PROTEL应用实践--基于TDA7020T的FM收音机电路

1、PAGE PAGE 1 摘 要Protel是目前国内流行的通用EDA软件，它是将电路原理图计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具软件组合后构成的EDA工作平台，是第一个将EDA软件设计成基于Windows的普及型产品。本次课程设计运用所学电子电路的设计知识设计具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图，利用Protel99 SE软件绘制其电路图，对电路图进行仿真测试并制作相应的PCB板。从而熟悉Protel的基本操作，加强自己的动手能力。AbstractProtel ,as a popular EDA software,is a circuit schematic design,

2、PCB board design, circuit simulation and PLD design software. It is the first to make EDA software a popularity of Windows-based products. The curriculum design of electronic circuit design , is aimed at designing a Circuit of certain size, certain degree of complexity, using the knowledge of electr

3、onic circuit design. Draw the circuit diagram using the Protel99 SE software, do simulation tests and design the corresponding PCB board. Thus,students can be more familiar with the basic operations, which enhance their practical ability.关键词：Protel99软件 电路原理图 PCB板图 仿真 PAGE PAGE 24 目 录 1 TOC o 1-3 h z

4、 u HYPERLINK l _Toc187638648 Protel99 SE简介. 4 HYPERLINK l _Toc187638649 1.1 电路设计部分. 5 HYPERLINK l _Toc187638650 1.2 电路仿真与PLD部分. 6 HYPERLINK l _Toc187638651 2 课程设计的目的与要求 6 HYPERLINK l _Toc187638652 2.1 课程设计的目的. 6 HYPERLINK l _Toc187638653 2.2 课程设计的要求. 6 HYPERLINK l _Toc187638655 3 电路原理图的设计与绘制. 74 HYP

5、ERLINK l _Toc187638661 元件清单及网络报表. 10 4.1 生成的元件清单 10 HYPERLINK l _Toc187638657 4.2 网络报表 . 115 印制版电路设计 . 145.1 双面印刷板图PCB的创建 145.2 TopLayer铺地 185.3 BottomLayer铺地 196 电路仿真 . 206.1 仿真原理图 206.2 仿真操作 . 207 HYPERLINK l _Toc187638659 心得体会 . 248 HYPERLINK l _Toc187638661 参考文献 . 251. Protel99 SE简介Protel是一款电路原理

6、图PCB（印制电路板）设计软件。该软件是Protel公司在进十年来用心制作出来的基于微软操作平台的应用软件，为广大制作电路板用户提供了极大的便利。Protel发展至今已有许多版本，其中在Protel98中，Protel公司将所有应用程序代码从16位升级为32位，使性能大大提高。在2000年前夕，Protel公司推出了Protel 99，而后又推出了Protel 99的改进版-Protel 99 SE。在Protel 99 SE之后则是Protel DXP，即是最新的版本。然而在今天，Protel 99 SE（Second Edition）仍然是最广泛应用的版本之一。Protel应用广泛，无论是

7、电路的仿真还是PCB板的绘制，都可以看到这个软件身影。首先是电路的仿真。对于仿真，其实Protel在功能上不算是特别强大，与市场上专业仿真软件Pspice等软件相比，Protel的仿真效果则不够理想了，同时Protel对仿真设置的条件和数据要求也更为严格，少有错误，则仿真不了。但作为一个新加入的功能来说，Protel的仿真还是可以接受的。PCB（印制电路板）的设计是Protel则是最主要的功能了。Protel的库文件包含丰富的元件种类，并为仿真功能特别设置了一个单独的元件库。同时，电器规则检查等设计要求也为用户提供了错误定位和错误提示的帮助。在PCB的布线中，Protel则为用户提供了自动布线

8、的功能，这也是为了方便新手用户在使用Protel时顺利布线；手动布线则是在熟练布线方法和技术后，用来设计PCB板的重要功能。1.1 电路设计部分（1）理图设计系统（Advanced Schematic 99）电路原理图设计系统包括电路图编辑（SCH编辑器）、电路图零件库编辑器和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路原理图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。路板设计系统（Advanced PCB 99）印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器、零件封装编辑器和电路板组件管理器，本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑印刷电路板；更新和修改零件封装；管

9、理电路板组件。系统（Advanced Route 99）自动布线系统包含一个基于形状的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，。1.2 电路仿真与PLD部分 （1）拟仿真系统（Advanced SIM 99）电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的小信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真。逻辑设计系统（Advanced PLD 99）可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和波形编辑器。本系统主要功能是：对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）高级信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性

10、模拟器，可用来分析PCB设计，检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。 2. 课程设计的目的与要求2.1 课程设计的目的具备电子电路的设计知识和能力，并且具备利用所学绘图软件绘出所需电路图的能力。利用Protel99 SE软件绘出其电路图，对电路图进行仿真测试并制作相应的PCB板。2.2 课程设计的要求（1）绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。（2）绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb（3）原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。3.电路图的设计及

11、绘制电路原理图设计如图3-1所示： 图3-1电路原理图接下来将要用Protel来进行绘制等步骤。首先，新建一文件夹，命名为”杨玲”，然后打开protel 99 se 后新建一个ddb文件.如图3-2所示： 图 3-2 （2）然后，创建一个电路原理图设计文件夹sheet1.ddb，如图3-3所示:图3-3（3）双击sheet1.Sch进入原理图设计主界面。在元件库中选取所需元器件，并把所选元件按照原理图合理地放置于界面中，接下来就开始编辑元器件的属性。元器件的属性包括元件的序号、封装形式、引脚号定义、参数值等。（4）用连线工具把元件正确的连接起来并放置GND和VCC。在导线连接结束后，为了确保电

12、路的连通，一般而言，我们都要进行电气检查，待电气检查通过后，我们的电路原理图就连接成功了。如图3-4： 图 3-4 PROTE绘制的电路原理图4. 元件清单及网络报表 HYPERLINK l _Toc187638656 4.1 生成的元件清单4.2 HYPERLINK l _Toc187638657 网络报表 本次设计所生成的网络报表如下： C1 RAD0.2 0.022 C2 RAD0.2 0.01C3 RAD0.2 0.1 C4 RAD0.2 3/30C5 RAD0.2 47K C6 RAD0.2 0.1C7 RAD0.2 1000 C8 RAD0.2 1000C9 RAD0.2 0.1

13、C10 RAD0.2 2400 C11 RAD0.2 220 C12 RAD0.2 18 C13 RAD0.2 4700 C14 RAD0.2 100uC15 RAD0.2 10 C16 RAD0.2 C17 RAD0.2 0.01 C18 RAD0.2 6800 D DIP16 TDA7020T E PCBComponent_1J1 RAD0.1 4.5v L1 AXIAL0.3L2 AXIAL0.3 L3 AXIAL0.3 R1 AXIAL0.3 20 R2 AXIAL0.3 68KR3 AXIAL0.3 5.1K R4 AXIAL0.3 5.1KR5 AXIAL0.3 47K R6 AX

14、IAL0.3 3.9KR7 AXIAL0.3 20 R8 AXIAL0.3 5.1KV1 TO-39 8050 V2 TO-39 8050(GND C1-2 C9-1 C10-1 C11-1 C14-2 C17-1 D-3 J1-2 R3-2 R5-2 R6-2 R7-2) ( NetC1_1 C1-1 C7-1 C14-1 J1-1 L2-1 R2-1 R4-1 R8-1) (NetC2_1 C2-1 C3-1 C4-1 C5-1 D-4 L1-1) (NetC4_2 C4-2 C5-2 D-5 L1-2) (NetC12-1 C12-1 E-1) (NetC15_2 C15-2 V1-2)

15、(NetC16_2 C16-2 V2-2) (NetC18_2 C17-2 C18-2)(NetD_1 C2-2 D-1) (NetD_2 C3-2 D-2)(NetD_6 C6-2 D-6) (NetD_7 C7-2 C8-1 D-7)(NetD_8 C8-2 D-8) (NetD_ 10 C13-2 D-10)(NetD_11 C13-1 D-11) (NetD_12 C12-2 D-12)(NetD_13 C11-2 D-13) (NetD_14 D-14 R1-1)(NetD_15 C10-2 D-15) (NetD_16 C9-2 D-16)(NetE_2 E-2 L3-2) (Ne

16、tL2_2 E-1 L2-2)(NetL3_1 L3-1 V2-1) (NetR1_2 C15-1 R1-2)(NetR2_2 R2-2 R3-1) (NetR4_2 C16-1 R4-2 V1-1)(NetR7_1 R7-1 V2-3) (NetR8_2 C18-1 R6-1 R8-2)(NetV1_3 R5-1 V1-3) 5. 印制版电路设计5.1 PCB设计及创建 （1）在Sch界面中生成网络表后，再在PCB界面中的KeepOutLayer上用如图5-1-1所示工具栏中的画线工具画出矩形框：图5-1-1（2）选择Design中的Netlist项，导入网络表。如图5-1-2：图5-1-2

17、（3）成功导入网络表后，即出现如图5-1-3所示情况：图5-1-3（4）接着把元件依次放入矩形框中并摆放整齐，如图5-4-1： 图5-1-4（5）然后选择Auto Route -All进行自动布线，如图5-1-5所示为布线结果： 图5-1-55.2 TopLayer铺地 （1）铺地分TopLayer和 BottomLayer两层，首先选择TopLayer,然后在界面上的PlacementTools工具栏中选择PlacepolygonPlan工具，在出现的设置框中把Connect to选项选为GND，如图5-3-1所示：图 5-3-1（2）选择OK后沿着在KeepOutLayer画的矩形框再描画

18、一遍。（3）描画完矩形框后，即得到铺地结果，如图5-3-2： 图5-3-1 TopLayer铺地5.3 BottomLayer铺地 （1）类似TopLayer方法，选择BottomLayer进行铺地，结果如图5-4-11： 图5-4-1 BottomLayer 铺地6. 电路仿真由于总的电路原理图中TDA7020T芯片等器件在仿真元件库中找不到，故不能做到全面仿真成功，只能完成局部电路的仿真。6.1 仿真原理图如图6-1所示： 图 6-1 6.2 仿真操作仿真过程如下：（1）新建一个ddb文件，然后，新建一个Sch文件，打开Sch之后，点击 Add/Remove添加仿真库文件，选择Sim.dd

19、b，再按Add，这样仿真库已经全部加载到程序之中。结果如图6-2所示： 图 6-2（2）在元件库中选取所需元器件，并把所选元件按照原理图合理地放置于界面中，然后开始编辑元器件的属性，用连线工具把元件正确的连接起来并放置GND和VCC。结果如图6-3所示： 图 6-3（3）点击工具栏上的Simulate仿真，并选择Run运行得到运行结果，如图6-4-1，6-4-2，6-4-3所示： 图 6-4-1 图 6-4-2 图 6-4-37.心得体会安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟。 这次课程设计的主要任务是运用protel软件绘制具有一定规模、一定复杂程

20、度的电路原理图*Sch及相应的双面印刷版图*.pcb，从接到题目开始，我就着手学习protel的基本用法，这是必要的准备工作。首先从网上下载软件和教程，跟着教程做一些简单的电路绘图与仿真，在学习和完成设计的过程中，困难和疑惑反反复复的出现，让前进的道路曲曲折折，但是一路下来，无论自己的耐性还是解决问题的能力都得到了磨炼和提高. 最开始是新建Sch文件，然后开始在sheet.Sch文件上绘制电路了。首先用的是系统默认的元件库来选取元件画图，第一次画好图后，没有通过电器规则检查。在不断地查资料不断地修改后，才通过了电器规则检查。接着在documents下新建pcb1.pcb，并将网络表导入其中。摆

21、放元件的封装后，选择自动布线，我又发现了许多错误导致不能自动布线。为了能顺利进行下去，我请教了同学，自己又继续查找教程，终于解决了问题。这个时侯，我下载好了视频教程，从视频教程的学习中，我又发现了许多被忽略的错误。经过反反复复的修改后，无论是电器规则检查还是设计规则检查我都能通过了，正当我长须一口气的时候，突然被告知所调用的元件库不能用来做仿真，于是我不得不回头重新再来一遍。在实现仿真的过程中，又遇到了新的问题，但相对不做仿真的那一遍来说，已经顺利很多了。最后就是报告的书写和排版了，根据标准不断地改进，在这个阶段花费了大量的时间。在这段学习和写报告的时间里，反复经历了着急，欣喜，烦躁 ，轻松，紧张等等一系列的精神状态 ，遇到把程序删掉