电子线路CAD实习报告.doc

电子线路CAD实习 随着计算机技术的发展，电路设计中的很多工作都可以交给计算机来完成，这就大大减轻了设计人员的手工劳动，并且保证了设计的规范性。因此，电子设计自动化（EDA）已经成为不可逆转的时代潮流。而这一潮流来自于计算机辅助设计（Computer Adied Design，CAD）。（1）电子线路CAD是使用计算机来完成电子线路的设计过程，包括电路原理的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计（包括自动布局、自动布线）与检测（包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析）等。Protel 99SE中共有十个小项目。完成Protel 99SE安装，了解了系统的基本功能后，用户可以对Protel 99SE的系统环境进行设置，以适应自己的操作习惯。在计算机上，利用电子线路Protel 99SE软件进行电路设计的过程大致如下：（2）电子线路原理图的设计。原理图编辑是电路CAD设计的前提，因此原理图编辑（Schematic Edit）是电路CAD软件必备的功能。（3）原理图元件库文件的设计。它包括创建原理图元件库文件和创建复合元件库。（4）电子线路PCB电路板的设计。PCB（Printed Circle Board ，印制电路板）设计是电子产品由原理设计转换为产品的一个重要过程，为实现电路原理图所描述的电路，设计者需要设计满足原理图要求的PCB。 （5）PCB元件封装库设计。为了方便用户处理设计中的PCB元件封装，Protel 99SE提供了PCB元件封装编辑器，用户可以在该编辑器中对PCB元件封装库进行编辑操作，包括复制PCB元件封装，删除PCB元件封装、新建自定义的PCB元件封装以及修改PCB元件封装等。Protel 99SE是ProklTechnology公司开发的基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然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。此次电子线路CAD实习意在锻炼我们的操作能力，熟悉软件的运行操作，培养我们的识图读图能力。 目 录 1 Protel 99 se系统.1 1.1 Protel 99 se的功能.1 1.2 Protel 99 se的界面.12 原理图设计.2 2.1 原理图的设计流程.2 2.2 原理图的设计.2 2.2.1 创建一个项目3 2.2.2 创建原理图文件3 2.2.3 加载元件库4 2.2.4 放置元件4 2.2.5 放置导线5 2.2.6 放置电源端子43 原理图元件库的使用.5 3.1 元件的搜索.6 3.2 新元件原理图符号绘制.74 PCB设计.6 4.1 PCB的设计流程9 4.2 PCB的设计95 心得体会12参考文献.12附录.131 Protel 99 SE系统1.1 Protel 99 SE是ProklTechnology公司开发的基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然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。 1.2 Protel 99 SE的功能（1） 电路原理图设计（2） 印制电路板设计（3） 电路的仿真（4） 可编程逻辑电路设计系统（5） 信号完整性分析1.3 Protel 99 SE的界面Protel 99SE的启动画面如图1.1所示。图1.1 Protel 99 SE系统的启动画面随即打开Protel 99 SE的界面，如图1.2所示。图1.2 Protel 99 SE的界面所有的Protel 99 SE功能都可以从这个界面启动。当然，使用不同的操作系统安装的Protel 99 SE应用程序，首次看到的界面可能会有所不同。2 原理图设计原理图设计主要是利用Protel 99 SE提供的原理图编辑器绘制、编辑原理图，目的绘制电路图，同时也为PCB设计和电路仿真打下一个重要基础。2.1 原理图的设计流程原理图的设计流程图如图2.1所示 图2.1 原理图设计流程图 新建PCB项目及原理图文件设置原理图环境参数放置元件设置元件连接关系编译项目仿真验证输出原理图报告保存文件，打印输出修改原理图修改原理图2.2 原理图的设计2.2.1 创建一个项目（1）启动Protel 99 SE系统。（2）执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic Document】，如图2.2所示，保存。图2.2 新建项目面板 2.2.2 创建原理图文件如果在此之前用户没有打开任何设计数据库，可以选择主菜单区的【File】/【New】选项 。如果在此之前已经打开了一个或多个设计数据库，可以选择主菜单区的【File】/【New Design】选项，单击鼠标或按回车键即可。按照上面的操作将弹出窗口。2.2.3 加载元件2.2.4 放置元件执行菜单命令【Design】/【Browse Library】弹出库文件面板，如图2.3所示。选中所需元件并放置。4 图 2.3 库文件面板2.2.5 放置导线（1）执行菜单命令【Place】/【Wire】或单击布线工具栏按钮，出现大十字光标。（2）光标移动到元件的引脚端时，光标中的“X”号变为一个红“米”字形符号，表示导线的端点与元件引脚的电气点可以正确连接。（3）单击，移动光标，在光标和导线起点之间会有一条线出现，这就是所要放置的导线。2.2.6 放置电源端子（1）在布线工具栏中单击按钮，放置在原理图中。（2）在布线工具栏中单击按钮，放置在原理图中。3 原理图元件库的使用绘制原理图时要放置元件，而这些元件又常常保存在原理图元件库中。因此在放置元件之前，要添加元件所在的库；尽管Protel 99 SE内置的元件库已经相当完整，如果用户使用的是特殊的原件或新开发的元件，就需要自己建立新的原件及元件库。3.1 元件的搜索执行菜单命令【Design】/【Browse Library】弹出库文件面板，如图2.3所示。选中所需元件并放置。 图 3.1 库文件面板3.2 新元件原理图符号绘制（1）进入编辑模式：单击菜单【File】/【New】/【Schematic Library】命令，系统进入原理图文件库编辑工作界面，如图3.2所示。图3.2 原理图文件库编辑工作界面（2）绘制矩形：执行菜单【Place】/【Rectangle】命令，出现十字光标，并带有一个有色矩形框。将矩形框放到编辑区中的第四象限，单击确认矩形位置。可以随意改变矩形框大小。（3）绘制引脚：执行菜单【Place】/【Pin】命令，此时鼠标指针旁边会多出一个大十字和一条短线，默认短线序号从零开始；在放置引脚时，若按一次空格键，可将引脚旋转九十度。按上述方法绘制出8根引脚，如图3.3所示。图3.3 放置引脚后的图形（4）编辑引脚:双击需要编辑的引脚，如0号引脚弹出引脚属性对话框，如图3.4所示。按照需要进行编辑。 7图3.4 引脚属性对话框（5）命名新建元件（6）添加封装完成后的原理图如下所示4 PCB设计印制电路板的设计是电子电路设计步骤的重要环节。原理图设计等工作只是从原理上给出了电气连接关系，其功能的最后实现还是依赖于PCB的设计。4.1 PCB的设计流程PCB的设计流程图如图4.1所示。开始准备原理图规划印制电路板设置环境参数导入数据设定工作参数元件布局设置布线规则自动布线手工调整敷铜DRC检测输出文件结束图4.1 设计印制电路板图4.2 PCB的设计（1）建立空白PCB文件：在已建的项目中添加一个新的PCB文件。（2）进入PCB编辑器，如图4.2所示。图4.2 PCB编辑器（3）导入数据：选择菜单命令【Design】/【Import Changes From PCB_Project.PrjPCB】,单击校验改变钮，系统对所有的元件信息和网络信息进行检查，完成后关闭。（4）自动布线：选择菜单命令【Auto Route】/【All】，进行自动布线。5 心得体会之前就有听说过CAD这个词，但是一直都没能运用得到，直到这次实习，才算真正见识到了其强大的功能，然而通过这次实习，我对CAD有了清晰而又全面深刻的认识，学到了很多之前没有学到的理论知识。这次实习之后，我已经能基本熟练画简单的电路原理图和PCB图，并且通过DRC校验来发现自己的简单的错误，包括布线规则等等方面的。这次实习促进了我们班的男女生之间的交流，增强了我们的实践技能，这对我们将来走向工作岗位是很有帮助的，虽然实习才刚刚结束，但是我深信通过这次实习学到的东西以及所获得的实践经验将使我终身受益，并且在我走出社会走走向工作岗位中不断得到验证，而我，也将不断地去理解和体会实习中所学到的知识，把在这次短短的一周的时间内学到的东西运用到今后的生活当中，并且将其不断拓展延伸。 最后，最后要感谢老师的悉心指导，