实训报告Word文档下载推荐.docx

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12快速生成元器件类。

13创建计算机辅助制造文件CAM输出文件，包括NC钻孔报表文件及BOM文件。

14强大的电路图层面管理功能，可以让用户创建各种多面板。

1.1.4印刷电路图PCB的特点

1PCB可支持设计层数为32层、板图大小为（2540mm*2540mm）或（100mil*100mil）的多层线路板。

2丰富而灵活的编辑功能。

3强大的设计自动化功能。

4在线的库编辑和完善的库管理。

1.1.5Protel运行环境

1.建议硬件基本配置

CPUPentiumⅡ300MHz以上；

内存128MB；

显示器1024×

768像素。

2.操作系统

MicrosoftWindowsNT4.0或以上版本（含中文版）。

MicrosoftWindows95/98/2000或以上版本（含中文版）。

1.2原理图设计基础

1.2.1电路原理图的设计步骤

在Protel99SE中，设计电路板最基本过程有以下3个步骤：

1.电路原理图的设计

电路原理图的设计主要是利用Protel99SE中的原理图设计系统AdvanceSchematic99来绘制一张电路原理图。

在这一部中，可以充分利用其所提供的各种原理绘图工具、丰富的在线库、强大的全局编辑能力以及便利的电气规则检查,来达到设计目的。

2.产生网络表及其他报表

网络表是电路板自动布线的灵魂,也是原理图设计与印制电路板设计的主要接口。

网络表可以从电路原理图中获得,也可以从印制电路板中提取。

其他报表则存放了原理图的各种信息。

3.印制电路电路板的设计

印制电路板设计是电路设计的最终目标.利用Protel99SE的强大功能实现电路板的版面设计,完成高难度的布线以及输出报表等工作。

概括地说,整个电路板的设计过程先是编辑电路原理图,并且生成网络表,然后进行布局,再人工布线或根据网络表进行自动布线.前面谈到的这些内容都是设计中最基本的步骤。

在此补充一下,原理图设计完成后,我们可用电路信号仿真进行验证调整,电路信号仿真是原理图设计的扩展,为用户提供一个完整的从设计到验证的仿真设计环境。

它与Protel99SE原理图设计服务器协同工作以提供一个完整的前端设计方案。

除此以外,用户还可以用Protel99SE的其它服务器,如创建、编辑元器件和零件封装库等。

1.3进行电路原理图绘制的操作步骤

1.3.1Protel99SE的界面介绍

进入Protel99SE

从桌面鼠标双击图标

进入Protel99SE主窗口。

如图1.1所示

图1.1基本屏幕

1.3.2Protel99SE的菜单栏

1.File菜单

主要用于文件的管理,包括文件的打开、新建等.选项及功能如下:

（1）New新建一个空白文件,文件的类型为综合型数据库,格式“ddb”.

（2）Open打开并装入一个已经存在的文件,以便进行修改.

（3）Exit退出Protel99SE.

2.View菜单

用于切换设计管理器、状态栏、命令行的打开与关闭，每项均为开关量，鼠标单击一次，其状态改变一下。

3.Help菜单

用于打开帮助文件。

1.3.3新建文件夹

如图1.2在Protel99SE主窗口中，单击菜单File-New,弹出“新建设计数据库”对话框

图1.2单击菜单File-New

如图1.3所示。

在该对话框中，DesignStorageType选项表示数据库形式，默认选择是MSAccessDatabase（数据库形式）；

DatabaseFileName选项表示数据库文件名；

点击Browse…按钮，可选择文档放置路径，点击OK按钮确认，关闭该对话框，并弹出窗口，如图1.4所示

图1.3保存途径

图1.4生成文件

双击文件夹Documents，进入该文件夹，单击菜单File-New，在弹出的“新建文件类型选择”对话框中，如图1.5所示，选中SchematicDocument图标，以建立一个原理图文件（.Sch）。

点击OK按钮。

图1.5进入界面

回到Proetl99SE窗口后，修改原理图文件名，然后双击该文件图标，进入原理图设计窗口，如图1.6所示。

图1.6原理图界面

1.4绘制电路原理图

如绘制下图1.7所示。

图1.7绘制图形

1.4.1设置图纸

Protel99SE默认的图纸尺寸是B型图纸，这里以A4为例。

在如图1.8所示，在画图区下点击鼠标右键。

图1.8设置图纸

会出现图1.9所示，单击DocumentOptions…后出现图1.10所示，在它上面可以改图纸大小。

图1.9单击进入图1.10改图纸

1.4.2添加仿真元器件库

在设计电路原理图时，要先装入元器件库，然后才能在元器件库中取出元器件将其放入图纸中。

步骤1：

首先在设计管理器中选择Browse.Sch页面，如图1.11所示。

在该页面的Browse区域中的下拉框中选择Libraries。

步骤2：

单击Add/Remove按钮，在弹出的窗口上部搜索下拉框中，选择Protel99SE所在的文件夹，再选择路径：

Protel99SE文件夹/Libraries\Sch,在元器件库显示窗口找到Sim，如图1.12所示，单击窗口下部的Add按钮，就可以看到在窗口中的SelectedFiles区域将显示仿真元器件库Sim的路径，最后单击OK按钮，添加完毕。

图1.11寻找元件图1.12添加sim

此时在Browse.Sch标签的元器件库列表中，会发现MySchLib.lib，表示该库已经被加载，其中的元器件可以被使用了。

在Protel99SE中有如下仿真元器件库：

7SEGDISP.Lib：

七段数码管库。

74xx.Lib：

通用74系列数字集成电路库。

BJT.Lib：

双极型三极管。

BUFFER.Lib：

缓冲器库。

CAMP.lib：

电流放大器库。

CMOS.Lib：

CMOS数字集成电路库。

DIODE.Lib：

二极管库。

REGOLATOR.Lib：

稳压电源库。

包括7805，7812，LM317，TL431。

RELAY.Lib：

继电器库。

SCR.Lib：

晶闸管库。

SimulationSymbols.lib：

基本仿真元器件库。

包括电阻，电容，电感，各种电源等。

TIMER.Lib：

时基电路库。

TUBE。

Lib：

电子管库。

UJT.lib：

单结晶体管库。

TRIAC.lib：

双向晶闸管库。

SWITCH.lib：

开关元器件库。

OPAMP.lib：

运算放大器库。

JFET.lib：

结型场效应晶体管。

选择SimulationSymbols/.lib，查看基本仿真元器件。

CAP：

电容。

CAP2：

电解电容。

INDUCTOR：

电感。

RES：

电阻。

VSRC：

直流电压源。

VSIN：

正弦电压源。

VPULSE：

脉冲电压源。

1.4.3选取、放置元器件

步骤

（1）：

在BrowseSch标签中选择对象。

单击加载库列表中的MySch.lib,则其包含的元器件名出现在元器件列表框中，单击选定电阻RES。

步骤

（2）：

放置对象。

在选定对象后，单击Place按钮，移动鼠标至工作区。

在合适的位置单击，则该元器件被放置在图纸上，右击退出放置状态。

常见元件的识别

1电阻

（1）按电阻上的色标读出电阻的阻值。

（2）用万用表测量电阻的“阻值”，并与读数加以比较。

2电位器

（1）看“标称值”。

（2）用万用表测量电位器的阻值，要求阻值必须连续变化。

3电容

（1）用三用表测量电容电阻。

其中，磁片电容的电阻必须为无穷大,电解电容的电阻要求在兆欧以上。

（2）电容管脚较短的一端是负极。

4二极管

（1）用万用表测量单向导通电压（硅管：

0.7V，锗管：

0.2V）。

（2）看二极管是光标有彩色圆圈（蓝/白/黑）的一端是负极。

5三极管

（1）用万用表HFE档测量电压放大系数。

（2）管脚顺时针方向依次为:

EBC/BCE。

6发光二极管:

用万用表测量到同电压（1.6V），而且二极管亮灯。

7集成芯片的检验。

1.4.4元器件布局

布局原则

布局原则应该是以核心器件为基准，合理分散，间距得当，便于连线。

布局的基本操作

在布局过程中，将应用到元器件对等的选定、移动、旋转等操作。

（1）选定操作

选定一个对象。

拖动鼠标，利用其画出的矩形框围住这个元器件对象，默认情况下，其四周会出现黄色的矩形框，表示该元器件被选定。

选定区域内对象。

利用其画出的矩形框围住这个区域，则区域内所有对象处于选定状态。

（2）取消选定

取消选定就是撤销元器件的选定状态。

最直接的方法是单击主工具栏的图标

，则会取消所有元器件的选定状态。

（3）移动对象

移动一个对象。

单击该对象图形符号，并拖动鼠标，则可以实现该元器件的移动操作。

移动多个对象。

首先选定这几个对象，让后拖动其中任意一个对象，则被选定的对象，将一起移动。

（4）旋转对象

由于电路布局和连线的需要，旋转对象是必要的。

单击对象并按住鼠标左键不放，按“X”键，实现水平翻转；

按“Y”键，实现垂直翻转；

按空格键，实现90°

的旋转。

如图1.13所示。

图1.13旋转

1.4.5删除对象

在放错元器件时，单击放错元器件选中，点击键盘上的“DELETE”键就删除该放错的元件了。

1.4.6连线

（1）进入画线状态

选择菜单View-Toolbars-WiringTools打开画线工具栏，单击画线工具栏的图标

进入画线状态，此时出现十字光标。

（2）画线

移动十字光标指导线起点（如某个元器件的引脚处），在十字光标的中心出现一个黑色的圆点，表明导线起点已经确定，点击鼠标，则画下起点。

向导线终点位置移动鼠标，当移动鼠标至导线终点出，在十字光标中心再次出现黑色圆点后，单击鼠标，则画下了该断导线。

如图1.14

画起点画终点画线完成

图1.14画线

1.4.7修改属性以修改电阻为例：

双击电阻的图形符号，打开其属性对话框，如图1.15所示。

在该属性框中，LibRef选项表示该对象在元器件库中的名称；

Footprint选项表示该对象的封装形式；

Desional选项表示该对象的标号；

PartType选项表示元器件的标称值或型号；

SheetPath选项表示对象所在的电路；

Part选项表示对象功能单元的序号；

Selection选项表示该对象是否被选定；

HiddenPins选项表示是否显示被隐藏的引脚。

电阻，电解电容，直流电压源等元器件具有欧洲图形，可以在元器件属性设置窗口的图形（GraphicalAttlrs）设置页面将图形模式（Mode）从（Normal）转换成DeMorgan。

如图1.16所示。

图1.5改变元件性能

图1.16元件性能

1.5元件规则检查

一般情况下，ERC检查采用默认选项及其设置。

这里采用默认设置。

1.5.1启动“ERC”

单击菜单Tools-ERC...,打开“ERC”设置对话框，如图1.17、1.18所示。

单击OK按钮自动进行ERC检查，并生成检查报告，扩展名为.Erc。

图1.17ECR检查

如对图1.18进行检查：

图1.18进行检查

单击菜单Tools-ERC...,点击OK按钮，开始电气规则检查，并生成检查报告如图1.19所示。

图1.19生成检查报告

1.5.2分析检查报告内容

该报告内容显示，原理图无错误存在。

1.5.3修改错误

若检查有错误，则回到原理图中，会发现发生错误的地方有红色的标记

。

将错误处修改然后重新进行ERC，报告显示没有错误，如图1.19所示。

1.6创建网络表

网络表是连接原理图与PCB的纽带。

网络表是一种文本格式的文件。

网络表的内容是由两个部分组成的，第一部分是元器件描述段，其中以“[”和“]”符号作为开头和结尾，描述一个元器件的标号、封装、标称值等信息。

第二部分是网络连接关系描述段，以“（”和“）”符号为开头和结尾，描述电气相连的引脚，同时赋予一个网络名。

1.6.1打开网络表属性

点击菜单Design-CreateNetlist...,打开“网络表属性”对话框，如图1.20所示，这里选择默认，单击OK按钮，进入下一步。

图1.20网络属性表

1.6.2生成网络表

系统按照设置，自动生成网络表，扩展名为.Net。

1.7原理图的仿真

Protel99SE可以对模拟和数字信号混合电路仿真。

其仿真引擎使用的是伯克利分校的SPICE/XSPICE。

它可以让我们精确地仿真由各种器件，比如TTL、CMOS、BJT等构成的电路。

Protel99SE中支持的电路分析类型有：

静态工作点分析，交流小信号分析，瞬态分析，傅立叶分析，噪声分析，直流分析，参数扫描分析，温度扫描分析和蒙特卡罗分析。

可用于仿真的电路，必须满足以下条件：

首先，必须用仿真库中的器件（或用户自己建的元器件仿真模型和器件）搭成电路，仿真库在\\DesignExplorer99SE\Library\Sch\Sim.ddb文件中；

其次，必须有激励源；

再次，对所关心的节点建立网络标号，如需要，设定初始条件。

1.7.1电路仿真的步骤

进行电路仿真的步骤如下：

（1）在原理图编辑其中加载仿真元器件库“Sim.ddb”。

（2）在电路图上放置仿真元器件。

并设置元器件的元器件的仿真参数。

（3）连线绘制仿真原理图。

（4）在仿真原理图中添加电源及激励源。

（5）设置仿真节点及电路初始状态。

（6）仿真前,先对电路原理图进行ERC检查。

（7）设置仿真分析的参数。

（8）对电路仿真进行运行并获得结果。

1.7.2仿真设置说明

在进行仿真前，设计者必须选择电路分析的方法，收集的变量数据，以及仿真完成后自动显示的变量波形等。

完成了对电路编辑后，设计者此时可以对电路进行分析工作。

单击菜单Simulate－Setup命令，进入仿真器的设置，再单击Setup选项，将启动”仿真器设置”对话框。

在[General]选项中，设计者可以选择分析类别。

1.7.3仿真分析

Protel中支持的电路分析类型有：

首先，必须用仿真库中的器件（或用户自己建的器件仿真模型和器件符号）搭成电路，仿真库在\\DesignExplorer99SE\Library\Sch\Sim.ddb文件中；

其次,必须有激励源；

对所关心的节点建立网络标号；

如需要，设定初始条件。

仿真（Simulation）菜单项

（1）Run

运行仿真命令，与工具条上的

按钮，如想终止仿真过程，（

）按钮。

（2）Sources

此子菜单罗列出了较常用的激励源。

我们在搭电路时，可以从这里找到常用的直流信号源、正弦信号源、脉冲信号源。

除了这些常用的信号源外，Protel99SE还支持指数源、分段线性源、单频率调频源、多项式源。

下面将分别介绍：

①.正弦源（Sin）

双击正弦源，就可以看到它的属性选项。

DCMagnitudeDC幅度（忽略）

ACMagnitudeAC幅度（交流小信号分析时，通常为1V）

ACPhaseAC相位

DCMagnitude

DC幅度（忽略）

ACMagnitude

AC幅度（交流小信号分析时，通常为1V）

ACPhase交流相位

InitialValue初始电压

PulsedValue脉冲电压值

TimeDelay延迟时间

RiseTime上升时间

FallTime下降时间

Phase脉冲相位

Period脉冲周期

在Protel99SE中，脉冲电压源为VPULSE，脉冲电流源为IPULSE。

（3）CreateSPICENetlist

建立SPICE网表，Protel99SE在仿真之前要生成网络表文件，然后传递给SPICE去仿真。

（4）Setup

仿真设置。

仿真设置是否合理，直接影响到仿真结果。

下面我们将对仿真参数设置加以说明。

1.8实例原理图仿真分析

仿真原理图如下图1.21所示

图1.21仿真原理图

1.8.1静态工作点分析

设置如图1.22所示。

图1.22进行仿真

点击按钮，RunAnalyses即得结果。

如图1.23所示。

Q

图1.23仿真图

1.9用protel99se制作印刷电路版的基本流程

1.9.1原理图的封装

对如下图1.24所示进行封装。

图1.24原理图

对原理图中的原件进行封装，将电源用Miscellaneous.Lib中单列直插式两管脚连接器代替，单击其符号打开参数属性设置页面，如图1.25所示。

在Footprint项中设置为SIP2，单击OK完成设置。

图1.25进行封装

或者单击参数属性页面设置中的Global，如图1.25.1所示。

对电阻的设置，为axial0.3，单击OK按钮，弹出如图1.26提示框，单击OK，完成原理图中所有电阻的封装。

用此方法经原理图中的三极管进行封装。

三极管封装为To-126。

封装后的原理图如图1.27所示。

图1.26封装完成

图1.27封装后的原理图

执行菜单Design/CreateNetlist，弹出如图1.28所示对话框，单击OK按钮。

即出现网络表，如附录一所示。

图1.28网络表

步骤3：

执行File/New键，在打开的窗口中双击PCBDocument，建立PCB文件

步骤4：

在Browse中选择Libraries，然后点击Add/Remove，在页面中查Libraries，在其所含文件中，选择Pcb，添加其中的Miscellaneous.Lib、PCBFootprint.Lib、GeneralIC.Lib。

点击Add按钮，加载成功。

如图1.29所示。

图1.29PCB基本图

步骤5：

单击键盘上Q键，进行单位换算，将英制单位换算成公制单位，单击Design/Option，打开如图1.30所示界面。

选中VisibleGrid，其内容设置为1mm,另一项内容设置为10mm，单击OK确定。

图1.30转换单位

步骤6：

运用PlacementTools中的设置坐标图标

、

和

，在KeepOutLayer层中绘制PCB板，其大小80mm*80mm。

如图1.32所示

图1.31绘制PCB板

执行菜单Design/Rules,如图1.33所示。

打开规则设置页面，如图1.34所示，选择RuleClasses中的RoutingLayers,点击Properities进入设置页面，在RuleAttributes的TopLayer选择NoUsed，BottomLayer选择Any，如图1.35所示。

图1.32设置线条

图1.33设置板层

步骤7：

执行Design/LoadNet,如图1.34所示。

将网络表（附录一所示）导入对话框