ORCAD原理图的绘制技巧.ppt

第二次绘制电路图,要求：熟悉OrCADCapture设计环境，熟练掌握Capture的操作方法及环境参数的设置，最终完全掌握Capture。,内容,单页电路图的绘制多页电路图的绘制层次化电路的绘制元器件外观的编辑创建新元件,Capture设计过程,启动capture,系统控制菜单,标题栏,工具栏,菜单栏,工作区,状态栏,记录窗口,第一步：新建Project(createadesignproject),AnalogorMixed-signalCircuit本项目以后将进行数/模混合仿真PCBoardWizard本项目以后将用来进行印刷版图设计ProgrammableLogicWizard本项目以后将用于可编程器件的设计(在9.2版本已经不支持)Schematic本项目只进行原理图设计Name：项目名称Location：项目存储路径,在菜单栏中选择filenewProject：,Capture的Project是用来管理相关文件及属性的。新建Project的同时，Capture会自动创建相关的文件，如DSN、OPJ文件等，根据创建的Project类型的不同，生成的文件也不尽相同。根据不同后续处理的要求，新建Project时必须选择相应的类型。,使用空白模板,使用empty.opj模板,一般来说，要选中第一项CreateBaseduponanexistingproject，在其下拉选框中，选择Empty.opj。单击OK,就会出现项目管理窗口。在File标签中，有DesignResources（设计资源）项目名.dsnSCHEMATIC1PAGE1，双击PAGE1，电路图绘制窗口就出现了。,选择PCBoardWizard类型,项目管理器窗口,Designresource：设计文件名配置的库文件Outputs和referencedproject：Pspice模拟涉及的资源和结果输出文件,Capture操作环境,Capture有三个主要工作窗口：项目管理窗口：管理与原理图相关的一系列文件，相当于资源管理器。Schematic窗口：原理图窗口，相当于一张图纸。信息查看窗口（SessionLog）：用于显示相关操作的提示或出错信息。,调整绘图页规格,执行Options/SchematicPageProperties命令,命令系统,1file主命令菜单2edit主命令菜单3view主命令菜单4pspice主命令菜单5macro主命令菜单6pspice主命令菜单7accessories主命令8options主命令菜单9windows主命令10help主命令菜单,File主命令菜单,Exportselection将当前电路中选中的单元存入库文件Importselection从存放单元电路的文件中调入所需要的单元Importdesign采用EDIF和PDIF的电路图，以及以前pspice软件包中schematic软件绘制的电路图，将他们转换为orcad/capture接受的数据格式Exportdesign在orcad/capture绘制的电路图，将其转换为通用的EDIF格式或autocad软件接受的DXF格式,Edit主命令菜单,Properties元件属性Linkdatabasepart和derivedatabasepart设计调用软件中的元器件信息管理系统（CIS）Pspicemodel：模型参数编辑Pspicestimulus：设置输入激励信号的波形Group对电路图中元器件符号的分组处理。在进行选中、移动等处理时，可以将一个组作为一个符号对待。Labelstate：状态标签设置,View主命令菜单,Ascendhierarchy显示当前上一层次电路图descendhierarchy显示当前子电路图对应的下一层次电路图Databasepart在屏幕上显示CIS模块窗口Synchrosizeup/down/cross是关于管脚放置方向的,Place主命令菜单,Databasepart调用internet上数据库的元器件Off-pageconnector端口连接符Hierarchicalblock子电路框图Hierarchicalport层次电路框图中的端口标识符Hierarchicalpin子电路框图引出端Noconnect浮置引线标志,Macro主命令菜单,Configure配置当前绘图过程中采用的宏，包括新建的宏Play运行宏Record将指定的一些列绘图动作记录下来，生成一个宏,Pspice主命令菜单,Advancedanalysis：高级分析,Options主命令菜单,Capture设计参数设置,Capture的环境参数包括：系统属性及设计模板两大类。系统属性包括(OptionsPreferences)：,Colors/Print：颜色设置GridDisplay：设置网格显示模式PanandZoom：设置放大与缩小的倍数Select：选择设置模式Miscellaneous：其它如线类型的设置TextEditor：文本编辑设置Boardsimulation:板子模拟设置,系统设计模板参数包括(OptionsDesignTemplate),Fonts：设置字体TitleBlock：标题栏内容的设定PageSize：要绘制的图纸大小GridReference：边框的设定与显示Hierarchy：设置阶层的属性SDTCompatibility：与SDT文件兼容性的设置,Window主命令,Newwindow生成一个与当前处于激活状态的窗口完全相同的窗口Cascade将多个窗口以层次方式排列Tilehorizontally垂直排列Tilevertically水平排列Arrangeicons最小化的窗口图标依次排在窗口的最低部,窗口显示方式,工具按钮,第二步：绘制电路图,1绘制元器件符号如电阻、电容、晶体管、电源和接地符号等。对分层次电路设计，需绘制几个层次子电路框图2元器件间的电连接包括互连线、总线、电连接标识符、结点符号和网络别名等。对分层次电路，还需绘制子电路端口符3绘制辅助元素如标题栏，标签、几何图形及文字说明等,绘图工具栏,进入Schematic窗口，则在窗口右边会出现下图的工具栏：,加载元件库,PlacePart，或者单击右侧绘图工具栏第二个图标，或者利用快捷键P或Shift+P若要对电路进行模拟分析，必须加载pspice文件夹中的库文件,part,点击addlibrary按钮出现下图的对话框选择库所在的路径后，找到对应的库，点击打开就ok了,元器件符号库,1商品化的元器件符号库（不同型号的半导体器件和集成电路）第一:以元器件的类型为库文件名,如CD4000,BIPOLAR,OPAMP第二:在库文件名中包含有公司的名称。如SIMENS,MOTORPspice模型参数库中同时提供这些元器件的模型参数,2常用的非商品化元器件符号库1）ANALOG库：模拟电子电路无源元件，如R,C,L2）BREAKOUT库：调用pspice软件对电路进行蒙托卡罗和最坏情况统计分析时，要求电路中某些元器件（包括R、C等无源元件以及各种半导体器件）参数按一定的规律变化，这些元器件符号应从此库中调用。3)SOURCE库：各种电压源和电流源符号4）SOUCESTM：信号源符号5）SPECIAL：一些特殊元件：如电压表、电流表6)Designcache存放当然电路图绘制中采用的各种符号,Placepart（放置器件）,点击Placepart快捷按钮或点击placepart将调出如下对话框：,如果我们选择了放置元件后，则可以一直放置元件，直到我们（1）按下ESC;（2）按下右键，选择EndMode.在放置状态，可以按R键，旋转元件90度，按下H键，水平镜像；按下V键，垂直镜像,搜索器件,点击partsearch按钮，调出下面的器件搜索对话框,在放置元件的状态下，单击右键，弹出如下的选项：EndMode结束模式MirrorHorizontally水平镜像MirrorVertically垂直镜像Rotate旋转EditProperties编辑属性PlaceDatabasePart放置数据库元件AscendHierarchy(上升层次)ZoomIn,ZoomOut放大、缩小GoTo(跳到指定位置),元器件类别及关键字母代号号,改变元件序号及元件值,在显示的元件值上单击鼠标左键，出现displayproperties对话框，只需修改value栏内的值即可,也可双击元件，出现一个propertieseditor对话框，在partreference栏内输入元件序号，在value栏内修改元件值,另外，在将元件放置到绘图页之前，按下鼠标右键打开快捷功能菜单，选择Editpartproperties就可打开editpart对话框,元器件属性编辑,选定元件后，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中，选择EditProperties命令，或者启动菜单栏Edit/Properties命令，即可打开元器件属性编辑对话框,其它属性,在元件没有放置到电路图上之前，点击鼠标右键，从弹出的快捷方式中选择editproperties子命令,为元件自动编号,切换到项目管理窗口，选择整个设计、绘图页文件夹或单一绘图页，然后点击按钮或者选择菜单上tools/annotate功能，这时调出annotate对话框,网络别名,电路中电学上相连的连线、总线、元器件引出端等构成一个网络（net），也叫节点。网络别名（NetIdentifer）就是为了识别一个网络而给予的独一无二的代号。如果与一个网络相连的符号中有电源或接地符号，或者有端口连接符号则以这些符号的名称称为网络别名作用：1通过网络标号描述电路中各个元器件之间的连接关系，生成电连接网表文件；2电路中不同位置的网络，即使未用线连接，只要他们的网络标号相同就表示在电学上是相连的。3pspice电路模拟结束后，采用网络标号表示电路特性分析的结果。4总线信号名也可通过设置网络标号的方法确定,网络标号对象包含有：1网络别名（NetAlias）用以识别在一个绘图页内有连通的网络2多页连接端口（Off-PageConnectors）用以识别两个绘图页间连接的网络。3层次输入/输出端口（HierarchicalPort）经由层次方块（HierarchicalBlock）的层次管脚（HierarchicalPin），用以识别进入一个子绘图页的网络连接。4电源对象名（PowerObjectNames）用来识别一个全局性的网络，通常用来标识电源网络（VCC)或是接地网络（GND）,5元件上隐藏的管脚（HiddenPin）在建立网络时，网络标号的优先级，由高到低分别是：用户已命名的网络、层次输入输出端口、跨页连接端口、电源对象名、网络别名、系统产生的名称。,放置网络别名(placenetname),点击placenetalias按钮，调出placenetalias对话框，在alias对话框中输入要定义的名称，然后点击OK退出对话框，把鼠标移动到你要命名的连线上，点击鼠标左键即可。注意：在数据总线与数据总线的引出线要定义网络名称。当多管脚元件与总线连接在一起时，总线的引出线不必定义网络别名,电源和接地符号,数字逻辑0和1、地,接地符号,电压符号,不用于pspice仿真的电路,电源符号,1CAPSYM库里有上图所示四种电源符号。他们仅仅是一种符号，不具备任何电压值，但具有全局性（GLOBE)2Souce库里的电源符号.代表激励电源，可以赋予电平值。执行pspice程序进行仿真，必须添加这类电源,放置电源符号,利用菜单栏PlacePower，或者单击右侧绘图工具栏图标，或者利用快捷键F或Shift+F。,Power,放置接地符号,PlaceGround，或者单击右侧绘图工具栏图标，或者利用快捷键G或Shift+G。要注意的是：画电路图后进行放置时一定要放置零节点，原因在于Spice是用改进的节点法列写方程的。只有指定零节点才能保证方程是独立的。零节点在PlaceGround里面的source库里。如果要用其它的接地符号，必须将其名称改为0.,ground,电源和接地符号的使用原则,1模拟电路中的直流电压源（或电流源）、交流和瞬态信号源以及数字电路中的输入激励信号源均应执行Place/Part子命令，从SOURCE库（或SOURCESTM库）中选用2加于数字电路输入端的高电平和低电平信号应选择执行Place/Power子命令，从SOURCE库中选用$D_HI和$D_LO两种符号。3调用Pspice对模拟电路进行模拟分析时，电路中一定要有一个电路为零的接地点。这种零电位接地符号需通过执行Place/gound子命令，从SOURCE库中选用名称为0的符号4如果使用了CAPSYM库中的电源符号，则还应调用SOURCE库中符号进一步说明这些电源符号的电平值,绘制引出端开路符号（notconnect）,1作用：使引出端处于浮置状态2选择执行Place/Noconnect命令或者点击工具栏上的按钮，点击左键将符号放在需要的位置,绘制端口连接符（off-pageconnector）,是一种具有全局（Global）相连特性的符号，具有3种功能1拼接电路图-几张电路图2电连接标识符-单张电路图3端口标识符-单页数字电路绘制：选择执行Place/off-pageconnector命令或者点击工具栏上的按钮，选择所需元件后，点击左键将符号放在需要的位置,连线（wiring),点击Placewire(或placebus)按钮进入连线（或放置数据总线）状态，此时鼠标变成十字形，移动鼠标，点击左键即可开始连线（或放置数据总线）。连线时，在交叉而且连接的地方会有一个红点提示，如果你需要在交叉的地方添加连接关系，点击placejunction，把鼠标移动到交叉点并点击左键即可。放置数据总线后，点击placebusentry按钮放置总线引出管脚，管脚的一端要放在数据总线上。在绘制工程中，按住shift键，可绘制任意角度的线。结束画线时，选择键盘上Esc按钮或者工具栏上的Slect，或则快捷功能菜单的endwire,绘制结点,选择执行Place/Junction子命令，箭头状光标出现实心圆点，移动光标至预放置结点的位置，按下左键即可。,连接判断,1元件与连线的连接电路图上元件引出端是否有空心方形连结区。2连线之间的连接两条连线十字交叉或者丁字形相接时，只有在结点处出现实心圆形状的连接结点才表示着两条连线在电学上是连接的,不具有电气连接关系的元素,线：PlaceLine曲线：PlaceArc框：PlaceRectangle椭圆：PlaceEllipse文字：PlaceText;T;Shift+T折线：PlacePolyline;Y;Shift+Y图：PlacePicture,绘制图纸标题栏,选择place/titleblock，出现placetitleblock对话框从默认的库里选中一个符号，然后在对应项里编辑显示属性,放置层次电路方框图,对于一张大的原理图来说，通常都是把它分割成多个模块，再对子模块进行绘制。点击PlaceHierarchicalBlock，调出如下对话框：,放置层次方框图后，接下来就是放置层次的管脚。放置层次管脚时，必须保证层次方框图被选中。点击PlacePin，调出下示对话框：,放置层次管脚,放置子电路I/O端口,点击PlaceHierarchicalPort，或点击工具栏上的按钮调出如下对话框：,编辑端口属性,对于端口，不同端口之间的区别在于其类型的不同，它的类型可以从它的TYPE属性中得知，双击端口或选中端口并点击右键在弹出菜单中选择EditProperties，调出如下窗口：,放置分页图纸端口,执行Place/Off-pageConnector命令或者选择工具栏上的按钮,添加文字(placetext),点击placetext按钮，系统弹出如下对话框：,其它操作,关于电路中各对象的选中、移动、删除和复制操作不再讲述,第三步：原理图绘制后续处理,原理图绘制好之后，接下来就是对电路图进行DRC检测、更新元器件属性参数、生成电连接网表文件及元器件报表。对原理图进行后续处理，在Capture中必须切换到专案管理窗口下，并且选中*.DSN文件,DRC检测(DesignRulesCheck),点击按钮或(ToolsDesignRulesCheck)，调出如下设置对话框：,Scope：Checkentiredesign：DRC检查整个原理图CheckSelection：DRC只检查你选择的部分Mode：Useinstances(preferred)：使用当前属性（建议）Action：Checkdesignrules：进行DRC检测DeleteexistingDRCmarker：删除DRC检测标志Report：DRC检测的内容CreateDRCmarkersforwarnings：在警告的地方放置标志,Checkhierarchicalportconnection：检测阶层端口的连接性Checkoff-pageconnectorconnection：检测分页图纸间接口的连接性Reportidenticalpartreferences：报告同样的器件序号Reportinvalidpackaging：报告无效的封装Reporthierarchicalportsandoff-pageconnection：报告阶层端口和分页图纸间接口的连接Checkunconnectednet：检测未连接的网络CheckSDTcompatibility：检测对于SDT文件的兼容性Reportallnetname：报告所有网络名称,与DRC检测相对应的自动排序功能,通常，一名设计者都需要对自己设计的原理图中的器件编号进行从新排序。Capture提供自动排序功能，允许你对原理图重新排序。点击(或ToolsAnnotate)，调出如下对话框：,Scope：Updateentiredesign：更新整个设计Updateselection：更新选择的部分Action：Incrementalreferenceupdate：在现有的基础上进行增加排序Unconditionalreferenceupdate：无条件进行排序Resetpartreferenceto“?”：把所有的序号都变成“？”AddIntersheetReferences：在分页图纸间的端口的序号加上图纸编号DeleteIntersheetReferences：删除分页图纸间的端口的序号上的图纸编号Combinedproperty：把对话框中的属性相结合Resetreferencenumberstobeginat1eachpage：编号时每张图纸都从1开始Donotchangethepagenumber：不要改变图纸编号,生成网络表,对于Capture来说，生成网络表是它的另一项特殊功能。在Capture中，可以生成多种格式的网络表（共39种），以满足各种不同EDA软件的要求。点击或ToolsCreateNetlist，调出如下对话框：,在对话框中选择您需要的EDA软件格式，点击确定即可生成相应的网络表。,生成元器件报表,在设计项目管理窗口中选择预生成元器件报表的一页或多页电路图，或者整个电路设计，点击或ToolsCrossReference，产生交互参考报表，调出如下对话框：,Sortoutputbypartvalue,thenbyreference：先报告Value后报告reference，并按value排序Sortoutputbyreferencedesignator,thenbyvalue：先报告reference后报告Value，并按reference排序ReporttheXandYcoordinatesofallparts：报告器件的X、Y坐标Reportunusedpartsinmultiplepartpackages：报告一个封装里没有使用的器件,元器件报表,点击或ToolsBillofMaterials产生元器件清单，弹出如下对话框：,LineItemDefinition：定义材料清单的内容Placeeachpartentryonaseparate：材料清单中每个器件信息占一行IncludeFile：在材料清单中是否加入其他文件,生成元器件统计报表,元器件统计报表,总结：绘制原理图的注意事项,1、新建Project时，如果用于仿真，应选择AnalogorMixed-signalCircuit2、调用的器件必须有PSpice模型首先，调用OrCAD软件本身提供的模型库，这些库文件存储的路径为CaptureLibrarypspice，此路径中的所有器件都有提供PSpice模型，可以直接调用。其次，若使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在，而且器件属性中必须包含PSpiceTemplate属性。3、原理图中至少必须有一条网络名称为0，即接地。,4、必须有激励源。原理图中的端口符号并不具有电源特性，所有的激励源都存储在Source和SourceSTM库中。5、电源两端不允许短路，不允许仅由电源和电感组成回路，也不允许仅由电源和电容组成的割集。解决方法：电容并联一个大电阻，电感串联一个小电阻6、最好不要使用负值电阻、电容和电感，因为他们容易引起不收敛。,快捷键,在画图模式下，按下字母-P，放置器件-W，放置连线-J，放置结点-N，网络标号-B，放置总线-E，放置总线子线-O，放置电源符号-G，放置地符号,例1画差分电路图,第一步创建新电路图文件,选择绘制窗口,显示绘图窗口,双击设计项目下的page1就出现绘图编辑窗口了，然后点击电路原理图绘制窗口，出现工具栏,第二步加载元件库,利用菜单PLACE/PART命令，或者单击工具栏上的打开取放元器件对话框，然后单击ADDLibrary按钮，加载所需元件库。,所需元件库,1从BIPOLAR库里调用双极晶体管Q1、Q2、Q3、Q42从ANALOG库中调用符号R和C绘制电容C1和电阻RBIAS、RC1、RC2、RS1、RS23从SOURC库中调用VAC符号绘制V1，0接地符号4从CAPSYM中调用VCC_CIRCLE绘制VEE和VDD,放置器件,查找元器件,放置电源和接地符号,利用菜单PLACE/POWER命令，或者单击工具栏上的按钮，打开取放电源对话框,连接线路放置结点,放置结点,放置网络标号,元器件属性编辑,设计规则检查,在设计项目管理器窗口下选择Tools/DesignRulesCheck命令，屏幕将出现DRC对话框,生成元器件报表,在项目管理器窗口下，利用菜单命令Toolcrossreference命令，出现crossreference对话框,在项目管理器窗口下，打开output文件夹里的.xrf文件，出现元器件报表,生成元器件统计报表,在项目管理器窗口下，打开output文件夹里的.bom文件，出现元件统计表,导出DXF文件,执行File/ExportDesign菜单，弹出下面的对话框,作业1,作业2,作业3,作业4绘制3位同步计数器,重点说明,Capture将每个设计作品（Design）都视为一个项目（Project），而且每个项目文件（.OPJ）内只能含有一个设计文件（.dsn），而设计文件内至少必须包含一个绘图页文件夹与一张绘图页。不过由于复杂一点的设计电路往往不能在一张绘图页内完成，这时只好将电路拆成彼此相连接的绘图页：因此一个实用的项目（设计)内通常会有很多张的绘图页。这时我们往往回实用模块化和层次化的电路设计概念来处理并解决问题。,模块化和层次化设计,先将整体电路依特性及复杂度分割成合适的子电路，然后先分别绘制及仿真每一个子电路，待相关的子电路一一完成后，再将他们组合起来继续仿真，最后完成整体电路。由于各个子电路都经过完整的设计过程，因此这个子电路就可以用一个块（Block）来代表，以后可以在同一个设计作品或者其它设计作品内反复使用它，它像是用已经做好的积木堆出各种不同的城堡一样。所以我们说这个子电路已被模块化了。,多页式结构：又称平坦式结构，当电路大到某种地步，为了设计方便又不容易出错，我们通常必须将整个电路拆成几个模块以便工作，如果将电路在水平方向分割，以类似拼图的方式模块化，就是所谓的平坦式结构。层次化结构：如果我们将电路在垂直方向分割，而此处的模块也可能是由几个更基层的模块所组成，一路延续下去，就形成像金字塔型的层次化（Hierarchy）结构。在OrCADCapture中是通过层次输入/输出端口（Hierarchecalport）、层次方块（HierarchicalBlock）与层次管脚（HierarchicalPin）来完成逻辑的连通性。,多页电路图的绘制,步骤1第一页面电路的绘制2放置分页图纸接口元件3添加绘图页面4添加绘图页面中电路图5在新绘图页上放置分页图纸接口元件,例分流电路图的绘制,第一步绘制第一页电路图,第二步放置分页图纸接口元件,选择工具栏上的按钮，或者执行Place/off-pageconnector命令，打开Placeoff-pageconnector对话框，选择OFFPAGELEFT-L元件，放置到图纸上,更改分页图纸接口元件的名称,在双击鼠标左键打开Off-Pageconnector属性编辑对话框，键入新名字为Vi,如果在分页图纸端口的名字上双击左键，出现下面的对话框，改名为Vi,第三步添加绘图页,在项目管理器窗口上，右键点击SCHEMATIC1文件夹，在弹出的快捷菜单中，选择Newpage，默认新绘图页为PAGE2。,第四步绘制第二张绘图页,双击SCHEMATIC2文件名，打开新的绘图页,第五步在新图纸上添加分页图纸端口元件,选择OFFPAGELEFT-R元件,更改分页图纸接口元件的名称,例把滤波器电路图用多页显示,第一步绘制第一页电路图,添加分页图纸接口,第二步绘制第二张电路图,在项目管理窗口下，右键SCHEMATICAL文件夹从弹出的快捷菜单中选择newpage选项，默认新一页为page2，双击page2打开第二张电路图,添加分页图纸接口,第三步绘制第三张电路图,添加分页图纸接口,第四步绘制第四页电路图,添加分页图纸接口,练习把下页的图用多页图表示,层次电路图的绘制,根层电路图,子层电路图：绘制子电路图,绘制层次方块,放置层次管脚,连接层次方块,放置层次端口,例绘制层次电路图,第一步绘制根层电路图,新建一个项目，打开电路图绘制窗口，执行placehierachicalblock命令或者选择工具栏上的按钮，出现下图对话框,对方框图的操作,改变大小、外形、形状鼠标左键点中HB1元件，变成紫色并有虚线外框环绕，用鼠标左键拖拽即可改变其位置，用鼠标左键拖拽方块的四个变角即可改变其大小和形状,ImplementationType选项,None一不与任何文件连接SchematicView一与电路图相连接VHDL一与VHDL硬件描述语言相连接EDIF一与网络表文件连接Project一与项目文件连接PSpiceModel一连接PSpice模型模块PSpiceStimulus一连接PSpice激励模块Verilog一与Verilog语言连接,放置层次管脚,执行菜单place/hierarchicalpin命令或者选择工具栏上的按钮，打开放置层次对话框,I/O端口类型,3State将该I/O端点设定为三态管脚Bidirectional双向管脚Input输入管脚OpenCollector集电极输出管脚OpenEmitter发射极输出管脚Output输出管脚Passive无源管脚Power电源管脚,注意：放置阶层管脚时，必须选定子电路的方框图GND、Vcc、Vee为PowerVi、AMP2的Vo1为inputVo2、AMP1的Vo1为output,放置子电路端口,执行place/hierarchicalport命令或者选择工具栏上的按钮，,连接根电路图,第二步绘制子层电路图,鼠标左键选中HB1，然后执行菜单命令View/DescentHierachy或者鼠标右键调出快捷菜单DescentHierachy选项，这时打开一个NewPageInSchematic对话框,绘图页窗口,HB1子电路图,HB2子电路图,项目管理器窗口,例用层次方式绘制RC电路,第一步绘制根电路图,绘制子单元电路,切换到管理器窗口下，打开Hierarchy