电子CAD技术实验指导书高

1、安徽科技学院ANHUI SCIENCE AND TECHNOLOGY UNIVERSITY电子工程制图基础实验指导 编二一三年一月1 / 73目 录实验1 认识Protel DXP 20041实验2 简单电路原理图的绘制6实验3 复杂电路原理图绘制10实验4 原理图高级设计12实验5 层次电路原理图设计16实验6 原理图电气规则检查与报表输出21实验7 制作与编辑原理图元件库25实验8 PCB电路板设计基础28实验9 单管放大电路PCB设计32实验10 振荡器与积分器电路PCB设计35实验11 稳压电源PCB板设计实例42实验12 手工绘制双列直插元件封装46实验13 绘制数码管PCB元件封装

2、库49实验14 电路仿真53实验15 PCB综合训练157实验16 PCB综合训练259实验17 PCB综合训练360实验18 锂电池充电电路设计63实验19 温度控制系统电路设计6568 / 70实验1 认识Protel DXP 2004一 实验目的 1 认识Protel DXP 2004的窗口界面。2 熟悉Protel DXP 2004的环境参数和文档管理方式。二 实验内容初步认识Protel DXP 2004窗口界面，创建PCB 项目文件，新建原理图和PCB文件,文件的保存、打开与关闭方法。三 实验步骤1 认识Protel DXP 2004窗口界面双击桌面Protel DXP 2004图

3、标，或单击开始/所有程序/ Protel DXP 2004。启动后主窗口界面如图1所示图1 DXP主窗口界面2 创建一个PCB设计项目方法一：在设计窗口的Pick a Task区中点击Print Circuit Board Design，如图2所示，单击New Blank PCB Project，如图3 所示 图2 PCB设计 图3 新建PCB设计项目方法二：在Files面板中的New区点击Blank Project (PCB)。如图3所示。如果这个面板未显示，点击设计管理面板底部的Files标签。1 / 73 图3 新建PCB项目文件 图4 新建PCB Project 方法三：执行菜单命令F

4、ile/New/ Project/ PCB Project后，Projects面板就会出现一个新建项目文件。如图4所示。PCB Project1.PrjPCB，与“no documents added”文件夹一起列出。3 保存项目文件执行菜单命令File/Save Project，将弹出一个保存文档对话框，如图5所示。在对话框选择项好目文件存放的位置，在对话框下面的“文件名（N）”栏中键入“项目一”后（实际应用时项目名称可根据用户需要命名，可以是中文名），单击按钮即可。保存项目文件后，Projects面板中的项目文件名会由默认的“PCB_Project1.PrjPCB”变为新键入的文件名，如图

5、6所示。 图5 保存文档对话框 图6 保存后的项目文件如果不是第一次创建的项目，若想对其重新命名，可先在Projects面板中选中目标项目，再执行File/Save Project As.菜单命令。4 关闭和打开PCB设计项目 1）在Projects面板中，用鼠标右键单击需关闭的项目文件名。在弹出的命令菜单中选择“Close Project”选项，即可关闭该项目，如图7所示。2 / 732）执行菜单命令File/Open Project，可以打开已有的项目。也可以在Files面板中选择“Open a Project”选项打开已有的项目。5 启动原理图编辑器1）执行菜单命令File/New/Sc

6、hematic，启动原理图编辑器，进入原理图编辑状态窗口，如图8所示。 图8 原理图编辑状态窗口 图9 保存后的原理图文件2）系统默认的文件名为“Sheet1.SchDoc”。执行菜单命令File/Save，在弹出的对话框中，选择合适的路径并输入新的文件名“电路原理图一”，单击“保存”。这时在Projects面板中，可以看到一个名为“电路原理图一.SchDoc”原理图文件已加入到项目“项目一.PRJPCB”当中了，如图9所示。图7 关闭设计项目提示：如果你想添加到一个项目文件中的原理图图纸已经作为自由文件夹被打开，那么在Projects面板的Free Documents单元schematic

7、document文件夹上右击，并选择Add to Project。现在这个原理图图纸就列表在Projects标签中的紧挨着项目名下的Schematic Sheets文件夹下，并连接到项目文件。4 / 736 启动 PCB编辑器1）执行菜单命令File/New/PCB，即可启动PCB编辑器，进入到PCB编辑状态窗口，如图10所示。2）执行菜单命令File/Save，在弹出的对话框中，选择合适的路径并输入具有文件名， “电路板图一”，单击“保存”。这时在Projects面板中，可以看到一个名为“电路板图一.PcbDoc”的PCB文件已加入到项目“项目一.PRJPCB”当中了，如图11所示。图10

8、PCB编辑状态窗口 图11 保存后的PCB文件 图12 自由PCB文件同样也可以建立自由PCB文件，具体操作方法如下：在设计者未打开任何设计项目时，执行菜单命令FileNewPCB，即启动了PCB编辑器，并自动生成自由PCB文件（Free PCBs），保存后它不隶属于任何项目，如图12所示。7 不同编辑器之间切换鼠标单击标签，可以在不同的文件之间自由切换。也可以单击Projects面板中的文件名实现文件的自由切换。如图13所示。4 / 73图13 单击标签或文件名在不同的文件之间自由切换图 14 关闭文件要关闭其中的任何一个文件，可以在标签上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Close选项，

9、即可关闭相应文件。如图14所示。四 思考题1 Protel DXP 2004主要有那几部分组成？各部分的功能是什么？2 ProtelDXP对系统配置有什么要求？3 说明ProtelDXP的主窗口界面的组成。4 如何进入原理图编辑器和PCB编辑器？5 面板窗口有什么功能？它有哪几种显示方式？5 / 73实验2 简单电路原理图的绘制一、实验目的1、熟悉Protel DXP 2004原理图编辑器2、掌握原理图的实体放置与编辑3、熟练完成三极管放大电路原理图设计二、实验内容绘制三极管放大电路原理图如图1所示。 图1 三极管放大电路原理图 三、实验步骤1、新建项目文件1）执行菜单命令File/New/P

10、roject/PCB Project，执行完后在Project工作面板中将出现如图2所示项目文件。2）执行菜单命令File/ Project Save AS ，弹出保存路径菜单，确定保存路径和输入项目文件名为“电源稳压电路.SCHDoc” 保存。如图3所示。6 / 73 图2 新建项目文件 图3 保存项目文件2、新建原理图文件1）执行菜单File/New/Schematic，在Project工作面板的项目文件下新建一个原理图文件Sheet1.Schdoc，保存为“单管放大电路.Schdoc”保存后效果如图4所示。 图4 新建并命名原理图文件 图5 原理图图纸设置对话框3、原理图图纸设置执行菜单

11、Design/Document Options，弹出Document Options对话框。如图5所示，图纸类型设置为A4，显示标准标题栏，可视栅格、捕捉栅格均设置为10，电气栅格设置为8。4 装载原理图元件库 单管放大电路中所包含的元件类型有：电阻、电容、三极管。这些常用的元件在集成库Miscellaneous Devices.IntLib中都可以找到。默认情况下，创建原理图文件时，该库会自动加载，若在库列表中无此元件库，可通过下面方法加载。1)在Libraries工作面板上单击,弹出如图6所示对话框。2)单击选项下方按钮，选择添加Miscellaneous Devices.IntLib，单

12、击打开添加库完成，如图7所示。 图6 添加元件库 图7 添加Miscellaneous Devices.IntLib5 放置调整元件1）在Miscellaneous Devices.IntLib中，在元件库中查找电阻如图8所示。单击放置电阻R1，光标变为十字。7 / 732）此时按下Tab键，设置元件属性，主要是：标号（Designator）、标示值（Value）。Comment(标注)一般设置不可见。如图9所示。放置完毕后如图1所示。调整元件方向：左键单击元件按住不松手单击“空格键”，可调整元件旋转。提示：通过按X键可使元件左右翻转，按Y键可使元件上下翻转，按空格键使元件沿逆时针方向旋转。通

13、过这些操作放置到原理图上的元件，还可以对它们的有关属性进行编辑，编辑的方法是：双击要编辑的元件符号，会弹出元件属性“Component Properties”对话框。3）然后依次查找并放置电解电容（Cap Pol2）、三极管NPN（2N3904或NPN）、电阻（Res2）等元器件。放置完毕后如图10所示。 图 8放置电阻 图9 电阻属性设置6 电源、接地符号和信号源1)单击连线工具栏的快捷按钮，光标变为十字形。2）此时按下Tab键弹出其属性对话框，如图10所示。在NET属性框中输入“12V”，编辑后单击OK确定退出。3）用类似方法放置接地符号。4）在Utilities工具栏中放置正弦波信号源，

14、并编辑其属性，如图10所示。 图10电源属性设置 7 连接导线。1）单击菜单Place/Wire，如图11。或者在图纸内单击鼠标右键，选择Place/Wire原理图编辑器处于连线状态。鼠标变为十字形。如图12所示8 / 73 图11 导线菜单 图12 连线状态2）移动鼠标指针至连线起点，单击鼠标左键，确定导线起点。3）拖动鼠标到连线终点时，单击鼠标左键确定。结束本次连线。此时仍处于连线状态，如需退出，可单击ESC键或点击鼠标右键。4）在导线十字交叉处放置节点。执行菜单命令Place/Manual Junction。8 保存。完成后如图1所示四、注意事项对于较复杂的电路而言，放置元件、调整位置及

15、连线等步骤经常是反复交叉进行的，不一定有上述非常明确的步骤。五、思考题1、简要介绍电路原理图设计的基本流程？2、元器件库管理器面板有哪几部分组成，简述其功能。 3、如何在元件库中查找元件？4、常用的电阻、电容、二极管元件等在哪个元件库中查找？5、元器件属性如何编辑？9 / 73实验3 复杂电路原理图绘制一、实验目的1、熟悉原理图编辑器2、熟练掌握原理图的实体放置与编辑3、熟练89C51单片机电路原理图设计二、实验内容绘制89C51单片机电路原理图如图1所示图1 89C51单片机电路原理图三、实验步骤1新建文件夹在电脑上新建一个文件夹，命名为“实验三”。2 新建项目文件新建一个项目文件，命名为“

16、89C51单片机电路.PrjPCB”，保存到“实验三”文件夹中。3 新建原理图文件10 / 73 新建一个名为“89C51单片机电路.SchDoc”的原理图文件，保存到“实验三”文件夹中。4 原理图图纸设置执行菜单Design/Document Options，弹出Document Options对话框。图纸类型设置为A4，显示标准标题栏，捕获栅格设置为5，可视栅格设置为10，电气栅格设置为4。5 放置元器件 元器件信息如表1所示，依据表1添加元器件库，放置元器件。放置并修改其属性后如图1所示表 1说明元件名称元件标号所属元件库单片机P89C51RC2BN/01U1Philips Microc

17、ontroller 8-Bit.IntLib锁存器74LS373U2TI Logic Latch.IntLibEPROMM27C512-10B1U3ST Memory EPROM 16-512 Kbit.IntLib电阻Res2R1R9Miscellaneous Devices.IntLib开关SW-PBS1Miscellaneous Devices.IntLib晶体XTALY1Miscellaneous Devices.IntLib发光二极管LED0D1-D8Miscellaneous Devices.IntLib电容CapC1C4Miscellaneous Devices .lib连接器H

18、eader 4P1Miscellaneous Connectors.IntLib6、调整元件位置。7、连线。根据电路草图在元件引脚之间连线。8 绘制总线与总线分支单击工具菜单，或者单击菜单Place/Bus，绘制总线。单击工具菜单，或者单击菜单Place/Bus Entry，绘制总线分支。如图1所示9 放置网络标号单击工具菜单，或者单击菜单Place/Net Lable，放置网络标号。放置前按“Tab”键修改属性，如图6所示10 放置I/0端口在U1的RXD引脚和TXD引脚上放置I/O端口，单击工具菜单，或者单击菜单Place/Port，放置I/0端口。修改I/0端口属性，修改端口名称：分别设

19、置为RXD和TXD，并将RXD“I/0 Type”属性修改为“Input”、TXD“I/0 Type”属性修改为“Output”。11 添加说明性文字单击菜单Place/Text String，在原理图下方放置文本注释“实验三 单片机电路绘制”，并修改其属性，字形为粗斜体，字号为二号，颜色为蓝色。12 保存绘制完成后如图1所示。四、思考题1 总线有何作用？如何绘制？2 网络标号有何作用？如何放置网络标号？3 如何修改I/O端口的属性？11 / 73实验4 原理图高级设计一 实验目的1 掌握原理图高级设计的方法技巧。2 掌握元器件的排列、元器件自动标识和对象整体编辑的方法步骤。二 实验内容绘制如

20、图1所示电压指示电路原理图。图1 电压指示电路原理图三 实验步骤1新建文件夹在电脑上新建一个文件夹，命名为“实验4”。2 新建项目文件创建一个新的项目文件，命名为“电压指示电路.PrjPCB”，保存到“实验4”文件夹中。3 新建原理图文件 创建一个新的原理图文件，命名为“电压指示电路.SchDoc”，保存到“实验4”文件夹中。4设置图样参数在原理图设计窗口中双击图纸边框，或者通过菜单栏中的“DesignDocument Options”命令，打开 “Document Options”对话框。如图2所示。图纸大小设置为A4，捕获栅格为5。图2“Document Options”对话框5 放置元器

21、件12 / 73电压指示电路原理图中所使用的元件，电阻Res2、Res1，发光二极管LED0，三极管NPN，二极管Diode，都在Miscellaneous Devices.IntLib元件库中可找到。查找并放置元器件到原理图中。6 排列布局元器件使用元器件排列命令排列布局元器件。常用排列命令在“Edit/Align”菜单子菜单中，如图3所示，也可使用快捷键，选择合适命令对元器件进行对齐、均匀分布等操作。图3 常用排列命令菜单布局之后如图4所示图4 元器件的排列布局7 元器件自动标识选择菜单命令“Tools/Annotate Schematics.”打开“Annotate”对话框，在该对话框中

22、对元器件进行自动标识操作。自动标识后如图5所示图5 元器件自动标识8 连线连接线路，选择Place/Wire菜单命令，或用快捷键P、W放置导线。如图6所示。13 / 73图6 连线后状态9 放置电源和接地符号1) 单击菜单栏ViewtoolbarsPower Objects命令，或者单击工具栏中的图标，光标变为十字状，按下Tab键，在弹出的“Power Port”对话框中将“VCC”改为“+6V”，移动光标拖动电源符号到图样上适当位置，单击左键将“+6 V”位置固定。2) 用同样的方法放置电源“Ui”和接地符号。10 对象整体编辑选中某一元件如电阻，单击鼠标右键选择“Find Similar

23、Objects.”命令打开“Find Similar Objects”对话框，如图7所示。在对话框中设置相同参数选项，并执行操作单击Apply按钮，单击OK按钮。打开检查器“SCH Inspector”窗口，如图8所示，在窗口中选择合适选项进行对象整体编辑。 图7 “Find Similar Objects”对话框 图8检查器“SCH Inspector”窗口14 / 73图9 对电阻进行整体编辑如要隐藏电阻的Comment值，在检查器“SCH Inspector”窗口中找到“Part comment”项点击进入，然后找到“Hide”选项，选中其后True前的复选框即可。如图9所示11 保存绘

24、制完成后如图10所示图10 电压指示电路原理图四 思考题1 元器件的排列有哪些操作命令？2 如何进行元器件的自动标识？简述其操作步骤。3 如何实现对象的整体编辑？15 / 73实验5 层次电路原理图设计一 实验目的1 掌握自上而下的层次原理图的绘制方法。2 理解层次原理图模块化的设计方法。二 实验内容绘制洗衣机控制电路层次原理图，包括“复位 晶振模块”，“CPU模块”，“显示模块”和“控制模块”。三 实验步骤1 新建工程项目文件1）单击菜单File/New/PCB Project ，新建工程项目文件。2）单击菜单File/Save Project保存工程文件，并命名为“洗衣机控制电路.PrjP

25、CB”。2 绘制上层原理图1）“在洗衣机控制电路.PrjPCB”工程文件中，单击菜单File/New/Schematic，新建原理图文件。2）单击菜单File/Save As.，将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路.SchDoc”3) 单击菜单Place/Sheet Symbol或单击“Wring”工具栏中的按钮，如图1所示，依次放置复位 晶振模块，CPU模块，显示模块，控制模块四个模块电路，并修改其属性，放置后如图2所示图1 模块电路属性16 / 73图2 放置四个模块电路4）单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的按钮，放置模块电路端口，并修改其属

26、性，完成后效果如图3所示图3 放置模块电路端口5）连线。根据各方块电路电气连接关系，用导线将端口连接起来，如图4所示图4 连线3 创建并绘制下层原理图1)在上层原理图中，单击菜单Design/Create Sheet From Symbol，此时鼠标变为十字形。2)将十字光标移到“复位 晶振模块”电路上，单击鼠标左键，系统自动创建下层原理图“复位 晶振模块.SchDoc”及相对应的I/O端口。如图5所示。17 / 73图5 自动生成的I/0端口4）绘制“复位 晶振模块”电路原理图。其用到的元件如下表1所示。绘制完成后的效果如图6所示。表1 “复位 晶振模块”电路元件列表元件标号元件名所在元件库

27、元件标示值元件封装R1RES2Miscellaneous Devices.IntLib270AXIAL0.4R2RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4C1CapMiscellaneous Devices.IntLib33pFRAD-0.3C2CapMiscellaneous Devices.IntLib33pFRAD-0.3C3CapMiscellaneous Devices.IntLib33pFRAD-0.3S1SW-PBMiscellaneous Devices.IntLibSPST-2Y1XTALMiscellaneous Devices.I

28、ntLibR38VCC电源工具栏GND电源工具栏图6 复位 晶振电路5）用类似的方法创建其它模块电路子图各模块电路所用元件列表如表2、表3、表4所示各模块电路绘制完成后效果如图8、图9、图10所示。表2 CPU模块电路元件列表元件标号元件名所在元件库元件封装U1DS80C310-MCLDallas Microcontroller 8-Bit.IntLibDIP40B18 / 73VCC电源工具栏GND电源工具栏提示：DS80C310-MCL可以通过搜索功能来查找，搜索格式如图7所示，并添加其元件库。 图7 DS80C310-MCL元件搜索 图8 CPU电路模块表3 显示模块电路元件列表元件标号

29、元件名所在元件库元件值元件封装DS1Dpy Yellow-CAMiscellaneous Devices.IntLibLEDDIP-10R3RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R4RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R5RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R6RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R7RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R8RES2Miscel

30、laneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R9RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R10RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4VCC电源工具栏19 / 73图9 显示电路模块表4 控制模块电路元件列表元件标号元件名所在元件库元件封装K1Relay-SPDTMiscellaneous Devices.IntLibMODULE5BP1Header 3Miscellaneous Connectors.IntLibHDR1X3P2Header 3Miscellaneous Connect

31、ors.IntLibHDR1X3VCC电源工具栏图10 控制电路模块6）保存四 思考题1 绘制层次原理图的方法有那些？简述具体步骤。2 模块电路端口与原理图I/O端口有何区别？3 层次原理图与普通原理图相比有何优点？20 / 73实验6 原理图电气规则检查与报表输出一、实验目的1、掌握自下而上的层次电路图的设计概念和设计方法；2、进一步熟悉原理图的设计方法和设计过程；3、掌握生成各种电路原理图报表文件。二、实验内容对于一个庞大的电路原理图，设计者不能在一张电路图中绘制，Protel DXP 2004 Winter09为设计者提供了一个层次电路设计方案，将系统划分为多个子系统，子系统又由多个功能

32、模块化构成。有自上而下和自下而上两种悻层次电路设计方法。用层次电路设计方法绘制函数信号发生器电路原理图，如图1、图2和图3所示。21 / 73图1 函数信号发生器总图图2 函数信号发生器电路原理图图3 直流稳压电源三、实验步骤1、 新建工程项目文件1）单击菜单File/New/PCB Project ，新建工程项目文件。2）单击菜单File/Save Project保存工程文件，并命名为“函数信号发生器电路.PrjPCB”。 22 / 733）单击菜单File/New/Schdoc创建原理图输入文件，命名为函数信号发生器总图.SchDoc。2、绘制层次原理图的总图，如图3-1。 （1）绘制方块

33、电路，并完成方块电路属性的设置； （3）放置方块电路端口，并完成方块电路端口的设置； （4）绘制导线。3、绘制层次原理图的分原理图。 （1）生成分原理图，在总图中执行【设计】【产生图纸符号】菜单命令； （2）按图2和图3绘制分原理图。4、执行【工具】【上/下层次】菜单命令，实现上层和下层的切换。5、生成网络表，查看网络连接。6、保存文件。7、 执行电气规则检查（ERC）在原理图设计窗口中执行菜单命令Project/Project Options，将弹出 “Options for PCB Project函数信号发生器电路.PrjPCB”对话框。如图4所示图4“Options for PCB Pr

34、oject函数信号发生器电路.PrjPCB”对话框在该对话框的Error Reporting(错误报告)和Connection Matrix(连接矩阵)两个选项卡中进行电气规则设置，或单击按钮实现默认设置，设置完成单击OK按钮退出。执行菜单命令“Project/Compile PCB Project函数信号发生器电路.PrjPCB”对整个项目编译查错。在Massages窗口中查看错误报告并修改相关错误。如系统提示为“warning”，可根据原理图中波浪线提示内容判断，若不认为是错误，则返回“Options for PCB Project函数信号发生器电路.PrjPCB”对话框，找到相关选项进行

35、报告模式“Report Mode”的设置，设置为“No Report”后，再重新进行原理图的编译查错，直到没有问题出现为止。8、生成网络表文件在原理图设计窗口中执行菜单命令Design/Netlist For Project/Protel ，系统则会生成当前整个项目的网络表文件，如图5所示23 / 73图5 “函数信号发生器电路”网络表文件6 生成元器件清单报表在原理图设计窗口中执行菜单命令Reports/ Bill of Materials，将会弹出如图6所示的元器件清单报表对话框。单击“Export.”按钮，可将该报表以“.xls”格式文件保存。图6元器件清单报表对话框 7 生成元器件交叉

36、参考表在原理图设计窗口中执行菜单命令Reports/Component Cross Reference，将会弹出如图7所示的元器件交叉参考表对话框。单击“Export.”按钮，可将该报表以“.xls”格式文件保存。24 / 73图7元器件交叉参考表对话框8 生成原理图层次报表在原理图设计窗口中执行菜单命令Reports/Report Project Hierarchy，系统则会生成当项目原理图的层次报表文件，如图8所示图8原理图层次报表四 思考题1 说明电气规则检查的意义？2 网络表有什么作用？说明网络表的标准格式内容。3 元件清单列表有什么实际意义？它与元件交叉参考表相比有什么区别？25 /

37、 73实验7 制作与编辑原理图元件库一、实验目的1、熟悉元件库管理；2、掌握元件编辑器的使用；2、熟练掌握原理图元件库的创建、新元件的制作。二、实验内容 虽然在Protel DXP 2004 Winter09提供了丰富的元器件库，但在设计过程中，仍然会发生在元器件库中找不到需要的元器件。因此，可以利用元器件的绘图工具及IEEE符号工具创建元器件，并添加到元器件库中。1、利用元件库编辑器提供的制作工具，分别绘制图4-1的元件，并将它保存在“混杂元器件.SchLib” 元件名：2SC1815 元件名：Res426 / 73元件名：PS2-6PIN LCD-8X2图4-1混杂元器件2、利用元件库编辑

38、器提供的制作工具，分别绘制（创建）单片机AT89S51和运放LF347BN芯片，如图4-2和图4-3所示。并将它保存在“常用集成电路.SchLib”元件库中。 图4-2 AT89S51 Part A Part B Part C Part D 图4-3 LF347BN三、实验步骤1、在Protel DXP 2004 Winter09中，新建工程并保存工程为“常用元器件.PrjPCB”。然后执行【文件】【库】【原理图库】命令，创建“混杂元器件.SchLib”原理图元件库，并在该库中制作2SC1815，CAP 2，Res4，PS2-6PIN和LCD-8X2等元件。28 / 732、用同样的方法建立一

39、个“常用集成电路.SchLib”库，并在该库中分别制作AT89S51和LF347BN两个元件。3、保存已绘制好的元件。4、生成元器件报表。5、将制作好的“混杂元器件.SchLib”和“常用集成电路.SchLib”两个元件库复制到安装目录中的库中。如：C:Program FilesProtel DXP 2004Library。6、创建一个原理图文件，并安装自己所创建的两个元件库到当前的的库中，放置这两个库中的所有元器件。7、具体的设计步骤参照教材。四、注意事项在绘制元器件时注意尺寸的把握，不要过大或过小。五、思考题简述使用菜单创建原理图元器件库的方法。28 / 73实验8 PCB电路板设计基础一

40、 实验目的 1 熟悉印制电路板的结构及基本元素。2 熟练掌握 PCB 编辑器。 3 学会规划电路板及电气定义。 二 实验内容：1 建立PCB图文档。2 参数设置。3 印制板图的规划。三 实验操作步骤1 新建 PCB 文件 方法一：执行菜单命令File/New/PCB。方法二：使用PCB向导创建新的PCB文件。1）单击工作区的“Files”面板标签，即弹出如图1所示的“Files”面板。 图1 “Files”面板 图2 启动PCB向导2）在“Files”面板的“New from Template”单元单击PCB Board Wizard.命令，启动PCB29 / 73向导。如图2所示。3）单击按

41、钮，出现度量单位对话框。默认的度量单位为英制(Imperial)，。也可以选择公制单位(Metric)。二者的换算关系为： 1mil=0.0254mm。4）单击按钮，选择自定义电路板的轮廓和尺寸，即选择“Custom”。5）单击按钮，显示自定义电路板对话框，如图5所示。设置PCB为2000×1500的矩形电路板。图5 自定义电路板选项 图6 电路板层数设置对话框6）单击按钮，显示电路板层数设置对话框，如图6所示。设置信号层(Signal Layers)数和电源层(Power Planes)数。设置了两个信号层，不需要电源层。7）单击按钮，向导显示导孔类型选择对话框，图7所示，选择穿透

42、式过孔(Thruhole Vias)8）单击按钮，设置元件和布线技术对话框，如图8所示。9）单击按钮，屏幕显示如图9所示的导线导孔尺寸设置对话框。主要设置导线的最小宽度、过孔的尺寸和导线之间的安全距离等参数。 10）单击按钮， PCB向导完成。30 / 73图7 过孔类型选择对话框 图8 设置元件和布线技术对话框 图9 导线导孔尺寸设置对话框11) 单击关闭该向导。执行菜单命令File/Save As，将新的PCB文件重新命名，用*.PcbDoc表示，并给出文件保存的路径。 提示：如果创建或打开的是自由文档，在Projects面板的Free Documents单元用鼠标将文件拖放到已创建项目中

43、。2 规划电路板1）板层及颜色设置 执行菜单命令Design/Board Layers & Colors，或在PCB编辑窗口单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择Options/Board Layers & Colors命令，就可以看到如图10所示的板层及颜色设置对话框。2）PCB选项设置 执行菜单命令Design/Board Options，或在PCB编辑窗口单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择Design/Board Options命令，就弹出如图11所示的“Board Options”对话框。印制电路板的选项设置包括移动栅格（Snap Grid）设置、电气栅格（Electric

44、al Grid）设置、可视栅格（Visible Grid）设置、计量单位和图纸大小设置等。 图10 板层及颜色设置对话框 图11 “Board Options”对话框3 定义电路板形状及尺寸 如果用方法一：执行菜单命令“File/New/PCB”创建的PCB文档则需要再进行板形及尺寸规划。定义物理边界：在执行菜单命令Design/Board Shape/ Redefine Board Shape，光标呈十字形状，系统进入编辑PCB板外形状态，绘制一个封闭的矩形。如图12所示 图12 设置的PCB板物理边界31 / 73定义电气边界：a) 将光标移至编辑区下面的工作层标签上的“KeepOut L

45、ayer”(禁止布线层)，单击鼠标左键，将禁止布线层设置为当前工作层。b)执行执行菜单命令Place/Keepout/Track。c) 在编辑区中适当位置单击鼠标左键，开始绘制第一条边。d) 移动光标到合适位置，单击鼠标左键，完成第一条边的绘制。依次绘线，最后绘制一个封闭的个矩形。如图13所示。 图13 设置PCB板电气边界 e) 单击鼠标右键或按下Esc键取消布线状态。要查看印制电路板的大小执行菜单命令Reports/Board Information，如图21所示。也可以先后按下R和B键。四 思考题1 PCB板有哪些工作层面？各有何作用？2 电路板的电气边界有何作用？应绘制在哪个层面？3

46、如何利用向导创建PCB板文件？32 / 73实验9 单管放大电路PCB设计一 实验目的1掌握原理图的绘制和PCB文件的创建方法。 2掌握元器件封装的查找、放置方法。3掌握元器件的手动布局以及手动布线的方法。二 实验内容设计单管放大电路的PCB板。图1 单管放大电路原理图图2 单管放大电路PCB图33 / 73三 实验操作步骤1 新建PCB项目文件 新建PCB项目文件，命名为“单管放大电路”，并保存文件。2 新建原理图文件 执行菜单命令File/New/Schematic，创建原理图文件，命名为“单管放大电路原理图”，并保存文件。绘制单管放大电路原理图，如图1所示。3 新建PCB文件在Files

47、面板中，在New from template栏中选择PCB Board Wizard 选项，如图3所示，打开PCB创建向导，如图4所示，利用向导创建一个尺寸为2000mil×1000mil，禁止布线边界为50mil的电路板，重命名为“单管放大电路PCB”并保存文件，如图5所示。图3 “Files”面板 图4 启动PCB向导34 / 73图5 用向导创建的PCB4 查找放置元件封装电路中电解电容C1、C2封装名称为“A”，电阻R1、R2、R3、R4封装名称为“AXIAL-0.4”，接口P1、P2封装名称为“HDR1X2”，三极管Q1封装名称为“TO-92A”，扬声器LS1封装名称为“P

48、IN2”。元件封装在混杂器件库中找到，分别查找放置元件封装，并修改元件封装属性如图2所示。5 布局与连线执行主菜单命令 Design/Board LayersColors.，打开“板层和颜色”设置对话框，在System Colors（Y）栏中，找到DRC Error Markers项，取消选择右边复选框。在PCB电路板的Top Layer层手动布局元器件封装，在Bottom Layer层执行菜单命令Place/Interactive Routing，进行手动布线。如图2所示。6 保存。预习：如何利用网络表将原理图元件封装和网络连接加载到电路板中。四 思考题1 简述如何查找元件封装？ 2 元器件

49、库有几种浏览方式？如何设置？3 如何对现有元件封装的外形尺寸进行修改？35 / 73实验10 振荡器与积分器电路PCB设计一 实验目的1掌握原理图绘制的一般方法步骤；2掌握PCB电路板图设计的方法步骤。二 实验内容设计振荡器与积分器电路的PCB板。图1 “振荡器与积分器”电路原理图36 / 73图2 “振荡器与积分器”电路PCB图三 实验操作步骤1 新建PCB项目文件 新建PCB项目文件，命名为“振荡器与积分器”，并保存文件。2 新建原理图文件 执行菜单命令File/New/Schematic，创建原理图文件，命名为“振荡器与积分器原理图”，并保存文件。绘制振荡器与积分器电路原理图，如图1所示。MC1455P1与LF351N的封装名称为“626-05”，电阻R1R5的封装名称为“AXIAL-0.4”，电容C1、C2的封装名称为“RAD-0.3”。执行菜单命令Design/Netlist For Project/Protel生成项目网络表文件。3 新建PCB文件在Files面板中，在New from template栏中选择PCB Board Wizard 选项，如图3所示，打开PCB创建向导，如图4所示，利用向导创建一个尺寸为2000mil×1500mil禁止布线边界为50mil的电路板，重命名为“振荡器与积分器PCB”并保存文件，如图5所示 图3 “Fil