《电子EDA》上机实训指导.docx
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《电子EDA》上机实训指导
《电子EDA》上机实训指导
一、课程的性质和任务
电子线路CAD是高等和中等职业学校电子信息类专业的一门主干课程，其主要任务是使学生掌握电子线路CAD的基本概念和基本操作技能，培养学生利用电子线路CAD软件进行原理图绘制和PCB板制作的基本技能，为适用电子线路CAD绘图员和一线制板岗位打下基础。
本课程是电子线路CAD的Protel版本，本课程的教学目标是使学生能运用所学的电子线路CAD知识和技能，根据实际电路创建、绘制原理图和原理图元件，根据实际要求制作实用的PCB板和PCB封装元件，根据需要进行简单原理图的仿真，使学生达到中级电子线路CAD绘图员的工作水平。
二、教学提要、课程内容、教学要求
1.教学提要
（1）重点内容
本课程的重点内容为工程和设计文件的创建和保存，原理图元件的放置和属性修改，原理图连线和编辑，电源和接地符号的放置，原理图元件的创建、编辑和调用，理解网络标号和总线的概念，掌握网络标号、总线、总线分支的绘制方法。
掌握层次性原理图的绘制方法，以及原理图的打印和报表生成。
理解元件封装和层面的概念，理解元件封装、原理图元件引脚、实际元件管脚之间的对应关系。
掌握常用元件的引脚封装，以及元件封装的引用方法。
掌握利用向导规划电路板。
利用更新的方法载入元件引脚封装和网络。
PCB元件的布局和调整，PCB布线和其它设计规则的设置，自动布线和手工修改导线。
掌握添加覆铜、补泪滴、安装孔、连接端点的方法。
掌握PCB元件的制作、编辑和引用。
PCB板的打印输出。
（2）难点内容
本课程的难点内容为理解层次性原理图以及绘制方法，元件的阵列粘贴和全局修改方法。
理解PCB板的各层面，以及各层面和实际电路板对象的对应关系。
手工规划PCB板，手工制作PCB元件引脚封装。
根据各种实际元件选择合适的引脚封装。
按照安装工艺和电气特性要求进行元件布局。
按照电气特性要求进行导线的手工调整和修改。
多层板的含义和制作方法，内电层的含义和分割方法。
PCB板的检错和违规对象修改。
2.课程内容和教学要求
基础模块
第1章ProtelDXP基本概念
1.理解电子线路CAD的基本概念，了解ProtelDXP的发展过程和特点。
2.掌握ProtelDXP的安装、启动和关闭。
3.了解ProtelDXP主窗口的组成和各部分的作用。
4.掌握ProtelDXP工程和文件的新建、保存、打开。
第2章绘制三端稳压电源原理图
1.理解原理图的一般设计流程和基本原则。
2.掌握原理图图纸的设置方法。
3.了解原理图模板的制作和调用。
4.掌握原理图库的添加和移除。
5.掌握原理图元件的放置、位置调整、属性设置、删除、复制、粘贴、选取操作方法。
6.掌握原理图元件的连线方法，节点放置方法。
7.掌握电源和接地符号的放置方法。
8.了解元件的阵列粘贴方法。
第3章创建原理图元件
1.掌握原理图元件的查找方法。
2.掌握原理图元件的编辑方法。
3.掌握原理图元件的创建方法。
4.了解在ProtelDXP中使用Protel99SE元件库的方法。
第4章绘制U盘原理图
1.理解层次性原理图的基本概念。
2.掌握方块电路的绘制和端口的设置方法。
3.掌握层次性原理图的绘制方法。
4.理解总线、总线分支、网络标号的作用。
5.掌握总线、总线分支、网络标号的绘制方法。
6.掌握工程的编译和查错方法。
7.掌握原理图元件的打印和报表生成。
第5章绘制多路数据采集系统原理图
1.理解层次性原理图的基本概念。
2.掌握方块电路的绘制和端口的设置方法。
3.掌握层次性原理图的绘制方法。
第6章印制电路板基础
1.了解印制电路板的种类和结构。
2.理解ProtelDXP编辑器中层面的概念；
3.掌握PCB编辑器中显示层面的设置方法。
4.理解元件封装的含义；掌握常用元件的封装；能根据实际元件选用合适的封装。
5.了解印制电路板的整体制作过程。
第7章三端稳压电源PCB板设计实例
1.掌握PCB元件引脚封装的更改方法。
2.掌握利用向导规划电路板的方法。
3.掌握引脚封装和网络的载入的方法。
4.掌握元件布局的方法。
5.理解主要布线规则的含义。
掌握主要布线规则的设置方法，自动布线的操作方法。
第8章PCB板的编辑和完善
1.掌握载入引脚封装和网络时常见错误的修改和排除方法。
2.理解手工修改导线的必要性和操作方法。
3.了解添加电源端点的方法。
4.掌握添加文字标注和尺寸标注的方法。
5.掌握添加安装定位孔、覆铜区的方法。
6.了解数字电路PCB板制作过程的常见错误和排除方法。
第9章创建PCB元件引脚封装
1.理解为什么要自制PCB元件引脚封装。
2.掌握创建PCB引脚封装库文件的方法。
3.掌握PCB元件引脚封装的编辑方法。
4.掌握利用向导和手工二种方法创建PCB元件引脚封装。
第10章单片机数据采集系统PCB板制作
1.了解手工绘制电路板边框的方法。
2.掌握自制元件库的添加和自制封装元件的调用方法。
3.理解补泪滴的目的；掌握补泪滴操作方法。
4.掌握PCB板DRC操作方法和违规错误的排除方法。
选用模块
第11章U盘PCB板设计
1.理解多层板的含义，掌握多层板的创建方法。
2.理解内电层的含义，内电层的属性设置和分割方法。
3.掌握常用SMT元件的引脚封装。
4.掌握SMT元件引脚封装的制作方法。
5.掌握手工修改导线的常用方法。
第12章电路板综合设计实例
1.培养制作电路板的实用技能，积累一定的电路板制作经验。
第13章电路仿真
1.理解电路仿真的基本概念。
2.理解电路仿真的基本操作步骤。
3.了解电路仿真的仿真类型和作用；
4.掌握瞬态仿真分析、参数扫描、交流小信号分析的设置和操作方法。
实践性教学模块
（一）基本实验
上机实训一:
安装和初步使用ProtelDXP
1.掌握ProtelDXP的安装、启动和关闭。
2.了解ProtelDXP主窗口的组成和各部分的作用。
3.掌握ProtelDXP工程和文件的新建、保存、打开。
上机实训二:
绘制单管放大电路原理图
1.掌握原理图图纸的设置方法。
2.掌握原理图元件的放置、位置调整、属性设置、删除、复制、粘贴、选取操作方法。
3.掌握原理图元件的连线方法，节点放置方法。
4.掌握电源和接地符号的放置方法。
5.了解元件的阵列粘贴方法。
上机实训三:
绘制变压器的原理图元件
1.掌握原理图元件的编辑方法。
2.掌握原理图元件的创建方法。
上机实训四:
绘制单片机数码管显示电路原理图
1.掌握方块电路的绘制和端口的设置方法。
2.掌握层次性原理图的绘制方法。
3.掌握总线、总线分支、网络标号的绘制方法。
4.掌握工程的编译和查错方法。
5.掌握原理图元件的打印和报表生成。
上机实训五:
绘制数码抢答器层次性原理图
1.掌握方块电路的绘制和端口的设置方法。
2.掌握层次性原理图的绘制方法。
上机实训六:
浏览PCB元件管脚封装
1.掌握PCB编辑器中显示层面的设置方法。
2.掌握常用元件的封装；能根据实际元件选用合适的封装。
上机实训七:
制作单管放大电路PCB板
1.掌握利用向导规划电路板的方法。
2.掌握引脚封装和网络的载入的方法。
3.掌握元件布局的方法。
4.掌握主要布线规则的设置方法，自动布线的操作方法。
上机实训八:
单管放大电路PCB板改进和完善
1.掌握手工修改导线的操作方法。
2.了解添加电源端点的方法。
3.掌握添加文字标注和尺寸标注的方法。
4.掌握添加安装定位孔、覆铜区的方法。
上机实训八:
制作开关变压器的管脚封装
1.掌握创建PCB引脚封装库文件的方法。
2.掌握PCB元件引脚封装的编辑方法。
3.掌握利用向导和手工二种方法创建PCB元件引脚封装。
上机实训九:
制作数码抢答器PCB板
1.掌握自制元件库的添加和自制封装元件的调用方法。
2.掌握补泪滴操作方法。
3.掌握PCB板DRC操作方法和违规错误的排除方法。
（二）选做实验
同步八进制加法计数器电路仿真
1.掌握瞬态仿真分析、参数扫描、交流小信号分析的设置和操作方法。
三、教学建议
（1）教学方法
在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。
在教学中要积极开展多媒体等现代化教学手段，以及边教边练的教学方式，以达到良好的教学效果。
有些内容，如PCB引脚封装、PCB板结构等，可以给学生展示一些实际元件和实际电路板产品，以增加学生的感性认识，便于理解、掌握PCB板的相关知识，有条件的学校甚至可以到电路板厂家参观、实习。
加强实践教学，适当增加实验内容。
有条件的学校可安排一周左右时间进行综合实习，提高学生的实际制板能力。
（2）考核办法
要注意改革考核手段与方法，可以通过课堂提问、学生作业、平时测验、实验及考核情况综合评价学生成绩。
四、教学时间分配
序号
课程内容
合计
讲授
实验与实训
机动
1
ProtelDXP基本概念
4
2
2
2
绘制三端稳压电源原理图
6
3
3
3
创建原理图元件
4
2
2
4
绘制U盘原理图
6
4
2
5
绘制多路数据采集系统原理图
4
2
2
6
印制电路板基础
4
2
2
7
三端稳压电源PCB板设计实例
6
3
3
8
PCB板的编辑和完善
6
3
3
9
创建PCB元件引脚封装
4
2
2
10
单片机数据采集系统PCB板制作
6
3
3
11
U盘PCB板设计（选做）
4
2
2
12
电路板综合设计实例（选做）
4
2
2
13
电路仿真（选做）
4
2
2
机动
4
0
0
总计
4
注：
以上课时分配仅供参考，教学中可根据教学的安排再做调整。
株洲生物工程中专电子EDA（ProtelDXP）实训报告
（一）
班 级
项目组号
机位号
姓 名
实 训
名 称
绘制三极管基本放大电路原理图
实 训
目 标
１、熟悉ProtelDXP的界面环境
２、学会创建PCB工程文件和电路原理图文件
３、运用原理图编辑器设计三极管基本放大电路原理图
实 训
任 务
设计单管共射放大电路原理图
要求：
１、用如上元件编号；
２、显示元件参数；
３、不显示元件注释
实训
过程
一、检查机器是否正常（正常打√，不正常填写好情况，并报告老师）
显示器
主机
键盘
鼠标
系统
卫生
二、实训步骤：
１、启动ProtelDXP,熟悉界面环境
２、创建成PCB工程文件方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【PCBProject】
３、保存PCB工程文件方法：
执行菜单命令【File】/【SaveProject】
文件名：
三极管基本放大电路.PrjPCB（事先用自己名字在E盘中建一文件夹，并将工程文件保存在该文件夹中）
5、创建电路原理图文件方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic】
6、保存原理图工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【Save】
文件名：
三极管基本放大电路.SchDOC
7、打开原理图元件库面板，熟悉原理图元件
8、放置元件，调整、布局
9、连接电路
10、修改元件属性11、保存文件。
三、实训考核
序号
一
二
三
四
五
六
总分
项目
纪律
卫生
财产
态度
团队协作
作品
分值
10
10
10
10
10
50
100
得分
实训
结束
检查器材、卫生完好方可下课
株洲生物工程中专电子EDA（ProtelDXP）实训报告
（二）
班 级
项目组号
机位号
姓 名
实 训
名 称
绘制OTL功率放大电路原理图
实 训
目 标
1、学会创建PCB工程文件和电路原理图文件
2、运用原理图编辑器设计OTL功率放大电路原理图
实 训
任 务
设计OTL功率放大电路原理图
要求：
１、用如图元件编号；
２、显示元件参数；
３、不显示元件注释
实训
过程
一、检查机器是否正常（正常打√，不正常填写好情况，并报告老师）
显示器
主机
键盘
鼠标
系统
卫生
二、实训步骤：
１、启动ProtelDXP,熟悉界面环境
２、创建成PCB工程文件
方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【PCBProject】
３、保存PCB工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【SaveProject】
（用自己名字在E盘中建一文件夹）
文件名：
OTL功率放大电路.PrjPCB
4、创建电路原理图文件
方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic】
６、保存原理图工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【Save】
文件名：
OTL功率放大电路.SchDOC
７、打开原理图元件库面板，熟悉原理图元件
８、放置元件，调整、布局
９、连接电路
10、修改元件属性
11、保存文件。
三、实训考核
序号
一
二
三
四
五
六
总分
项目
纪律
卫生
财产
态度
团队
协作
作品
分值
10
10
10
10
10
50
100
得分
实训
结束
检查器材、卫生完好方可下课
株洲生物工程中专电子EDA（ProtelDXP）实训报告（三）
班 级
项目组号
机位号
姓 名
实 训
名 称
绘制三端稳压电源电路原理图
实 训
目 标
1、运用原理图编辑器设计三端稳压电源电路原理图
2、学会填写标题栏
实 训
任 务
设计三端稳压电源电路原理图
要求：
１、用如图元件编号；（下图一）
２、显示元件参数；
３、不显示元件注释 ，要填写相应文字
４、填写标题栏（下图二）
５、原理图纸型设置为B、工作区颜色选用浅绿色、方向设置为水平方向
图
（一）
图
（二）
实训
过程
一、检查机器是否正常（正常打√，不正常填写好情况，并报告老师）
显示器
主机
键盘
鼠标
系统
卫生
二、实训步骤：
１、启动ProtelDXP,熟悉界面环境
２、创建成PCB工程文件方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【PCBProject】
３、保存PCB工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【SaveProject】
文件名：
三端稳压电源电路.PrjPCB
4、创建电路原理图文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic】
5、保存原理图工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【Save】
文件名：
三端稳压电源电路.SchDOC
6、设置图纸：
纸型设置为B、工作区颜色选用浅绿色、方向设置为水平方向
7、打开原理图元件库面板，找到相应元件
8、放置元件，调整、布局
9、连接电路
10、修改元件属性
11、输入文字
12、填写标题栏
13、保存文件。
三、实训考核
序号
一
二
三
四
五
六
总分
项目
纪律
卫生
财产
态度
团队协作
作品
分值
10
10
10
10
10
50
100
得分
实训
结束
检查器材、卫生完好方可下课
株洲生物工程中专电子EDA（ProtelDXP）实训报告（四）
班 级
项目组号
机位号
姓 名
实 训
名 称
绘制直流稳压电源电路原理图
实 训
目 标
1、运用原理图编辑器设计直流稳压电源电路原理图
2、学会原理图模板的制作与调用 3、学会添加文字与图形
实 训
任 务
设计直流稳压电源电路原理图
要求：
１、用如图元件编号；显示元件参数；要填写相应文字和图形
2、制作如下标题栏所示的原理图模板
3、原理图纸型设置为B、工作区颜色选用浅绿色、方向设置为水平方向
实训
过程
一、检查机器是否正常（正常打√，不正常填写好情况，并报告老师）
显示器
主机
键盘
鼠标
系统
卫生
二、实训步骤：
１、启动ProtelDXP
２、制作原理图模板
（1）、创建电路原理图文件：
【File】/【New】/【Schematic】
（2）、设置图纸、隐藏标题栏；方法 ：
执行【Design】/【Options】菜单命令，弹出图纸属性对话框，取消【TitleBlock】复选框的选中状态，则图纸右下方不显示原标题栏。
（3）、绘制模板表格：
选择绘图工具栏中的直线工具，按【Tap】按键设置好直线属性，在原理图右下方绘制模板表格。
（4）、添加文字
（5）、保存模板：
执行【File】/【SaveCopyAs…】菜单命令，在保存文件对话框，输入保存文件名：
我的模板.dot，并在保存文件类型中选择原理图模板类型“AdvancedSchematicTemplateBinary（*.dot）”。
３、创建、保存PCB工程文件：
文件名：
直流稳压电源电路.PrjPCB
４、创建、保存电路原理图文件：
文件名：
直流稳压电源电路.SchDOC
５、调用原理图模板：
执行菜单命令【Design】/【Template】/【SetTemplateFileName…】，弹出打开文件对话框，选择原保存的模板文件“我的模板.dot”，点击【打开】按钮，弹出选择模板应用范围对话框。
点击OK按钮，产生添加了自制模板的原理图文件；
６、原理图设置：
纸型设置为B、工作区颜色选用浅绿色、方向设置为水平方向；
7、打开原理图元件库面板，找到相应元件；
8、放置元件，调整、布局；9、连接电路；10、修改元件属性；
11、输入文字及波形图；12、填写标题栏；13、保存文件。
三、实训考核
序号
一
二
三
四
五
六
总分
项目
纪律
卫生
财产
态度
团队协作
作品
分值
10
10
10
10
10
50
100
得分
实训
结束
检查器材、卫生完好方可下课
株洲生物工程中专电子EDA（ProtelDXP）实训报告（七）
班 级
项目组号
机位号
姓 名
实 训
名 称
绘制声控变频电路
实 训
目 标
1、掌握元件的自动编号
2、掌握全局编辑的方法
实 训
任 务
要求：
１、创建声控变频电路原理图文件（详见附图）
２、设置图纸：
纸型设置为B、工作区颜色选用浅绿色、方向设置为水平方向
３、按图所示元件编号对元件进行自动编号
４、利用全局编辑的方式：
（１）不显示元件参数和元件注释
（２）显示元件编号，字体为“TimesNewRoman、红色、16号、粗斜体”
一、检查机器是否正常（正常打√，不正常填写好情况，并报告老师）
显示器
主机
键盘
鼠标
系统
卫生
二、实训步骤：
１、启动ProtelDXP
２、创建成PCB工程文件方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【PCBProject】
３、保存PCB工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【SaveProject】
文件名：
声控变频电路.PrjPCB
４、创建电路原理图文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic】
５、保存原理图工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【Save】
文件名：
声控变频电路.SchDOC
６、设置图纸：
纸型设置为B、工作区颜色选用浅绿色、方向设置为水平方向
７、打开原理图元件库面板，找到相应元件
８、放置元件，调整、布局
９、连接电路
10、元件自动编号
11、全局编辑：
（１）不显示元件参数和元件注释
（２）显示元件编号，字体为“红色、16号、粗斜体”
12、保存文件。
（集成运放LF356N在STMicroelectronics\STOperationalAmplifier.Intlib
555定时器NE555P在TexasInstruments\TIAnalogTimerCircuit.Intlib）
三、实训考核
序号
一
二
三
四
五
六
总分
项目
纪律
卫生
财产
态度
团队协作
作品
分值
10
10
10
10
10
50
100
得分
实训
结束
检查器材、卫生完好方可下课
株洲生物工程中专电子EDA（ProtelDXP）实训报告（六）
班 级
项目组号
机位号
姓 名
实 训
名 称
浏览PCB元件引脚封装
实 训
目 标
1、掌握PCB文件的创建方法；2、浏览熟悉常用元件的封装
3、学会在PCB图纸中放置元件封装。
实 训
任 务
要求：
１、掌握PCB文件的创建方法；
２、浏览熟悉常用元件的封装，并在PCB图纸中放置如下图所示引脚封装
实训
过程
实训
过程
一、检查机器是否正常（正常打√，不正常填写好情况，并报告老师）
显示器
主机
键盘
鼠标
系统
卫生
二、实训步骤：
１、启动ProtelDXP
２、创建成PCB工程文件
方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【PCBProject】
３、保存PCB工程文件：
方法：
执行菜单命令【File】/【SaveProject】
（用自己名字在E盘中建一文件夹）
文件名：
浏览封装.PRJPCB
4、创建印制电路板原理图文件（PCB）
方法：
执行菜单命令【File】/【New】/【PCB】
升级会员 