protel课程设计_protel的课程设计
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目录
目录............................................................1
一、课程设计的目的..............................................2
二、Protel 99SE简介............................................2
三、简易收音机电路图与原理......................................2
四、原理图(SCH)设计系统.......................................3
(一)原理图的设计步骤......................................3
(二)绘制电路原理图........................................4
(三)绘制电路图如下........................................5
五、原理图元件库编辑............................................5
六、印制电路板(PCB)设计系统...................................5
(一)印制电路板(PCB)的布线流程...........................5
(二)电路板信息报表生成....................................6
(三)绘制的PCB图形........................................7
七、印制电路板元件库编辑........................................8
八、原件封装属性................................................8
九、课程设计总结................................................8
十、参考文献....................................................8
一、课程设计的目的通过本课程的实习,使学生掌握设计电路原理图、制作电路原理图元器件库、电气法则测试、管理设计文件、制作各种符合国家标准的印制电路板、制作印制板封装库的方法和实际应用技巧。主要包括以下内容:
·原理图(SCH)设计系统。·原理图元件库编辑。
·印制电路板(PCB)设计系统。·印制电路板元件库编辑。
二、Protel 99SE简介
Protel 99SE是ProklTechnology公司基于Windows环境下开发的电路板设计软件。该软件功能强大,人机界面友好,易学易用,是大中专院校电学专业必学课程,同时也是业界人士首选的电路板设计工具。Protel 99SE 由两大部分组成:电路原理图设计(Advanced Schematic)和多层印刷电路板设计(Advanced PCB)。其中Advanced Schematic由两部分组成:电路图编辑器(Schematic)和元件库编辑器(Schematic Library)。
三、简易收音机电路图与原理
收音机原理就是把从天线接收到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号,送到耳机变成音波。由于广播事业发展,天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会象处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起,结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路,它的作用是把所需的信号(电台)挑选出来,并把不要的信号滤掉,以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的选台按钮。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号,利用它直接推动耳机(电声器)是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电 路称为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。
上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机,但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱,直接把它送到检波器不太合适,最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器,把高频信号放大。即使已经增加高频放大器,检波输出的功率通常也只有几毫瓦,用耳机听还可以,但要用扬声器就嫌太小,因此在检波输出后增加音频放大器来推动 扬声器。
高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大,但是选择性还较差,调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍,一般要有几级的高频放大,每一级电路都有一个谐振回路,当被接收的频率改变时,谐振电路都要重新调整,而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样,为了克服这些缺点,现在的收音机几乎都采用超外差式电路。
超外差的特点是:被选择的高频信号的载波频率,变为较低的固定不变的中频(465KHz),再利用中频放大器放大,满足检波的要求,然后才进行检波。在超
外差接收机中,为了产生变频作用,还要有一个外加的正弦信号,这个信号通常叫外差信号,产生外差信号的电路,习惯叫本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频,因此在混频器之前的选择电路,和本振采用统一调谐线,如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐,使之差保持固定的中频数值。由于中频固定,且频率比高频已调信号低,中放的增益可以做得较大,工作也比较稳定,通频带特性也可做得比较理想,这样可以使检波器获得足够大的信号,从而使整机输出音质较好的音频信号
四、原理图(SCH)设计系统
(一)原理图的设计步骤
1.启动原理图设计服务器
进入Protel99 SE,创建一个数据库,执行菜单File/New命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建立原理设计文档。双击文档图标,进入原理设计服务器界面。
2.设置原理图设计环境
执行菜单Design/Option和Tool/Preferences,设置图纸大小,捕捉栅格,电器栅格等。
3.创建自己的元件库
先进入Protel 99 SE的原理图编辑器,新建一个元件,绘制SCH元件以及放入元件的管脚,给新建的元件改名,绘制制元件的外形以及放入说明文字并保存好,画原理图的时候,就可以调用这些元件了。
4.装入所需的元件库
在设计管理器中选择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Protel99 SE子目录,在该目录中选择LibrarySCH路径,在元件库列表中选择所需的元件库,单击ADD按钮,即可把元件库增加到元件库管理器中。
5.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。我们要找到电容,电阻,正弦信号发生器,运算放大器,直流电源等元器件。然后用元件管理
器的Place按钮将原件放置在工作平面上,再根据与按键之间的走线把元件调整好。
6.原理图布线
利用Protel99 SE所提供的各种工具,指令进行布线,将工作平面上的器件用具有点其意义的导线,符号连接起来,构成一个完整的电路原理图。
7.编辑和调整
利用Protel99 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。
8.检查原理图
使用Protel99 SE的电器规则,及执行菜单命令Tool/ERC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。
9.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,元件封装,参数及元件之间连接关系的网络表。
(二)绘制电路原理图
文件管理;
生成网络表文件; 层次原理图的设计。
基本要求:掌握原理图的设计步骤,会绘制电路原理图,利用原理图生产网络表,以达到检查原理图的正确性的目的;熟悉文件管理的方法和层次原理图的设计方法。
(三)绘制电路图如下
五、原理图元件库编辑
原理图元件库编辑器;
原理图元件库绘图工具和命令; 制作自己的元件库。
基本要求:熟悉原理图元件库的编辑环境,熟练使用元件库的常用工具和命令,会制自己的元件库。
六、印制电路板(PCB)设计系统
(一)印制电路板(PCB)的布线流程
1.启动印刷电路板设计服务器 执行菜单File/New命令,从框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标,双击该图标,建立PCB设计文档。双击文档图标,进入设计服务器界面。2.规划电路板
根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取Keep Out Layer复选框,执行菜单命令Place/Track,绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options,在“ Signal Lager”中选择Bottom Lager,把电路板定义为单面板。3.设置参数
(1)参数设置是电路板设计的非常重要的步骤,执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮,根据设计要求,在规则类(Rules Claes)中设置参数。
(2)选择Routing Layer,对布线工作层进行设置:左键单击Properties,在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”,设置Bottom Layer为“Any”。4.装入元件封装库
执行菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加、删除元件库“对话框中所选取所有元件所对应的元件封装库。5.装入网络表
执行菜单Design/Load Nets命令,然后在弹出的窗口中单击Browse按钮,再在弹出的窗口中选择地电路原理图生成的网络表文件(扩展名为Net),如果没有错误,单击Execute。若出现错误提示,必须更改错误。
6.Protel99 SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步,为了式布局更加合理,最好采用手工布局的方式。7.自动布线
Protel99 SE采用世界最先静的无网络,基于形式的对角线自动布线技术。执行菜单命令Auto Routing/All,并在弹出的窗口中单击Route all按钮,程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数,元件布局合理,自动布线的成功率几乎为100%。
8.手工数调整自动布线结束后,可能存在一些令人不满意的地方,手工调整,把电路板设计得尽善尽美。
(二)电路板信息报表生成基本要求:熟悉PCB布线的流程,熟练设置电路板的工作层面和参数,根据实际情况,规范的对元件进行布局。掌握自动布线和手动布线的方法,并会对布线后生成的信息报表进行检查,以达到修改完善PCB的目的。
(三)绘制的PCB图形
如下:
3D视图为:
七、印制电路板元件库编辑
PCB元件库编辑器;
PCB元件库绘图工具和命令; 制作自己的PCB元件库
基本要求:熟悉印制电路元件库的编辑环境,熟练使用元件库的常用工具和命令,会制作自己的元件库。
八、原件封装属性
电阻——AXIAL0.3 电容——RADI0.4 放大器——SIPP3 三极管——TO-
3、TO-92A
九、课程设计总结
通过对protel的学习,比较全面地了解和掌握了绘制、编辑电路原理图和印制电路图的方法和技巧,并能处理一些常见问题。在对protel软件的学习中,我有不少心得体会。在课程的学习中,也遇见了许多问题,如:元件的筛选与寻找,还有就是,元件的图形表示。通过寻找解决问题的过程,我对Protel这款软件有了更加深刻的了解。
通过这次课程设计的练习,我对电路知识有了进一步的了解,让我增加了软件学习的兴趣,开阔了视野。
十、参考文献
1.赵月飞 郭会平 胡仁喜等编著《Protel99 SE基础与实例教程》 机械工业出版社 2010版
2.老虎工作室 编著《Protel99入门与提高(修订版)》 人民邮电出版社
2008版