計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)與Protel-DXP-2004-SP2全書課件匯總整本書電子教案(最新)

1、 計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)與 Protel DXP 2004 SP2第1單元 認(rèn)識(shí)印制電路板與Protel DXP 2004 SP2 能力目標(biāo) 會(huì)Protel DXP 2004 SP2的啟動(dòng)、關(guān)閉 會(huì)打開、新建和保存項(xiàng)目 會(huì)打開、新建和保存文件 熟練操作工作區(qū)面板三種顯示方式的切換知識(shí)點(diǎn) 印制電路板的結(jié)構(gòu)、種類 Protel DXP 2004 SP2的功能及特點(diǎn) Protel DXP 2004 SP2主窗口的組成 Protel DXP 2004 SP2文件管理方式 電路板設(shè)計(jì)流程 1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板 印制電路板是電子設(shè)備中的重要部件之一。從收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、計(jì)算機(jī)等民用產(chǎn)品到導(dǎo)彈、宇宙飛船，

2、凡是存在電子元件，它們之間的電氣連接就要使用印制電路板。印制電路板的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量是影響電子設(shè)備的質(zhì)量、成本和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的基本因素之一。1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板1.1.1 印制電路板的概念 印制電路板（Printed Circuit Board）的英文簡(jiǎn)稱是PCB，也稱印制線路板。它是以一定尺寸的絕緣板為基材，以銅箔為導(dǎo)線，經(jīng)特定加工工藝，用一層或若干層導(dǎo)電圖形以及所設(shè)計(jì)好的孔來實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣連接關(guān)系。1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板印制電路板的主要作用有： （1）提供電路中的各種元器件裝配、固定必要的機(jī)械支撐。 （2）提供各元件間的布線，實(shí)現(xiàn)電路的電氣連接或電絕緣。 （3）為

3、元件插裝、檢查及調(diào)試提供識(shí)別字符或圖形。 （4）為自動(dòng)焊錫提供阻焊圖形，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板1.1.2 印制電路板的結(jié)構(gòu) 一塊完整的印制電路板主要包括絕緣基板、銅箔、孔、阻焊層、文字印刷部分。 1.1.3 印制電路板的種類 1按電路板所用基板材料劃分 （1）剛性印制電路板 （2）柔性印制電路板（軟印制板） （3）剛-柔性印制電路板1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板 2按PCB導(dǎo)電板層劃分 （1）單面印制電路板：?jiǎn)蚊嬗≈齐娐钒逯竷H一面有導(dǎo)電圖形的印制電路板。 （2）雙面印制電路板：雙面印制電路板指兩面都有導(dǎo)電圖形的印制電路板。為常用的一種電路板。 （3）多層印制

4、電路板：導(dǎo)電圖形的層數(shù)在層以上，層間電氣互連通過金屬化孔實(shí)現(xiàn)。1.1.4 印制電路板的生產(chǎn)制作 1熱轉(zhuǎn)印制法板 優(yōu)點(diǎn)是快速、直觀、方便、成功率高、成本底。缺點(diǎn)是只能制作簡(jiǎn)單的電路，不能制作布線密度較高和比較精細(xì)的板，不能完成自動(dòng)鉆孔。 1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板1.1 認(rèn)識(shí)印制電路板 2雕刻法制板 工藝簡(jiǎn)單、方便，適合高精度電路板的制作。 利用物理雕刻過程，通過計(jì)算機(jī)控制，在空白的覆銅板上把不需要的銅箔銑去，形成用戶定制的電路板。它直接利用PCB的文件信息，在不需要任何轉(zhuǎn)換過程的情況下輸出雕刻數(shù)據(jù)，通過自定義的數(shù)據(jù)格式控制機(jī)器自動(dòng)完成雕刻、鉆孔、切邊等工作。制作一張普通的電路板只需幾分鐘到幾十分鐘

5、。 1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹1.2.1 EDA技術(shù)概述 EDA（Electronic Design Automatic）技術(shù)，也稱電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，就是將電路設(shè)計(jì)中各種工作交由計(jì)算機(jī)協(xié)助完成。 電子行業(yè)借助Protel、PowerPCB、OrCAD、PADS、Multisim等EDA軟件對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，熟練使用這類工具軟件可以極大地提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員的工作效率。和其他同類軟件相比，Protel功能相對(duì)完善，容易學(xué)習(xí)和掌握，使用方便，資料豐富，是目前國(guó)內(nèi)使用最廣泛的軟件之一。 常用EDA軟件簡(jiǎn)介 目前進(jìn)入我國(guó)的并具有廣泛影響的EDA軟件有：

6、1、Pspice (Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis ) 是美國(guó)MicroSim公司于20世紀(jì)80年代開發(fā)的電 路模擬分析軟件?？梢赃M(jìn)行模擬分析、模擬/數(shù)字混 合分析、參數(shù)優(yōu)化等。 1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹 2、Electronic Workbench(EWB) (Multisim) 是加拿大Interactive Image Technologies公司于20世 紀(jì)80年代末，90年代初推出的專門用于電子線路仿真的 “虛擬電子工作臺(tái)”軟件?？梢詫⒉煌愋偷碾娐方M成混 合電路，尤其是對(duì)數(shù)字電路進(jìn)

7、行仿真?？梢酝瓿呻娐返?瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和 非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析等常規(guī)電力的 分析，還提供了離散傅立葉分析、電路零極點(diǎn)分析等電 路分析方法，并具有故障模擬和儲(chǔ)存等功能。1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹3、OrCad 是一個(gè)大型的電子線路EDA軟件包，包括原理圖設(shè)計(jì)、 PCB設(shè)計(jì)、PLD Tools等軟件包。 4、PowerPCB 也是一個(gè)大型的電路CAD軟件，內(nèi)容包括原理圖輸入 和PCB設(shè)計(jì)等。5、Protel 是20世紀(jì)90年代由澳大利亞Protel Technology公司研制開發(fā)的電路EDA軟件，它在我國(guó)電子行業(yè)知名度很

8、高，普及程度很廣。1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹1.2.2 Protel的發(fā)展過程 Protel Technology公司20世紀(jì)80年代推出推出Protel for DOS，20世紀(jì)90年代推出Protel for Windows，又陸續(xù)推出Protel 98、Protel 99、 Protel 99 SE。到2002年下半年（更名為Altium公司）推出的Protel DXP。隨后，Altium陸續(xù)發(fā)布了DXP 2004 SP1、SP2、SP3、SP4等產(chǎn)品服務(wù)包，進(jìn)一步完善了軟件功能，并提供了對(duì)多語(yǔ)言的支持。此后Altium從定點(diǎn)軟件產(chǎn)品發(fā)布向連續(xù)流發(fā)布方式轉(zhuǎn)移，

9、基本上每年都有新版本發(fā)布，后有發(fā)布以Altium Designer+季節(jié)命名的版本。1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹1.2.3 Protel DXP 2004 SP2的功能及特點(diǎn) 1功能 主要有4大部分組成。 （1）原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Schematics）：是EDA系統(tǒng)中的主要設(shè)計(jì)工具之一，主要用于電路原理圖的設(shè)計(jì)，為印制電路板的制作做準(zhǔn)備工作。 （2）印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（PCB：Printed Circuit Board）：主要用于印制電路板的設(shè)計(jì)，由它生成的PCB文件將直接應(yīng)用到印制電路板的生產(chǎn)中。 （3）FPGA系統(tǒng)：主要用可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后，可生成熔絲

10、文件，將該文件燒錄到邏輯器件中，就可以制作具備特定功能的元器件。 （4）VHDL系統(tǒng)：主要用于硬件的編程。1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹 2Protel DXP 2004 SP2的特點(diǎn) （1）通過設(shè)計(jì)文件包的方式，將原理圖編輯、電路仿真、PCB圖設(shè)計(jì)以及打印這些功能有機(jī)地結(jié)合在一起，提供了一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境。 （2）提供了混合電路仿真功能，為設(shè)計(jì)者檢驗(yàn)原理圖電路中某些功能模塊的正確與否提供了方便。 （3）提供了豐富的原理圖元件庫(kù)和PCB封裝庫(kù)，并且為設(shè)計(jì)新的元件封裝提供了封裝向?qū)С绦?，?jiǎn)化了封裝設(shè)計(jì)過程。 （4）提供了層次原理圖設(shè)計(jì)方法，使復(fù)雜電路設(shè)計(jì)的工作組開發(fā)方式成為

11、可能。 （5）提供了強(qiáng)大的查錯(cuò)功能。提供了3D預(yù)覽功能。 （6）SP2及以上版本支持多種語(yǔ)言（中文、英文、德文、法文、日文）。 1.2 Protel DXP 2004 SP2軟件介紹1.3 認(rèn)識(shí)Protel DXP 2004 SP2 1.3.1 啟動(dòng) 常用的方法有三種： （1）用鼠標(biāo)雙擊桌面的快捷方式圖標(biāo)。 （2）選擇開始/程序/Altium/DXP 2004選項(xiàng)。 （3）選擇開始菜單中的DXP 2004圖標(biāo)。 1.3.2 中英文界面切換 1.3 認(rèn)識(shí)Protel DXP 2004 SP2 1.3.3 主窗口1.3 認(rèn)識(shí)Protel DXP 2004 SP2 1.4 Protel DXP 20

12、04 SP2的文件管理Protel DXP 2004 SP2文檔的組織結(jié)構(gòu)圖 1.4 Protel DXP 2004 SP2的文件管理1.4.1 打開項(xiàng)目和文件 （1）打開項(xiàng)目：執(zhí)行菜單命令文件/打開項(xiàng)目，彈出對(duì)話框。在對(duì)話框中選擇合適的路徑及項(xiàng)目，單擊“打開”按鈕。打開項(xiàng)目后，系統(tǒng)自動(dòng)打開Projects面板，顯示項(xiàng)目的名稱及該項(xiàng)目中包含的所有文件。 （2）打開文件：打開文件有如下兩種方法： 雙擊上面打開的項(xiàng)目中任何一個(gè)文件名，即可打開對(duì)應(yīng)的文件。 執(zhí)行菜單命令文件/打開，彈出對(duì)話框。在對(duì)話框中選擇合適的路徑及文件，單擊“打開”按鈕。1.4.2 新建和保存項(xiàng)目 （1）執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/

13、項(xiàng)目/PCB項(xiàng)目后，Projects面板就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新建的空白項(xiàng)目PCB Project1.PrjPCB。 （2）如果要保存新建項(xiàng)目，執(zhí)行菜單命令文件/保存項(xiàng)目，在彈出的對(duì)話框中，選擇合適的路徑和文件名，單擊“保存”按鈕即可。1.4 Protel DXP 2004 SP2的文件管理1.4.3 新建和保存文件 上面創(chuàng)建的是空項(xiàng)目，現(xiàn)在要往這個(gè)項(xiàng)目中添加文件，可以添加的文件類型很多，有原理圖（*.SchDoc）、原理圖元件庫(kù)（*.SchLib）、PCB圖（*.PcbDoc）、PCB元件庫(kù)（*.PcbLib）等。下面主要以創(chuàng)建和保存原理圖文件為例進(jìn)行說明。 （1）執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/原理圖，系統(tǒng)

14、就會(huì)直接在當(dāng)前項(xiàng)目中添加一個(gè)原理圖文件，并且使用缺省的文件名。 （2）如果要保存新建文件，執(zhí)行菜單命令文件/保存，在彈出的對(duì)話框中，選擇合適的路徑和文件名，單擊“保存”按鈕即可。1.4 Protel DXP 2004 SP2的文件管理 需要注意的是，并不是一定要建立項(xiàng)目后才可以新建原理圖文件，即使沒有項(xiàng)目文檔，也可以打開原理圖編輯器建立一個(gè)自由原理圖文件。 建立自由原理圖文件的方法：在沒有打開任何項(xiàng)目或?qū)⑺幸汛蜷_的項(xiàng)目全部關(guān)閉時(shí)，執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/原理圖，即可建立一個(gè)自由原理圖文件（Free Schematic Sheets），保存后它不屬于任何項(xiàng)目。若要把自由原理圖文件添加到項(xiàng)目中，

15、左鍵單擊該文件，拖動(dòng)到項(xiàng)目中即可。 1.4 Protel DXP 2004 SP2的文件管理設(shè)計(jì)文件擴(kuò)展名PCB項(xiàng)目.PrjPcb原理圖文件.SchDocPCB文件.PcbDoc原理圖元件庫(kù)文件.SchLib封裝庫(kù)文件.PcbLib集成庫(kù)文件.IntLib1.4 Protel DXP 2004 SP2的文件管理1.5 Protel DXP 2004 SP2設(shè)計(jì)流程 在使用Protel DXP 2004 SP2進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)過程中，主要用到原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)和印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)，即先設(shè)計(jì)原理圖，然后根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)電路板。本單元小結(jié) 本單元首先主要介紹了印制電路板的概念、結(jié)構(gòu)、種類、制作工藝等基本知

16、識(shí)，然后介紹了有關(guān)Protel的基本知識(shí)。 一塊完整的印制電路板主要包括絕緣基板、銅箔、孔、阻焊層、文字印刷部分。印制電路板按制作材料可分為剛性印制電路板、柔性印制電路板以及剛-柔性印制電路板；按導(dǎo)電板層可分為單面板、雙面板、多層板。 Protel軟件是國(guó)內(nèi)使用最廣的一款EDA軟件。Protel DXP 2004 SP2主要由四大部分組成：原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Schematics）、印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（PCB）、FPGA系統(tǒng)、VHDL系統(tǒng)。在進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)過程中，主要用到原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)和印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)，即先設(shè)計(jì)電路原理圖，然后完成電路板的設(shè)計(jì)。 計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)與Protel DXP 20

17、04 SP2 第2單元 原理圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 能力目標(biāo) 會(huì)設(shè)置原理圖參數(shù) 會(huì)加載元件庫(kù)、放置并編輯元件 會(huì)繪制導(dǎo)線 會(huì)使用畫圖工具欄 會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路原理圖 知識(shí)點(diǎn) Protel DXP 2004 SP2元件庫(kù)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu) 原理圖設(shè)計(jì)的基本原則 原理圖參數(shù)的設(shè)置方法 元件屬性的編輯方法 原理圖的設(shè)計(jì)步驟2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.1.1 任務(wù)分析 話筒MK1產(chǎn)生的微弱信號(hào)經(jīng)C2耦合、RP1音量調(diào)節(jié)后送入第一級(jí)放大電路放大，放大后的信號(hào)經(jīng)C4耦合后送至功放的前置放大器Q2，Q2的輸出送入Q3、Q4構(gòu)成的乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路，放大后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)喇叭LS1發(fā)出放大后的聲音。以它作為例子來學(xué)習(xí)

18、原理圖制作的基本方法，該圖與大家在模擬電子技術(shù)中所見電路的不同之處在于多了一個(gè)接線端子P1，這是印制電路板與外部電路的接口。 通過實(shí)施該項(xiàng)目達(dá)到以下學(xué)習(xí)目標(biāo)： （1）熟悉原理圖編輯器，了解其基本功能、環(huán)境設(shè)置。 （2）能繪制簡(jiǎn)單電路原理圖。 （3）學(xué)會(huì)使用原理圖編輯工具。 任務(wù)分析2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.1.2 準(zhǔn)備知識(shí) 1.原理圖設(shè)計(jì)的基本原則 一張好的原理圖，不僅要求沒有錯(cuò)誤，還應(yīng)該美觀、信號(hào)流向清晰、標(biāo)注清楚、可讀性強(qiáng)。連線繞來繞去、標(biāo)注不清楚、信號(hào)流向混亂的原理圖不算一張好圖。因此，在繪制電路原理圖時(shí)，應(yīng)該遵循以下原則： （1）順著信號(hào)流向擺放元件。 （2）電源線

19、在上部，地線在下部，或者電源線與地線平行。 （3）輸入端在左側(cè)，輸出端在右側(cè)。 （4）同一功能模塊中的元件靠近放置，不同功能模塊中的元件稍遠(yuǎn)一些放置。 準(zhǔn)備知識(shí)2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.原理圖的設(shè)計(jì)步驟 準(zhǔn)備知識(shí)2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.1.3 任務(wù)實(shí)施 1新建項(xiàng)目 （1）建立名為“語(yǔ)音放大器”的文件夾，便于文件管理。 （2）執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/項(xiàng)目/PCB項(xiàng)目在Projects面板中出現(xiàn)一個(gè)新建項(xiàng)目文件PCB_Project1.PrjPCB。 （3）執(zhí)行菜單命令文件/保存項(xiàng)目，在彈出的保存項(xiàng)目對(duì)話框中確定保存路徑，即“語(yǔ)音放大器”的文件夾，在文件名

20、欄輸入“語(yǔ)音放大器”文件名，單擊“保存”按鈕，保存該項(xiàng)目。 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2新建原理圖文件 （1）執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/原理圖，在上面建立的項(xiàng)目中新建電路原理圖文件。 （2）執(zhí)行菜單命令文件/保存，在彈出的保存文件對(duì)話框中輸入“語(yǔ)音放大器”為該原理圖文件名，并保存在第一步建立的“語(yǔ)音放大器”文件夾中。 （3）保存完后，一個(gè)新的原理圖文件就建成了。 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 3設(shè)置圖紙參數(shù) （1）執(zhí)行菜單命令設(shè)計(jì)/文檔選項(xiàng)，打開“文檔選項(xiàng)”對(duì)話框； （2）設(shè)置圖紙大小為A4； （3）設(shè)置圖紙方向?yàn)椤癓andscape”，即可把圖紙?jiān)O(shè)為

21、橫向。 4裝載元器件庫(kù) Miscellaneous Devices.IntLib Miscellaneous Connectors.IntLib 為系統(tǒng)默認(rèn)已經(jīng)裝入的兩個(gè)庫(kù)，本電路不需要裝入其它元器件庫(kù)。任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 任務(wù)實(shí)施 5放置元器件 （1）放大圖紙，直到出現(xiàn)合適網(wǎng)格?；瑒?dòng)圖紙右側(cè)和下面的滾動(dòng)條至中間位置。 （2）在Libraries面板中，單擊庫(kù)文件名列表框的下拉按鈕，選中Miscellaneous Devices.IntLib。 （3）在關(guān)鍵字過濾框內(nèi)輸入N

22、PN，則元件列表中列出以NPN開頭的元件。 （4）選中要放置的元件2N3904，單擊Libraries面板右上部的Place 2N3904按鈕或直接雙擊“2N3904”，在圖紙工作區(qū)適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵可將元件放到當(dāng)前位置。 （6）用同樣的方法放置其他元件。 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 任務(wù)實(shí)施 6調(diào)整元器件位置 調(diào)整元件位置主要的操作是移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。 （1）移動(dòng)元件：將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)需要移動(dòng)的元件，單擊鼠標(biāo)左鍵，并按住鼠標(biāo)左鍵不放，在元件周圍出現(xiàn)虛框，然后拖動(dòng)到適當(dāng)位置，松開鼠標(biāo)左鍵即可。 （2）旋轉(zhuǎn)元件：用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住要旋轉(zhuǎn)的元件不放，按空格鍵（Space），每按一次，元件逆

23、時(shí)針旋轉(zhuǎn)90；按X鍵可以進(jìn)行水平方向翻轉(zhuǎn)，按Y鍵可以進(jìn)行垂直方向翻轉(zhuǎn)。任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 7編輯元件屬性 （1）雙擊要編輯的元件（或在放置元件前按Tab鍵），打開 “元件屬性”對(duì)話框。 （2）標(biāo)示符（ Designator）：輸入元件序號(hào)如“R1”。 （3）注釋（Comment）：輸入對(duì)元件的注釋或參數(shù)值，如75k。 （4）將Value前的Visible復(fù)選框取消。 （5）設(shè)置好后，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕即可。 （6）依次修改各元件的屬性。 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 8繪制導(dǎo)線 （1）單擊配線工具欄 按鈕或執(zhí)行菜單命令放置/導(dǎo)線，光標(biāo)變?yōu)槭中螤?/p>

24、。 （2）將光標(biāo)移到圖紙適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，確定導(dǎo)線起點(diǎn)。移動(dòng)光標(biāo)，到合適位置，再次單擊鼠標(biāo)左鍵，完成兩點(diǎn)間的連線，單擊鼠標(biāo)右鍵，則退出繪制導(dǎo)線狀態(tài)。 （3）在繪制導(dǎo)線過程中，如果要改變導(dǎo)線的繪制方向，可在轉(zhuǎn)向處單擊鼠標(biāo)左鍵，然后向需要的方向移動(dòng)光標(biāo)即可。任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 注意：當(dāng)導(dǎo)線與元件連接時(shí)，導(dǎo)線一定要與元件的引腳相連，否則導(dǎo)線與元件沒有電氣連接關(guān)系。在連線中，當(dāng)光標(biāo)接近引腳時(shí)，出現(xiàn)的紅色“米”字型標(biāo)志，就是當(dāng)前系統(tǒng)捕獲的電氣節(jié)點(diǎn)，這個(gè)“米”字型標(biāo)志代表電氣連接的意義，此時(shí)單擊鼠標(biāo)左鍵，這條導(dǎo)線就與元件的引腳之間建立了電氣連接。 如果畫好的導(dǎo)線需要剪斷

25、，可執(zhí)行菜單命令編輯/剪斷配線，將光標(biāo)移到需要剪斷的位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可。 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 9放置節(jié)點(diǎn) 執(zhí)行菜單命令放置/手工放置節(jié)點(diǎn)，將光標(biāo)移到需要放置節(jié)點(diǎn)的位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可。 注意：節(jié)點(diǎn)用來表示兩條相交的導(dǎo)線是否在電氣上相通。沒有節(jié)點(diǎn)，表示在電氣上不相通，有節(jié)點(diǎn)，則表示在電氣上是相通的。 當(dāng)兩條導(dǎo)線呈“T”相交時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)放置節(jié)點(diǎn)，但對(duì)于呈“十”字相交的導(dǎo)線，不會(huì)自動(dòng)放置節(jié)點(diǎn)，必須采用手動(dòng)放置。2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 任務(wù)實(shí)施 10放置、編輯電源及接地符號(hào) 單擊配線工具欄中中的 按鈕或 按鈕，電源或接地符號(hào)會(huì)“粘”在十字光標(biāo)上，移

26、動(dòng)光標(biāo)到合適位置，單擊鼠標(biāo)左鍵即可。 雙擊放置的電源或接地符號(hào)(或在放置之前按Tab鍵)，打開設(shè)置電源或接地符號(hào)屬性對(duì)話框，選擇合適外形。 任務(wù)實(shí)施2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.1.4 原理圖常用操作 1.原理圖編輯器窗口簡(jiǎn)介常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2畫面管理 （1）放大、縮小 執(zhí)行菜單命令查看/放大或縮小。 按鍵盤Page Up鍵或Page Down鍵。 按住鍵盤Ctrl鍵，滾動(dòng)鼠標(biāo)的滾輪。 （2）用不同比例顯示 執(zhí)行菜單命令查看，在下一級(jí)菜單中直接選擇顯示比例即可。 （3）全部顯示繪圖區(qū) 顯示整個(gè)文件，可以查看整張?jiān)韴D。執(zhí)行菜單命令查看/顯示整個(gè)

27、文檔。 常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 （4）顯示繪圖區(qū)所有對(duì)象 使繪圖區(qū)中的圖形填滿工作區(qū)，盡可能大的比例顯示圖中的所有對(duì)象。 單擊主工具欄的 按鈕。 執(zhí)行菜單命令查看/顯示全部對(duì)象。 （5）顯示選定范圍 執(zhí)行菜單命令查看/整個(gè)區(qū)域，或單擊主工具欄的 按鈕。 執(zhí)行菜單命令查看/指定點(diǎn)周圍區(qū)域。 選中目標(biāo)區(qū)，單擊主工具欄的 按鈕。常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 （6）畫面的移動(dòng) 拖動(dòng)水平和垂直滾動(dòng)條。 按住鼠標(biāo)右鍵，此時(shí)光標(biāo)變成手形，按住鼠標(biāo)右鍵并拖動(dòng)即可。 按住鍵盤Shift鍵，滾動(dòng)鼠標(biāo)的滾輪，左右移動(dòng)畫面；滾動(dòng)鼠標(biāo)的滾輪上下移動(dòng)畫面。常用操作2.1 項(xiàng)目

28、1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 （7）用“圖紙”面板管理畫面 鼠標(biāo)左鍵單擊窗口左下方標(biāo)簽欄“SCH”標(biāo)簽，在打開的快捷菜單中單擊“圖紙”標(biāo)簽，即可打開“圖紙”面板。改變“圖紙”面板中方框的大小可以放大、縮小畫面，拖動(dòng)方框可以快速移動(dòng)畫面。拖動(dòng)“圖紙”面板中的滾動(dòng)條也可以放大、縮小畫面。2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 常用操作 （8）刷新顯示畫面 執(zhí)行刷新顯示畫面命令后，原畫面的殘留斑點(diǎn)或圖形變形即可得到清除。 執(zhí)行菜單命令查看/更新。 按快捷鍵End。2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 常用操作 3圖紙參數(shù)設(shè)置:執(zhí)行菜單命令設(shè)計(jì)/文檔選項(xiàng).，打開“文檔選項(xiàng)”對(duì)話框 常用操作2.1

29、 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 4元件的編輯 （1）移動(dòng)單個(gè)元件 使用鼠標(biāo)拖動(dòng)； 使用菜單命令：編輯/移動(dòng)/移動(dòng) 注：如果執(zhí)行菜單命令編輯/移動(dòng)/拖動(dòng)移動(dòng)元件的同時(shí)連接元件的導(dǎo)線一起移動(dòng)。 （2）同時(shí)移動(dòng)多個(gè)元件 同時(shí)選中多個(gè)元件 移動(dòng)選中元件 常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 （3）撤消選中 撤消所有選中狀態(tài)：在圖紙空白處單擊鼠標(biāo)左鍵，或點(diǎn)擊主工具欄 按鈕，可撤消所有元件選中狀態(tài)。 撤消選定區(qū)域內(nèi)的選中狀態(tài)：執(zhí)行菜單命令 編輯/取消選擇/區(qū)域內(nèi)對(duì)象 撤消選定區(qū)域外的選中狀態(tài)：執(zhí)行菜單命令 編輯/取消選擇/區(qū)域外對(duì)象 常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 (4)

30、 復(fù)制元件 選中要復(fù)制的元件，執(zhí)行菜單命令編輯/復(fù)制（C）或按快捷鍵Ctrl+C，或點(diǎn)擊主工具欄 按鈕。執(zhí)行菜單命令編輯/粘貼或按快捷鍵Ctrl+V，或點(diǎn)擊主工具欄 按鈕，在合適位置單擊鼠標(biāo)左鍵完成復(fù)制。 選中要復(fù)制的元器件，執(zhí)行菜單命令編輯/復(fù)制（I），或按快捷鍵Ctrl+D，完成復(fù)制。 選中要復(fù)制的元器件，執(zhí)行菜單命令編輯/橡皮圖章，或按快捷鍵Ctrl+R，或點(diǎn)擊主工具欄 按鈕，在合適位置單擊鼠標(biāo)左鍵完成復(fù)制。常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 （5）剪切元件 選中需要剪切的元件。 執(zhí)行菜單命令編輯/裁剪 ，或點(diǎn)擊主工具欄 按 鈕，或按快捷鍵Ctrl+X，可完成剪切。 粘貼的

31、方法同復(fù)制粘貼。（6）刪除元件 執(zhí)行菜單命令編輯/刪除，將光標(biāo)移動(dòng)到需要?jiǎng)h除的元件，單擊鼠標(biāo)左鍵即可。單擊鼠標(biāo)右鍵退出刪除命令狀態(tài)。 選中需要?jiǎng)h除的元件，按Delete鍵。 選中需要?jiǎng)h除的元件，執(zhí)行菜單命令編輯/清除。 常用操作2.1 項(xiàng)目1 繪制語(yǔ)音放大器電路原理圖 2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 元件序號(hào)（Designator）庫(kù)元件名（LibRef）注釋或參數(shù)值（Comment）元件所在庫(kù)（Library）U1MC74HC00ANMotorola Logic Gate.IntLibU2MC74HC00ANMotorola Logic Gate.

32、IntLibP1Header 4Miscellaneous Connectors.IntLibP2Header 3Miscellaneous Connectors.IntLib2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 2.2.1 任務(wù)分析 該電路是用與非門（MC74HC00AN）實(shí)現(xiàn)半加器的邏輯電路。MC74HC00AN在同一個(gè)元件內(nèi)集成了在邏輯上相互獨(dú)立的四個(gè)與非門，四個(gè)與非門共用電源，封裝方式為DIP-14。從圖上可以看出元件符號(hào)上沒有14腳（電源）和7腳（地），實(shí)際上它們是存在的，只不過被隱藏了，在原理圖上軟件會(huì)將這些管腳與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)相連。任務(wù)分析2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 通

33、過實(shí)施該項(xiàng)目達(dá)到以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）進(jìn)一步熟悉原理圖編輯器，掌握其基本功能、環(huán)境設(shè)置。（2）熟練繪制簡(jiǎn)單電路原理圖。（3）學(xué)會(huì)使用多功能單元元件。（4）學(xué)會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。（5）學(xué)會(huì)生成網(wǎng)絡(luò)表。任務(wù)分析2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 2.2.2 準(zhǔn)備知識(shí) 1. 多功能單元元件 所謂多功能單元元件是指在一個(gè)元件體內(nèi)具有多個(gè)功能完全相同的功能模塊，如集成電路中的門電路系列。這些獨(dú)立的功能模塊共享同一封裝，卻用在電路的不同處，每一功能模塊都用一個(gè)獨(dú)立的符號(hào)表示。 2. 網(wǎng)絡(luò)表 在電子學(xué)上網(wǎng)絡(luò)表示電氣互連關(guān)系。設(shè)計(jì)電路原理圖的最終目的是進(jìn)行印制電路板（PCB）設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)表是原理圖與印制電路板之間的

34、一座橋梁。網(wǎng)絡(luò)表文件是一張電路原理圖中全部元件和電氣連接關(guān)系的列表，它包含電路中的元件信息和連線信息。 準(zhǔn)備知識(shí)2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 網(wǎng)絡(luò)表內(nèi)容格式如下： 一個(gè)元件描述開始C1 元件序號(hào)（Designator）RB7.6-15 封裝形式（Footprint）0.22uf 注釋（Comment） 三個(gè)空行 一個(gè)元件描述結(jié)束 ( 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)開始NetC5_1 網(wǎng)絡(luò)名稱C5-1 網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)：C5的1腳Q2-3 網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)：Q2的3腳R8-2 網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)：R8的2腳 ) 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)束 準(zhǔn)備知識(shí)2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 2.2.3 任務(wù)實(shí)施 1新建項(xiàng)目 （1）建立一個(gè)名為“半加

35、器”的文件夾，便于文件管理。 （2）執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/項(xiàng)目/PCB項(xiàng)目，建立一個(gè)空項(xiàng)目文件，命名為“半加器”，并保存在第一步建立的“半加器”文件夾中。 2新建原理圖文件 執(zhí)行菜單命令文件/創(chuàng)建/原理圖，在上面建立的項(xiàng)目中新建電路原理圖文件，命名為“半加器”。并保存在第一步建立的“半加器”文件夾中。 任務(wù)實(shí)施2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 3設(shè)置圖紙參數(shù) 執(zhí)行菜單命令設(shè)計(jì)/文檔選項(xiàng).打開“文檔選項(xiàng)”對(duì)話框，把圖紙?jiān)O(shè)置為A4大小。其它使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。 4裝載元件庫(kù) 該電路要用到兩個(gè)元件庫(kù)Miscellaneous Connectors.IntLib和Motorola Logic.In

36、tLib。Miscellaneous Connectors.IntLib是系統(tǒng)默認(rèn)載入的元件庫(kù)，而Motorola Logic.IntLib需要我們載入。 任務(wù)實(shí)施2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 5放置元件 （1）執(zhí)行菜單命令放置/元件或單擊配線工具欄中的 按鈕打開“放置元件”對(duì)話框，輸入?yún)?shù)。任務(wù)實(shí)施 （2）單擊“確認(rèn)”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，并按鍵盤上的Tab鍵，打開元器件屬性對(duì)話框，將“注釋”后面“可視”的對(duì)鉤去掉（元器件的注釋將在原理圖上不顯示）。單擊“確認(rèn)”按鈕即可放置元器件。 （3）放好第一單元電路，U1A中的A表示是第一單元電路，是軟件自動(dòng)加上的。繼續(xù)放置其他單元電路，其序號(hào)（A、

37、B、C、D）是自動(dòng)遞增的。第一個(gè)集成塊的四個(gè)單元用完后，元件序號(hào)自動(dòng)變?yōu)閁2 。 （4）放置Header 4、Header 3，并修改屬性。任務(wù)實(shí)施2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 6調(diào)整元件位置 7繪制導(dǎo)線 8放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) （1）單擊配線工具欄中的 按鈕，或執(zhí)行菜單命令放置/網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽； （2）按鍵盤上的Tab鍵，打開屬性對(duì)話框。在“網(wǎng)絡(luò)”欄輸入VDD（表示電源網(wǎng)絡(luò)），單擊“確認(rèn)”按鈕，VDD虛線框跟隨光標(biāo)移動(dòng)。 （3）將虛線框移動(dòng)到P1的1管腳上，當(dāng)紅色米字型電氣捕捉標(biāo)志出現(xiàn)時(shí)，表明建立電氣連接，單擊鼠標(biāo)左鍵放下網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。任務(wù)實(shí)施2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 （4）在P1的4管腳

38、和P2的3管腳放置GND網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。 注意：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)名中字母的大小寫具有不同的含義。 繪制好的半加器電路如圖2-37所示。 9生成網(wǎng)絡(luò)表，觀察網(wǎng)絡(luò)表 執(zhí)行菜單命令設(shè)計(jì)/文檔的網(wǎng)絡(luò)表/Protel，系統(tǒng)將自動(dòng)在當(dāng)前文件下添加一個(gè)與原理圖同名的網(wǎng)絡(luò)表文件。任務(wù)實(shí)施2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 2.2.4 操作技巧 1.查找元件 （1）在元器件庫(kù)面板單擊查找按鈕或執(zhí)行菜單命令工具/查找元件打開“元件庫(kù)查找”對(duì)話框 。 操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 （2）設(shè)定以上各項(xiàng)后，單擊“查找”按鈕就開始查找，屏幕彈出正在查找的“元件庫(kù)”面板。查找結(jié)束，該面板中將顯示查找到的元器件信息。 操

39、作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 2編輯元件屬性 （1）編輯元件屬性最好在元件放置之前按鍵盤上的Tab鍵，打開元件屬性對(duì)話框，進(jìn)行編輯。因?yàn)檐浖诜胖孟乱粋€(gè)元件時(shí)自動(dòng)繼承前一個(gè)元件的屬性，并將文字標(biāo)號(hào)的數(shù)字自動(dòng)加1，可以有效提高工作效率。后續(xù)制作原理圖元件、PCB、封裝方式等的過程中，放置圖形對(duì)象也要注意使用Tab鍵提高速度。操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 （2）編輯元件部分屬性 對(duì)于元件序號(hào)、注釋、參數(shù)大小的設(shè)置還可以直接對(duì)相應(yīng)標(biāo)注進(jìn)行修改。方法是用鼠標(biāo)左鍵雙擊元件要修改的部分，在彈出的對(duì)話框中修改。操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 3繪制導(dǎo)線 （1）改變

40、導(dǎo)線方向 在導(dǎo)線拐彎處，光標(biāo)處于畫線狀態(tài)時(shí)，在鍵盤上按空格鍵（Space）或Shift+空格鍵可以改變導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折方式，有直角、任意角度、自動(dòng)走線、45度走線等方式。 （2）修改導(dǎo)線長(zhǎng)度 線放置完成后，如果長(zhǎng)度不合適，可以用鼠標(biāo)左鍵單擊導(dǎo)線，使之成為操作焦點(diǎn)，然后拉動(dòng)導(dǎo)線的操作柄任意調(diào)整導(dǎo)線長(zhǎng)度。操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 （3）導(dǎo)線屬性修改 打開設(shè)置導(dǎo)線屬性對(duì)話框 法一：在導(dǎo)線放置過程中，按鍵盤上的Tab鍵。 法二：雙擊要編輯的導(dǎo)線。 法三：執(zhí)行菜單命令編輯/變更并在要編輯的導(dǎo)線上單擊鼠標(biāo)左鍵。 法四：鼠標(biāo)右鍵單擊導(dǎo)線并執(zhí)行菜單屬性 。 修改線寬、顏色。 操作技巧2.2 項(xiàng)目

41、2 繪制半加器電路原理圖 4節(jié)點(diǎn)的放置 放置節(jié)點(diǎn)就是使相互交叉的導(dǎo)線具有電氣相通的關(guān)系。 執(zhí)行菜單命令工具/原理圖優(yōu)先設(shè)定，打開“優(yōu)先設(shè)定”對(duì)話框，在Compiler選項(xiàng)卡中，選中“自動(dòng)交叉”選項(xiàng)區(qū)域的“顯示在導(dǎo)線上面”復(fù)選框，當(dāng)兩條導(dǎo)線呈“T”相交時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)放置節(jié)點(diǎn)，但對(duì)于呈“十”字相交的導(dǎo)線，不會(huì)自動(dòng)放置節(jié)點(diǎn)，必須采用手動(dòng)放置。 執(zhí)行菜單命令放置/手工放置節(jié)點(diǎn)可放置節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)的大小、顏色可修改，方法同導(dǎo)線的屬性修改。 操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 5滾屏樣式與速度 對(duì)于初學(xué)者，滾屏速度太快，有時(shí)無法控制，影響操作?？梢詫L

42、屏速度調(diào)慢或取消該功能。（1）執(zhí)行菜單命令工具/原理圖優(yōu)先設(shè)定，打開“優(yōu)先設(shè)定”對(duì)話框。（2）在Graphical Editing選項(xiàng)卡，“自動(dòng)搖景選項(xiàng)”區(qū)域設(shè)置自動(dòng)滾屏樣式與速度?！帮L(fēng)格”下拉列表框有三個(gè)選項(xiàng)。 操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 6常見錯(cuò)誤 （1）元器件不以電路單元為序隨意擺放初學(xué)者往往把自己熟悉的元器件先找出放置，放置位置不顧整體圖效果，以求快速完成，結(jié)果反而造成后續(xù)連接更為麻煩，或者漏放、錯(cuò)放元器件。故應(yīng)以電路單元為序圍繞核心元器件放置元器件。 （2）繪圖前不進(jìn)行布局思考，影響整圖效果繪圖前不進(jìn)行布局思考，元器件前松后緊，影響整圖效果。在放置元器件前應(yīng)考慮整體

43、效果，不能將過多元器件集中在一小塊圖區(qū)，也不能放置距離過遠(yuǎn)，造成讀圖困難。 操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 （3）未對(duì)元器件進(jìn)行編排序號(hào)或有重復(fù)序號(hào) 所有元器件應(yīng)都有序號(hào)，如R1、R2。這是為了區(qū)分每個(gè)具體元器件，同時(shí)形成正確的電氣連接。初學(xué)者往往忘記或者漏掉一些元器件的序號(hào)，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的元器件序號(hào)，這樣會(huì)影響原理圖的正確性，導(dǎo)致下一步制作PCB失敗。 （4）有極性的元器件連接錯(cuò)誤 有極性的元器件如極性電容，未按正確方向連接，造成電路錯(cuò)誤。操作技巧2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 （5）用實(shí)用工具欄的 畫導(dǎo)線 用實(shí)用工具欄的 畫的直線沒有電氣特性，用配線工具欄的 畫的才

44、是導(dǎo)線。 （6）忘記放置電源和接地符號(hào)，或者混用 忘記放置電源和接地符號(hào)，或電源和接地符號(hào)混用，比如把GND用成了VCC，造成電路根本性錯(cuò)誤。 （7）圖紙上有多余元器件 圖紙上多余元器件，有的散落在旁邊，有的干脆與已有元器件重疊，造成電路錯(cuò)誤。2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 操作技巧（5）出現(xiàn)多余節(jié)點(diǎn)或交叉連接處沒有出現(xiàn)節(jié)點(diǎn) 多余節(jié)點(diǎn)。如圖2-55所示，R1、R2、R3之間出現(xiàn)了不該有的節(jié)點(diǎn)，出現(xiàn)多余節(jié)點(diǎn)的原因是導(dǎo)線長(zhǎng)度不合適。 交叉連接處沒有出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)，沒有實(shí)現(xiàn)電氣連接。R3右側(cè)管腳與導(dǎo)線沒有實(shí)現(xiàn)電氣連接。管腳與導(dǎo)線沒有實(shí)現(xiàn)電氣連接的原因是導(dǎo)線位置不對(duì)，切記元器件只有管腳的頂端具有電氣連

45、接特性，其他部分是沒有電氣連接特性的。2.2 項(xiàng)目2 繪制半加器電路原理圖 操作技巧本單元小結(jié) 本單元主要介紹了利用Protel DXP 2004 SP2設(shè)計(jì)電路原理圖的基本知識(shí)，并結(jié)合實(shí)例對(duì)電路原理圖的設(shè)計(jì)過程和步驟進(jìn)行了詳細(xì)描述。設(shè)計(jì)電路原理圖大致可分為7個(gè)步驟：新建原理圖、設(shè)置圖紙參數(shù)、裝載元件庫(kù)、放置元件、原理圖布線、檢查修改、存盤輸出。電路圖的繪制既可以使用菜單命令，也可以使用工具欄。 計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)與 Protel DXP 2004 SP2 第3單元 印制電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 能力目標(biāo) 會(huì)手工和利用向?qū)陆≒CB以及規(guī)劃電路板 會(huì)加載元件封裝庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)表及元件 會(huì)調(diào)整元件位置 會(huì)手工布

46、線、自動(dòng)布線 能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單印制電路板 知識(shí)點(diǎn) PCB編輯環(huán)境 布局、布線原則 布線規(guī)則設(shè)置 單層及雙層印制電路板的設(shè)計(jì)方法 3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB3.1.1 任務(wù)分析 兩級(jí)放大電路是第2單元上機(jī)實(shí)踐1繪制的原理圖，本項(xiàng)目通過完成“設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB”任務(wù)來學(xué)習(xí)印制電路板設(shè)計(jì)的基本方法。 本項(xiàng)目要求制作大小為80mm50mm的單面電路板。一般線寬采用系統(tǒng)默認(rèn)的寬度0.254mm（10 mil），VCC、GND網(wǎng)絡(luò)的線寬采用1mm。通過實(shí)施該項(xiàng)目達(dá)到以下學(xué)習(xí)目標(biāo)： （1）熟悉PCB編輯器，了解其基本功能、環(huán)境設(shè)置。 （2）進(jìn)一步加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)表的認(rèn)識(shí)。 （3）能手工調(diào)整布局 （4）能

47、手工布線 （5）能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單PCB。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB任務(wù)分析3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB3.1.2 準(zhǔn)備知識(shí) 1. PCB的基本組件 （1）焊盤（Pad） 焊盤用于焊接固定元件管腳或引出連線、測(cè)試線等，焊盤與元件一樣，可分為通孔式、表面貼片式兩大類，其中通孔式焊盤必須鉆孔，而表面貼片式焊盤無須鉆孔。 表面貼片式焊盤通常有矩形、橢圓形。通孔式焊盤通常有圓形、矩形、正八邊形三種形狀。焊盤的參數(shù)有方向尺寸、方向尺寸和鉆孔孔徑尺寸等。焊盤鉆孔直徑不能小，也不能太大，原則是孔的尺寸比管腳直徑大0.20.4mm。 準(zhǔn)備知識(shí) （2）板層（Layer） 印制電路板由許多層面構(gòu)成。

48、板層分為敷銅層和非敷銅層。在敷銅層上放置焊盤、銅膜導(dǎo)線等完成電氣連接。在非敷銅層上放置元器件描述字符或注釋圖形等。 敷銅層一般包括頂層、底層、中間層、電源層、地線層等。 非敷銅層包括印記層（又稱絲網(wǎng)層、絲印層）、機(jī)械層、禁止布線層、阻焊層及助焊層、鉆孔層等。 還有一些層面（如禁止布線層）用來放置一些特殊的圖形來完成一些特殊的功能或指導(dǎo)生產(chǎn)。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 平常所說的幾層板是指敷銅層的層面數(shù)。如單面板是指只有頂層、或底層為敷銅層的電路板；而雙層板是包括頂層和底層都為敷銅層的電路板；多層板是指除了含頂層和底層外，中間至少還有一層中間層或電源層的電路板。3.1 項(xiàng)目1

49、 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB （3）過孔（Via） 過孔也稱金屬化孔。對(duì)于雙層板和多層板，各信號(hào)層之間是絕緣的，需在各信號(hào)層有連接關(guān)系的導(dǎo)線交匯處鉆一個(gè)孔，并在孔壁上淀積金屬以實(shí)現(xiàn)不同導(dǎo)電層之間的電氣連接。過孔的參數(shù)主要有孔的外徑和鉆孔尺寸，形狀只有圓形。準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB （4）銅膜導(dǎo)線（Track） 銅膜導(dǎo)線也稱印制導(dǎo)線或銅膜走線，用于連接各個(gè)焊盤，完成電氣連接，是有寬度、有位置方向（起點(diǎn)和終點(diǎn)）和有形狀（直線或弧線）的線條。銅膜導(dǎo)線是印制電路板最重要的部分，印刷電路般的設(shè)計(jì)就是圍繞如何布線來進(jìn)行的。 （5）飛線（Con

50、nection） 印制電路板布線過程中的預(yù)拉線，它是裝入網(wǎng)絡(luò)表后，系統(tǒng)自動(dòng)生成的。飛線只是在邏輯上表示出各個(gè)焊盤間的連接關(guān)系，沒有實(shí)際電氣連接意義，是用來指引布線的一種連線。 準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB （6）元件封裝（Footprint） 概念：所謂元件的封裝是指電路板為實(shí)際元件焊接預(yù)留的位置，包括實(shí)際元件的外形尺寸，所占空間位置、各管腳之間的距離等。要求電路板上的焊點(diǎn)與實(shí)際元件的管腳一致，元件的封裝是印制電路板設(shè)計(jì)中非常重要的概念。 不同的元器件可以共用同一個(gè)封裝，同種的元器件也可以有不同的封裝。在印制電路板設(shè)計(jì)時(shí)必須知道元件的封裝形式。元器件的封裝可以在設(shè)計(jì)原理圖的時(shí)

51、候指定，也可以在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表的時(shí)候指定。 分類：元器件封裝分為兩大類：通孔式和表面貼片式。準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB 元器件封裝的編號(hào) 一般是：元件類型+焊點(diǎn)距離（焊點(diǎn)數(shù)）+元件外型尺寸 如：DIP-16表示雙排插式的元件封裝，兩排各為8個(gè)引腳；AXIAL-0.4表示軸狀類元件封裝（如電阻），引腳間距為400mil；RB.2/.4 表示極性電容性元件封裝，引腳間距為200mil，零件直徑為400mil。 常用元件的封裝 電阻：有通孔式和貼片式兩種。通孔式管腳封裝為AXIAL,為軸狀包裝方式，從AXIAL-0.3 AXIAL-1.0。準(zhǔn)備知識(shí) 電阻常用貼片式封裝為CR1005-

52、0402CR6332-2512。數(shù)字表示元件的長(zhǎng)與寬，包括公制和英制兩組數(shù)據(jù)，如1005表示公制長(zhǎng)1mm，寬0.5mm；0402表示英制長(zhǎng)0.04inch，寬0.02inch。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB 電容：常用的通孔式封裝為RAD、CAPR系列無極性包裝，RB、CAPPR、CAPPA系列有極性包裝；貼片式電容封裝常用CC1405-0402CC7238-2815。 準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB 二極管：常用通孔式封裝為DIODE、DIO系列；常用貼片式封裝為INDC、DSO系列、DIODE SMC系列。 準(zhǔn)備知識(shí) 晶

53、體管：晶體管常用封裝有BCY-W3系列及CAN-3系列，對(duì)于功率較大的三級(jí)管可用SFM-T3系列封裝。常用貼片式封裝為SO-G3系列。 3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí)3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB 集成電路：集成電路的封裝分為通孔式和貼片式。 a.通孔式封裝有雙列直插封裝（Dual In-line Package），簡(jiǎn)稱DIP封裝；球柵陣列封裝（PGA）等。 b. 表面粘貼式包括：SOP封裝、PLCC封裝、QFP封裝等。 準(zhǔn)備知識(shí)接插件封裝：接插件元器件封裝庫(kù)提供了多種封裝形式。 3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 2印制電路板的基本設(shè)計(jì)原則 可靠性：印制板

54、的可靠性是影響電子設(shè)備的重要因素。在滿足電子設(shè)備要求的前提下，應(yīng)盡量采用單層板或雙層板，必須選用多層板時(shí)盡可能使層數(shù)設(shè)計(jì)得少一些。 工藝性：設(shè)計(jì)的印制板的制造工藝盡可能簡(jiǎn)單。 經(jīng)濟(jì)性：印制板的經(jīng)濟(jì)性與電路板的層數(shù)及其制造工藝直接相關(guān)。一般來說，層數(shù)越多，加工難度越大，成本越高。而復(fù)雜的工藝必然增加制造費(fèi)用。所以在設(shè)計(jì)印制板時(shí)，應(yīng)考慮與通用的制造工藝方法相適應(yīng)，此外應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸結(jié)構(gòu)，選用合適等級(jí)的基板材料，運(yùn)用巧妙的設(shè)計(jì)技術(shù)來降低成本。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 3印制電路板尺寸及板層選取原則 要進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)，首先需要規(guī)劃電路板的大小以及確定電路板的層數(shù)。 電

55、路板尺寸過大，一方面成本增加，另一方面會(huì)使印制導(dǎo)線長(zhǎng)度加長(zhǎng)，導(dǎo)致阻抗加大，抗噪聲能力降低；電路板尺寸過小，一方面會(huì)增加安裝難度，另一方面會(huì)導(dǎo)致散熱不好，相互影響加大。確定合理的電路板尺寸是很必要的。 對(duì)于電路板的制作而言，板的層數(shù)越多，制作程序就越多，成品率就降低，成本也相對(duì)提高。所以在滿足電氣功能要求的前提下，應(yīng)盡可能選用層數(shù)較少的電路板。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 4印制電路板布局原則 元件布局是將元件在一定面積的印制電路板上合理地排放。在設(shè)計(jì)中，元件布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，往往要經(jīng)過若干次布局，才能得到一個(gè)比較滿意的布局結(jié)果。布局的好壞直接影響布線的效果，是PCB設(shè)計(jì)成

56、功的第一步。 一個(gè)好的布局，首先要滿足電路的設(shè)計(jì)性能，其次要滿足安裝空間的限制，在沒有尺寸限制時(shí)，要使布局盡量緊湊，盡量減小PCB設(shè)計(jì)的尺寸，減少生產(chǎn)成本。 3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 5印制電路板布線原則 布線和布局是密切相關(guān)的兩項(xiàng)工作，布局的好壞直接影響著布線的布通率。布線受布局、板層、電路結(jié)構(gòu)和電性能要求等多種因素影響，布線結(jié)果又直接影響電路板性能。進(jìn)行布線時(shí)只有綜合考慮各種因素，才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的印制線路板。 印制電路板布線的一般原則 輸入和輸出線應(yīng)盡量避免相鄰平行，不能避免時(shí)，應(yīng)加大二者間距或在二者中間添加地線，以免發(fā)生反饋耦合。 同方向信號(hào)線應(yīng)盡量減小平行走線距

57、離。 印制電路板相鄰兩個(gè)信號(hào)層的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或彎曲走線，應(yīng)避免平行，以減少寄生耦合。 印制導(dǎo)線的寬度盡量一致，有利于阻抗匹配 3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 印制導(dǎo)線的拐彎一般選擇45斜角，或采用圓弧拐角。直角和銳角在高頻電路和布線密度高的情況下會(huì)影響電氣性能。 印制導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為 0.05mm、寬度為 1 -1.5mm 時(shí)，通過 2A的電流，溫度不會(huì)高于3，因此，導(dǎo)線寬度為1.5mm即可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.2-0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線，尤其是電

58、源線和地線。 3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 印制導(dǎo)線的間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，絕緣電阻就越大。對(duì)集成電路，尤其數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距做成很小。但隨著布線間距的減小，會(huì)使加工難度加大，廢品率升高，正常情況下選0.3mm的線間距時(shí)比較適宜的。 信號(hào)線高、低電平懸殊時(shí)，還要加大導(dǎo)線的間距；在布線密度比較低時(shí)，可加粗導(dǎo)線，信號(hào)線的間距也可適當(dāng)加大。 印制導(dǎo)線如果需要進(jìn)行屏蔽，在要求不高時(shí)，可采用印制屏蔽線，即包地處理。對(duì)于多層板，一般通過電源層和地線層的使用，既解決電源線和地線的布線問題，又可以對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽。 3.1 項(xiàng)目1

59、 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí) 6去藕電容的配置 為避免電源電磁干擾，PCB電磁兼容設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐笋铍娙?。退耦電容的一般配置原則是： （1）電源輸入端跨接10-100F的電解電容器。如有可能，接100F以上的更好。 （2）原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)10nF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠時(shí)，可每4-8個(gè)芯片布置一個(gè)10-l00nF的鉭電容。 （3）對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的元件，如RAM、ROM存儲(chǔ)元件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退耦電容。（4）退藕電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路P

60、CB準(zhǔn)備知識(shí) 7大面積敷銅 大面積敷銅主要有兩種作用。一種是用于屏蔽來減小外界干擾，另一種作用是利于散熱。使用大面積敷銅應(yīng)局部開窗口，防止長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，銅箔與基板間的粘合劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體無法排除，熱量不易散發(fā)，以致產(chǎn)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象 。3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí)8印制電路板設(shè)計(jì)流程準(zhǔn)備電路原理圖規(guī)劃印制版印制板參數(shù)設(shè)置元件布局自動(dòng)布線載入封裝庫(kù)網(wǎng)絡(luò)表設(shè)計(jì)規(guī)則檢查手工調(diào)整布線保存及輸出電路板3.1 項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路PCB準(zhǔn)備知識(shí)3.1.3 任務(wù)實(shí)施 1準(zhǔn)備電路原理圖 可直接利用第二單元的結(jié)果，但要檢查元件的封裝形式。設(shè)計(jì)PCB板，元件必須要有正確的封裝形式。法一