电子线路CAD课程设计报告书

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1、电路CAD课程设计报告课程:电路CAD专业:通信工程学号:09124146姓名:陈启指导老师:沈明华目录第1章实验目的及原理第2章Protel 99se设计环境认识2.1Protel 99se 电路板设计软件的介绍2.2设计环境设置第3章Protel 99se 电路原理图的绘制3.1电路原理图的设计步骤3.2电气检查与网络报表的生成第4章印刷电路板的绘制4.1印刷电路板的设计过程4.2人工布线画电路板的方法第5章电路板的设计注意事项5.1一般性原则总结与个人心得第1章实验目的1.1实验目的通过运用protel软件完成对单片机温度测量系统的原理图、PCB印刷版图，了解以及熟练运用protel软件

2、的功能，为以后工作打下基础。1.2单片机温度测量系统原理第2章 Protel的简要介绍2.1 Protel的发展历程初期Protel Windows版本：八十年代末期推出了 Windows版本下的Protel For Windows 1.0、Protel For Windows1.5 等版本。中期 Protel Windows版本：开发了与 Windows95对应的3.X版本。近期版本：98年推出的Proel98，开始基本满足了大多数使用者的需求，特别是出色的自动布线功能得到了用户的支持。99年推出的Proel99及后来的Proel99SE让Protel用户耳目一新，因为在其 中新增了很多全新

3、的功能。2002年下半年推出了最新版本Protel DXP,该版本耗时2年多，无论在功 能、规模上都比Protel99SE,有极大的飞跃，主要在仿真与布线方面有了较大的2004年最新产品Protel 2004.2.2 Protel99SE 简介Protel99SE是PROTE公司在80年代末推出的EDA软件，应用广泛功能强大, 是个完整的板级全方位电子设计系统。它包含了电原理图绘制、模拟电路与数 字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可 编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能。可见 Protel99SE不仅在绘制原理图、PCB版布局布线等方面功能

4、更加完善，而且为用 户提供功能强大、使用方便的仿真器，它可以对当前所画的电路原理图进行即 时仿真，因此在电路的整个设计周期都可以仿真查看和分析其性能指标，以便及时发现设计中存在的问题并加以改正，从而更好的完成电路设计。下面我们将对Protel99SE做一个简介。Protel99se软件中提供了 SIM99se数模混合仿真器集成软件可以对许多电子 线路进行模拟设计，模拟运行，反复修改。提供了接近6000各仿真元件和大量 的数学模型期间，可以对电工电路，低频电子线路、高频电子线路和脉冲数字 电路在一定范围内进行仿真分析。仿真结果以多种图形方式输出，直观明了， 可以单图精细分析，也可以多图综合比较分

5、析、并可通过不同的角度进行分 析，以获得对电路设计的准确判断。Protel99se仿真方面其具有的特点有：1强大的分析功能用户可以根据Protel99SE电路仿真器所提供的功能，分析设计电路的 各方面性能，如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差、最坏情况 等特性。2丰富的信号源其中包括基本信号源：直流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、 分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受控源。3充分的仿真模型库Protel99SE提供了 20多个模拟和数字仿真元件库 ，共包含6000多个常用元 器件。这些组件库包括了常用二极管 、三极管、单结晶体管、变压器，晶闸 管、双向晶闸管等分立组件

6、，还有大量的数字器件和其它集成电路器件 。同时 Protel99SE提供了一个开放的库维护环境，允许设计者改变原有器件模型，也 可创建新器件模型。4友好的操作界面(1)无需手工编写电路网表文件。系统将根据所画电路原理图自动生成网表 文件并进行仿真。(2)通过对话框完成电路分析各参数设置。(3)方便地观察波形信号。可同时显示多个波形，也可单独显示某个波形；可对波形进行多次局部 放大，也可将两个波形放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。(4)强大的波形信号后处理，可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算并创 建一个新的波形。(5)方便地测量输出波形。Protel99SE提供了两个测量光标

7、， 打开它们可测量波形数据。第3章 Protel 99se电路原理图的绘制3.1电路原理图的设计步骤1.启动Protel 99SE，从windows操作系统的开始菜单或桌面快捷图标进入Protel 99SE环境,使用菜单File/New 或File/New Design 建立新设计数据库文件，使用菜单File/New,在打开的窗口选择 Schematic Document 图标，建立新原理图文件，并将原理图文件打开BB3r二tj-J bwup*nifl 快1,4 xbUvJhOFitinnnOrirMJitifiiii |LuildiJuapeEbzT ptinns Oryiilzatluvi

8、 | TemplateI illc NanieNu I b nnplatr I illeCurtain SlylU整圧Lus2.设置画图环境使用菜单 Design/Options 和Tool/Preferences ,设置图纸大小、捕捉栅格、电OptionsStandard Style tiiciardGridsF7 Snap( |Tn丽 VHIL flD气栅格等导入所需的元件库在设计管理器中选择 Browse SCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找 Protel 99 SE子目 录，在该目录中选择Library SC

9、H路径，在元件库列表中选择所需的元件库， 比如 Miscellaneous devicesddb，Tl Databook 库等，单击 ADD 按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。Esirtircr vnjtntji+辱：3放置元件根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，再根据元件之间的走线把元件调整好可丫r|ivcc10KIV *11DBH8BNGN)DSI8B203*|*vmWhriinr.芒tiiwnE tsfr Vlrnrac:a lievcc. VO riWJ原理图布线利用Protel 99 SE提供的各种工具、指令进行

10、布线，将工作平面上的器件用 具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的电路原理图。编辑和调整利用Protel 99 SE所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改，以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定等。电路原理图3. 2电气检查与网络报表的生成检查原理图使用Protel 99 SE的电气规则，即执行菜单命令Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查。若有错误，根据错误情况进行改正。生成网络表网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁，执行菜单命令Design/Create Netlist可以生成具有元件名、元件圭寸装、参数及元件之间连接 关系

11、的网络表。第4章PCB板的绘制4.1印刷电路板的设计过程印刷电路板设计的基本过程由于电路板的生产代价 、调试成本、产品可靠性等 与设计有着密切的关系，所以设计印刷电路板时，需要了解一些印刷电路板设 计的基本知识。印刷电路板设计是一个辛苦、繁重、耗费精力而又细致的工作，要经过几个 过程才能最后完成。在实际的设计过程中，要经常修改电路原理图，重复前面 已做过的工作，才能得到较理想的结果。以笔者设计电路板的经验，电路板的 设计过程大致可以划分为下列几个步骤。1 .启动并设置PCB设计软件对于第一次进入 PCB设计软件（环境），了解并 设置其工作环境是很重要的。通过设置工作环境，可以将元件布局参数、布

12、线 参数、板层参数、界面等设置成个人习惯（喜爱）和需要的方式。以后再启动PCB 设计软件时，只作必要的参数修改即可。2 .布局布局就是将组件放在合适的位置，以后在布局结果上进行布线。布局是印刷电路扳设计的一个非常重要的环节。布局的好坏，不仅影响布通率，甚至可能会影响电路板的性能。布局可以由手工进行，也可以由计算机自动进行。布局，首先应该有一个大致的规划。比如：电路板做多少层，板子大致多 大，板子的大致形状、接插件的位置等。这些都在一定程度上影响着布局。手工布局时，要想高效率地布好局，首先要根据自己对电路板尺寸、形状、 接插件位置、电路原理以及布板的某些特殊要求等已经知道的约束条件，在纸 上作一

13、个草略的布局，以指导在计算机上进行布局。利用网络表，由CAD软件自动地装入元器件封装图形之后，用CAD软件也 可以进行自动布局。自动布局结束后，可以用手工再对布局作一些调整。复杂电路的布局往往需要反复修改，甚至有可能在布线快结束时由于某些问 题，还要回过头来修改布局。布局是电路板设计中很费精力的事情，要认真、 耐心地对待。5布线 布线就是在PCB设计图上通过放置线条来实现元器件引脚间的电连接以完成电路设计所预定的功能。这是PCB设计的另一项重要任务。布线 的好坏，有时也会对电路性能产生明显的影响。放置线条的工作由手工完成的，称为手工布线，由计算机完成的，称为自动 布线。手工布线效率低，但所布线

14、条的形状、走向等完全受控。6.设计规则校验 设计规则校验(Design Rule Check，即DRC)是由计算机按照网络表及设计参数对PCB板进行的自动校验检查。通过了 DRC校验的PCB设 计图。原则上就可以送去制作电路板了 。没有通过DRC校验的PCB设计，要通 过分析校验结果来决定是修改电路板设计还是可以去制板。由计算机进行的DRC校验，代替了人工检查PCB设计，为PCB设计把了一个关，一定要善于使 用。在Protel99SE PCB设计软件中进行的l)RC校验不仅可以生成校验报告，而 且可以在PCB设计图上将校验未通过的地方标示出来，使修改更直观、方便。7.输出调整(字符)在PCB布局时，随组件放置在PCB设计图上的元件描述字符往往交叉叠套在一起 c如果不经调整就去制作电路板，制作出的电路板 上的字符就有可能分辨不清，丧失了字符层的意义。要发挥字符层的意义，就 要在PCB设计的大部分工作结束后，通过移动字符串的操作，将字符串移到合 适的位置，以合适的方向放置，并且将字符的大小调整到合适的尺寸 。当然， 如果不需要字符层，也可以省略这一步。制板时，有时要根据生产厂家制板