第3章原理图库元件设计

1、第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 第第3章章 原理图库元件设计原理图库元件设计3.1 元件及元件封装概述元件及元件封装概述3.2 创建新的元件库创建新的元件库 3.3 原理图元件制作实例原理图元件制作实例 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.1 元件及元件封装概述元件及元件封装概述 3.1.1 元件概述元件概述 1. 原理图原理图的的组成组成 原理图主要由两大部分组成原理图主要由两大部分组成：原理图元件：原理图元件和和元件间元件间的的连线连线，其他内容都是辅助部分其他内容都是辅助部分，如标注文字等。原如标注文字等。原理图元件代表实际的元器件理图元件代表实际的元器件，连

2、线代表实际的物理导连线代表实际的物理导线。线。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 2. 原理图元件原理图元件的组成的组成 原理图元件原理图元件(以后简称为元件以后简称为元件)由两大部分组成由两大部分组成：用用以标识元件功能的标识图和元件引脚。以标识元件功能的标识图和元件引脚。 1) 标识图标识图 标识图仅仅起着提示元件功能的作用标识图仅仅起着提示元件功能的作用，并没有什并没有什么实质作用。实际上么实质作用。实际上，没有标识图或者随便绘制标识没有标识图或者随便绘制标识图都不会影响原理图的正确性。图图都不会影响原理图的正确性。图3.1是是Protel 99SE提提供的一个供的一个继电继电

3、器的器的标识标识图。图。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图3.1 继电器标识图第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 2) 引脚引脚 引脚是元件的核心部分。元件图中的每一根引脚引脚是元件的核心部分。元件图中的每一根引脚都要和实际元器件的引脚对上号都要和实际元器件的引脚对上号，而这些引脚在元件而这些引脚在元件图中的位置是不重要的。每一根引脚都包含序号和名图中的位置是不重要的。每一根引脚都包含序号和名称等信息。引脚序号用来区分各个引脚称等信息。引脚序号用来区分各个引脚，引脚名称用引脚名称用来提示引脚功能来提示引脚功能。图图3.2为为A/D转换器转换器TLC549的引脚图。的引

4、脚图。引引脚序号是必须有的脚序号是必须有的，而且不能而且不能重复，重复，引脚名称根据引脚名称根据功能功能需要需要设置。设置。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.2 原理图元件的引脚示例原理图元件的引脚示例第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.1.2 原理图元件的原理图元件的制作过程制作过程 为一个实际元件绘制原理图库时为一个实际元件绘制原理图库时，为了保证正确和为了保证正确和高效高效，一般建议遵循以下步骤。一般建议遵循以下步骤。 1. 收集必要的资料收集必要的资料 所需收集的资料主要包括元件的引脚功能。这个所需收集的资料主要包括元件的引脚功能。这个工作一般来说困难

5、不太大工作一般来说困难不太大，但是某些初学者可能会感但是某些初学者可能会感觉不知如何下手。觉不知如何下手。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 2. 绘制元件标识图绘制元件标识图 如果是集成电路等引脚较多的元件如果是集成电路等引脚较多的元件，因为功能复杂因为功能复杂，不可能用标识图表达清楚不可能用标识图表达清楚，往往是画个方框代表往往是画个方框代表。如如果是引脚较少的分立元件果是引脚较少的分立元件，一般尽量画出能够表达元一般尽量画出能够表达元件功能的标识图件功能的标识图，这对于电路图的阅读会有很大帮助。这对于电路图的阅读会有很大帮助。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.

6、 添加引脚并编辑引脚信息添加引脚并编辑引脚信息 在绘制好的标识图的合适位置添加引脚在绘制好的标识图的合适位置添加引脚，此时的引脚信此时的引脚信息是由息是由Protel 99SE自动设置自动设置的，的，往往不正确往往不正确，需要手工编需要手工编辑修改为合适的内容。辑修改为合适的内容。引脚排列应遵循以下规则：引脚排列应遵循以下规则： (1) 电源引脚放在元件上部，地线引脚放在元件下部。电源引脚放在元件上部，地线引脚放在元件下部。 (2) 输入引脚放在元件左边，输出引脚放在元件右边。输入引脚放在元件左边，输出引脚放在元件右边。 (3)功能相关的引脚靠近排列，功能不相关的引脚保持功能相关的引脚靠近排列

7、，功能不相关的引脚保持一定间隙。一定间隙。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.2 创建新的元件库创建新的元件库 3.2.1 创建一个新的元件库创建一个新的元件库 制作元件和建立元件库是使用制作元件和建立元件库是使用Protel 99SE的元件库的元件库编辑器来进行的。用户可以创建一个新的元件库作为编辑器来进行的。用户可以创建一个新的元件库作为自己使用的专用库，把平时自己创建的新元件放置到自己使用的专用库，把平时自己创建的新元件放置到这个专用库中，供绘制原理图时使用。这个专用库中，供绘制原理图时使用。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 执行执行【File】/【New】/【

8、Schematic Library】命令，命令，就可以进入原理图元件库编辑器工作界面，将其命名就可以进入原理图元件库编辑器工作界面，将其命名为为“my Protel.lib”，如图，如图3.3所示。所示。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.3 元件库编辑器元件库编辑器绘图工具绘图工具栏栏IEEE工具栏工具栏主工具栏主工具栏设计文件管设计文件管理器窗口理器窗口第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.2.2 元件库编辑器元件库编辑器 元件库编辑器与原理图设计编辑界面相似，主要由元件库编辑器与原理图设计编辑界面相似，主要由元件库编辑管理器、主工具栏、菜单、常用工具栏、元件

9、库编辑管理器、主工具栏、菜单、常用工具栏、编辑区等组成。不同的是在编辑区有一个十字坐标轴，编辑区等组成。不同的是在编辑区有一个十字坐标轴，而不是网格。元件库编辑器提供了两个重要的工具栏，而不是网格。元件库编辑器提供了两个重要的工具栏，即绘制图形工具栏和即绘制图形工具栏和IEEE工具栏。工具栏。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.3是元件库编辑器的编辑界面，整个编辑器可以是元件库编辑器的编辑界面，整个编辑器可以分为以下几个部分：分为以下几个部分： (1) 主菜单。编辑器的主菜单主要是给设计人员提供主菜单。编辑器的主菜单主要是给设计人员提供编辑、绘图命令，以便于创建一个新元件。编

10、辑、绘图命令，以便于创建一个新元件。 (2) 元件编辑区元件编辑区(Components Editor Panel)。元件编。元件编辑区主要用于创建一个新元件，将元件放置到工作平辑区主要用于创建一个新元件，将元件放置到工作平面上，用于更新元件库，添加或删除元件库中的元件面上，用于更新元件库，添加或删除元件库中的元件等各项操作。等各项操作。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (3) 主工具栏主工具栏(Main Toolbars)。主工具栏为用户提供。主工具栏为用户提供了各种图标操作方式，可以让用户方便、快捷地执行了各种图标操作方式，可以让用户方便、快捷地执行命令和各项功能，如打印、存

11、盘等操作。命令和各项功能，如打印、存盘等操作。 (4) 绘图工具栏绘图工具栏(Placement Tools)。元件库编辑器提。元件库编辑器提供的绘图工具同以往所接触到的绘图工具是一样的，供的绘图工具同以往所接触到的绘图工具是一样的，它的作用类似于菜单命令它的作用类似于菜单命令“Place”，即在工作平面上，即在工作平面上放置各种图元，如线段、圆弧等。放置各种图元，如线段、圆弧等。 (5) 元件库编辑管理器。元件库编辑管理器主要用于元件库编辑管理器。元件库编辑管理器主要用于对元件库进行管理，如图对元件库进行管理，如图3.4所示。所示。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.4 元

12、件库编辑管理器元件库编辑管理器第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.2.3 绘图工具的使用绘图工具的使用 与第与第2章介绍的原理图绘制一样，制作元件也可以用章介绍的原理图绘制一样，制作元件也可以用绘图工具来进行。常用的绘图工具包括一般绘图工具绘图工具来进行。常用的绘图工具包括一般绘图工具和和IEEE工具。工具。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 1. 一般绘图工具栏一般绘图工具栏 图图3.5为元件库编辑器中的绘图工具栏，通过为元件库编辑器中的绘图工具栏，通过【Place】菜单命令也可以找到绘图工具栏上各个按钮所对应的选菜单命令也可以找到绘图工具栏上各个按钮所对应的选项。绘

13、图工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令项。绘图工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令【View】/【Toolbars】/【Drawing Toolbar】来实现。来实现。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.5 绘图工具栏绘图工具栏表表3.1 绘图工具栏的按钮及其功能绘图工具栏的按钮及其功能 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 2. IEEE工具栏工具栏 图图3.6为元件库编辑器中的为元件库编辑器中的IEEE工具栏，工具栏，IEEE工具栏工具栏上的命令也对应上的命令也对应【Place】菜单上菜单上【IEEE Symbol

14、s】子菜子菜单的各命令。单的各命令。IEEE工具栏的打开与关闭可以通过执行菜工具栏的打开与关闭可以通过执行菜单命令单命令【View】/【Toolbars】/【IEEE Toolbar】来实现。来实现。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.6 IEEE工具栏工具栏第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 表表3.2 IEEE工具栏的按钮及其功能工具栏的按钮及其功能 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.3 原理图元件原理图元件制作制作实例实例 3.3.1 制作模拟元件制作模拟元件 1. 制作稳压二极管制作稳压二极管 制

15、作稳压二极管的操作步骤如下：制作稳压二极管的操作步骤如下： (1) 在项目管理器面板中双击在项目管理器面板中双击“my Protel.lib”文件，文件，准备添加元件。准备添加元件。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (2) 执行菜单命令【执行菜单命令【Tools】/【New Component】，弹出弹出如图如图3.7所示所示的对话的对话框。输入框。输入新元件名称新元件名称“DZENER”，然后单击然后单击 按钮，这时库里面按钮，这时库里面会出现一个名为会出现一个名为“DZENER”的空元件，如图的空元件，如图3.8所示。所示。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.

16、7 设置元件名设置元件名 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.8 库中显示空元件名库中显示空元件名第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (3) 用用鼠标单击绘图工具鼠标单击绘图工具栏栏中中的的按钮按钮，开始绘制线开始绘制线条条，这时候鼠标变成十字形。在靠近基准位置的地方这时候鼠标变成十字形。在靠近基准位置的地方绘制出绘制出稳压二极管的外形，稳压二极管的外形，如图如图3.9所示所示(图中十字线为图中十字线为基准位置基准位置)。在绘制线条的过程中。在绘制线条的过程中，如果发现不能绘制如果发现不能绘制斜线斜线，可以在画线的同时可以在画线的同时(不释放鼠标不释放鼠标)按一下或

17、者多下按一下或者多下空格键切换画线模式。空格键切换画线模式。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.9 稳压二极管的外形稳压二极管的外形第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (4) 修改线宽。修改线宽。用鼠标双击刚绘制用鼠标双击刚绘制好的外形连好的外形连线线，弹出线条的属性对话框弹出线条的属性对话框，如，如图图3.10所示。所示。 (5) 在绘图工具在绘图工具栏栏中用鼠标单击中用鼠标单击 按钮按钮，为为稳压稳压管管添加引脚。添加引脚。稳压二极管稳压二极管有有两根引脚，刚添加的引脚两根引脚，刚添加的引脚如图如图3.11所示。所示。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元

18、件 图图3.10 线条的属性对话框线条的属性对话框 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.11 添加引脚添加引脚第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (6) 编辑引脚属性。双击某一引脚，弹出如图编辑引脚属性。双击某一引脚，弹出如图6.20所所示的修改引脚属性对话框。对话框中示的修改引脚属性对话框。对话框中“Number”表示表示引脚标号引脚标号，“Name”表示引脚表示引脚名称名称。位置坐标。位置坐标“X/Y- Location”、旋转角度、旋转角度“Orientation”、颜色、颜色“Color”和和隐藏隐藏“Hidden”等引脚属性。等引脚属性。第第3 3章章 制

19、作原理图元件制作原理图元件 图图3.12 修改引脚属性对话框修改引脚属性对话框第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (7) 在绘图工具在绘图工具栏栏中用鼠标单击中用鼠标单击 按钮按钮，根据光，根据光标提示依次选中稳压管三角形的三个端点，如图标提示依次选中稳压管三角形的三个端点，如图3.14所示。单击鼠标右键后，完成放置填充区工作。然后所示。单击鼠标右键后，完成放置填充区工作。然后双击刚放置的填充区，在弹出如图双击刚放置的填充区，在弹出如图3.15所示的对话框所示的对话框中选择适当的颜色。中选择适当的颜色。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.13 引脚修改之后的稳压二极

20、管引脚修改之后的稳压二极管 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.14 选择填充范围选择填充范围第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.15 填充区颜色设置填充区颜色设置第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 至此至此，稳压二极管，稳压二极管的原理图元件已经的原理图元件已经制作制作完毕完毕，如图如图3.16所示。所示。 图图3.16 制作完成后的稳压二极管制作完成后的稳压二极管 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 2. 制作制作变压器变压器元件元件 制作变压器元件的操作步骤如下：制作变压器元件的操作步骤如下： (1) 同制作稳压二极管一样，同制作稳

21、压二极管一样，执行菜单命令【执行菜单命令【Tools】/【New Component】，新新建一个建一个名称名称为为“TRANS7”的的元件元件。 (2) 绘制线圈中的半圆。绘制线圈中的半圆。用用鼠标单击绘图工具鼠标单击绘图工具栏栏中中的的 按钮，用鼠标左键依次选择按钮，用鼠标左键依次选择弧弧的圆心、的圆心、X方向方向半径、半径、Y方向方向半径、圆弧起点和圆弧终点半径、圆弧起点和圆弧终点(沿顺时针方沿顺时针方向向)。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (3) 制作制作出出变压器的变压器的标识图标识图，如图如图3.17所示。所示。 (4) 添加引脚。添加引脚。在标识图的适当位置添加引

22、脚在标识图的适当位置添加引脚，并隐并隐藏引脚名称藏引脚名称，如图，如图3.18所示。所示。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.17 变压器的标识图变压器的标识图 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.18 添加引脚添加引脚第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 (5) 添加同名端。添加同名端。变压器变压器的同名端的同名端需要添加一个需要添加一个小圆小圆点，点，IEEE符号工具箱中用鼠标单击符号工具箱中用鼠标单击 (Dot)按钮，按钮，开开始放置小圆圈始放置小圆圈，然后双击小圆圈然后双击小圆圈，在属性，在属性对话对话框框里里将将小小圆圈的尺寸设置为圆圈的尺

23、寸设置为“4”、线宽设置为、线宽设置为“Medium”，颜色设置颜色设置为为黑色。黑色。 至此，变压器原理图元件制作完成，如图至此，变压器原理图元件制作完成，如图3.20所示。所示。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.20 变压器元件图变压器元件图第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 3.3.2 制作集成电路制作集成电路 集成电路的制作与模拟分立器件不同，集成电路引集成电路的制作与模拟分立器件不同，集成电路引脚比较多，需要对每个引脚的功能进行名称表达，而脚比较多，需要对每个引脚的功能进行名称表达，而且引脚位置可以不固定，可根据原理图连线的需要随且引脚位置可以不固定，可

24、根据原理图连线的需要随意放置。下面以高速意放置。下面以高速D/A转换器转换器TLC7528为例，介绍为例，介绍集成电路的制作过程。集成电路的制作过程。 (1) 新建一个名为新建一个名为“TLC7528”的元件。的元件。 (2) 绘制出如图绘制出如图3.21所示的元件标识图。所示的元件标识图。用用鼠标单击鼠标单击绘图工具绘图工具栏栏中中的的 按钮，按钮，放置一个代表集成电路放置一个代表集成电路标识图的标识图的方框方框。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.21 集成电路标识图集成电路标识图 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.22 添加引脚添加引脚第第3 3章

25、章 制作原理图元件制作原理图元件 (3) 为为TLC7528添加引脚添加引脚，如图如图3.22所示。所示。TLC7528有有20根引脚，根引脚，要要正确正确设置每根引脚设置每根引脚的功能的功能名称名称和序号，和序号，千万千万不能出错不能出错，否则将来画的原理图和，否则将来画的原理图和PCB都是错的，都是错的，会造成不必要的损失会造成不必要的损失。 双击某根引脚，弹出对话框，在对话框中可进行引脚双击某根引脚，弹出对话框，在对话框中可进行引脚属性设置。引脚属性设置时注意以下技巧：属性设置。引脚属性设置时注意以下技巧： 在设置引脚名称时，只要在字母后面加在设置引脚名称时，只要在字母后面加“”，系，系

26、统在名称上面就自动添加横线。如果要在多个字母上面统在名称上面就自动添加横线。如果要在多个字母上面加横线，需要在其中每个字母后面加加横线，需要在其中每个字母后面加“”，如图，如图3.23所所示。示。第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图图3.23 引脚名称上加横线引脚名称上加横线 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 在设置引脚名称时，只要在在设置引脚名称时，只要在【pin】属性对话框属性对话框中将中将【Dot】前面的复选框选上，就会在引脚根部加上前面的复选框选上，就会在引脚根部加上小圆圈，如图小圆圈，如图3.24所示。在电路中，加小圆圈一般表所示。在电路中，加小圆圈一般表示低

27、电平有效。示低电平有效。图图3.24 引脚上加圆圈引脚上加圆圈第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 在设置引脚名称时，只要在在设置引脚名称时，只要在【Pin】对话框中将对话框中将【clk】前面的复选框选上，就会在引脚根部加上时钟前面的复选框选上，就会在引脚根部加上时钟标记，如图标记，如图3.25所示。所示。图图3.25 引脚上加时钟标记引脚上加时钟标记第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 在放置许多电气属性基本相同的引脚在放置许多电气属性基本相同的引脚(如如D0D7)时，可使用阵列粘贴时，可使用阵列粘贴( 按钮按钮)功能。使用它可以功能。使用它可以一次绘制出多个电气属性相同的引脚。一次绘制出多个电气属性相同的引脚。 (4) 移动引脚至集成电路标识图上。习惯上把数据总移动引脚至集成电路标识图上。习惯上把数据总线线“D0D7”按顺序排列在一起。按顺序排列在一起。 (5) 调整标识图中的方框大小。调整标识图中的方框大小。 至此，集成电路至此，集成电路TLC7528制作完毕，如图制作完毕，如图3.26所示。所示。 第第3 3章章 制作原理图元件制作原理图元件 图3.26 TLC7528集成电路第第3 3章章 制作原理图