Protel实验报告.docx

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Protel实验报告

Protel实验报告

一．实验目的

1.了解protel软件基本功能及实际操作方法；

2.掌握电路原理图设计和PCB图绘制基础和技能操作；

3.掌握PCB布线和布局的技巧以及注意问题；

4.原理图元件符号和PCB元件封装编辑技能；

5.培养实际电路图绘制和动手操作综合能力；

6.自己能够绘制电路原理图并可以对PCB进行合理布局

二．protel99SE简介

Protel99SE软件是PROTEL99SE汉化版，99SE是PROTEL

家族中目前最稳定的版本，功能强大。

采用了*.DDB数据库格式

保存文件，所有同一工程相关的SCH、PCB等文件都可以在同一

*.DDB数据库中并存，非常科学，利于集体开发和文件的有效管

理。

还有一个优点就是自动布线引擎很强大。

在双面板的前提下，

可以在很短的时间内自动布通任何的超复杂线路！

2.Protel99SE的系统组成

　　按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。

1.电路工程设计部分

电路原理设计部分（AdvancedSchematic99）：

电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。

本系统的主要功能是：

绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。

印刷电路板设计系统（AdvancedPCB99）：

印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。

本系统的主要功能是：

绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。

自动布线系统（AdvancedRoute99）：

本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。

三．设计过程

3.1原理图设计

protel99se电路板设计步骤:

　　一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。

电路原理图的设计

电路原理图的设计主要是protel99se的原理图设计系统（AdvancedSchematic）来绘制一张电路原理图。

在这一过程中，要充分利用protel99se所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。

3.1.1绘制简单电路图过程:

（1）设计图纸大小

　首先要构思好零件图，设计好图纸大小。

图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。

（2）设置protel99se/Schematic设计环境

　包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值。

（3）旋转零件

　用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。

（5）原理图布线

　利用protel99se/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。

（5）调整线路

　将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观。

（6）文件保存及打印输出

　最后的步骤是文件保存及打印输出。

3.2实验过程

3.2.1原理图设计

3.2.2PCB板规划

3.2.3网表生成/载入

3.2.4PCB板图

3.2.1实验原理图设计

设计步骤：

1.打开Proter99SE建立工程project。

2．建立schematicDocument文件。

3．加入所需元件。

原件封装属性：

电阻——AXIAL0.3

无极电容——RAD0.2

极性电容——RB.2/.4

芯片——DIP8/16/20

二极管——DIODE0.4

三极管——TO-92A

4．连接导线和总线，设置元件位号和规格，在部分元件和导线处加入标号。

5．Tools——>Anno给元件编号，双击需赋值的元件，一一赋值。

3.2.2PCB板规划

电路设计的最终目的是为了设计出电子产品，而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。

Protel99SE为设计者提供了一个完整的电路板设计环境，使电路设计更加方便有效。

应用Protel99SE设计印刷电路板过程如下：

（1）启动印刷电路板设计服务器

执行菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器（PCBDocument）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。

双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。

（2）规划电路板

根据要设计的电路确定电路板的尺寸。

选取KeepOutLayer复选框，执行菜单命令Place/Keepout/Track，绘制电路板的边框。

执行菜单Design/Options，在“SignalLager”中选择BottomLager，把电路板定义为单面板。

（3）设置参数

参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules，左键单击Routing按钮，根据设计要求，在规则类（RulesClasses）中设置参数。

选择RoutingLayer，对布线工作层进行设置：

左键单击Properties，在“布线工作层面设置”对话框的“PuleAttributes”选项中设置TodLayer为“NotUsed”、设置BottomLayer为“Any”。

选择WidthConstraint，对地线线宽、电源线宽进行设置。

（4）装入元件封装库

执行菜单命令Design/Add/RemoveLibrary，在“添加/删除元件库”对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，例如：

PCBFootprint，Transistor，GeneralIC，InternationalRectifiers等。

（5）装入网络表

执行菜单Design/LoadNets命令，然后在弹出的窗口中单击Browse按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件（扩展名为Net），如果没有错误，单击Execute。

若出现错误提示，必须更改错误。

（6）元器件布局

Protel99SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令Tools/AutoPlacement/AutoPlacer可以自动布局。

布局是布线关键性的一步，为了使布局更加合理，多数设计者都采用手工布局方式。

（7）自动布线

Protel99SE采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。

执行菜单命令AutoRouting/All，并在弹出的窗口中单击Routeall按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。

只要设置有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是100%。

设计好的元件需要放入PCB板中，所以我们需要规划一个大小适合的PCB板来盛放这些元件。

设计步骤：

1．建立文件PCBDocument文件并打开。

2．设置好原点，在keepoutlayer画出边框并排板自动布线

3.2.3PCB板图

1.元件后，我们可以把元件拖入边框之中再通过Tools--------AotoPlacement---------AotoPlacer来给元件排列位置，排列好后需要手工调整一下使得PCB板更加美观。

2.布好后就可以布线了，使用AotoRouteAll-----ALL打开Autoroutersetup选项可以在里面设置布线的要求，设置完成后点击RoutAll自动布线。

自动布线后通过手动布线进行修改不合理的地方，修改完成后存盘，至此PCB板制作基本完成。

四．设计中出现的问题

原理图中开始设计的运放的型号在仿真元件库中找不到。

要得到PCB板就要对各个原器件进行封装，一个原器件可以有不同的封装号，一个封装号也可以封装不同的原器件。

本次设计中，电源用DIP40封装（也可以用DIP4~39封装，数字表示的是管脚的数目），电阻用AXIAL0.3封装，电容用RAD0.2进行封装。

如果不对原器件进行封装，生成PCB板时会出现找不到原器件等一连串错误。

当原器件封装后，生成PCB板时出现找不到节点的错误，这是因为封装器件的管脚标号和原理图中对应原器件的管脚标号不同，此时只需要在PCB元件库中改变对应元件的管脚标号即可，也可以改sim.lib里面对应元件的管脚标号。

由于我设计的电路图很简单，在得到正确的PCB板后，先对原器件进行手动布局，然后再进行自动布线会比较方便，也使整个图看起来比较清楚。

五．总结

在这一周的EDA课程设计中我们使用了一款设计PCB板图的实用软件：

Protel99SE

我们通过老师的以前讲解和示范，学习了用该软件绘制电路原理图和PCB板元件装配图。

其中原理图的绘制是作为主要内容教学的。

在原理图的绘制过程中，需要我们对该软件的基本操作有比较全面的掌握。

包括文件的建立，各种库的调用，元件类型的查找，编辑，当没有适合我们调用的元件时还需创建新元件。

PCB板的设计过程中，我们要了解各元件的封装类型然后一一定义。

PCB板的设计过程中，一定要仔细核对每一个元件的封装类型，同时，在生成网表文件后，读取网表文件时需要检查有没有错误。

如果有错误一定不能急于导入，先检查各元件的配置和设定等，确定无错误了以后再导入PCB文件进行设计。

布线尽量科学，清晰。

让布线尽量合理。

同时在器件的位置设定上也要尽量集中并合理。

这样可以避免许多过长走线和不合理走线。

Protel是一个很有用的软件，经过这一门课的学习，我们对PCB板的设计制造过程有了一定的了解。

从刚开始对PROTEL的一无所知到现在课程设计的完成，学到了很多也很有成就感。

画元器件、原理图、封装、网表、PCB制作，每一个步骤都需要足够的耐心和仔细，还要有扎实的专业知识，比如，对89C51芯片及各个引脚功能的掌握、对数码管用法的了解、对键盘电路的运用等等。

最重要的是要有理论与实践相结合的思想。