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1、电工电子工艺实习,Protel 99SE 使用教程,早期电路产品,早期电路产品的设计方式,使用实物进行设计，根据理论设计的电路，实际做出实验电路 优点：得到的参数是实际情况的反应；对微波电路有很强的指导意义；实验电路直观 缺点： 器件供应对实验的影响需要保障供应 设计周期长修改电路麻烦 环境的影响必须要有需要的设备、电源等 设计成本高材料和时间的共同影响,早期电路产品的设计方式,CAD设计方式,缺点：不直观、微波电路的影响难统计 优点： 器件供应对实验无影响绝大部分器件都已经提供 设计周期短修改电路轻松；有条件时（笔记本电脑）任何时候任何地方都方便设计 环境无影响软件已经准备好常规设备供用户使
2、用 设计成本低仅仅在最后小试样品时才需要,第一章 Protel 99SE概述 第二章 原理图设计基础 第三章 元器件库操作 第四章 印制电路板设计 第五章 元器件封装设计,Protel 99SE,第一章 Protel 99SE概述,1.1 Protel的发展,TANGO软件包 Protel for DOS 3. Protel for Windows 1.0/1.5 4. Protel for Windows 3.X 5. Protel 98 6. Protel 99/SE 7. Protel 8. Protel 2004,1.2 Protel 99SE的组成,1. 原理图设计系统,Sch(Ad
3、vanced Schematic) 原理图编辑器,Sch.lib 零件库编辑器,2. 印刷电路板设计系统,PCB(Advanced Printed Circuit Board)电路板编辑器,PCB.lib 零件封装编辑器,3. 信号模拟仿真系统,在原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5 系统,总流程,原理图设计 建立用户数据库文件ddb 建立用户原理图文件sch 网络表生成 建立原理图文件的网络表 PCB设计 建立用户印刷电路板文件PCB 定义PCB尺寸Multi Layer 定义布线区间Keep Out Layer 加载网络表Design_Load Nets,确定器件位置布局 自动布线A
4、uto Route_ALL_Route All,设计管理器,浏览 管理器,菜单栏,主工具栏,文件切换标签,设计主页面,状态栏,命令栏,设计 浏览器,第二章 原理图设计,一、原理图设计流程,开 始,设置图纸大小,环 境 设 置,放置、排列零件,原理图布线,调 整 线 路,输出相关报表,存 盘 打 印,结束电路图设计,层次原理图结构 层次式电路主要包括两大部分：主电路图和子电路图。其中主电路图与子电路图的关系是父电路与子电路的关系，在子电路图中仍可包含下一级子电路。 1主电路图 主电路图文件的 扩展名是.prj。 主电路图相当于整机电路 图中的方框图，一个方块图 相当于一个模块。图中的每 一个模块
5、都对应着一个具体 的子电路图。,主电路图（Z80 Processor.prj）,2子电路图 子电路图文件的扩展名是.sch。 一般地子电路图都是一些具体的电路原理图。子电路图与主电路图的连接是通过方块图中的端口实现的。如图2和图3所示。,图2 主电路图中的一个方块图 图3 图5.2所示方块图对应的子电路图,声光控延时开关电路,添加零件库,击活Browse Sch,点击Add/Move,装入Protel DOS Schematic Libraries.ddb 和Miscellaneous Devices.ddb,器件库加载 Browse SCH中选择Libraries（器件库） 执行命令Add/
6、Remove 在C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySch中选择Protel DOS Schematic Libraries器件库 注意：设计中，器件库必须是对应的器件库加载，SCH、PCB等，错误加载时软件将提示错误操作，并且不进行加载 器件库中很多是以公司名称命名的专业器件库,经常使用到的元器件库：Protel DOS Schematic Libraries 4000（包括4500和45000） CMOS系列 Analog digital模/数、数/模转换电路 Comparator和Amplifiers运算放大器系列 TTL74系列（双极型
7、晶体管） Voltage电源器件 Memory存储器电路和接口电路 Intel公司器件单片机电路器件 Motorola公司器件专用通讯芯片 NEC公司器件专用控制芯片,器件查找： Filter设置查找 当器件不在当前器件库中时，需要切换器件库 找到对应的器件库时，器件会显示出来，选择好器件,常用元件的关键字 DIO:二极管 CAP：电容 RES：电阻 PNP：PNP型三极管 NPN：NPN型三极管,器件放置 Place按钮，开始放置 设置器件属性：TAB Lib Ref：器件名称该器件在SCH器件库中名称 Foot print：器件封装对应PCB器件库中名称 Designator：器件标号 P
8、art Type：器件型号或器件参数 Part：多封装器件局部部分,SCH文件主要使用的快速按钮,网络表的生成 网络表的作用 网络表是表示电路原理图或印刷电路板元件连接关系的文本文件。它是原理图设计软件Advanced Schematic和印刷电路板设计软件PCB的接口。 网络表文件的主文件名与电路图的主文件名相同，扩展名为.NET。 网络表的作用是： （1）可用于印刷电路板的自动布局、自动布线和电路模拟程序。 （2）可以将检查两个电路原理图或电路原理图与印刷电路板图之间是否一致。,1元件的描述 元件声明开始 R1 元件标号 AXIAL0.3 元件封装形式 10K 元件标注 元件声明结束 所有
9、元件都必须有声明。 2网络连接描述 （ 网络定义开始 NetR1_1 网络名称 R1_1 此网络的第一个端点 R2_1 此网络的第二个端点 C1_2 此网络的第三个端点 ) 网络定义结束,网络表的格式,小结,讲解了电子CAD的有关概念，简述了Protel 软件的特点和发展过程. 并以绘制声光控延时开关电路为例，讲解了原理图的一般绘制流程和技巧，重点介绍了原理图图纸的设置，原理图元件库的添加，元件的放置，属性设置，元件位置调整和编辑，原理图元件之间的连线方法,以及怎样添加电源和节点符号，最后着重讲解了如何创建网络表。,第三章 元器件库操作,新建元器件库,元件库编辑器界面简介,第一象限,第二象限,
10、第三象限,第四象限,IEEE符号工具栏,绘图工具栏,名称,序号,位置,角度,颜色,电气类型,隐藏管脚,管脚长度,MAX1487E,元件重命名,新建元件,新建元件,更改标示符,电路板设计流程,（一）电路图电路板,1. 用Sch设计电路图定义元件封装通过ERC检查；,2. 用Sch的Create Netlist生成网络连接表；,3. 进入PCB编辑器定义板框引入网络连接表放置元件 设置布线规则自动布线手工调整保存、打印。,第四章 PCB设计基本操作,（二）直接设计电路板,1. 进入PCB编辑器定义板框取用并布置元件,2. 用PCB的网络编辑各焊盘间的网络关系设置布线 规则自动布线手工调整保存、打印
11、,（三）纯手工布线,1. 进入PCB编辑器定义板框取用并布置元件,2. 直接以Place Track命令，手工布线,PCB设计界面,主工作区,加载元件封装库：点击Add/Remove按钮,各种参数设置完以后在禁止布线层下面绘制一个禁止布线框：用PlaceTrack 命令画一个框,注意：禁止布线框必须封闭，才能保证元件都在其中,确定电路板的尺寸大小 本例中定义该板为长方形，X方向长2756.9mil（约70mm），Y方向高1968.5mil （约50mm)。具体操作步骤如下： 选择当前工作层为机械层：用鼠标单击图中工作层标签的Mechanical 4，则当前工作层变为机械层。 设置当前原点。 执
12、行菜单命令Place|Line，或单击放置工具栏的放置 按钮，按照四个端点的坐标：（0，0）、（2756.9，0）、（1968.5， 2756.9 ）和（0， 2756.9 ）绘制电路板的物理边界。,绘制好的电路板外形边界,100mil = 2.54mm 10mil = 0.254mm 1mil = 0.0254mm,加载网络表：用DesignNetlist命令,设定正确的路径选中在原理图中 创建的网络表文件然后点击OK,印制板的绘制,直接在PCB图上修改元件封装,例：在SCH中取LED的封装为Diode0.4,于PCB中修改,步骤: (1)ToolsMake Library,(2)在自己的库
13、中选中Diode0.4，进行编辑,去掉引脚，修改焊盘尺寸和形状,通过元件制作向导修改或新建元件封装,步骤: (1)ToolsMake Library,或FileNew PCB Library,(2) Tools New Component 元件制作向导,拷贝后修改成所需元件封装,加载完毕所有 元件都已经放 在了禁止布线 框中,若网络表显示没有错误了可以点击执行（ Execute)加载,元件的布局：自动布局或手动布局，可以先利用自动布局然后再用手动布局进行调整。,自动布局：ToolsAutoplace.,手动布局：用鼠标左键点击要摆放的元件拖住不放，这时此元件周围的飞线都显示出来，将其拖到合理的
14、位置再释放鼠标释放位置可以参考飞线的情况，应以元件之间的飞线最少飞线交叉最少为原则。,布线：布线之前要先进行一些默认参数的设置,DesignRules,注意：Routing Layers（布线层）必须设置通常都设为水平或竖 直，电源线和地线也应该一致，顶层走水平线底层走竖直线。,注意：布线之前Clearance Constraint （走线间距）和Width Constraint（线宽约束）二者至少设置一项。,设置完毕以后可以开始自动布线：,Auto RouteSet up弹出对话框,25.0000,设置完单击Route All开始布线，布线结束会弹出布线信息,布线完毕检查如果发现有些线不合理
15、，则应该,撤消布线:使用ToolsUn-Route命令,手动布线：可以全部都用手动布线完成也可以对自动布线完的结果进行手动调整达到合理的布线要求。,手动布线的基本步骤：,（2）利用小键盘上的 * 键切换到顶层或底层或点击标签,（1）设置导线的一些默认参数DesignRules,点击完以后光标变成十字状,同一层导线的绘制：,单击鼠标左键确定导线的起点，移到终点的位置单击左键两次确定终点，即画完一段导线，可以继续执行画线命令画下一段导线，也可以点鼠标右键两次结束画线命令,画完一段导线相应 的飞线就消失了,不同层导线的绘制：顶层红色，底层蓝色,画完顶层导线后用小键盘上的 * 键切换到底层继续画,底层
16、导线，系统会在换层的位置自动打过孔。,移动已经布好的导线,（1）移动整条导线：EditMove Drag,左键单击要移动的导线，移动到合适的位置，单击左键,或按回车键将导线放置；右键或Esc键完成移动,（2）移动导线端点：Edit Move Drag Track End,可以将导线的端点拖拉到合适的位置释放,手工布线的一般原则 相邻导线之间要有一定的绝缘距离。 信号线在拐弯处不能走成直角。 电源线和地线的布线要短、粗且避免形成回路。,补泪滴操作 为了增强电路板的铜膜导线与焊盘（或过孔）连接的牢固性，避免因钻孔而导致断线，需要将导线与焊盘（或过孔）连接处的导线宽度逐渐加宽，形状就象一个泪滴，所以这样的操作称补泪滴。,泪滴
