《電子線路CAD》課后習(xí)題及答案

單元一習(xí)題答案

1.新建一個設(shè)有密碼的設(shè)計數(shù)據(jù)庫MyDesign.ddbo要求該設(shè)計數(shù)

據(jù)庫放在D盤下一個以“CAD練習(xí)”為名字命名的文件夾里，練習(xí)

數(shù)據(jù)庫的打開與關(guān)閉。

NewDesignDatabase3H

Location|Password|

電IProtel99SEstoresalldesigndocumentsinanintegrated

designdatabase.

Dependinguponthestoragetype,documentsareeither

storedinasingledesign

databaseorasstand-alonefilesandfoldersonyourdisk

DesignStoragel|MSAccessDatabase三］

MSAccesstypestoresalldesigndocumentsinasingle

MSAccessdatabase.

DatabaseFileNa|MyOesign.ddb

DatabaseLocation

DACAD練習(xí)

OK|Cancel|Help|

2.打開1題的設(shè)計數(shù)據(jù)庫，在Documents文件夾下創(chuàng)建一個原

理圖文件，命名為testSch；接著再創(chuàng)建一個印制電路板文件，命名

為test.PCB,分別啟動原理圖編輯器和PCB編輯器。

解：在Documents文件夾下創(chuàng)建的原理圖文件test.Sch和印刷電

路板文件test.PCBo

原理圖編輯器和PCB編輯器分別如下:

MMDesignExplorer-[D:\CADK\MyDesign.ddb]

」DesignExplorer?[D:\CAD練習(xí)'MyO—Sn/db]

9?改EtVJewBateQes6loot^ADRouteReportsWindowtH>

Ife彥。?PPSJfiiP：p+，00cc?

MyOcvigauldb|DocuMcnltXlEtPCB|

fM8/5Q?

，開蛤I'力e.doc-M...|.Rts苦素.d?！?單元一.doc-...I|?jctentwse3'ft；攸Hil~吸3只才舊；，亍05-21:10

3.將系統(tǒng)自帶例題Z80Microprocessor.Ddb中的CPU

Section.sch文件導(dǎo)出。再將該原理圖文件導(dǎo)入到1題所建的

數(shù)據(jù)庫中Documents文件夾下。

解：將CPUSection.sch文件導(dǎo)入到1題所建的數(shù)據(jù)庫中

Documents文件夾下的結(jié)果為：

4.在2題基礎(chǔ)上將原理圖文件test.Sch放入回收站，在將其恢復(fù)。

解：在瀏覽器管理窗口列表中用鼠標(biāo)左鍵按住原理圖文件

test.Sch并將其拖入回收站。結(jié)果如下圖。

打開回收站，在test.Sch文件上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Restore,即可恢

復(fù)該文件。

5.如何在不同類型的編輯器或相同類型的不同文件之間進(jìn)行切

換？

解：可在瀏覽器管理窗口列表中或文件編輯器窗口相應(yīng)文件標(biāo)

簽上單擊要打開的文件進(jìn)行切換。

單元二習(xí)題答案

1.答：

原理圖設(shè)計的一般步驟為：

①原理圖文件創(chuàng)建；

②原理圖編輯環(huán)境設(shè)置；

③元件放置及屬性修改；

④導(dǎo)線放置及屬性修改；

⑤原理圖電氣規(guī)則檢查；

⑥生成報表及打印輸出。

2.答：

由原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表由元件的申明和網(wǎng)絡(luò)的定義兩部分構(gòu)成。

元件的申明部分包含了：原理圖中元件類型、序號、封裝形式；網(wǎng)絡(luò)

定義部分包含元件之間的連接關(guān)系。

3.答：

應(yīng)設(shè)置原理圖界面的鎖定柵格。執(zhí)行Design-Options命令，適

當(dāng)修改對話框的“Grid”欄的“Snap”選項后的數(shù)值即可。

4.答:

電路繪圖工具中的“導(dǎo)線”具有電氣特性，一般繪圖工具欄中的

“直線”不具有電氣特性。

5.提示：

①新建原理圖文件，并將默認(rèn)名"sheetl.sch"更改為"原理圖

練習(xí)題1”；

②在原理圖瀏覽器的元件列表中找到RES2、DIODE元件并放

置到原理圖編輯界面中，同時分別修改這兩元件的序號為RI、D1,

元件值的大小為10K、33PF；

③選中元件R1,執(zhí)行Edit-Copy命令復(fù)制元件，執(zhí)行Edit-

Paste命令粘貼元件，然后撤銷選中，修改粘貼后元件的序號為R2、

R3o

④執(zhí)行Place-*Annotation命令或單擊繪圖工具欄上的相應(yīng)按

鈕，按Tab鍵，在彈出的對話框中可以設(shè)置文字內(nèi)容及文字的字體與

大小。

6.提

新建原理圖文件，并命名為“多級放大器電路.sch”,執(zhí)行Design

-Options命令,在彈出的對話框中設(shè)置圖紙的大?。桓鶕?jù)原理圖繪制

步驟繪制好原理圖后，利用全局方式修改元件序號和類型的字體、字

形、大小及導(dǎo)線寬度；執(zhí)行PlacefAnnotation命令或單擊繪圖工具

欄上的相應(yīng)按鈕，按Tab鍵，在彈出的對話框中可以設(shè)置文字內(nèi)容及

文字的字體、字形和大小。

結(jié)果如下圖所示。

+12V

R2R3R5

3K15K5K

C4

OVout

lOuF

T2

?iNPN

U4

5K

U6

多級放大器電路23F

7.提不：

方法同題（6）

結(jié)果如下圖所示。

.呼

8.提示：

方法同題(6)、(7)o

結(jié)果如下圖所示。

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖

單元三習(xí)題答案

1.答：

啟動原理圖元件庫編輯器的方法如下。

方法一：在原理圖編輯狀態(tài)下，選中原理圖瀏覽器中“元件列表

框”內(nèi)要修改的元件，再單擊下方的—典」按鈕；

方法二：執(zhí)行FilefNew命令，在彈出的“NewDocumentn對

話框中，選擇原理圖元件庫設(shè)計圖標(biāo)，單擊」U按鈕或雙擊圖標(biāo)；

方法三:執(zhí)行File-Open命令,打開原理圖元件庫所在的文件包。

2.答:

繪制復(fù)合元件的步驟如下。

①啟動原理圖元件庫編輯界面，并對繪制的復(fù)合元件命名；②繪

制第一個單元的圖形符號；③執(zhí)行PlacefNewPart命令或單擊電路

繪圖工具欄上的相應(yīng)圖標(biāo)，在新的元件庫編輯器界面中按照步驟②的

方法或利用復(fù)制粘貼第一個單元圖形符號的方法繪制第二個單元的

圖形符號；④按照步驟③的方法依次繪制剩下單元的圖形符號；⑤設(shè)

置元件描述；⑥保存。

3.答：

將自己創(chuàng)建的元件圖形符號應(yīng)用到電路原理圖中的方法如下。

當(dāng)電路原理圖與新建的元件在同一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件中時，方法

為:

①打開電路原理圖；

②再打開自己建的元件庫；

③單擊元件列表區(qū)域的上空J(rèn)按鈕。

當(dāng)電路原理圖與新建的元件不在同一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件中時，

方法為：

①打開電路原理圖；

②加載元件庫所在的設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件；

③放置所需要的元件。

4.提示：

執(zhí)行FilefNew命令，在彈出的窗口中選擇"SchematicLibrary

Document"圖標(biāo)并單擊」按鈕，再對新的元件庫命名。

5.提示：

(a)利用繪圖工具欄創(chuàng)建；(b)?(e)可以利用繪圖工具欄也可

以利用元件庫中的相似元件創(chuàng)建，元件庫中的相似元件依次為：8051、

4027、LM106、TRANSE

結(jié)果如下。

(a)數(shù)碼管(b)2051

■P1.0

JO

aP1.1P3.0(RXD)

22P1.2P3.1(TXD)

fbbP1.3P3.2(INT0)|

38_P1.4P3.3(INT1)

P1.5P3.7

￡工P1.6XTAL2

P1.7XTAL1

56

ddpP3.4(T0)RST/VPP

cipP3.5(T1)

(C)JK觸發(fā)器(d)放大器(e)變壓器

6.提示：

按照學(xué)習(xí)情景三的方法創(chuàng)建復(fù)合元件74LS00和74LS12,再將

創(chuàng)建的元件應(yīng)用到原理圖中。

結(jié)果如下。

74LS00

單元四習(xí)題答案

1.什么叫層次原理圖？說明層次原理圖的設(shè)計步驟。

答：層次原理圖就是將一個復(fù)雜的電路分為幾個功能模塊，再對

每個功能塊里的電路進(jìn)行細(xì)分，如果有必要再建立下一級的模塊，這

樣一層一層下去，形成的樹狀結(jié)構(gòu)電路。

自頂向下的層次原理圖設(shè)計方法的思路是：先設(shè)計主電路圖，再

根據(jù)主電路圖設(shè)計子電路圖；設(shè)計步驟為：

（1）在原理圖編輯狀態(tài)下創(chuàng)建一個以.prj為擴展名的原理圖文件

并打開原理圖編輯器。

（2）繪制方塊電路。

（3）放置方塊電路端口。

（4）連接各方塊電路。

（5）由方塊電路符號產(chǎn)生原理圖文件。

（6）模塊具體化，設(shè)計各子電路。

自底向上的層次原理圖設(shè)計思路是：先繪制各子電路圖，再產(chǎn)生

對應(yīng)的方塊電路圖。

2.如何在層次原理圖項目中迅速地找到某一方塊電路所對應(yīng)的子電

路？

答：

（1）打開方塊電路圖文件。

(2)單擊主工具欄上的成圖標(biāo)。

(3)在準(zhǔn)備要查看的方塊電路的端口上單擊鼠標(biāo)左鍵，即可切換到

該方塊圖對應(yīng)的子電路圖上。

3.用自頂向下的方法完成層次原理圖主電路及其中一個子電路。

答：主電路DPJ.pij和子電路mem.sch分別如下圖。

主電路DPJ.pij

「DesignExplorer-：g|x|

-EiteEdtYiewpaceQesignlootsSmJatePLDReportsfifndow

子電路mem.sch

4.用自底向上的方法設(shè)計圖

答：主電路圖及兩個子電路圖分別為:

二DesignExplorer

?Elie&3it^ewEtaoeDeshlootsSinxJ帷FLDReports聞rdcwtHp

^PP?It/?卬Y-￥0喀cc?

?X616Y：590CMSafle

主電路圖

-IftJxJ

ggnloofePLDEjects&p

，,、■：-人+?87，1111yl2「c2

LM^ercr|Btw?eSdi|

?OO.deM4PMOO.M質(zhì)?<nf4ne?Kh|

3g亦Desktcp

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子電路圖amplifier.sch

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子電路圖modulator.sch

單元五習(xí)題答案

1.答：

單面板是一面覆銅，而另一面沒有覆銅的電路板。覆銅的一面

用來布線和連線，另一面用來放置元件，單面板結(jié)構(gòu)簡單、沒有過孔、

成本低，被廣泛應(yīng)用。應(yīng)用于線路相對簡單、工作頻率較低的電子產(chǎn)

品，如收錄機、電視機、計算機顯示器等。

雙面板是兩面都覆銅的電路板，包含頂層和底層兩層，兩層都可

以布線，但一般元件放置在頂層，即頂層為元件面，另一面為焊錫層

面。雙面板的電路一般比單面板的電路復(fù)雜，含有金屬化過孔、成本

高，但由于兩層都可以走線，布線相對容易，應(yīng)用范圍很廣，像VCD

機、單片機控制板等均采用雙面板。

多層板是具有多個工作層的電路板，除了頂層、底層，還包括中

間層、內(nèi)部電源或接地層等，層與層之間的電氣連接通過元件引腳焊

盤和金屬化過孔來實現(xiàn)。多層板可布線層數(shù)多、走線方便，一般用于

復(fù)雜電路的設(shè)計，如計算機設(shè)備的主機板、存儲條、顯示卡等均采用

4或6層的電路板。

2.答:

PCB編輯器可以通過打開一個PCB文件來啟動，也可以通過新

建PCB文件來啟動。通過打開PCB文件來啟動PCB編輯器的方法:

執(zhí)行File-Open命令，打開設(shè)計數(shù)據(jù)庫（.ddb文件）；在設(shè)計管理器

中展開該文件，找到并單擊.PCB文件，就可以進(jìn)入PCB編輯器界面。

通過新建PCB文件來啟動PCB編輯器的方法：進(jìn)入Protel99SE系

統(tǒng)，新建一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件；在新建設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件中打開

“Documents”文件夾，然后執(zhí)行FilefNew命令,在彈出的“New

Document"對話框中選擇PCB設(shè)計文件圖標(biāo)；單擊按鈕或雙

擊圖標(biāo)就在“Documents”文件夾下新建了一個默認(rèn)名為“PCB1.PCB”

的文件；雙擊該文件，則進(jìn)入PCB編輯器的界面。

3.答：

針腳式封裝的引腳就是導(dǎo)線，在焊接過程中要將引腳從頂層通

過焊盤過孔穿過電路板，在底層進(jìn)行焊接。由于針腳式元件封裝焊盤

穿透每個工作層，因此其焊盤屬性設(shè)置工作層時設(shè)置為MultiLayer；

表面粘貼式封裝元件在焊接時，元件面與焊接面在同一層，焊盤沒有

過孔，因此在設(shè)置焊盤工作層時應(yīng)設(shè)置為單一板層，如TopLayer或

BottomLayero

常用的針腳式元件封裝有：AXIAL0.4、RAD0.2、DIP8等。

常用的表面粘貼式元件封裝有：0402、LCC16、SO-8等。

4.答：

元件封裝的序號與原理圖元件的序號相對應(yīng)；元件封裝的注釋

與原理圖元件的類型相對應(yīng)；元件封裝的焊盤序號（焊盤名稱）與原

理圖元件的引腳序號（引腳名稱）相對應(yīng)；元件封裝的名稱與原理圖

元件屬性高"Footprint”屬性相對應(yīng)。

5.操作題。

①提示：執(zhí)行File-New命令，在彈出的窗口中選擇“PCB

Documentn文件圖標(biāo)。

②提示：執(zhí)行DesignMechanicalLayers命令,添加Mechanical

Layer1和MechanicalLayer2,均設(shè)置成可見;執(zhí)行Design-*,LayerStack

Manager命令，添加MidLayerl、Midlayer2^InternalPlane1工作層,

按要求設(shè)置相對位置即可。

③提示：執(zhí)行ToolsfPreferences命令，切換到"Colors”標(biāo)簽，

設(shè)置各工作層的顏色。

④提示：執(zhí)行的菜單命令同題（2）,在彈出的窗口中進(jìn)行相應(yīng)的

操作。

⑤提示：在PCB編輯器界面的工作層標(biāo)簽中，單擊Mechanical

Layer1o

⑥提示：執(zhí)行Design-*Options命令,切換到“Layers”標(biāo)簽，設(shè)

置柵格間距及是否可見；切換到“Options”選項，設(shè)置可視柵格的

形狀、捕獲柵格的間距及電氣柵格。

⑦提示：執(zhí)行EditfOriginfSet命令設(shè)置當(dāng)前原點；執(zhí)行Tools

Preference命令，選擇"Display”標(biāo)簽，選中“Show”選項中的"Origin

Marker"復(fù)選框，設(shè)置當(dāng)前原點可見。

單元六習(xí)題答案

L答：

用PCB向?qū)б?guī)劃電路板的操作過程為：執(zhí)行FilefNew命令，

選擇"Wizards”標(biāo)簽;選擇uPrintedCircuitBoardWizards”（印制

電路板向?qū)В﹫D標(biāo)，單擊」LJ按鈕；單擊按鈕，選擇電路板的種類

CustomMadeBoard（選擇其他選項，直接采用系統(tǒng)預(yù)定義好的電路

板）；單擊他力＞按鈕，自定義電路板尺寸；單擊Next＞按鈕，設(shè)置電

路板的邊界尺寸；單擊按鈕，設(shè)置四個角的開口尺寸；單擊下力＞

按鈕，設(shè)置挖孔的尺寸和位置；單擊甌-按鈕，設(shè)置電路板的設(shè)計

信息；單擊重力＞」按鈕，設(shè)置電路板信號層的板層和類型；單擊乂四＞

按鈕，設(shè)置過孔的類型；單擊」ext］按鈕，設(shè)置元件類型；單擊Next＞

按鈕，設(shè)置最小的導(dǎo)線寬度、過孔外徑、過孔內(nèi)徑，相鄰走線間距；

單擊上J按鈕，確定是否保存為模板文件及模板文件的名稱和描述;

單擊如力）按鈕,在彈出的對話框中單擊匚恒庚口按鈕,電路板規(guī)劃完

畢。

2.答：

PCB板的電氣邊界應(yīng)該設(shè)置在KeepoutLayer（禁止布線層）。設(shè)

置PCB的電氣邊界是為了限制放置元件和布線的范圍。

3.答：

用自動布線方法繪制雙面PCB板需要的工作層及各個工作層的

作用如下。

①頂層(TopLayer)：放置元件和布線。

②底層(BottomLayer)：布線和焊接。

③頂層絲印層(TopOverLayer)：放置元件的輪廓，標(biāo)注和一

些說明文字。

④機械層(MechanicalLayers)：一般機械層1用于繪制電路板

物理邊界，即電路板的邊框，機械層4一般用于標(biāo)注尺寸和注釋。

⑤禁止布線層(KeepOutLayer)：確定電路板的電氣邊界。

⑥多層(MultiLayer)：放置焊盤和過孔。

4.提示:

步驟：繪制好電路板的邊框(這里用電路板電氣邊界代替物理邊

界)，由原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表，導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表，自動布局布線。

結(jié)果：

5.提示:

按照元件屬性列表繪制好電路原理圖，生成網(wǎng)絡(luò)表，繪制電路板

電氣邊界和物理邊界，導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表，自動布局布線。

結(jié)果如下。

單元八習(xí)題答案

1,建立元器件封裝庫文件，該文件命名為PCBLIB.LIB。在該文

件中手工繪制如圖8?28所示的DIP元件，并將該元件命名為PCB?OL

其中要求：

焊盤：HoleSize為44mil；X-Size為80mil；Y-Size為80mil；

半圓?。喊霃?5mil；線寬為6mil；

頂層絲印層導(dǎo)線寬：6milo

答：焊盤放在多層(Multilayer),尺寸按題目要求，其結(jié)果如下：

:

D:\CAD縱“1

M/0?9lgn44b(McvncnltLPCUUBLU|r

T

7

G

e

n

2.在1題所建的封裝庫文件中建立如圖8-29所示的表貼元件,

并將該元件命名為PCB?02。其中要求

焊盤：X-Size為lOOmil；Y-Size為30mil；

頂層絲印層導(dǎo)線寬為15milo

答：焊盤放在頂層(Toplayer),尺寸按題目要求，其結(jié)果如下：

.DesignExplorer

?E)leEd<Wew段ilodsBeportsbeb

隹今Q3PP@&八二口+IICe2

LxH*erOr***ePCBUb|二D:\CAD練習(xí)\MyDeslgn.djb

MyOc，Wn,9|Dod“l(fā)BLPC?I81IB

單元九習(xí)題答案

L繪制接口電路原理圖。利用自動布局、自動布線的方法將該電

路設(shè)計為雙面板。電路板尺寸為2000milX1500miL印制電路板四個

頂角上設(shè)置4個定位孔，定位孔的直徑為80