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1、1,2.1 电路设计的概念 2.2 Protel99SE原理图编辑器 2.3 原理图绘制方法 2.4 原理图设计实例 2.5 电气规则检查与网络表生成 2.6 输出原理图信息 本章小结,第2章 电路原理图的设计,2,电路设计就是指一个电子产品从设计构思、电学设计到物理结构设计的全过程。在Protel 99 SE中，设计印制电路板最基本的过程有以下几个步骤。 (1) 电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是利用Protel 99 SE中的原理图设计系统Advanced Schematic 99来绘制一张电路原理图。在这一步中，可以充分利用其所提供的各种原理图绘图工具、丰富的在线元器件库、强大的全
2、局编辑能力以及便利的电气规则检查，来达到设计目的。,2.1 电路设计的概念,Protel99 2004 Altium Designer 拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。 、Altium Designer,3,4,(2) 电路信号的仿真 电路信号仿真是原理图设计扩展，为用户提供提供一个完整的从设计到验证的仿真设计环境。它与Protel 99 SE原理图设计系统协同工作，以提供一个完整的前端设计方案。 (3) 生成网络报表及其他报表 网络报表是印制电路板自动布线的灵魂，也是原理图
3、设计与印制电路板设计的主要接口，网络报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。,5,(4) 印制电路板的设计 印制电路板设计是电路设计的最终目标。利用Protel 99 SE的强大功能实现印制电路板的版面设计，完成高难度的布线以及输出报表等工作。 (5) 信号的完整性分析 Protel 99 SE包含一个高级信号完整性仿真器，能分析PCB和检查设计参数，测试过冲、下冲、阻抗和信号斜率，以便及时修改设计参数。,6,概况地说，整个印制电路板的设计过程先是编辑电路原理图，接着用电路信号仿真进行验证调整，然后进行布板，再进行手动布线或根据网络报表进行自动布
4、线。这些都是设计中最基本的步骤。 除此之外，用户还可以利用Protel 99 SE的其他功能，如创建、编辑元件库和元件封装库等。,7,原理图编辑器主要用于绘制电路的原理图，并可以在图中可以添加波形及电路说明文字。 2.2.1 启动SCH99SE编辑器 进入Protel99SE，新建项目数据库文件，进入图1-8所示的界面后，双击Documents选项卡，可以定义新文件夹并确定文件,2.2 Protel99SE原理图编辑器,存放位置，然后执行FileNew，屏幕弹出New Document对话框，如图1-9所示，在Documents下建立新文档，图中为新建原理图，即双击 图标，新建原理图文件，如图
5、2-1所示，系统默认文件名为Sheet1，此时可以直接修改文件名，图中改名为amp。 双击文件图标，进入编辑器。,图2-1 新件原理图文件,8,图2-2所示为原理图编辑器，包括主菜单、主工具栏、设计管理器、工作窗口、状态栏等。,2.2.2 原理图编辑器,9,Protel99SE提供有形象直观的工具栏，用户可以单击工具栏上的按钮来执行常用的命令。主工具栏按钮功能如表2-1所示。,返回,除主工具栏外，系统还提供其它一些常用工具栏，如图2-2中的原理图工具栏、绘图工具栏、常用器件工具栏、电源接地符号工具栏等。 注意：在实际使用中，为了保证元件浏览器显示完整，必须把显示器的分辨率设置为1024768以
6、上。,10,2.3 原理图绘制方法,11,原理图绘制步骤,利用PROTEL99SE进行电路设计可分为3个步骤，第一是绘制电路原理图，第二是根据原理图产生网络表，第三是印制电路板设计。原理图绘制是印制板设计的基础工作，其设计步骤如下，根据实际情况可以进行适当调整。 新建原理图文件。 设置图纸和工作环境。 装载元器件库。 放置所需的元器件、电源符号等。 元器件布局和连线。 放置标注文字等进行电路标注说明。 电气规则检测、线路、标识调整与修改。 产生相关报表。 电路图存盘及输出。,返回,12,2.3.1 新建文件,建立或打开项目数据库文件后，执行菜单FileNew新建原理图文件，并直接修改原理图文件
7、名。 如果不能直接修改文件名，可在新建的原理图文件的图标上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Rename对文件进行重新命名。 双击原理图文件图标，进入图2-2所示的原理图编辑界面。 2.3.2 设置原理图环境参数 电路原理图的常规环境参数设置通过”Schematic”选项卡来实现，执行Tools - Preferece菜单命令，或在编辑窗口中单击鼠标右键，在弹出的右键快捷菜单中执行”Preference”命令，将会打开“原理图优先设定”对话框。如图所示。,13,(1) “Pin Options”区域：设置引脚选项，通过该操作可以设置元件的引脚号和名称离边界（元件的主图形）的距离。 (2) “Mu
8、lti-Part Suffix”选项组：设置多元件流水号的后缀，有些元件内部由多个元件组成，如74LS04就是由6个非门组成，则,通过该编辑框可以设置元件流水号的后缀。选中Alpha则后缀为A,B等；选中Numeric则后缀为1,2等。 (3)“Options”选项组： “Auto-Juction”选择是否在”T”型或“+”型导线相接处自动产生节点。,14,“Drag Orthogonal”选择在原理图上拖动元器件时，与元器件相连接的导线是否只能保持90度的直角。 “Enable In-Place Editing”选择原理图中的文本对象时，如元器件的序号、标注等，两次单击后可以直接进行编辑、修
9、改，而不必打开相应的对话框。 (4) “Default PowerObject Names”选项组用来设置默认电源的接地名称，可以分别设置电源地、信号地、大地的默认名称。,15,另外： Graphical Editing - Options -Add Template to Clipboard 用于是否可以直接复制原理图到word文件。 Graphical Editing - Options -Single Negation 用于设置是否在网络标号名称的第一个字符前加”时，该网络标号名称将全部被加上横线。 Graphical Editing -Cursor/Grid Options 用于设置光
10、标形状和网格形状。,16,2.3.3 设计图纸设置 进入Sch99SE后，一般要先设置图纸参数。其中，图纸格式是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸是设计好原理图的第一步。,17,1.图纸格式设置 执行菜单DesignOptions，屏幕出现图2-3所示的文档参数设置对话框，选中Sheet Options选项卡进行图纸设置。,18,图中标准图纸格式(Standard Style)选项是用来设置图纸尺寸的，用鼠标左键单击下方的下拉列表框激活该选项，可选定图纸大小。各种标准图纸的大小比较为：A0、A1、A2、A3、A4为公制标准，依此从大到小；A、B、C、D、E为英制标准，依此从小到大
11、；此外系统还提供了Orcad等其它一些图纸格式。 Custom Style栏用于自定义图纸尺寸，单位为mil。 Title Block复选框用于设置是否显示标题栏和选择标题栏的模式，标题栏的模式有Standard（标准模式）和ANSI（美国国家标准协会模式）两种。 Show Reference Zones复选框用于设置是否显示参考边框，一般设置为选中。 Show Border复选框用于设置是否显示图纸边框，一般设置为选中。 Border Color栏用于设置图纸边框颜色。 Sheet Color栏用于设置工作区颜色。,19,2.图纸信息设置 在图2-3中选中Organization选项卡，设置
12、图纸信息，如图2-4所示。,返回,图2-4 图纸信息设置,对话框中主要内容如下。 Organization栏用于填写设计者公司或单位的名称。 Address栏用于填写设计者公司或单位的地址。 Sheet栏中，No.用于设置原理图的编号；Total用于设置电路图总数。 Document栏中，Title用于设置本张电路图的名称；No.用于设置图纸编号；Revision用于设置电路设计的版本或日期。,20,2.3.4 栅格设置,在ProteL99SE中栅格类型主要有3种，即捕获栅格、可视栅格和电气栅格。捕获栅格是指光标移动一次的步长；可视栅格指的是图纸上实际显示的栅格之间的距离；电气栅格指的是自动寻
13、找电气节点的半径范围。 1.栅格尺寸设置 图2-3中的Grids区用于设置栅格尺寸，其中Snap用于捕获栅格的设定，图中设定为10mil，即光标在移动一次的距离为10mil；Visible用于可视栅格的设定，此项设置只影响视觉效果，不影响光标的位移量。例如Visible设定为20mil，Snap设定为10mil，则光标移动两次走完一个可视栅格。,21,Electrical Grid区用于电气栅格的设定，选中此项后，在画导线时，系统会以Grid中设置的值为半径，以光标所在的点为中心，向四周搜索电气节点，如果在搜索半径内有电气节点，系统会将光标自动移到该节点上，并且在该节点上显示一个圆点。 2.栅
14、格形状设置 执行菜单ToolsPreferences，屏幕弹出系统参数设置对话框，选中Graphical Editing选项卡，在Coursor/Grid Options（光标/栅格设置）区中设置光标和栅格形状，如图2-5所示。,Cursor Type用于设置光标类型，有大十字、小十字和小45度三种。 Visable Grid用于设置栅格形状，有Dot Grid（点状栅格）和Line Grid（线状栅格）两种。,图2-5 光标/栅格形状设置,返回,22,2.3.5 绘制原理图工具,SCH99SE中提供有绘制原理图的工具，这些功能按钮与Place菜单下的相应命令功能相同，执行菜单ViewTool
15、barsWiring Tools可以打开绘制原理图工具，该工具栏中各按钮的功能详见表2-2。,返回,23,2.3.6 设置元件库,在放置元件之前，必须先将元件所在的元件库载入内存。装载元件库的步骤如下。 打开设计管理器，选择Browse Sch选项卡，单击Add/Remove按钮添加元件库，屏幕出现图2-6所示的添加/删除元件库对话框。,24,在Design Explorer 99 SELibrarySch文件夹下选中元件库文件，然后双击鼠标或单击Add按钮，将元件库文件添加到库列表中，添加库后单击OK按钮结束添加工作，此时元件库的详细信息将显示在设计管理器中。 如果想卸载某个已加载的元件库文
16、件，可以在“Selected Files”里选择要卸载的元件库文件，点击“Remove”按钮，则文件名将在“Selected Files”区域消失，元件库被卸载。双击该库文件，也可实现元件库的卸载。,25,返回,最常用的两个元件库为： Miscellaneous Devices.ddb （常用分立元件） Protel DOS Schematic Libraries.ddb（常用集成块）,26,Protel已经将各大半导体公司的常用器件分类做好了专用的元件库，只要装载所需的元器件的生产公司的元件库，就可以选择自己所需要的元件，如果用户习惯使用以前DOS环境下的标准元器件，则可以装载protel dos schematic libraries元件库。另外有两个常用的库，sim.ddb和PLD.ddb元件库，前者包含了一般电路仿真所需的常用元器件，而后者主要包括逻辑器件设计所需要的元器件。,27,2.3.7 放置元件,1.通过元件库浏览器放置元件 装入元件库后，在元件库浏览器中可以看到元件库、
