protel DXP 2004新增了超強(qiáng)的比較功能，能對(duì)兩個(gè)相同格式的

8、文件進(jìn)行比較，以得到其版本的差異性，也可以對(duì)不同格式的文件進(jìn)行比較，例如電路板文件與網(wǎng)絡(luò)報(bào)表文件等。 (9)強(qiáng)化的變更設(shè)計(jì)功能在Protel DXP 2004中，進(jìn)行比較后，所產(chǎn)生的報(bào)表文件可作為變更設(shè)計(jì)的依據(jù)，讓設(shè)計(jì)完全同步。 (10)可定義電路板設(shè)計(jì)規(guī)則在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，定義電路板設(shè)計(jì)規(guī)則是非常實(shí)際的。雖在先前版本的Schematic中就已提供定義電路板的功能，可是都沒(méi)有實(shí)際的作用。而在Protel DXP中落實(shí)了這項(xiàng)功能，讓用戶能在畫電路圖時(shí)就定義設(shè)計(jì)規(guī)則。(11)強(qiáng)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證在Protel DXP 2004中強(qiáng)化了設(shè)計(jì)驗(yàn)證的功能，讓電路圖與電路板之間的轉(zhuǎn)換更準(zhǔn)確，同時(shí)對(duì)交互參考的操作也更

9、容易。(12) 設(shè)計(jì)者可定義元件與參數(shù)Protel DXP 2004提供了無(wú)限制的設(shè)計(jì)者定義元件及元件引腳參數(shù)，所定義的參數(shù)能存入元件及原理圖里。(13) 尺寸線工具Protel DXP 2004提供了一組超強(qiáng)的畫尺寸線工具，在移動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)修正尺寸，這對(duì)于PCB中一些層的定義有很大的幫助。(14) 改善加強(qiáng)板層分割功能Protel DXP 2004提供了加強(qiáng)的板層分割功能，對(duì)于板層的分割自動(dòng)以不同顏色來(lái)表示，讓設(shè)計(jì)者更容易辨別與管理。(15) 加強(qiáng)焊點(diǎn)堆棧的定義 Protel DXP 2004板增強(qiáng)了焊點(diǎn)堆棧的定義與管理，設(shè)計(jì)者可以存儲(chǔ)所定義的焊點(diǎn)堆棧以供日后再使用。(16) 改良焊點(diǎn)連接線P

10、rotel DXP 2004提供自動(dòng)修剪焊點(diǎn)連接線的功能，使自動(dòng)布線后焊點(diǎn)連接更恰當(dāng)。(17) 波形資料的輸出與輸入在Protel DXP 2004中可將仿真波形上各種資料輸出為電子表格格式，以供其他程序的使用，也可以輸入其他程序所產(chǎn)生的波形資料。(18) 加強(qiáng)繪圖功能Protel DXP 2004增強(qiáng)了波形窗口的繪圖功能，例如放置標(biāo)題欄、標(biāo)記畫線等，同時(shí)Windows的編輯功能在此也可以應(yīng)用。第二章電路原理圖繪制2.1新建圖紙?jiān)贔iles 面板的New 單元選擇File New 并點(diǎn)擊Schematic Sheet一Sheet1.SchDoc 的原理圖圖紙出現(xiàn)在設(shè)計(jì)窗口中，并且原理圖文件夾也

11、自動(dòng)地添加（連接）到項(xiàng)目。這個(gè)原理圖圖紙現(xiàn)在列表在Projects 標(biāo)簽中的緊挨著項(xiàng)目名下的Schematic Sheets 文件夾下。將圖紙重命名為“超再生式電路原理圖”。2.2 設(shè)計(jì)原理圖選項(xiàng)(1)從菜單選擇Design Options，文件夾選項(xiàng)對(duì)話框打開。作為本教程，在此我們唯一需要修改的是將圖紙大?。╯heet size）設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)A4 格式。在Sheet Options 標(biāo)簽，找到Standard Styles 欄。點(diǎn)擊輸入框旁的箭頭將看見(jiàn)一個(gè)圖紙樣式的列表。(3)使用滾動(dòng)欄來(lái)向上滾動(dòng)到A4 樣式并點(diǎn)擊選擇。(3)點(diǎn)擊OK 按鈕關(guān)閉對(duì)話框，更新圖紙大小。(4)為將文件再全部顯示在可

12、視區(qū)，選擇View Fit Document。2.3放置原件(2)點(diǎn)擊Libraries標(biāo)簽以顯示Libraries面板。 (2)點(diǎn)擊Miscellaneous Devices.IntLib庫(kù)使其為當(dāng)前庫(kù)。 圖1.1(3)使用過(guò)濾器快速定位你需要的元件。默認(rèn)通配符（*）將列出在庫(kù)中找到的所有元件。如在庫(kù)名下的過(guò)濾器欄內(nèi)鍵入cap設(shè)置過(guò)濾器。一個(gè)有含有關(guān)鍵字cap作為元件名的元件列表將顯示。如圖：圖1.2(4)在列表中點(diǎn)擊所需原件以選擇它，然后點(diǎn)擊Place按鈕。另外，還可以雙擊元件名。2.4 旋轉(zhuǎn)零件在原件放置狀態(tài)下敲擊空格可以旋轉(zhuǎn)原件以調(diào)整原件方向。2.5 原理圖布線將所有原件放置好后進(jìn)行電

13、氣連接：選擇，鼠標(biāo)變成十字星狀，從元器件引腳引出導(dǎo)線連接下一個(gè)元件，如圖圖1.32.5 調(diào)整線路將初步繪制好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀。2.6 報(bào)表輸出通過(guò)Protel 2004 dxp提供的各種報(bào)表工具生成各種報(bào)表，其中最重要的報(bào)表是網(wǎng)絡(luò)表和原件列表，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表為后續(xù)的電路板設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。(1)生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)表protel.(2)生成原件列表：報(bào)告Bill of Materials在彈出對(duì)話框中檢查元器件名稱及編號(hào)等，確認(rèn)無(wú)誤后保存。2.7保存原理圖文件-保存選擇路徑確定。完成圖如下所示：圖1.4 超再生式接收電路2.8將原理圖追加到工程文件中(1)新建

14、一個(gè)工程文件:文件-新建-項(xiàng)目-PCB項(xiàng)目。(2)點(diǎn)擊project選項(xiàng)卡，右鍵選擇新建立的PCB工程，在彈出菜單中選擇“追加已有文件到項(xiàng)目中”，選中上面保存的原理圖，點(diǎn)擊確定完成添加。第三章建4個(gè)元件的原理圖元件庫(kù)以及相應(yīng)的封裝元件庫(kù)3.1制作芯片LM358原理圖庫(kù)(1)首先建立一個(gè)原理圖庫(kù)：文件創(chuàng)建庫(kù)原理圖庫(kù)。此時(shí)窗口界面變成原件設(shè)計(jì)界面，可在此界面自己設(shè)計(jì)原件樣式。(2)點(diǎn)擊工具欄按鈕，可選擇多種畫圖圖形，先選擇放置矩形畫芯片外形，如下圖圖2.1(3)單擊，選擇放置引腳，LM358芯片共有8個(gè)引腳，在放置引腳狀態(tài)使用Tab鍵可設(shè)置引腳屬性等，如下圖:圖2.2(4)原件完成圖見(jiàn)下圖 圖2.

15、33.2制作LM358封裝元件庫(kù)(1)首先建立一個(gè)PCB庫(kù)：文件創(chuàng)建庫(kù)PCB庫(kù)。此時(shí)窗口界面變成元件封裝設(shè)計(jì)界面，可在此界面自己設(shè)計(jì)元件封裝。(2)單擊完成封裝外形繪制，如下圖：圖2.4(3)LM358有直插和貼片兩種封裝，本次設(shè)計(jì)中采用貼片封裝。單擊工具欄按鈕放置焊盤，在放置狀態(tài)按Tab按鍵改變形狀，效果如下圖：圖2.5(4)完成見(jiàn)下圖： 圖2.63.3制作photo NPN元件(1)在之前創(chuàng)建的原理圖元件庫(kù)中新建元件:工具新元件，彈出命名框如下圖所示，將元件名稱改為 Photo NPN；圖2.7(2)使用工具欄的畫圖按鈕畫元件外形，除使用到中放置直線與放置橢圓弧兩個(gè)畫圖工具外，還需用到放置

16、多邊形按鈕，在放置狀態(tài)下按Tab鍵可調(diào)整屬性，完成圖見(jiàn)下圖所示：圖2.83.4制作photo NPN元件封裝。(1)元件原理圖完成后回到第一個(gè)元件封裝時(shí)建立的封裝元件庫(kù)，創(chuàng)建新的PCB封裝元件。(2)創(chuàng)建新的PCB封裝元件：工具-新元件，打開PCB封裝創(chuàng)建導(dǎo)向，相關(guān)參數(shù)設(shè)置好后便可以開始繪制元件封裝。圖2.9(3)通過(guò)網(wǎng)上搜索可知道該元件的封裝類型，可參照制作該元件封裝，制作完成如下圖所示：圖2.103.5繪制Res Bridge元件(1)在之前創(chuàng)建的原理圖元件庫(kù)中新建元件:工具新元件，彈出命名框如下圖所示，將元件名稱改為 Res Bridge；圖2.11(2)使用工具欄的畫圖按鈕畫元件外形，

17、除使用到中放置直線與畫圖工具外，還需用到放置多邊形按鈕，在放置狀態(tài)下按Tab鍵可調(diào)整屬性，完成圖見(jiàn)下圖所示：圖2.123.6繪制Res Bridge元件封裝(1)元件原理圖完成后回到第一個(gè)元件封裝時(shí)建立的封裝元件庫(kù)，創(chuàng)建新的PCB封裝元件。(2)創(chuàng)建新的PCB封裝元件：工具-新元件，打開PCB封裝創(chuàng)建導(dǎo)向，相關(guān)參數(shù)設(shè)置好后便可以開始繪制元件封裝。圖2.13(3)通過(guò)網(wǎng)上搜索可知道該元件的封裝類型，可參照制作該元件封裝，制作完成如下圖所示：圖2.143.7繪制Dpy Overflow元件(1)在之前創(chuàng)建的原理圖元件庫(kù)中新建元件:工具新元件，彈出命名框如下圖所示，將元件名稱改為dpy overfl

18、ow圖2.15(2)使用工具欄的畫圖按鈕畫元件外形，除使用到中放置直線與畫圖工具外，還需用放置引腳按鈕，在放置狀態(tài)下按Tab鍵可調(diào)整屬性，如圖：圖2.16完整元件圖繪制完成見(jiàn)下圖：圖2.173.8繪制Dpy Overflow元件封裝(1)元件原理圖完成后回到第一個(gè)元件封裝時(shí)建立的封裝元件庫(kù)，創(chuàng)建新的PCB封裝元件。(2)創(chuàng)建新的PCB封裝元件：工具-新元件，打開PCB封裝創(chuàng)建導(dǎo)向，相關(guān)參數(shù)設(shè)置好后便可以開始繪制元件封裝。(3)通過(guò)網(wǎng)上搜索可知道該元件的封裝類型，可參照制作該元件封裝，制作完成如下圖所示：圖2.183.9保存原理圖元件庫(kù)及相應(yīng)的封裝元件庫(kù)(1)回到封裝元件庫(kù)編輯界面，點(diǎn)擊文件保存

19、，彈出保存目錄，單擊確定按鈕以保存文件。(2)回到原理圖元件庫(kù)編輯界面，單擊右下角選擇SCH Library，彈出以下對(duì)話框圖2.19(3)依次選中四個(gè)元件點(diǎn)擊編輯設(shè)置其封裝，首先選擇右下角的“追加”圖2.20彈出如下對(duì)話框選擇Footprint，確定圖2.11選擇自建封裝庫(kù)保存路徑并選定封裝點(diǎn)擊確定如2.22(4)完成4個(gè)元件的封裝設(shè)定后保存自建元件庫(kù)：文件保存，彈出保存目錄，單擊確定按鈕以保存文件。第四章設(shè)計(jì)印制板電路圖4.1對(duì)原理圖進(jìn)行電氣檢查項(xiàng)目管理Compile Document超再生式電路圖.Sch.Doc并更正出現(xiàn)的錯(cuò)誤。4.2新建PCB文件并導(dǎo)入原理圖封裝原件(1)新建一個(gè)PC

20、B文件：文件創(chuàng)建PCB文件。(2)PCB環(huán)境設(shè)置:進(jìn)入PCB系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型，版層參數(shù)，布線參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，而且這些參數(shù)經(jīng)過(guò)設(shè)置之后，符合個(gè)人的習(xí)慣，以后無(wú)須再去修改。(3)導(dǎo)入原理圖封裝元件庫(kù)：回到原理圖設(shè)計(jì)界面，選擇update PCB Document超再生式電路.Sch.Doc。此時(shí)再切換回PCB文件界面就可以看到相應(yīng)的封裝原件出現(xiàn)在了PCB板的右邊，呈一字形排列，詳見(jiàn)下圖： 圖3.14.3原件布局及布線布局有自動(dòng)布局和手動(dòng)布局兩種方式，對(duì)于原件較少，電氣線較分明的電路圖建議采用自動(dòng)布局以提高效率。由于電路圖

21、較為復(fù)雜，且鑒于第一次設(shè)計(jì)PCB板，此次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)布局及自動(dòng)布線的方式。(1)手動(dòng)布局：將所有元器件拖入上圖黑色范圍內(nèi)，以交叉線盡量少，布局大方美觀等為原則放置原件。初步手動(dòng)布局如下圖:圖3.2手動(dòng)布局圖(2)PCB布線：選擇菜單欄自動(dòng)布線全部對(duì)象彈出布線對(duì)話框點(diǎn)擊route all，等待完成自動(dòng)布線。自動(dòng)布線后如下圖:圖3.3自動(dòng)補(bǔ)線圖4.4規(guī)劃PCB板物理邊界在PCB設(shè)計(jì)界面下方選擇keep-out Layer并點(diǎn)擊，單擊菜單欄放置直線，鼠標(biāo)變?yōu)槭中菭?，可在黑色區(qū)域里規(guī)劃物理邊界。圖4.4完整PCB圖4.5 DRC檢測(cè)菜單欄工具設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，根據(jù)錯(cuò)誤報(bào)告進(jìn)行更正，再次檢查直至無(wú)誤后進(jìn)行存盤。第五章總結(jié)學(xué)習(xí)任何知識(shí)，僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐、探索是不夠的。因此在學(xué)期末來(lái)臨之際，我們迎來(lái)了Protel課程設(shè)計(jì)。通過(guò)為期一周半的Protel課程設(shè)計(jì)，我對(duì)Protel這個(gè)軟件有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解。在這一周半時(shí)間里，我通過(guò)自己摸索，向同學(xué)請(qǐng)教，查閱資料，完成了老師教給我們的任務(wù)。這次課程設(shè)計(jì)，提高自己的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本動(dòng)手能力，提高人才培養(yǎng)的基本素質(zhì)，并幫助我們掌握基本的文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)閱讀的方法，同時(shí)提高我們正確地撰寫論文的基本能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力，樹立了對(duì)知識(shí)應(yīng)用的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)