電子線路CAD論文及電子線路CAD實驗指導書

PAGEPAGE24東華理工大學電子線路CAD論文學院：測繪工程學院專業(yè)：測繪工程班級：姓名：學號：前言隨著計算機硬件技術級芯片制造技術的飛速發(fā)展，集成電路廣泛應用于生產、生活的各個領域，電路的設計變得越來越來復雜，集成度不斷的增高。因此，計算機軟件在電路設計中應用越來越來廣泛，有澳大利亞ProtelTechnology公司開發(fā)的大型電子線路設計軟件Protel是功能強大的電路設計EDA軟件。Protel99SE是Protel99加強版，該版本增強了原理圖編輯功能，完善了電氣檢測功能，改進了PCB設計系統(tǒng)的諸多功能，包括增加板層的數目、PCB強力組合打印與3D仿真PCB顯示功能。此外，Protel99SE設計管路程序大幅度提高了數據庫文件打開和關閉的操作效率，并且減少了過多的網絡廣播和接受操作。Protel99SE基于Windows環(huán)境，功能強大，人機界面友好，能讓設計者在最完整的功能環(huán)境下，提升設計的品質和效率?；赑rotel99SE前所未有的設計功能，電子線路設計工作將變得更加輕松自如。本論文對該軟件進行概要性的介紹，以便讀者在學習其具體使用方法之前，對該軟件的發(fā)展、特點及一些基礎性的設計知識有個總體性的了解。目錄1Protel99SE的發(fā)展演變2Protel99SE系統(tǒng)設計的特點3Protel99SE的工作界面及其使用操作4啟動Protel99SE原理編輯器5Protel99SE總結1Protel99SE的發(fā)展由于傳統(tǒng)的人工方式設計電子線路已經無法適應日益復雜化的布線設計，因此出現了許多電子線路的計算機輔助設計軟件，Protel就是這些軟件中的典型代表。1987、1988年由美國ACCELTechnologiesInc.推出了第一個應用電子線設計的軟件包TANGO。這個軟件包開創(chuàng)了電子設計自動化的先河。該軟件包現在看來比較簡陋。但在當時卻給電子設計帶來了設計方法和方式的革命，人們紛紛開始用計算機來設計電子線路，直到今天在國內許多科研單位還在使用這個包。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，TANGO日益顯示出其不適應時代發(fā)展需要的弱點。為了適應科學技術的發(fā)展，ProtelTechnology公司以其強大的研發(fā)能力推出ProtelforDOS作為TANGO的升級版本，從此Protel這個名字在業(yè)內日益響亮。20世紀80十年代末，Windows系統(tǒng)開始日益流行，許多應用軟件也紛紛支持Windows操作系統(tǒng)。這些版本的可視化功能給用戶設計電子線路帶來很大的方便，設計者再也不用記一些繁瑣的命令，也讓用戶體會到了資源共享的時代。20世紀90年代中期，Win95開始出現，Protel也緊跟潮流，推出了基于Win95的3.X的版本。3.X版本的Protel的加入新穎的主從結構，但自動布線方面卻沒有什么出眾的表現。另外，由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合版型軟件，運行不太穩(wěn)定。1998年，Protel公司推出了給人全新的感覺Protel98。Protel98以其出眾的自動布線能力獲得了業(yè)內人士的認可。1999年，Protel公司又推出了新一代的電子線路設計系統(tǒng)Protel99。Protel99SE是Protel99的增強版本。它憑借Protel99原有的先進設計平臺，帶來了更多及強大又有效用的新增功能，新的PCB增強功能讓設計者興奮不已，Protel99SE所內涵的Protel99ServicePack6還包括一系列的針對原有系統(tǒng)問題的修正與改良。2.Protel99SE系統(tǒng)設計的特點Protel99SE主要有原理圖設計系統(tǒng)和PCB設計系統(tǒng)兩大部分組成。（1）原理圖設計系統(tǒng)，包括電路圖編輯器（簡稱SCH編輯器）、電路圖元器件編輯器（簡稱SchLib編輯器）和各種文本編輯器。本系統(tǒng)的主要功能是繪制、修改和編輯電路原理圖，更新和修改電路原路圖元件庫，查看和編輯有關電路圖和元器件庫的各種報表。正確設計完原理圖后生成網絡表，為PCB的設計打好基礎。Protel99SE的原理圖編輯器為用戶提供了智能化的高速原理圖編輯方法，以生成準確的原理圖設計輸出。它提供的元器件庫最大限度的覆蓋了眾多的電子元件生產廠家的龐大的元器件類型。具有自動化的連線工具，同時兼具功能強大的電氣法則檢測（ERC）Protel99.SE的原理圖設計類型系統(tǒng)具有下的特點。分層的原理圖設計，Protel99SE在用戶的已將要設計的系統(tǒng)劃分為幾個子系統(tǒng)，子系統(tǒng)又可劃分為幾個功能模塊，功能模塊也可以根據情況繼續(xù)劃分，分層實現總體設計，我們稱為自頂向下的層次型設計方法。強大的原理圖編輯功能，Protel99SE的原理圖編輯方式采用標準的圖形化編輯方式，用戶能夠看得非常直觀的控制整個編輯過程。功能強大的電器檢查，在電路原路圖設計完畢后，要確認是否正確無誤，然后才能開始PCB的設計工作Protel99SE具有功能強大的電氣規(guī)則檢查（ERC），可以對復雜的設計進行快速準確地檢驗。電氣規(guī)則檢測可以按照用戶指定的物理或邏輯特性進行，像空的輸入引腳、未連接的電源等都會以高亮的形式進行標識，以此來提示設計者修改的位置。（2）PCB設計系統(tǒng)，包括印制電路板編輯器（簡稱PCB編輯器）、元器件封裝編輯器（簡稱PCBLib編輯器）和電路板組件管理器。本系統(tǒng)的主要功能是繪制、修改和編輯印制電路板，更新和修改元器件封裝，管理電路板組件。最終完成PCB設計文件，用于電路板的生產。電路設計的最終目的是為了設計出電子產品，而電子產品的物理結構是通過印制電路板來實現的。Protel99SE為設計者提供了一個完整的電路板設計環(huán)境，使電路板設計更加方便有效Protel99SEPCB設計系統(tǒng)主要特點如下。32位的高精度設計系統(tǒng)。方便的元器件封裝編輯和管理。代表當今發(fā)展水平的手工和交互布線功能。跟據需要可任意設置設計層面。面向用戶的PCB工作區(qū)PCB編輯器基于Windows圖形編輯技術，設計更直觀。增強的元器件布局工具Protel99SEPCB系統(tǒng)配置了自動布局工具和一系列綜合智能交互布局工具。3Protel99SE的工作界面及其使用操作啟動Protel99SE后，可以在系統(tǒng)主窗口看到Windows下的整體的設計環(huán)境。下面簡單介紹一下主窗口中的各個部分的功能。File:菜單包括文件的新建、打開等，及主要用于文件管理。New:用于新建一個空白的文件，文件類型可選，比較常見的后綴為.ddb文件類型。Open：用于打開并載入一個已經存在的設計文件。Exit:退出Protel99SE設計環(huán)境。View:用于設計管理器、狀態(tài)欄、命令行的打開與關閉。DesignManager:用于設計管理器打開或關閉的切換。StatusBar:用于狀態(tài)欄關閉或打開的切換。CommandStatus：用于命令行打開或關閉的切換。Protel99SE的狀態(tài)欄和命令行用于提示當前的工作狀態(tài)或正在執(zhí)行的命令。其中打開和關閉可利用View菜單進行設置，選擇View/StatusBar 選項和View/CommandStatus選項進行打開與關閉切換。4啟動Protel99SE原理編輯器創(chuàng)建了新的設計文件后，雙擊右側的數據庫文件夾圖標進入該文件夾，就可以創(chuàng)建新的原理圖設計文件并啟動原理圖編輯器。進入數據庫文件夾以后，在文件夾內空白出點擊鼠標右鍵并在彈出的下拉菜單中選擇New,或者File/New,在圖1-1中1-1在新建的設計對話框中選擇上圖已選中的圖標，單擊OK按鈕，或者直接雙擊該圖標，在文件夾內生成的一個默認名為Sheet.Sch的Sch設計文檔。更改文件名為NewSheet,如圖1-2所示，此時會在1-2左側設計管理的目錄下同步出現了一個名為NewSheet,的Sch設計文檔。單擊右側設計管理器的原理圖設計文件名稱或雙擊右側工作窗口中的原理圖文件圖標，及可啟動原理圖編輯器，如圖1-31-35Protel99SE總結在上述中，我們講述了電路設計的背景知識和基礎知識。由電路設計的操作步驟知道。電路原理圖的設計師印制電路板的設計三大步驟中的第一步，也是電路設計的基礎部分。電路元路圖設計的質量將直接影響到后續(xù)的設計工作。首先，原理圖的正確性是最基本的要求。其次，原理圖應該布局合理，這樣不僅便于查找和糾正錯誤，在更大程度上降低出錯概率，同時也方便設計者讀圖，便于在后續(xù)設計中的使用及日后文件閱讀等。當然，在滿足正確性的布局合理的前提下，一個優(yōu)秀的設計者還應又能路力求所設計的原理圖整齊美觀。電子線路CAD實驗指導書電子信息工程系目錄實驗一AltiumDesinger認識實驗 1實驗二兩級阻容耦合三極管放大電路原理圖設計 6實驗三直流穩(wěn)壓電源的設計 14實驗四小信號功率放大器的設計 15實驗五8031單片機存儲器擴展小系統(tǒng)電路原理圖設計 16實驗六原理圖元件庫編輯 18實驗七PCB板尺寸定義與PCB參數設置 20實驗八閃光燈控制電路圖設計和PCB圖自動布局、自動布線 21實驗九制作元件封裝 24實驗一AltiumDesigner認識實驗一、實驗目的1.掌握AltiumDesigner的啟動、關閉和文件管理等基本操作2.熟悉AltiumDesigner的操作界面二、實驗內容與步驟二、實驗內容與步驟1.AltiumDesigner的啟動按以下幾種方法啟動AltiumDesigner：（1）單擊任務欄上的“開始”按鈕，在調出的“開始”菜單組中單擊“AltiumDesigner”菜單項。（2）單擊任務欄上的“開始”按鈕，在調出的“開始”菜單中將鼠標指針移到“程序（P）”菜單項，停留片刻在調出的“AltiumDesigner”菜單組中單擊“AltiumDesigner”菜單項進行啟動。（3）直接在桌面上雙擊AltiumDesigner圖標。啟動主應用程序之后，系統(tǒng)即可進入設計主窗口。AltiumDesigner啟動后的操作界面如圖1-1所示。2.AltiumDesigner的關閉關閉AltiumDesigner主程序的方法有：（1）選擇“File”菜單，然后在彈出的下拉菜單組中選擇“Exit”菜單項。（2）單擊主窗口標題欄上的“退出”按鈕，或者直接雙擊“系統(tǒng)菜單”按鈕。（3）按下ALT+F4組合鍵。在退出AltiumDesigner程序時，如果修改了文檔而沒有保存，則會出現一個對話框，詢問用戶是否保存文件。若要保存文件，單擊“Yes”按鈕；若不想保存文件，單擊“No”按鈕；若想退出的操作，單擊“Cancel”按鈕。3.文件管理(1)創(chuàng)建設計文件①單擊AltiumDesigner主畫面的File→New→Project→PCBProject創(chuàng)建工程項目，后綴名PriPCB。在project視窗中如圖圖圖1-1設計文件庫②單擊File→SaveProject保存工程項目，在保存的過程中指定保存路徑，可以重新命名工程項目。③單擊File→New→Schematic，創(chuàng)建原理圖繪圖紙文件，后綴名為SchDoc。之后工程項目視窗如圖所示。圖圖1-2設計文件庫④單擊File→Save保存原理圖圖紙，要求和工程項目放置到同一個文件夾下。保存后注意工程項目和圖紙文件的層次結構。單擊Project→CloseProject關閉所創(chuàng)建的項目。(2)打開項目及文件File→Open，到上一步創(chuàng)建的文件夾下打開工程項目。File→Open，到上一步所創(chuàng)建的文件夾下打開圖紙。問：比較兩者有何不同？答：打開工程的話，整個工程相關的文件都出現在Project視窗中，然后可以在視窗中選擇要打開的文件。直接打開圖紙的話，Project視窗中只出現圖紙，它不屬于任何項目，屬于自由文件。圖圖1-4新文檔選擇窗口四、思考題1．“File”菜單下的“Close”命令可以關閉工程項目文件嗎？2．在AltiumDesigner中，在Project視窗中刪除文件是真的把文件從硬盤上刪除了么？實驗二兩級阻容耦合三極管放大電路原理圖設計一、實驗目的1.熟悉原理圖編輯器2.掌握原理圖的實體放置與編輯3.熟練完成兩級阻容耦合三極管放大電路原理圖設計二、實驗內容繪制兩級阻容耦合三極管放大電路原理圖如圖2-1所示。圖2-1兩級阻容耦合三極管放大電路原理圖三、實驗步驟1.啟動AltiumDesigner，創(chuàng)建新的項目文件“Mydesign”，在新建項目文件下創(chuàng)建圖紙文件Tow_TTL_Amplifier.schdoc。保存在以自己姓名和學號命名的文件夾。2.設置圖紙為A4。單擊“Design”菜單中的“options…”選項，打開“DocumentOptions”對話框，在如圖2-3所示的“DocumentOptions”的文檔設置窗內選擇圖紙類型。在“StandardStyle”(標準圖紙規(guī)格)設置框內的“Standard”下拉列表窗內找出并單擊所需的圖紙類型，如A4等，即可完成圖紙規(guī)格的選取。單擊OK退出。圖2-3“DocumentOptions”的文檔設置窗口放置元件。在library視窗中選擇元件放置至圖紙上，按照圖2-1布局。若缺少必要的元件庫，添加元件庫。表1給出了該電路每個元件樣本、元件標號、所屬元件庫數據。①放到圖紙直到工作區(qū)內顯示出大小適中的可視柵格線為止，然后即可進行原理圖的繪制操作。圖2-5“ChangeLibraryFileList”窗口②元件庫的安裝(MiscellaneousDevices.Lib是電原理圖的默認元件庫，下面介紹的是元件庫的裝入方法，讀者可依此裝入其他需要的庫)單擊Library視窗中的Library→Add，到指定的文件家中添加指定的元件庫。表1元件樣本元件標號所屬元件庫ELECTRO1C1—C5MiscellaneousDevices.libRES2R1—R10MiscellaneousDevices.libNPNQ1，Q2MiscellaneousDevices.lib③通過滾動元件列表窗內的上下滾動按鈕，在元件列表窗口內找到并單擊“NPN”元件，如圖2-7所示。單擊元件列表窗口下的“Place”（放置）按鈕，將NPN三極管的電氣圖形符號拖到原理圖編輯區(qū)內，如圖2-7所示。4.設置元件屬性。在元件放置后，用鼠標雙擊相應元件出現元件屬性菜單更改元件標號及名稱（型號規(guī)格）。圖2-75.調整元件位置，對齊元件等，注意布局合理。①方法一：將鼠標移到待調整的元件上，單擊鼠標左鍵，選定目標元件，被選定的元件的四周將出現一個虛線框，按“Delete”鍵可刪除。②方法二：將鼠標移到目標元件上，按下鼠標左鍵不放，然后直接移動鼠標（或通過空格、X、Y鍵也能迅速移動或調整元件的方向），當元件調整到位后，松開左鍵即可。6.連線。根據電路原理，在元件引腳之間連線。注意連線平直。①單擊畫線工具中的導線工具（注意在連線時一定要使用“WiringTools”工具中的導線），SCH編輯器即處于連線狀態(tài)，將光標移到元件引腳的端點、導線的端點以及電氣節(jié)點附近時，光標下將出現一個黑圓圈（表示電氣節(jié)點所在位置）。②刪除連線：將鼠標移到需要刪除的導線上，單擊鼠標左鍵，導線即處于選中狀態(tài)（導線兩端、轉彎處將出現一個灰色的小方塊），然后按下Del鍵，即可刪除被選中的導線。③調整導線長短和位置當發(fā)現導線長短不合適時，可將鼠標移到導線上，單擊左鍵，使導線處于選中狀態(tài)；然后將鼠標移到小方塊上，單擊左鍵，鼠標箭頭立即變?yōu)楣鈽诵螤?；移動光標到另一位置，即可調節(jié)線段端點、轉折點的位置，使導線被拉伸或壓縮；然后再單擊鼠標左鍵固定。④將鼠標移到導線上，按下左鍵不放，移動鼠標也可以移動導線的位置。7.放置節(jié)點。一般情況下，“T”字連接處的節(jié)點是在我們連線時由系統(tǒng)自動放置的（相關設置應有效），而所有“十”字連接處的節(jié)點必須手動放置。單擊畫線工具中“放置電氣節(jié)點”工具，將光標移到“導線與導線”或“導線與元件引腳”的“T”形或“十”字交叉點上，單擊鼠標左鍵即可放置表示導線與導線（包括元件引腳）相連的電氣節(jié)點。注意：在放置電氣節(jié)點時，單擊“放置電氣節(jié)點”工具后，按下Tab鍵激活電氣節(jié)點選項屬性設置框，取消鎖定狀態(tài)（“Lock”處于非選中狀態(tài)）。8.放置電源和地。網絡標號選項屬性設置窗口9.放置網絡標號（PlaceNetLabel）。單擊畫線工具欄的放置網絡標號工具，一個虛線框就出現在光標附近，按下“Tab”鍵，進入網絡標號選項屬性設置窗口，如圖2-9所示，在“Net”后的方框內輸入“Vin”和“Vout”后，將光標移到需要放置這一網絡標號的引腳端點或導線上，單擊鼠標左鍵即可完成。。10.電路的修飾及整理。在電路繪制基本完成以后，還需進行相關整理，使其更加規(guī)范整潔。11.單擊Project→Compile,編譯項目，圖紙。四、注意事項1.元件庫MiscellaneousDevices.lib已被程序自動添加，可不用執(zhí)行添加元件庫步驟。2.建議把光標形狀和大小進行優(yōu)化設置。單擊“Tools”菜單下的“Preferences…”(優(yōu)化…)命令，在彈出的對話框內單擊“GraphicalEditing”標簽，即可顯示出如圖2-10所示的設置窗口。在“Cursor/GridOptions”設置框內，單擊“Cursor”即可重新選擇光標的形狀和大小：圖2-13光標形狀和大小進行優(yōu)化設置3.建議設置編輯區(qū)移動方式：圖2-13中的“AutopanOptions”選項框用于選擇編輯區(qū)移動方式。在畫線或放置元件操作過程中，即在命令狀態(tài)下，當光標移到編輯區(qū)窗口邊框時，SCH編輯器窗口將根據“AutopanOptions”項設定的移動方式自動調整編輯區(qū)的顯示位置，單擊其中“AutoPanOff（關閉編輯區(qū)自動移動方式）”。4.電解電容的“+”極端要置于直流高電位?？赏ㄟ^空格、X和Y鍵調整。5.修改屬性時，要在圖形符號上雙擊鼠標。“十”字連接處的節(jié)點必須手動放置。6.放置元件時，單擊“Place”按鈕后，把光標移到編輯區(qū)適當位置，再按下“Tab”鍵進行屬性修改，屬性修改完畢后退出，再單擊左鍵放置元件。鼠標點擊次數不要多，否則會在一點放置多外元件。7.在連線時一定要使用“WiringTools”工具中的導線。元件引腳之間最好用一條完整導線連接；不要從元件引腳、導線的中部開始連線；連線不能重疊。8.放置電源和接地時，要放在導線或引腳端點上。五、思考題1.為什么放置元件前應先加載相應的元件庫？如何加載？2.如何對單個或多個元件位置進行移動和旋轉調整？實驗三直流穩(wěn)壓電源的設計一、實驗目的1、熟悉畫原理圖工具2、掌握畫原理圖基本操作，繪制原理圖二、實驗內容與步驟：[練習1]穩(wěn)壓電源電路原理如下，原理如圖1所示，試畫出它的原理圖。圖1穩(wěn)壓電源電路[練習2]畫好圖后：（1）請進行電氣規(guī)則檢查（選擇Tools/ERC菜單）。（2）請做元件表（選擇Report/BillofMaterial或Edit/ExporttoSpread菜單）（3）請做網絡表（選擇Design/CreateNetlist）（4）在student.ddb中創(chuàng)建原理圖文件，命名為LX5.sch電路原理圖文件。練習打開及關閉MainTools（主工具欄）、WiringTools（布線工具欄）、DrawingTools（繪圖工具欄）、PowerObjects（電源及接地工具欄）、DigitalObjects（常用器件工具欄）、SimulationSources（信號仿真源工具欄）、PLDToolbar（PLD工具欄），放大及縮小原理圖。三、思考題（1）網絡標號放置時應注意那些問題?（2）如何將連線方式由正交改為非正交?（3）為什么要給元件定義封裝形式?是否所有原理圖中元件都必須定義封裝形式？實驗四小信號功率放大器的設計一、實驗目的1、熟悉畫原理圖工具2、掌握畫原理圖基本操作，繪制原理圖二、實驗內容與步驟：[練習1]電路如圖1所示，試畫出它的原理圖。圖1功率放大器[練習2]畫好圖后：（1）請進行電氣規(guī)則檢查（選擇Tools/ERC菜單）。（2）請做元件表（選擇Report/BillofMaterial或Edit/ExporttoSpread菜單）（3）請做網絡表（選擇Design/CreateNetlist）三、思考題1．說明放置元件（Part）有哪幾種方法。2．在元件屬性中，LibRef、Footprint、Designator、PartType分別代表什么含義？實驗五8031單片機存儲器擴展小系統(tǒng)電路原理圖設計一、實驗目的1.熟悉原理圖編輯器2.熟練掌握原理圖的實體放置與編輯方法和技巧3.熟悉8031單片機存儲器擴展小系統(tǒng)電路原理圖設計二、實驗內容繪制8031單片機存儲器擴展小系統(tǒng)電路原理圖如圖5-1所示圖5-18031單片機存儲器擴展小系統(tǒng)電路原理圖三、實驗步驟表4元件樣本元件標號所屬元件庫CAPC2、C3MiscellaneousDevices.libELECTRO1C1MiscellaneousDevices.lib8031U1ProtelDosSchematicIntel.lib74LS373U2ProtelDosSchematicTTL.lib27256U3ProtelDosSchematicMemoryDevices.lib6264U4ProtelDosSchematicMemoryDevices.libRES2R1、R2MiscellaneousDevices.libSW-PBK1MiscellaneousDevices.libCRYSTALY1MiscellaneousDevices.libDIODED1MiscellaneousDevices.lib四、注意事項1.畫導線不能用“drawingTools”工具欄里的“直線”工具；2.除了元件庫“MiscellaneousDevices.lib”，只需要再添加一個元件庫：ProtelDosSchematicLIBRA（或者IntelDatabooks）即可；3.總線連接的元件引腳電氣上并不相連，還需要使用“總線分支”、“標號”作進一步的說明；4.總線末端的細小分岔是用總線分支畫出來的；5.在放置網絡標號時，網絡標號電氣節(jié)點一定要對準元件引腳端點或導線（出現黑點），否則不能建立電氣連接關系；網絡標號可以是任意長度的字符串，但當網絡標號以“數字”結尾，如用A8、D0或SD2等作為網絡標號時，在放置了當前網絡標號后，網絡標號會自動遞增，這樣在放置多個網絡標號時，單擊放置“網絡標號”工具，并設置第一個網絡標號名后，即可不斷重復“移動→單擊”操作迅速放置剩余的網絡標號。6.當需要在網絡標號上放置上劃線，以表示該點信號低電平有效時，可在網絡標號名稱字符間插入“\”，如“R\A\M\R\D\”、“R\A\M\W\R\”等。五、思考題1．Bus線與Wire有何區(qū)別？2．元件引腳之間的連接有哪幾種不同的方法？實驗六原理圖元件庫編輯一、實驗目的1.熟悉元件庫編輯器2.掌握原理圖元件庫的創(chuàng)建、新元件的繪制二、實驗內容利用元件庫編輯器提供的制作工具，來繪制（創(chuàng)建）一個8腳集成電路，并將它保存在“schlibl.lib”元件庫中，繪制的實例如圖6-1所示。圖6-1集成電路實例三、實驗步驟1.啟動元件圖形符號編輯器2.使用菜單命令“View\ZoomIn”或按PageUp鍵將元件繪圖頁的四個象限相交點處放大到足夠程度。3.調整編輯平面柵格的設置，執(zhí)行菜單命令“Options\DocumentOptions…”，彈出“LibraryEditorworkspace”對話框。在對話框的右下角處有Grids項，其中Visible右邊的框中顯示為10，說明柵格的大小為10mil。而Snap表示的是光標移動的最小范圍，為繪制斜線和箭頭的方便，可將右邊框中的數字改寫為1。4.用菜單命令“Place\Rectangle”或者單擊“SchLibDrawingTools（畫圖）”中的“矩形”工具，光標變?yōu)槭譅?，然后繪制一個直角矩形?？v向占8格，橫向占6格。注意元件符號圖形的引腳處一定要位于柵格的交叉點。5.繪制元件的引腳。執(zhí)行菜單命令“Place\Pins”光標變?yōu)槭譅?，并拖帶一個一頭端部帶有圓點的引腳，這時按下鍵盤上的Tab鍵，彈出引腳屬性Pin對話框。設置好后單擊對話框下部的OK按鈕，系統(tǒng)會自動回到光標拖帶引腳狀態(tài)，這時可以按鍵盤上的空格鍵使引腳旋轉，移動鼠標到安放的位置，讓引腳的圓點端朝外，不帶圓點的端與符號圖形相接，單擊鼠標左鍵確認。但一定保證引腳的兩端都要處在柵格的十字交叉點。這時鼠標仍然處于放置引腳狀態(tài)，可接著放置下一引腳，待全部放置完后單擊右鍵取消引腳的放置狀態(tài)。6.編輯各管腳屬性。將鼠標移到引腳，雙擊左鍵，調出引腳的屬性對話窗，按表6-1設置引腳屬性。表6-1引腳屬性管腳序號（Number）12345678名稱（Name）GNDTRIGOUTRESETCVOLTTHOLDDISCHGVCC負邏輯標志（DotSymbol）√電氣屬性（Electrical）PassiveInputOutputInputInputInputInputPassive引腳序號顯示/隱藏（showNumber）√√√√√√√√引腳名稱顯示/隱藏（showName）√√√√√√√√引腳長度（Pin）20202020202020207.給元件重新命名。執(zhí)行菜單命令“Tools\RenameComponent…”，彈出“NewComponentName”對話框，將框中的名字改寫為“555”。8.保存已繪制好的元件。單擊“保存”按鈕保存。9.導出文件至桌面。在編輯器瀏覽窗口找到該文件并單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊“Export…”導出文件至桌面。四、注意事項1.在繪制元器件時注意尺寸的把握，不要過大或過小。2.畫圖前要先調整編輯平面柵格的設置。把“Snap”右邊框中的數字改寫為1。3.一定保證引腳的兩端都要處在柵格的十字交叉點。4.繪制元件的引腳時，讓引腳的圓點端朝外，不帶圓點的端與符號圖形相接。5.使繪圖區(qū)中心出現在屏幕中央，在第四象限內繪制元件主體（引腳除外）。五、思考題1．哪些情況下需要自行建立新的元件及元件庫？2．進入元庫編輯器界面需要經過哪幾個步驟？3．如何查找一個元件？實驗七PCB板尺寸定義與PCB參數設置一、實驗目的1.PCB板的尺寸的設定2.PCB的參數的設置二、驗內容與步驟：[練習1]使用PCB創(chuàng)建向導規(guī)劃如下形狀的雙面電路板（電路板尺寸、屬性采用缺省值）[練習2]定義一塊寬為1800mil，長為2000mil的單層電路板，要求在禁止布線層和機械層畫出板框，在機械層標注尺寸。[練習3]設置在對象被選中后，系統(tǒng)不自動保護所定對象。設置當用戶進行整體編輯時，系統(tǒng)會自動彈出確認對話框。設置當出現重復對象時，系統(tǒng)會自動刪除重復對象。[練習4]設置度量單位為公制，設置水平，垂直捕捉柵格和水平，垂直元件柵格依次為20mil，20mil，25mil，25mil，電器柵格為10mil。設置旋轉角度為30度，設置底層絲印層的顏色為100號色，設置尺寸線為“簡單顯示”，其余為“精細顯示”，設置顯示焊盤網絡名稱和焊點序號。[練習5]設置當用戶選擇新的元件時，系統(tǒng)不取消原來選擇的元件。設置當用戶進行PCB設計時，系統(tǒng)會在線進行DRC檢查。[練習6]設置與組件連接的導線會隨組件的移動而一起伸縮。設置轉換特殊字符串功能，設置只顯示當前板層。[練習7]設置操作撤消次數為50次，設置光標類型：Large90，設置布線使用多邊形進行障礙檢測，交互布線：避開障礙。[練習8]設置多邊形鋪銅柵格尺寸為20mil，路徑寬度為5mil，最小長度為3mil，焊盤環(huán)繞形狀為八邊形。三、實驗報告1.寫出第二項中實驗內容的實驗步驟2.討論在設計與實驗過程中遇到的問題3.總結PCB板的尺寸設定及PCB的參數設置4.思考：A.在編輯線寬時想修改全板連線的線寬應如何進行?若想修改某條連線的線寬應如何進行?若想一次修改部分連線的線寬應如何進行?B.焊盤與過孔有何區(qū)別?實驗八閃光燈控制電路圖設計和PCB圖自動布局、自動布線一、實驗目的1.學會元件封裝的放置。2.熟練掌握PCB繪圖工具。3.熟悉雙面印制板的自動布局和自動布線，DRC檢查。二、實驗內容1.繪制閃光燈控制電路原理圖如圖8-1所示。圖8-1閃光燈控制電路原理圖2.根據圖8-1所示電氣原理圖，繪制一塊雙面電路板圖。電路板長2500mil，寬1600mil，加載ADVPCB.Ddb元件封裝庫。根據表8-1提供的元件封裝并參照圖8-1進行手工布局，其中“Vin1、Vin2”需在電路板上放置焊盤。布局后在底層進行手工布線，布線寬度為20mil。布線結束后，進行字符調整。圖8-2閃光燈控制電路PCB圖三、實驗步驟1.啟動Protel99SE，創(chuàng)建新的原理圖文件。2.設置圖紙為A4。3.添加元件庫。如Sin.ddb，MiscellaneousDevices.lib。4.放置仿真元件。所用元件及所屬元件庫均列于表10。表8-1元件樣本元件標號元件封裝原理圖元件/封裝所屬元件庫CAPC2RAD-0.2MiscellaneousDevices.lib/Miscellaneous.libELECTRO1C1、C3、C4、C5RB-.2/.4MiscellaneousDevices.lib/Miscellaneous.libRES2R1—R4AXIAL-0.3MiscellaneousDevices.lib/Miscellaneous.libDIODED1、D2、D3、D4、D5DIODE-0.4MiscellaneousDevices.lib/Miscellaneous.libVOLTREGWY1SIP-3MiscellaneousDevices.lib/Miscellaneous.libNPNQ1、Q2TO-92AMiscellaneousDevices.lib/PCBFootprints.libLEDLED1、LED2SIP-2MiscellaneousDevices.lib/Miscellaneous.lib5.元件屬性設置。（1）在元件未固定前，按下Tab鍵,進入元件屬性設置窗。在屬性窗口內，單擊“Attributes”標簽，設置元件序號、大小或型號。（2）參照表8在“Footprint”欄填入各元件封裝。6.連線。用“WiringTools”工具欄中的“畫線”工具把各元件連接起來。7.放置節(jié)點。8.放置網絡標號。如圖8-1所示，分別放置“OUT1、OUT2”兩個網絡標號。9.添加標注文字。10.執(zhí)行電氣法檢查（ERC），找出并糾正電路圖中可能存在的缺陷。11.利用PCB向導生成包含布線區(qū)的印制板文件，操作過程參照實驗10內容。12.通過“更新”方式生成PCB文件。（1）在原理圖窗口內，單擊“Design”菜單下的“UpdatePCB…”，在“UpdateDesign”(更新設計)對話窗內，指定有關選項內容。（2）單擊“PreviewChange”（變化預覽）按鈕，觀察更新后發(fā)生的改變。如果原理圖不正確，須認真分析錯誤列表窗口內的提示信息，找出錯誤原因，并單擊“Cancel”按鈕放棄更新，返回原理圖編輯狀態(tài)，更正后再執(zhí)行更新操作，直到更新信息列表中沒有錯誤提示信息為止。（3）單擊“Execute”按鈕執(zhí)行更新。13.設置工作層。14.元件布局操作。15.布線。16.調整絲印層上的元件標號。17.修改布線區(qū)邊框大小，使之更合理。參考圖如圖8-2所示。18.布線后的進一步處理：（1）設置淚滴焊盤及淚滴過孔完成連線的手工調整后，根據需要將特定區(qū)域內的焊盤變?yōu)闇I滴焊盤，以提高焊盤（包括過孔）與印制導線連接處的寬度。執(zhí)行：“Tools”→“Teardrops\Add”其中“Teardropstyle”選中“track”項，OK即可。（2）設置大面積敷銅區(qū)執(zhí)行：“Tools”→“Teardrops\Add”其中“Teardropstyle”選中“track”項，OK即可。①執(zhí)行：“Place”→“PolygonPlane”，如圖8-3所示設置即可。②刪除與敷銅區(qū)相連的印制導線。③把與敷銅區(qū)連接的焊盤改為“直接”方式（執(zhí)行：“Design”→“Rules\Manufacturing\RuleClasses\PolygonConnectstyle\Properties→RuleAttributes\DerectConnect”，OK。如圖8-4）。圖8-3敷銅區(qū)設置對話框圖8-4敷銅區(qū)與焊盤連接方式設置設置敷銅區(qū)后的參考PCB圖如圖8-5所示。圖8-5設置敷銅區(qū)和尺寸標注后的PCB參考圖（3）在絲印層上放置說明性文字（4）添加尺寸票標注。如圖8-5所示。19.設計規(guī)則檢查。四、注意事項1.創(chuàng)建新的PCB文件，而不是SCH文件。2.導線與導線、引腳焊盤之間距離大于安全間距（即最小間距）。3.更新設計前須要先觀察更新后發(fā)生的改變。4.封裝形式和序號不能省略。5.二極管和三極管的原理圖元件圖形符號的管腳與封裝圖焊盤的序號不一致。6.自動布局和自動布線前一定要設置布局規(guī)則和布線規(guī)則。7.最后要執(zhí)行“DRC”檢查。五、思考題如何修改通過“更新”方式生成PCB文件時出現的錯誤？實驗九制作元件封裝一、實驗目的1、學會用元件封裝編輯器創(chuàng)建元件封裝2、熟練掌握手工創(chuàng)建法創(chuàng)建元件封裝3、熟練掌握向導創(chuàng)建法創(chuàng)建元件封裝二、實驗內容創(chuàng)建一個雙列直插式8腳的元件封裝，如圖9-1所示圖9-1創(chuàng)建完成的元件封裝圖形三、實驗步驟（詳細步驟參見教材P.172-182）1、手工創(chuàng)建的步驟：（1）首先執(zhí)行“Place\Pad”菜單命令，或單擊繪圖工具欄中按鈕。（2）執(zhí)行該命令后，光標變?yōu)槭?，中間帶有一個焊盤。隨著光標的移動，焊盤跟著移動，移動到適當的位置后，單擊鼠標左鍵將其定位，在圖中完成一個焊盤的放置。（3）在焊盤中心出現焊盤序號，如果是第一次放置的焊盤，其序號為0，這時系統(tǒng)仍然處于放置焊盤的編輯狀態(tài)，可以繼續(xù)放置其它十一個焊盤。單擊鼠標右鍵或按鍵盤上的Esc鍵，即可結束放置焊盤。（4）設置焊盤的有關參數。（5）繪制元件封裝的外形輪廓。在TopOverlay標簽上將工作層切換到頂層絲印層，即TopOverlay層，然后執(zhí)行菜單命令“