protel99se实训报告.doc

成都航空职业技术学院电路辅助设计CAD设计题目： protel 99se 实训 系 别 航空电子工程系 专 业： 应用电子专业 班 级： 213344班 学生姓名： 唐杰 任课教师： 蒲虹桥 目录一、 实训目的3二、 实训任务3三、 实训要求3四、 实训任务分析4五、 布局规划4六、 实训操作步骤5七、实训心得建议5八、附录图（原理图及pcb图）6实训报告一、 实训目的在电子技术类专业课程体系中，本课程属于基本能力训练层次课程。根据教学计划安排，电路辅助设计CAD实训是继电路辅助设计CAD课后，为进一步巩固和提高学生的原理图和印刷电路板绘制能力设置的实训课程，通过集中长时间的训练，使学生在巩固已学习的内容的基础上再上一个台阶，除了绘图之外加入一些印刷电路板图设计能力的培养，进一步提高学生实际动手能力、查阅资料那里和书写工作报告的能力。实训过程采用“基于工作过程”的教学思想，通过对实际产 品中具有完整功能的电路模块原理图和印制板图的绘制设计，进一步掌握原理图的绘制方法。能够正确的绘制原理图，并产生各种文档。通过实训，学习比较简单的数模混合电路PCB图的绘制，学习表面粘贴器件PCB图绘制的方法和要求，能够完成表面粘贴器件PCB图的绘制，完成简单的数模混合电路PCB的绘制和设计，初步理解数模混合设计电路PCB图的绘制要求。 通过实训，进一步熟悉电子元器件的原理图标准符合及常见器件的封装形式。进一步理解并应用印制电路板设计布局布线的基本规则和要求。 整个实训过程主要在实验室机房完成，采取“做中学”的教学方法。实训重点是PCB元件的布局，有了合理的布局，布线也就容易成功了。另一个重点是PCB布线，在初步布局的基础上，边调整布局边布线。二、 实训任务本次的实训是完成任务一音频解码器电路原理图和印制板图的设计绘制。 音频解码电路原理图和印制板图的设计绘制 1、 原理图的绘制：原理图使用B号图纸。电路原理图中无法从软件自带中找到的器件，建立原理图元件库并创建相应的元件。完成电路原理图的电气规则检查，对出现的错误进行修改。生成电路原理图元件的列表清单，并填在相应的表格中。 2、 印制板图：（1）双面板，印制板的大小是3730mil、5000mil。 （2）无法从PCB软件自带的封装库中找到的器件，建立元件封装库并创建相应的元件封装。（3）PCB图绘制完成后对焊盘进行补泪滴处理。（4）生成电路板的信息报表三、 实训要求熟练掌握电路图绘制软件PROTEL的基本操作，能够绘制单张原理图，能够绘制印制电路板图，能够创建原理图的元件库并制作原理图的元件符号，能够创建PCB封装库并制作元器件封装图。原理图：保证电路的连接正确。连线不能有多余的节点，也不能缺少必须的节点，保证连接的关系正确。要求元器件的布局合理，分布均匀、美观。生成原理图的网络表后，要求能够读懂该网络表文件的内容，且能够灵活运用。PCB图绘制要求：通过网络将元器件封装加载到PCB图中，进行合理的布局。位于电路板的边缘的器件，离电路板边缘不要小于2mm或者50mil。根据结构设计图设置板框的尺寸，按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动的属性。按工艺设计规范的要求进行尺寸的设计标注。布局要求：模拟信号器件与数字信号器件分开，高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开。布局目标是使总的连线尽可能的短，关键是信号线最短。相同的结构电路部分，尽可能采用对称式的布局。遵循先大后小，先难后易的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。各个集成电路的去耦滤波电容应尽量靠近本集成电路的电源脚。以功能电路的核心元件为中心，围绕它来布局。元件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上。按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。元件布局时，应当适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起，便于电源的分隔。 步线要求：可以使用自动和手动相结合的方式进行步线，步线做到：电源、地线的步线宽度是40mil，其他信号线为20 mil。导线拐角为45度角。尽可能使所步的线缩短距离。 字符调整：将在布局过程中由于器件的移动而交叉重叠的字符移动到合适的位置。四、 实训任务分析本次实训任务是进行音频解码电路原理图和PCB图的绘制设计。在进行PCB图绘制之前需要对原理图有一定功能上的认识。从模块功能上该电路原理图可分为三个单元，分别为数字音频信号接收模块、数字音频解码器电路模块和电源电路模块。 数字音频信号接收电路主要完成数字音频信号的接收解码。输入信号首先经查分线路接收器26C32作为输入缓冲，再送到数字音频接口接收器DIR9001进行处理。这里26C32工作使用单一5V电源供电，使用16脚的表面粘贴封装SO16.数字接收部分使用DIR9001数字接收芯片，DIR9001是一个24位数字音频接口接收器，有基地的时基抖动，但封装是 TSSOP28的，引脚间距很小，对布线有一定难度。DIR9001使用3.3V电源，有模拟和数字两路电源。在电源引入时要加去耦电容。在进行PCB布局时，应用电路中的去耦滤波电容应尽量靠近本集成电路的电源脚。经DIR9001接收的信号送到AD1955进行数字解码，解码后的两路输出经放大器NE5532、NE5534运放放大后输出。AD1955是一个高性能多为西格玛-德尔塔转换器件，单电源5V供电，支持采样频率数字滤波器，方便设计。AD1955的应用非常简单，不用的输入引脚直接接地处理。 放大电路应用时电源设置非常重要，DIR9001信号线到AD1955需串上缓冲电阻，阻值为33-51欧姆之间。本设计任务工作单元电路需要不同的电源电压，26C32使用5V电压，DIR9001使用3.3V电压，AD1955使用5V电压，而NE5532和NE5534采用5V电压。布局时考虑将不同的工作电压的单元电路相对分开放置。同时DIR9001和爱的1955尽管都是单电源电压供电，但两者都极有模拟工作电压又有数字电压，将模拟电压和数字电压分开，分别提供模拟和数字各自的电源电压。五、 布局规划印制电路板布局的基本依据室信号流向。本任务布局任然一句信号流向进行，各功能模块相对集中，在这个基础上，自然地将不同工作电压的单元电路部分进行了分离。电源电路根据产生的不同电压放置在相应的工作模块附近。在一个单元内先放置核心器件和面积大的器件。遵循先大后小，先难后易的布置原则。对相同结构电路部分，尽可能采用对称式的标准布局。同类型插装元器件在X或Y方向上应朝着一个方向放置。同一种类型的有记性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致，便于产生和检验。六、 实训操作步骤（1） 建立设计数据库文件：在D盘建立自己的文件夹文件夹名为班 号-姓名。并启动Protel 99 ES软件。（2） 绘制原理图：设置图纸的大小，装载元件库。绘制导线时应当 采用wiring tools，才具有电器意义。 （3） 创建原理图的元器件库，绘制元件。需要绘制的元件有26C32、 AD1955、DIR9001、NE5532。 （4）电气检查（ERC）。（5）报表生成：产生网络表、产生元件列表。（6）创建元件封装库，制作元件封装元件的封装。需要建立的封装。（7）印制电路板设计（PCB设计）：规划印制电路板大小，设置工作层和工作参数装载印制板元件封装库，加载装入网络表，元件布局。七、实训心得建议1生成的印刷电路板图与电路原理图不相符，有一些元件没有连上。这种情况时有发生，问题出在原理图上，原理图看上去是连上了，但画图不符合规范，导致未连接上。不规范的连线有： （1）连线超过元器件的断点； （2）连线的两部分有重复。 解决方法是在画原理图连线时，应尽量做到： （1）在元件端点处连线； （2）元器件连线尽量一线连通。 2在印刷电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。原因有： （1）原理图中未定义元件的封装形式； （2）印刷电路板封装的名称不存在，致使在封装库中找不到； （3）封装可以找到，但元件的管脚名称与印刷电路板库中封装的管脚名称不一致。 解决方法： （1）到网络表文档中查找未定义封装的元件，补上元件封装； （2）确认印刷电路板元件封装库是否已调入，同时检查原理图中元件封装名称是否与印刷电路板元件封装库中的名称是否一致； （3）将印刷电路板元件封装库中的元件修改成与原理图中定义的一致。如三极管的管脚名称在原理图中定义为1，2，3，而在印刷电路板封装库中焊盘序号定义为E，B，C，必须修改印刷电路板封装库中的三极管管脚名称，使他与原理图中定义的三极管管脚名称一致。实训心得：我们整个实训过程主要在实验室机房完成，采取“做中学”的教学方法。刚开始时对于老师的进度还可以，我们都跟的上，等到老师在第一个实训周后我们自己画项目时才发现，我们对于软件的使用还不够到位。由于我们到第二个实训周时，选修课开通了，这不得不花时间去上专业选修，这也极大的放慢了我们做实验项目的进度。我们由于有两个实验，第一个项目必做，项目二选做，我们在第一个项目还没有把pcb图画线规整就急得画项目二的图了。这是一个不正确的操作方法，我们应该一个一个项目做完，这才是画图的基本步骤。由于大量的浪费时间，到了最后一天检查时才发现，pcb画线没那么好花，于是为了赶时间，只有protel 99se自带布线功能。老师知道了我们用自动布线功能后，声明自动布线的同学成绩降档，早知今日，何必当初不呢！在自动布线过程中也有一些问题，比如说不能100%加载完正确的布线图，必须布局图合理才能解决。而在我画原理图的时候也存在一些问题，我照着原理图画了，但可能网络编号问题，以及原理图器件封装问题，总之我需要检查很久，这极大拖延了我们的实训进度。有些时候甚至纠结一上午，或一下午，在实训中这时常发生。有时可能你的原理图元件库的器件有问题，可能你没有封装，可能没有这个元器件；所以我们在做项目时，不能盲目的就开始闷头就做，我们首先需要了解我们实训任务需求，需要注意些什么，每遇到问题查查资料；或者问问老师，把不懂的记录下来，防止以后犯同样的错误。不仅在原理图如此，在pcb布局与布线更是需要严谨。八、附录图（原理图及pcb图）原理图一：(项目一原理图)PCB图：(项目一PCB图)原理图二： (项目二原理图)PCB图：(项目一PCB图)原理封装图： (26c32) (AD1995) (DIR9001) (NE5532) PCB封装图： (CAP-2.54-6.5) (CAP-4-10) (DIODE) (LED1) (TSSOP28) (POWER15)元器件表：UsedPart TypeDesignatorFootprint1L1AXIAL0.518D?自己绘制封装4J?SIP-x1T1POWER1LED1C?(以下列出的除外)C23 C28 C110 C111 C304 C306 C308 C103 C104 C108自己绘制封装RAD0.2CAP-2.54-6.525kW5 W6VR5126c32U301C24 C29 C120 C121 C126