原理图绘制综述

1、EDA技术实习报告学 院： 职业技术学院 专业班级： 检测1031 姓 名： 丁 闯 指导教师： 闫兵 王宏宇 2012 年 12 月前言在老师的带领下，我们于11月16日起开始了为期两周的实习。本次实习的主旨在于：针对上学期学的Protel 99SE进行实践性的基本的了解，在这次实习中由于能力有限，我是针对音乐闪光灯进行操作，通过99SE画出原理图并生成PCB，提高实际动手能力和操作能力。在这次实习中我们需要了解99SE的基本知识，能够独立绘制元件，会在元件库中查找并放置元件，会设置元件属性、放置网络标号以及连线等操作。另外还要学会生成网络表，生成PCB文件，并把网络表载入PCB中进行自动布

2、局。0目录1Protel基本介绍11.1 Protel常用的元件库-Miscellaneous Devices-ddb 库11.2工具和元件操作21.2.1设计中常用到的4个快捷键21.2.2删除多余元器件31.2.3画导线/删除导线31.2.4放置网络标号31.3元件属性对话框中英文对照31.4 Protel 元件封装41.5 PCB的基本内容72原理图绘制92.1网格的设置92.2原理图操作102.2.1将元件放进SCH原理图中，并且设计元件的属性102.2.2 放置电源网络节点112.2.3 画线122.2.4 ERC检查123生成PCB143.1生成网络表143.2建立PCB文件153

3、.3绘制边线173.4载入网络表183.5布线19实习体会22参考文献23221Protel基本介绍1.1 Protel常用的元件库-Miscellaneous Devices-ddb 库在绘制原理图的时候，最常用的器件库就是Miscellaneous Devices.ddb，里面有下述最基本的电子元件。（1）插头：各种管脚的插头（座）连接器等HEADER、CON、PINISA插座 CON T62、CON EISA62、CON EISAE 等D 型插头 串口用的DB9、DB15，并口用的DB25等（2）电阻：标准的电阻 RES1、RES2电阻排 RESPACK 1、RESPACK 2、RESP

4、ACK 3、RESPACK 4两端口可变电阻 RES3、RES4三端口可变电阻 RESISITOR TAPPED、POT1、POT2等（3）电容：无极性电容 CAP有极性电容 ELECTRO1、ELECTRO2可变电容 CAPVAR（4）电感：普通电感 INDUCTOR、INDUCTOR1、INDUCTOR2可变电感 INDUCTOR VAR、INDUCTOR3、INDUCTOR4（5）晶体：CRYSTAL（6）二极管：DIODE LED（7）三极管：NPN、PNP（8）场效应管：MOSFETN、MOSFETP、JFETN、JFETP（9）发光数码管：DPY（10）跳线：JUMPER（11）保

5、险丝：FUSE1、FUSE2 （12）光耦：OPTOISO1、OPTOISO2（13）继电器：单刀单掷 DELAY-SPST 单刀双掷 DELAY-SPDT 双刀单掷 DELAY-DPST 双刀双掷 DELAY-DPDT（14）话筒：MICROPHONE1、MICROPHONE2（15）耳机接口：PHONEJACK（16）开关：拨码开关 SW DIP 按键 SW-PB其他开关 SW（17）变压器：TRANS1、TRANS2、TRANS3、TRANS4、TRANS5还有各种简单的电源模块，电桥，电池，与、或、非门，缓冲器等。1.2工具和元件操作1.2.1设计中常用到的4个快捷键（1）Pageup

6、放大（2）Pagedown缩小（3）Home:将视图中心移动到光标处（4）End:刷新界面，使得模糊的图形清晰注：Pageup放大和Pagedown缩小键和工具栏中的放大缩小功能一样。注：在原理图设计中，要输入一个集成电路有两种方法：一是Library文件夹-Sch文件夹可找到世界各大公司的元器件；二是自己可以做一个元件库。1.2.2删除多余元器件（1）：Edit-Delete-光标十字状-移动到待删除元件-单击左键（2）：选中-按键盘Ctrl+Delete强行删除1.2.3画导线/删除导线(1)使用浮动工具箱：View-Toolbar-Main tool bar(2)光标变成“十”字画导线状

7、态-移动到管脚处-十字中心出现黑点（说明接触到了管脚）-单击左键-单击右键退出画导线状态删除导线：Edit-Delete1.2.4放置网络标号网络标号的功能：不管距离多远，相同名称的网络标号是连接在一起的。例如将单片机18,19脚引出一段导线（为了放置网络标号），点击放置导线工具箱中第4个工具放置网络标号-光标变成十字状带虚线方框-按Tab设置网络标号属性。1.3元件属性对话框中英文对照（1）Lib ref 元件名称（2）Footprint 器件封装（3）Designator 元件称号(4) Part 器件类别或标示值(5) Schematic Tools 主工具栏(6) Writing To

8、ols 连线工具栏(7) Drawing Tools 绘图工具栏(8) Power Objects 电源工具栏(9) Digital Objects 数字器件工具栏(10 )Simulation Sources 模拟信号源工具栏(11) PLD Toolbars 映象工具栏信号源不需要在PCB板上体现出來，像这种仪器或者设备，都是通過留出接口，來供將來調用的。接插件的作用就是充當這個接口，在dxp中的符號是 header ，如果需要兩根線的接插件，就找 header2 1.4 Protel 元件封装零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此不同的元件可共用

9、同一零件封装，同种元件也可有不同的零件封装。像电阻，有传统的针插式，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件，再过锡炉或喷锡（也可手焊），成本较高，较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件（SMD）这种元件不必钻孔，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，即可焊接在电路板上了。关于零件封装我们在前面说过，除了DEVICE.LIB库中的元件外，其它库的元件都已经有了固定的元件封装，这是因为这个库中的元件都有多种形式：以晶体管为例说明一下：晶体管是我们常用的的元件之一，在DEVICE.LIB库中，简简单单的只有NPN与PNP之分，但实际上，如果它是NPN的2N3

10、055那它有可能是铁壳子的TO3，如果它是NPN的2N3054，则有可能是铁壳的TO-66或TO-5，而学用的CS9013，有TO-92A，TO-92B，还有TO-5，TO-46，TO-52等等，千变万化。还有一个就是电阻，在DEVICE库中，它也是简单地把它们称为RES1和RES2，不管它是100还是470K都一样，对电路板而言，它与欧姆数根本不相关，完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4W和甚至1/2W的电阻，都可以用AXIAL0.3元件封装，而功率数大一点的话，可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。现将常用的元件封装整理如下： (1) 电阻：RES1，RES2，RES3，R

11、ES4；封装属性为AXIAL系列,AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.4-0.7指电阻的长度，一般用AXIAL0.4,(2) 电容：无极性电容：CAP;封装属性为RAD-0.1到RAD-0.4。其中0.1-0.4指电容大小，一般用RAD0.1电解电容：ELECTORI ;封装属性为RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般470uF用RB.3/.6(3) 电位器：POT1,POT2；封装属性为VR-1到VR-5(4) 二极管：封装属性为DIODE-0.4(小功率）DIODE-0.7(大功率）。其中0.4-0.7指二极管长短，一般用DIODE0.4。发光二极

12、管：RB.1/.2(5) 三极管：常见的封装属性为TO-18（普通三极管）TO-22(大功率三极管）TO-3(大功率达林顿管）(6) 电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等;79系列有7905，7912，7920等.常见的封装属性有TO 126h和TO126v(7) 整流桥：BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列（D-44，D-37，D-46）(8) 集成块：DIP8-DIP40, 其中指有多少脚，脚的就是DIP8(9) 单排多针插座 CON SIP (搜索con可找到任何插座)双列直插元件 DIP晶振 XTAL1(10) 贴片电阻0603表示的是封装

13、尺寸 与具体阻值没有关系但封装尺寸与功率有关 通常来说0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W(11) 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.2 1206=3.2x1.61210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5这些常用的元件封装，大家最好能把它背下来，这些元件封装，大家可以把它拆分成两部分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3，AXIAL翻译成中文就是轴状的，0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是30

14、0mil（因为在电机领域里，是以英制单位为主的。同样的，对于无极性的电容，RAD0.1-RAD0.4也是一样；对有极性的电容如电解电容，其封装为RB.2/.4，RB.3/.6等，其中“.2”为焊盘间距，“.4”为电容圆筒的外径。对于晶体管，那就直接看它的外形及功率，大功率的晶体管，就用TO3，中功率的晶体管，如果是扁平的，就用TO-220，如果是金属壳的，就用TO-66，小功率的晶体管，就用TO-5，TO-46，TO-92A等都可以，反正它的管脚也长，弯一下也可以。对于常用的集成IC电路，有DIPxx，就是双列直插的元件封装，DIP8就是双排，每排有4个引脚，两排间距离是300mil,焊盘间的

15、距离是100mil。SIPxx就是单排的封装。等等。值得我们注意的是晶体管与可变电阻，它们的包装才是最令人头痛的，同样的包装，其管脚可不一定一样。例如，对于TO-92B之类的包装，通常是1脚为E（发射极），而2脚有可能是B极（基极），也可能是C（集电极）；同样的，3脚有可能是C，也有可能是B，具体是那个，只有拿到了元件才能确定。因此，电路软件不敢硬性定义焊盘名称（管脚名称），同样的，场效应管，MOS管也可以用跟晶体管一样的封装，它可以通用于三个引脚的元件。Q1-B，在PCB里，加载这种网络表的时候，就会找不到节点（对不上）。在可变电阻上也同样会出现类似的问题；在原理图中，可变电阻的管脚分别为1

16、、W、及2，所产生的网络表，就是1、2和W，在PCB电路板中，焊盘就是1，2，3。当电路中有这两种元件时，就要修改PCB与SCH之间的差异最快的方法是在产生网络表后，直接在网络表中，将晶体管管脚改为1，2，3；将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1，2，3即可。1.5 PCB的基本内容电气栅格应略小于捕捉栅格。选取多个对象，可用光标拖出一个矩形框；若选取对象较分散，应先按住shift键不放，用鼠标分别单击需要选取的对象即可。1mil=25.4m 如AXIAL-0.3 表示引脚距离为300mil=7.62mm的电阻。0.4封装的为1.016cm，RAD-0.1的引脚距离为2.54mm.飞线只是

17、在形式上表示出各个焊盘之间的连接关系，没有电气连接意义。各类膜（Mask）不仅是PCB制作工艺中必不可少的，而且是元器件焊装的必要条件。可分为元器件面（或焊接面）助焊膜（Top or Bottom Solder）和元器件面（或焊接面）阻焊膜（Top or Bottom Paste Mask）两类。助焊膜是涂于焊盘上，提高焊接性能的一层膜，也就是在绿色的PCB板子上比焊盘略大的浅色圆。阻焊膜和助焊膜正好相反。对受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”。过孔（Via）也称为导孔，用于连接不同板层导线之间的通路。过孔有三种，即从顶层贯通到底层的通过孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔以

18、及内层间的隐藏过孔。一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原则：1.尽量少用过孔。一旦选用，必须处理好它与周边各实体的间隙，特别要注意容易被忽视的中间信号层与过孔之间的间隙。2.依据载流量的大小确定过孔尺寸大小，如电源层和地线层与其他层连接所用的过孔就要大一些。层：一旦选定了所用印制板的层数，务必关闭那些电路板未被使用的层，以免不限时出现差错。中间层和内层：中间层指的是用于布线的中间信号板层，该层中布的是导线；内层是指电源层或者地线层，该层一般情况下不进行布线，它是由整片铜膜构成。敷铜：对于抗干扰要求比较高的电路板，常常需要在PCB的信号层上敷铜，敷铜可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用，提高电

19、路板信号的抗电磁干扰的能力。敷铜按形状可分为网状敷铜和块状敷铜。敷铜时需要制定敷铜连接到电路板的哪个网络上，一般指定连接到地线上。2原理图绘制2.1网格的设置 使用protel99se绘制原理图，首先要先设置一下显示网格这一项去掉，这一个可以根据个人习惯，并不是一定需要这样的，去掉protel99se的界面的View菜单下，将visible Grid选中或取消,可以选择是否显示网格。如图1所示：图12.2原理图操作2.2.1将元件放进SCH原理图中，并且设计元件的属性图2 放置元件图3 属性设置2.2.2 放置电源网络节点在protel99se中设计中，放入网络标号.在同一原理中，所有相同的网络标号，在图纸中，表示同一网络结点。图4 电源图5电源地2.2.3 画线 在protel99se中，我们放好元件，设计是电源和接地后，我们就可以画线了图6 画线2.2.4 ERC检查对于ERC检查其先后顺序如图7、图8、图9所示。图7 图8图9如上图所示，我们已经绘制了一个基本的SCH原理图，这个原理包括了基本的电源，负载，以及接地，并且接好了线，下一章，我将介绍如何时快速将这些图，转化为实际的PC