反向比例运算等电路设计

1、字号：式修理7次学课程设计protel应用实践题目反向比例运算电路学院专业班级姓名指导教师专业基础实践任务书学生姓名:专业班级:电信1301班指导教教刘运荀工作单位：信息工程学院题目：反向比例运算等电路设计初始条件：（1）安装PROTELDXP2OO4软件：（2）MATLAB教程学习。要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）：（1）熟悉PROTELDXP2004软件及其应用环境，在电脑上安装该软件；（2）完成电路图设计；（3）完成电路的仿真；（4）完成网表的打印；（5）完成自动布线印制版图；（6）对自动布线的结果进行手动布线：（7）打印元器件清单；（&#

2、171;）撰写课程设计说明书。（打印稿）时间安排：（1）布置课程设计任务，查阅资料，学习PROTELDXP2004软件2.5天；（2）进行原理图设计2天：（3）完成实践报告书1天；（4）答辩0.5天：指导教师签名：系主任（或责任教师）签名:年月日年月R武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书目录摘要11 PROTELDXP2004软件介绍21.1 软件简介21.2 软件使用21.2.1 软件界面21.2.2 新建原理图项目31.2.3 建PCB项目42电路原理图52.1 添加元件52.2 电路图63仿真83.1 操作步骤83.2 仿真结果93.2.1 仿真193.2.2 仿真2103.2

3、3仿真3104网络报表124.1 生成网络报表124.2 网络报表135自动布线印制板图165.1 PCB设计165.1.1 生成PCB步骤165.1.2 布线结果175.2 印制板图186元件清单197小结与体会20参考文献21武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书摘要PROTELDXP2004已不是单纯的PCB（印制电路板）设计匚具，而是由多个模块组成的完整的板级全方位电子设计系统，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、AutoRouter（自动布线器）和FPGA设计及嵌入式软件开发等，覆盖了以PC

4、B为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD,PSPICE,EXCEL等。本设计以PROTELDXP2004为开发环境，设计了一个反向比例运算电路，报告介绍了PROTELDXP2004软件的使用，结合本设计介绍了软件的基本使用方法，包括原理图设计,PCB布线，仿真，生成元件清单，生成网络报表等。关键词：PROTEL反向比例运算电路PCB武汉理工大学pro出应用实践课程设计说明书1PROTELDXP2004软件介绍1.1软件简介PROTE

5、L是Altium公司在80年代末推出的EDA软件，PROTELDXP2004,是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M,是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Sewer（客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD,PSPICE,EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。12软件使用12.1软件界面以PROTELDXP2004为例，其图标如图L2.1所

6、示:DXP2OO4图121PROTELDXP2004图标双击软件快捷键进入PROTELDXP2004,其界面如下图L2.2所示:图1.2.2软件界面2武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书122新建原理图项目建立原理图：执行“File”菜单,选择“New”，然后选择“Schematic”。新建了一个名为“sheetl.schdoc”的原理图设计文件，显示在PCB项目uPCB_Projectl.PijPCB的下方，如图1.2.3所示。内DPFieIyiewPrcje£titfndowHelpJ4|fckw»-JSchematicOpen-Ck>wCtrUOCtr

7、l44Open助sSystemDocumertBC8彳Home四ultUsersAdmnOpenProjectsOpenDesignWortpace01eckOvt.S«veProjectSavepjectAs.,“veDesignWorkspaceSiveDesignWorkspaceAl.“veAgSmartPDF.ImportWizardReleaseManager.fiecertDocumentsR>«r<ProjectsRecertWorkspacesEjdtAh“4VHDLDocumentVtriloflDocumentQSourceDocurven

8、tC*SourceDocumentC/CzHeaderDocumentASMSourceDocumentPWHonnDocumentBOMDocumentlextDocumentCAMDocumentOutpytJobKleDatabasebnkFileProjectLibraryScrigtFilesMb5ed-SignalSimulationOtherjlOMignWorktpxofIntegration-Why/6relyonsimulationtoosorprototypefunds.WtutrfdesignerswerecapatAndouthowdesgnersareincreas

9、ing图123新建原理图文件保存原理图设计文件：执行“File”，选择“Save”，在弹出的对话框中，将原理图设计文件保存为“exaniple.schdoc”保存后文件面板中的文件名也同步更新为“example.schdoc”。右边的空白图纸就是ProtelDXP2004的原理图绘制的工作区域。如果需要向指定的设计项目中添加原理图设计文件，也可以在文件工作面板中的设计项目名上，单击右犍，选择快捷菜单中的“追加新文件到项目中”，然后选择“schematic”。采用这样的方法也可以向设计项目中添加其他类型的文件。武汉理工大学pr。应用实践课程设计说明书1.2.3新建PCB项目执行“File”菜单，

10、选择“New”，然后选择“Project”子菜单下的“PCBProject"，如图124所示。0Opc.CtrUO£Iq>cCtdtf4WcrtspPCB.fVe.OperProject-FHeSOperDesignWorkspace.Checkout.EI0SU£-iswJqProjectProjectAs.S«veD«egoWorkspaceSweDesignWorkspaceA.JeA(lK3rtPDF一NeImportWizardFDXPFileViewProjectJirdcvYHdpRdeaseMaraoer.RecentDo

11、cumentsRecentProjectsRecentWorkspace|3Jcemctic公OpenBuSystemDocumentgeeVHDLDocixnentMVetiloflDocument_j)CSourceDocumert二C+SourceDoajmenrmC/C.DocumentSourceDocument二SoZ.rfDlitiormDocumert_BOMDocunent.EQ1必上AdrrwiJI«tDocument-j；CAMDocuraertLOitpiXlobfileJLink%Prcjea"iPCBProjealibrary-Soifitfil

12、esMixed-SignalGnuStxmMDesignJfiforkspace匐EPGAProjectjCcteOrojecrfntegrstedUbraryEmbeddedProjectariptXjectAkiMxocykeCdPdMcreasng图1.2.4新建PCB项目执行完毕后，新建了一个名为“PCB_ProjectLPijPCB”的PCB项目文件。其他操作将结合本设计进行介绍。武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书2电路原理2.1添加元件点击右侧界面的“Librarys”，如图2.L1,可以看到各种各样的元件库，找到原理图所需要的元器件,双击放入电路原理图中。Librar

13、ies.Search.igSchlibl.SchLib1componentsPlaceComponent.1ModelNameModelTypeSupplierManufacture!DescriptionUnit人Price图2.1.1添加元件若找不到所需要的元器件，可以从网上下载元器件库并按照，具体操作为点击“Librarys"，选择“Librarys.”点击“Install"，浏览并找到要安装的库文件，如图2.1.2武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书2.2电路9H.F.'4>(CWMH«1,SO©0<ntH：J-0|

14、NoM刈收2102C1M6112x36201X2：12MX1MC-Z112不201M6-i12x36201I»>2112.*”18)21Ui»rtL4>J<<wtrd必d刈不3算X1MC-21IE中BY串8打禾0)0Xiuoe-2112J4201M6-21U»41204刈*/ih»i2.»XMBa，1QJ7ZestedLbMrCATlM，Lib-16JIqw*eiMUb一MlMbIntrAadmirafMrdIMc<9必dirw9fflttd|必&。，3。IMf9rtffdIrte«rOdii&#

15、171;fmirfrMtdIntearMad，/7L，：JC-E.1K*M«rwvcMMdlfQC.C*Ccfvpon«nt_1Foc*pnM“Cen3t5«-rro-图2.L2添加元件库本设计电路图设计如下图221所示:-S-5图221电路原理图武汉理工大学pro出应用实践课程设计说明书图中INPUT为输入端口，OUT为输出端口，采用正负5V电源，VI产生输入信号。放大倍数为：即=M（24）输入电压a和输出电压的关系为：u。=_.a（22）R2为输入阻抗匹配电阻，一般取值大小为R1与R3并联值。武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书3仿真3.1操作步骤点

16、击“Design""Simulate”->“MixedSim”,如图3.LI所示:5rojeitPaceja/a,一ReignI工ookSimulatorB*portsWindowHelpUpdatePCBDocumentPCB2.PcbDo<BrowseLibrary-Add/RemoveLibrary.口！士4A卜组士竿uSheetl.SchDo<qJMkSchematkLibraryM°k。IntegratedLibraryprojectTemplatesfieoeralTemplatesUpdateCurrentTemplate-Remo

17、veCurrentTemplate-NedistForProjectForDocumentSimulateCfeiteSheetFromShewSymbolCreateHMRieFromSheetSymbolCreateSheetSymbolFromSheetorHOLCreateComponentFromSheetRename8；IdSheet-SynchronizeSheetEntriesandPortsDocumefvtj图3.1.1仿真操作步骤在弹出的界面中选择要测试的点，配置好波形参数，点击“OK”，如下图3.1.2武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书AnalytesSet

18、upf，旷eVCpHomCrnefalS«CupOfxranngPointIraeiEAnalfsDCS%wpAnalysisACSm4llSkinJAnalyseNoneAnaM'tPokZeroM*3i6TransferFurebonAnalpKTe(«p«fatureSweepPd/wetcr5w<pMonteCanoAnaijr<$GlobalParametersAdraneedOptionsCollectDitaFoiShwtitohtimtNodevolfMeSupplyDWeCurrentandPowerAdrvfprOK<

19、<sanviewStupKeepla啜RtupAvdiMleSignals5MetR-2NetR2'2穴叩R】庄MQ口2M«!DWIP：5,3arxhV1|P!viiaV5VE询acxhVrw£pKVfCJVSVposaranchvsvwirtVSVposHIfJPUlOUTPreferences.所示：100047so-0wo40Mm45CCm5000oroutout0750图3.1.2仿真设置3.2仿真结果3.2.1仿真1设定RI=R2=1K,输入信号为200mv峰峰值的正弦波。运行仿真结果如下图3.2.1-1.000.0000m0500m1000m150

20、0m2000m2500m3000r.3S00*Tnw(»)图3.2.1仿真结果(1)武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书3.2.2仿真2设定Rl=IK,R2=20K,输入信号设定为200mv峰峰值的正弦波。运行仿真结果如下图3.2.2所示:3.2.3仿真3设定R1=2K,R2=1K,输入信号为200mv峰峰值的正弦波。运行仿真结果如下图3.2.3所示:图323仿真结果(3)10武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书仿真结果分析：从仿真1结果可知，当R1=R2=1K时，输入与输出值大小相等，方向相反。结果符合公式（24）,说明仿真结果正确，同理可知仿真2、仿真3结果也

21、是正确的，切当R1大于R3时，输出值小于输入值。11武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书4网络报表4.1 生成网络报表选择“Design”->“Netlist”->“Protel”如图4.L1所示:ucturefd<orQegnlookJimulttorgeportsMd>wHelpUpdatePCBDocumentPCB2.PcbOocBrowseLibraryAdd/Removebbrary_SchemttkLibraryMfk«IntegratedLibraryprojectTemplatesgeneralTempUtesUpjteCurren

22、tTemplate-RetnoeCurrwetTtmpltt一年6ICadnetu3，£(XFforPCBEEiofIntergraphMentorgoardStabon出Itr.Q<>d/PCB2PADSNfftftstForDocument£c4dforPCBOCTSimulateECADCjeMeSheetFromSheetSymbolCreateHDlKleFromSheetSymbolPCADnjtPl©te42CreateSheetSymbolFromSheetorHDL£rotdCreateComponentRomSheetRe

23、nameChildShwU.B)NFSynchronaeSheetEntriesandgortsDocumentQp6om.Tango图4.L1生成网络报表生成的网络报表在NetlistFiles下,如图4.L2臼崂PCB_Project1.PrjPCB*SLJSourceDocuments"PCB2,PSD。1Sheetl.SchDocSLJSettings田LJLibraries日口GeneratedEuJAdvancedSImNetlists田一J.EDIF干itrsr_iNetlistFiles向Sheet1.NETE'LJHRuUtiDnDjoruments-图4.

24、L2网络报表文件ForPreset武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书4.2 网络报表网络报表如下：5VnegVSRC5VposVSRCOUTHDR1X2Header2PlvccHDR1X2Header2PgiidHDR1X2Header2RIJI-0603Res3R2JI-0603Res3R3JI-0603Rcs313武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书U2D008_LLM318DVIVSIN(OUTOUT-1OUT-2R3-2U2-6)(NetRl_2RI-2R3-1U2-2)(NetR2_2R2-2U2-3)(INPUTRl-1VI-1)(GND5Vneg-25Vpo

25、s-2R2-1VI-2)(-55Vneg-lPgnd-1Pgiid-214武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书U2-4)(+55Vpos-lPlvcc-1Plvcc-2U2-7)15武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书5自动布线印制板5.1PCB设计5.1.1生成PCB步骤先建立PCB文件并保存，选择"Design”->"UpdatePCBDocumentPCB2.PcbDocf如下图5.L1所示:rProjectgUceQ卜母QResignJoolsSimulatorReportsWindowBPUpdatePCBDocumentPCB2.Pcb

26、Docfirow5cLibrary.1鼠山Add/Removebrary一MakuSchematicLibraryMakeIntegratedLibraryProjectTemplatesgeneralTemplitesUpdateCurrentTemplate-RemoteCurrentTemplate.HetlistForProjectNgtlistForDocumentiimubteCreateSheetFromSheetSymbolCreateHDlFileFromSheetSymbolCreateSheetSxnibolFromSheetorHDlCreateComponentFro

27、mSheetRenameChildSheet.SynchronizeSheetEntriesandPorts图5.L1生成PCB操作在PCB界面下选择“AutoRouter”->“All.->“OK”,如下图5.L2所示:16武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书Qtognlook&itoRout.IReportsWindowH*v*4aJralPCBiPcbDocNfitClass.-Connection7”RoomComponentComponentClass-ConnectionsOnSelectedComponentsConnection*BetweenSelectedComponent*SubnetJumpersRemoteSubnetJumpersfanoutSetup.图5.L2自动布线操作5.1.2布线结果通过自动布线，结果如图5.L3：图5.L3H动布线结果通过手动调整布线，结果如图5.L4：17武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书图5.L4手动布线结果5.2印制板印制板图如下图521所示:图521印制板图18武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书6元件清单MulatorReports|WindowHelpB;IofMatenals选择“Report”->“BillofMaterials”