PROTEL99SE项目教材标准教案

题目：概述（1~2学时）教学的目的与规定：掌握PROTEL99SE设计软件的作用、设计PCB电路的工作环境和环节教学重点：PROTEL99SE的作用、工作环境和设计PCB的环节教学焦点：工作环境和设计环节讲教学法：讲授法、多媒体教学法、实物演示法、比较法教学过程：1、PROTEL99SE软件的作用2、PROTEL99SE软件介绍和工作环境3、设计PCB电路的环节教学内容：一、PROTEL99SE软件的作用我们重要运用该软件设计PCB。PCB电路：单面板、双面板、多面板。规定重点掌握使用PROTEL99SE软件设计单面板和双面板的软件操作办法、电路设计办法和环节。二、PROTEL99SE软件介绍和工作环境安装好的PROTEL99SE在桌面上的快捷键图标如图所示。该软件能够购置也能够网上下载，非常容易安装。三、设计PCB电路的环节三个基本环节：1、设计原理图2、生成网络表3、设计PCB

小结：1、介绍了PROTEL99SE软件的作用、图标、软件的购置或下载办法。2、介绍了PCB设计的三个基本环节。作业：1、阐明PROTEL99SE软件的作用。2、阐明使用PROTEL99SE设计PCB的三个基本环节。教学后记：题目：项目1共发射极基本放大电路的PCB设计（3~28学时）教学的目的与规定：通过该项目的学习：1、掌握创立DDB数据库和设立保存途径的办法。2、认识原理图编辑器、PCB编辑器的窗口。3、掌握在DDB数据库的DOCUMENT下创立原理图文献，设计原理图的办法环节。4、对原理图进行电气检测。5、认识网络表的意义和生成网络表的办法。6、掌握在DDB数据库的DOCUMENT下创立PCB文献，设计PCB的办法环节。教学重点：1、创立数据库、创立原理图文献、电气检查、生成网络表、创立PCB文献的办法。2、设计原理图和PCB图的办法。教学焦点：设计PCB电路的基本环节。讲教学法：讲授法、多媒体教学法、实物演示法、实习教学法教学过程：1、原理图的设计（3~10学时）2、电气检查和生成网络表（11-14学时）3、PCB设计、项目考试、机动（15-28学时）教学内容：第3-10学时一、项目任务描述通过设计下图所示的共发射极基本放大电路的原理图和PCB，掌握：1、创立DDB数据库和设立保存途径的办法。2、认识原理图编辑器、PCB编辑器的窗口。3、掌握在DDB数据库的DOCUMENT下创立原理图文献，设计原理图的办法环节。4、对原理图进行电气检测。5、认识网络表的意义和生成网络表的办法。6、掌握在DDB数据库的DOCUMENT下创立PCB文献，设计PCB的办法环节。二、共发射极基本放大电路的原理图设计第3、4学时（一）创立DDB数据库双击：，启动PROTEL99SE软件。PROTEL99SE启动后，将自动打开关闭前电路原理图编辑器的窗口，如图所示。点击菜单命令“File（文献）/NewDesign”,弹出下列对话框：2121标号1处：数据库文献名（DatabaseFileName）,默认名为MyDesign1.ddb。光标点击此处可更改数据库文献名，本课程规定的数据库文献名命名格式为“电路名称（班级同窗姓名）.ddb”。根据此格式规定，更改数据库文献名为“共发射极基本放大电路（804班李台林）.ddb”。标号2处：数据库保存的途径。能够根据规定选择数据库保存途径，现规定保存在桌面上。点击“OK”键或回车键可得到以下窗口。11课堂练习1：创立“共发射极基本放大电路（804班***）.ddb”数据库文献，规定保存在“D盘根目录下”。（二）在文献夹中创立“原理图文献”和“PCB文献”双击标号1处的“Document”，打开文献夹。在文献夹窗口中点击菜单命令“File/New”,得到以下对话框：：双击该图标可创立原理图文献。：双击该图标可创立PCB文献。如图所示：11课堂练习2：在数据库文献的文献夹下创立原理图文献和PCB文献。（三）认识PROTEL99SE原理图设计工作窗口2154321543标号1处：数据库文献名和保存途径。标号2处：菜单栏和主工具栏。打开和关闭主工具栏的办法是：点击菜单命令“View(视图)/ToolBars/MainTool”。标号3处：设计管理窗口（DesignManager），重要涉及资源管理器（Explorer）和原理图设计浏览器（BrowerSch）、PCB图设计浏览器（BrowerPcb）等。资源管理器原理图设计浏览器在设计管理器窗口中，资源管理器总是存在，重要用来管理DDB数据库文献下的各个文献（如：原理图文献、PCB文献等）。而原理图设计浏览器（BrowerSch）、PCB图设计浏览器（BrowerPcb）等视所作的设计工作而切换。打开设计管理窗口的办法是：点击菜单命令“View(视图)/DesignManager”。标号4处：连线、画图或放置工具栏。打开办法是：点击菜单命令“View(视图)/ToolBars/WiringTools或DrawingTools或PlacementTools等”。标号5处：设计工作窗口，相称于一张设计图纸，设计者在此窗口设计原理图、PCB图、自制元件库等。课堂练习3：打开原理图和PCB图设计工作窗口，认识窗口中各部分的名称、作用和打开关闭的操作办法。第5、6学时（四）共发射极基本放大电路原理图的设计打开在DDB数据库文献的DOCUMENT新建的原理图文献，在相称于设计图纸的原理图设计工作窗口中设计原理图，其设计环节以下。1、设立纸面大小视原理图大小设立时计图纸大小，操作办法是：打开菜单命令“Design/Option”，打开图示对话框。11点击标号1处下来菜单，将图纸原则选择为A4。普通原理图用A4大小的图纸即可。2、添加元件库原理图是由元件的图形符号构成，PROTELL99SE自带了通用元件的图形符号库，通过添加元件库，从而给设计原理图带来方便。具体办法是：在设计管理器窗口中选择原理图设计浏览器，如图所示。2121在标记1处的下来菜单中选择Libraries，然后点击标记2处的按钮add/Remove，打开图示对话框。11在标记1处选择PROTEL99SE的安装盘，然后按照下列途径操作：安装盘/安装盘文献夹\DesignExplorer99SE\Library\Sch，选择MiscelaneousDevices.ddb或其它元件库双击即可。普通只要安装MiscelaneousDevices.ddb库。3、查找元件、修改元件信息和放置元件设计原理图的第一步就是从元件库中选择元件图形符号，修改其封装、标号、参数等信息，并放置在设计工作窗口中，其具体办法以下。=1\*GB2⑴查找元件打开元件库，在库中查找所用元件的图形符号，库中元件用元件名（标号1处）表达，查找到所用元件后下面有显示元件图形符号的预览窗口（标号2处）。2121双击所选元件，将会出现图示带元件的十字光标，表达元件已经被选中，能够随着十字光标在图纸上移动。此时元件处在悬浮状态。惯用元件的文献名、图形符号、封装名见付录1。=2\*GB2⑵修改元件信息在元件处在悬浮状态时，按电脑键盘上的Tab键，打开元件信息对话框。321321打开对话框中的标签条Attributes，在标记1处输入元件封装名（Footprint）。在标记2处更改元件序号（Disignator），重要同一种原理图中，每个元件的序号必须是唯一的，不能出现重复和相似。在标记3处输入元件参数或型号。设立好以上元件信息后，按回车键或点击对话框中的“OK”按钮即可。警示：所设计原理图中的元件必须输入封装名和元件序号。=3\*GB2⑶放置元件移动鼠标将设立好元件信息的元件移动到设计工作窗口的适宜位置，单击鼠标左键元件即可放置好。这时所选择元件图形符号还处在悬浮状态，如果电路中有多个该种元件，能够重复上次动作，继续放置元件，所新放置的元件封装、参数信息不变，但序号自动加1。单击鼠标右键，即取消了该元件的选用状态。课堂练习4：设立图纸为A4，添加原理图元件库，并按图示共发射极基本放大电路选用元件、修改元件信息和放置元件。第7、8学时4、连线通过连线操作，能够将放置好的元件连接成原理图，如上图所示。连线办法是：打开连线工具（WiringTools），在连线工具栏中选择，光标将变成十字架光标。将十字架光标移到要连接元件的引脚上，能够看到元件引脚出现节点。单击鼠标左键，表达该脚处在连接状态，移动光标将看到一条导线。继续将光标移到另一元件引脚上，再次单击鼠标左键，在这两个元件的引脚间将出现连接好的导线。没有连接完的导线能够重复上述操作，直至导线连接完毕，连接完的导线通过单击鼠标右键，取消连线操作。注意：1、连线工具与画线工具容易混淆。2、一定要在元件引脚节点处，而不能在元件引脚中间处连接导线。课堂练习5：按图连接共发射极基本办法电路原理图。5、选择、删除、复制、移动、旋转元件=1\*GB2⑴选择元件或电路选择元件惯用两种方式：点选和框选，选择单个元件示惯用点选，选择多个元件时使用框选。点选办法：将光标放在所要选择的元件上，单击鼠标左键，元件外围出现虚线框，表达该元件已被选择。取消点选的办法：在元件虚线框外单击鼠标左键，虚线框消失，表达点选被取消。框选办法即可用于单个元件的选择，也可用于多个元件或部分电路、整个电路的选择。具体办法：将光标移到要选择的元件或电路外的左上角，按住鼠标左键，光标处将出现十字架，按住鼠标拉动十字架将出现一种虚线框。虚线框框住被选择元件或电路后，松开鼠标，被选择元件或电路将带有黄色外框，表达已处在选中状态。取消选择的方式是：点击主工具栏中的取消选择的工具图标，黄色外框消失，表达选择已被取消。被选择的元件或电路能够被删除或复制。=2\*GB2⑵删除元件或电路删除点选元件的办法：按Delete（Del）键即可。删除框选元件或电路的办法：按Ctrl+Del键即可。=3\*GB2⑶复制元件或电路按快捷键Ctrl+C，光标将变为十字光标，在被选择的元件或电路上点击鼠标左键，十字光标消失，再按快捷键Ctrl+V，被选择元件或电路将被复制。=4\*GB2⑷移动元件移动元件的办法：将光标移到要移动的元件上，按住鼠标左键不放，要移动的元件上出现十字光标，继续按住鼠标左键并移动，即可移动元件。=5\*GB2⑸旋转元件元件有90°、水平、垂直三种旋转方式。90°旋转元件办法：将光标移到要旋转的元件上，按住鼠标左键不放，要旋转的元件上出现十字光标，按1次Shift键元件逆时针旋转90°。水平旋转元件办法：将光标移到要旋转的元件上，按住鼠标左键不放，要旋转的元件上出现十字光标，按1次X键，元件水平方向翻转1次。垂直旋转元件办法：将光标移到要旋转的元件上，按住鼠标左键不放，要旋转的元件上出现十字光标，按1次Y键，元件垂直方向翻转1次。注意：如果不能实现元件水平方向和垂直方向翻转，请将输入语法改为英文状态。6、查看元件引脚信息和全域编辑元件信息元件的封装、序号、参数（星号）和引脚的信息能够通过双击元件所弹出的元件属性对话框来查看或修改。元件封装、序号、参数（型号）信息的输入或修改的办法已介绍过，现在重要介绍了如何显示元件引脚信息和对元件进行全域编辑。元件引脚信息显示办法：在HiddenPin标签后的复选框中点击鼠标左键，将出现钩选符号，再点击OK或按回车键，元件引脚信息即可显示出来。对多个同类元件某项信息进行修改，能够采用全域编辑办法。元件全域编辑办法：点击Global标签，标签变化为Local，同时出现图示下拉菜单。全域编辑能够提高设计效率，减少修改多个同类元件相似信息的工作量，其操作办法在背面具体应用的时候再作介绍。课堂练习6：通过复制、移动、旋转操作办法，按图示电路设计共发射极基本放大电路原理图。第9、10学时拓展练习画出下图所示调光台灯的原理图。下表为各元件的序号、封装、参数第11—14学时二、电气检查和生成网络表第11、12学时（一）电气检查所设计原理图中如果存在元件序号重复、电源和接地没有连接的电气错误，能够通过电气检查查找，操作办法是：点击菜单命令“Tools(工具)/ERC”，打开图示对话框。点击OK即可实现对所设计原理图的电气检查，检查出来的电气错误标志办法如图所示，并生成图示电气检查报告。存在错误的电气检查报告改正了错误的电气检查报告（二）生成网络表1、网络表的作用网络表是原理图和PCB图之间的桥梁。PCB的设计环节普通为先设计好原理图，然后通过生成网络表来产生PCB。原理图原理图网络表PCB注意：原理图通过生成网络表产生PCB图后，原理图再作了局部修改，没必要再通过网络表重新产生PCB来改正PCB，能够通过原理图直接更新PCB。PCB做了局部修改，也能够直接更新原理图。原理图更新PCB的操作办法是：在原理图设计窗口点击菜单命令“Design(设计)/UpdatePCB”。PCB更新原理图的操作办法是：在PCB设计窗口点击菜单命令“Design(设计)/UpdateSCH”。2、网络表的生成办法生成网络表的操作办法是：在原理图设计窗口点击菜单命令“Design(设计)/CreateNetlist”。3、网络表的内容生成的网络表由两部分构成：元件声明表（对构成电路的元件序号、封装、参数或型号进行阐明）和网络定义表（对电路中的节点网络名称、构成网络节点的元件引脚或网络标号进行阐明）。=1\*GB2⑴元件声明表格式元件序号元件声明结束元件参数或型号元件声明开始元件封装形式元件序号元件声明结束元件参数或型号元件声明开始元件封装形式=2\*GB2⑵网络定义表格式网络连接点网络定义结束网络连接点网络连接点网络连接点网络名称网络定义开始网络连接点网络定义结束网络连接点网络连接点网络连接点网络名称网络定义开始网络表是原理图生成PCB的重要根据，构成电路的元件不能缺少序号（也不能相似重复）、封装，构成电路的网络某个元件没连接上都会造成PCB错误。课堂练习7：设计共射极基本放大电路原理图，并进新电气检查和生成网络表。第13---14学时作业和拓展练习1、对共射极基本放大电路和调光台灯电路进行电气检查，并生成网络表。2、画出下图所示调压电路的原理图，并进行电气检查、生成网络表。第15---22学时三、共发射极基本放大电路的PCB设计第15、16学时（一）添装元件封装库设计原理图时，构成原理图的元件都填写了元件封装名，该封装名必须存在PCB元件封装库中，否则我们必须添加元件封装库或自制元件封装。添加PCB元件封装库的办法类似添加原理图元件图形符号库，添加办法是：打开在DDB数据库中DOCUMENT中的PCB文献，在图示PCB设计浏览器之Browe处选择Library，再点击Add/Remove。点击Add/Remove后弹出图示对话框，选择PROTEL99SE的安装盘，然后按照下列途径操作：安装盘\安装盘文献夹\DesignExplorer99SE\Library\Pcb\GenericFootprints，双击需要安装的元件封装库，该库文献被选择到对话框下的空白处，再点击OK即可。常安装、、、四个元件封装库。（二）画电路板外框线电路板的外框线相称于电路的外框尺寸，用严禁布线层连线，操作办法是：1、选择操作层面在PCB设计工作窗口正下方有操作层面选择标签，选择严禁布线层（KeepOutLayer），该层面的颜色为紫色。2、画外框线=1\*GB2⑴打开放置工具栏，办法是：点击菜单命令“View(视图)/ToolBars/PlacementTools”。打开的放置工具栏如图所示。=2\*GB2⑵画外框线，办法是：放置工具栏中选择或，按电路大小和形状规定画一种外框。（三）设立PCB设计规则重要设立PCB连线（Routing）设计规则的安全间距限制（ClearanceConstrance）和线宽限制（WidethConstrance）规则。安全间距规则规定了导线、元件互相间的最小间距，当实际间距不大于所设立间距时，元件和导线显示绿色警示。线宽规则规定了所画导线的宽度。规则设立办法：点击菜单命令“Design(设计)/Rules”，打开设立规则对话框如图所示。421311421311在标号1处选择Routing，在RuleClasses下拉菜单2中分别选择第一项ClearanceConstrance和最后一项WidethConstrance，在设立窗口3中双击蓝色项目或在标号4处双击Properties，会打开ClearanceConstrance和WidethConstrance参数对话框如图所示。11在标号1处修改安全检举参数，常将参数改为0.5mm左右。11常将标号1处分别表达最小、最大、推荐线宽改为1mm左右。如果不是单层板，而是多层板，且不是手工腐板，而是自动制板，能够将间距和线宽参数改为0.25mm。在电路中设计过程中，间距和线宽参数能够设立为多个，以适应在电路不同处的应用，例如：电源线和地线能够将线宽和安全间距设立得大些，能够通过添加一组参数来设立。具体操作的办法是：在图标号4处点击Add即可多添加一组规则参数，如图所示。通过钩选来选择所用参数，而没有钩选的参数不起作用。课堂练习8：打开共射极基本放大电路PCB文献，添加惯用封装库、按电路大小画出电路外框、设立设计规则。第17、18学时（四）装载网络表通过装载网络表能够生成PCB元件，操作办法是：点击菜单命令“Design(设计)/Loadnets（装载网络表）”，打开装载网络表的对话框如图1部分所示。2121点击图1部分箭头Browse---，打开图2部分的Select（文献选择）对话框，双击图2部分箭头处的文献，网络表文献将装载到图1部分的下面窗口中，如图所示。自动添加网络表的环节有三大步：第一步是按元件序号装载元件。这一步常见3个错误：1、原理图元件没有输入序号，但封装对的，这时元件封装能够对的添加，但在PCB窗口中是单个元件，没有电气连接功效。2、原理图元件序号重复，但封装对的，这时重复的元件只能装载一种，另一种被删除。这两个错误，软件不能自动给出错误提示，只能在PCB中发现。3、元件封装错误，将作类似提示“”。这个错误的修改措施是返回到原理图，找到对应元件修改元件封装。第二步是装载网络标号。第三步是装载连接在各网络标号上的元件引脚，既节点。这一步常见2个错误：1、由于第一步元件没有装载，将作类似错误提示“”。2、原理图元件引脚名与元件封装焊盘名不符、或元件引脚数量与封装焊盘数量不符，将作类似错误提示“”，这时重要是找到对应元件，检查其引脚与焊盘名称和数量的对应关系与否相符。所装载的网络表没有错误，会提示“Allmacrosvalidated”，此时点击“Excute”，即可装载PCB元件。如有错误将会提示“**errosfound”，应根据错误提示修改或添加原理图元件的序号、元件的封装名及元件引脚号码等错误，并保存修改后的原理图，重新生成网络表，再重复装载网络表，直至改正了全部错误，此时点击“Excute”即可装载PCB元件，如图所示。（五）使用全域编辑法修改封装焊盘尺寸、隐藏参数装载了元件封装后，为了便于布局，能够采用全域编辑法将元件参数隐藏。缺省值的焊盘尺寸太小，也能够采用全域编辑法修改焊盘尺寸。具体的操作办法与原理图编辑器中所使用的全域编辑办法相似，修改焊盘尺寸时双击1个焊盘，再进行全域编辑。隐藏元件参数时，双击1个元件，同样再进行全域编辑即可。课堂练习9：打开共射极PCB文献，装载网络表，修改焊盘尺寸、隐藏元件参数。第19、20学时（六）元件布局PCB设计的核心点和难点在元件布局。元件布局没有原则的成果，同一种电路，不同的设计者会有不同的元件布局。甚至就是同一种设计者，进行两次设计，其元件布局也可能有差别。因此元件布局没有最佳，只有更加好。对于初学者，重要按下列规则进行元件布局：1、根据原理图信号流程和PCB板形状，规划单元电路原则。首先要认真阅读原理图，分析电路构造和信号解决流程，将整机电路分成若干单元电路，按左进右出（右进左出）或上进下出（下进上出）的信号流程方向及电路板的形状，规划单元电路在PCB板上的位置。2、分单元电路布局原则。复杂电路的元件布局最忌东一把、西一把。规划好了单元电路的位置后，能够不管其它单元电路，用心一致的针对一种单元电路进行布局。3、单元电路核心元件优先定位原则。每个单元电路都有其核心元件，单元电路中的其它元件都能够当作其外围元件，例如集成电路、三极管等多引脚元件。设计单元电路普通是将核心元件优先定位在单元电路中间，或定位在规定固定的位置，然后将与核心元件引脚连接的外围元件拉到对应引脚附近，完毕单元电路元件初布局。4、单元电路有特殊规定元件重点考虑原则。单元电路中，有些元件有散热规定、有辐射干扰、有操作规定，这些元件都称为有特殊规定的元件，必须重点考虑。例如：有散热规定的元件规定装载通风处，同时要留出足够空间，装散热片及避免烫坏邻近元件。再就是有操作手柄的电位器、要插插头的接口元件，应当布局在电路板周边。5、邻近同类元件满足横平竖直原则和元件排布疏密度一致原则。完毕元件的初布局后，为增加电路的美观性、整洁性，规定邻近的同类元件尽量做到横平竖直，整个电路的元件排布疏密度一致。6、电路排布方正、信号流程清晰、PCB电路紧凑原则。整机电路设计完后，应重复调节各单元电路位置，使电路排布方正、信号流程清晰、整机电路紧凑。（七）连线单层板PCB信号线普通采用底层，双面板PCB信号线根据状况选用底层和顶层信号线。简朴电路都采用单层电路设计PCB，线将信号线层面选择为底层（蓝色）。在上工具中选择图示连线的操作指令“”。这时光标变为十字架，将光标移到一种焊盘上，根据飞线提示连接相连接的焊盘。连线的操作办法与原理图连线办法相似。初学者必须掌握的连线规则是：连线转角处（除丁字连接）不能走90度直角；除拐角处必须走45度斜线外，其它地方尽量避免使用斜线连线；连线要做到横平竖直，增强连线的美观性。90度直角拐弯错误对的丁字90度连接对的斜线连线违反横平竖直原则注意：当连线不通时，需要调节元件布局。因此PCB设计经常是元件布局和连线要重复交替操作。课堂练习10：打开共射极PCB文献，考虑元件布局和连线原则，参考老师PCB图样板进行布局和连线。第21、22学时（八）整顿元件序号、敷铜、添加泪滴整顿元件序号：点击元件序号，按住鼠标左键不松，按SPACE、X、Y键旋转元件序号，然后移动到对的位置。敷铜：就是在PCB的空白处留下一大块以下图所示的铜箔（膜），敷铜重要是敷地，也能够敷一块没有网络标号的空白铜箔。通过敷铜减少了腐铜面积，提高了腐板效率。多留下的铜箔面积，能够增强PCB板机械强度。通过敷地能够提高电路的散热面积、抗干扰性能，同时改善了电导通性能。敷铜最后的一种好处就是通过填充PCB板的空白处，增加了PCB板的美观性。没敷铜的PCB敷了铜的PCB下图为实际产品电路板的敷铜。敷铜的设计办法：1、执行菜单命令[Place]/[PolygonPlane]或单击工具栏中的图示按钮，弹出敷铜对话框。2、选择敷铜网络和设立敷铜参数。网络网络选择参数设立网络选择中（ConnecttoNet）选择要敷铜的网络，普通为地或NoNet。下面两个复选框普通都钩选。参数普通都选择为0.5mm，单面板都选择为信号底层，如果双面板能够分层进行双面敷铜。3、敷铜操作办法。基本操作：单击鼠标左键，开始和转角操作。单击鼠标右键，结束敷铜操作。从起点绕PCB一圈回到起点，形成一种闭合回路，即可将空白处敷满铜。删除操作：执行菜单命令[Edit]/[Delete]，将光标指向要删除的敷铜，按鼠标左键删除。美化转角操作：在敷铜操作过程中按[Shift]+[Space]键，可选择90°、45°、斜线、圆弧转角模式的切换，达成美化转角的效果。添加泪滴：添加泪滴能够使焊盘和导线的结合部位更圆润，增加该结合部位的机械强度。下图为同一电路添加和没有添加泪滴的效果对比图。添加泪滴的操作办法是：选择菜单命令TOOLS/Teardrops，弹出如图对话框，点击OK即可。在Action中选择Remove能够进行去除泪滴操作。课堂练习11：打开共射极PCB文献，对设计好的PCB图进行敷铜、添加泪滴、整顿元件序号解决。第23、24学时课堂练习和拓展练习请同窗将根据本项目中所设计的共发射极基本放大电路、调光灯、二个电路的原理图，分别设计PCB。第25、26学时（本项目机动2学时27、28）项目1结业考试（占期评成绩4%）调音电路的PCB设计。教学后记： 题目：项目2TDA2030功放电路的PCB设计（29~42学时）教学的目的与规定：通过该项目的学习：1、掌握编辑修改元件和封装的办法。2、掌握制作元件和封装的办法。3、掌握网络标号连接的意义和操作办法。4、掌握在PCB上放置定位螺丝孔和文字号码的办法。教学重点：1、编辑元件和封装的办法。2、制作元件和封装的办法。3、网络标号连接的操作办法。4、放置定位螺丝孔和文字号码的办法。教学焦点：设计原理图和设计PCB。讲教学法：讲授法、多媒体教学法、实物演示法、实习教学法教学过程：1、制作元件和封装（29~32学时）2、原理图、PCB和定位螺丝孔设计（33~36学时）3、项目训练和项目考试（37-42学时）教学内容：第29、30学时一、项目任务描述TDA2030功放电路由桥式整流滤波电路、TDA20303功放电路两部分构成。通过设计TDA2030功放电路的原理图、PCB图，学会制作元件及封装、编辑元件或封装、制作定位螺孔、尝试应用PCB元件布局的规则进行独立布局，设计PCB。二、制作元件和封装认真识读原理图，能够发现TDA2030功放电路中的TDA2030集成电路元件在PROTEL99SE元件库中找不到，它的封装及莲花插座V、交流电源插座J1和音频输出插座J2的封装在PCB封装库中也不存在，这时该如何解决呢？在库中找不到的元件和封装能够通过创立自制元件库和封装库来制作元件和封装，制作的元件和封装能够象软件库中自带的元件和封装同样，进行调用，现以TDA2030、莲花插座V、插座J1、J2为例阐明如何创立自制元件库和封装库，并如何制作元件和封装。（一）创立自制元件库和制作元件1、创立自制元件库和自制元件在打开的DDB数据库的DOCUMENT文献夹下的新建文献对话框中选择，即可创立自制元件库，其工作窗口如图所示。现以制作TDA2030为例阐明制作元件的办法和环节。=1\*GB2⑴更改元件名。创立元件时，系统会给定一种缺省元件名“Component-1”。在菜单命令Tools下选择“RenameComponent”,将缺省元件名改为“TDA2030”，如图所示。=2\*GB2⑵制作元件根据所提供原理图的元件图形符号制作元件。A、画三角形元件形状能够通过画图工具画出三角形，或通过IEEE放置工具直接放置三角形。画图工具IEEE放置工具画线工具中依次为画线、曲线、弧线、多边形、放文字、创立新元件、创立子件、放置长方形、圆角长方形、椭圆形及引脚的工具。画元件形状时，要注意元件形状的上下、左右对称的美观性，同时要根据元件引脚的数量和位置，考虑元件形状大小，使制作元件大小适宜美观。B、放置引脚象设计原理图中编辑元件属性同样，在放置引脚的同时按TAB键能够编辑元件引脚属性。引脚属性编辑对话框引脚放置操作示意图引脚属性编辑对话框中，引脚的Name能够不填，引脚号码Number必须填。钩选Dot，引脚非节点端将带圆圈。钩选Hidden，引脚将隐藏。钩选上面的Show，显示引脚Name。钩选下面的Show，显示引脚Number。修改Pin中的数值，可更改引脚长短尺寸，普通定义为20。通过修改该参数与选择不捕获网格共同操作，能够使元件引脚节点正好放置在网格交点上，便于原理图设计时连线。注意：放置引脚时，引脚节点必须朝外，放置引脚时，按SPACE键能够旋转元件引脚。2、放置元件或更新原理图点击浏览器窗口的Place按钮，即可将制作的元件放置到原理图中，这时可象从库中放置元件同样编辑元件信息属性，不再累述。如果发现原理图中已放置的制作元件有错误，能够回到元件制作窗口进行修改，保存后只要点击浏览器窗口下部的UpdateSchematic即可更新原理图中的错误。在自制元件库中能够同时制作多个元件，如果在制作完TDA2030后还要制作其它元件，能够通过点击浏览器中的Add按钮、画图工具栏中的制作元件工具或选择主菜单Tools/NewComponent即可象制作TDA2030同样，继续制作、放置新的元件。思考：如果所制作元件与库中的元件非常相似，如何解决？课堂练习1：按照解说环节，制作TDA2030元件图形符号。第31、32学时（二）制作元件封装在新建文献对话框中选择，即可创立自制元件封装库，其工作窗口如图所示。现以制作TDA2030为例阐明制作元件封装的办法和环节。1、更改封装名。制作元件封装时，系统会给定一种缺省元件名“PCBComponent-1”。在菜单命令Tools下选择“RenameComponent”,将缺省元件名改为“TDA2030”注意：只要不与库中的封装名相似，元件封装能够随意命名，但普通用元件序号或型号名命名。特别要提示的是所定义封装名一定要与原理图设计时所给定的元件封装名相似，否则生成网络表时，该元件将找不到封装。2、制作元件封装根据元件实物尺寸、引脚大小和间距尺寸、引脚排布次序规律制作封装。=1\*GB2⑴放置焊盘图示为封装制作的放置工具，工具中依次为画线、焊盘、过孔、坐标、尺寸、画圆弧的工具。首先点击焊盘工具，然后按TAB键对焊盘大小、序号进行编辑（焊盘属性对话框以下图所示）。根据元件引脚的大小尺寸和形状，修改焊盘属性对话框中的X-Size（焊盘水平方向大小）、Y-Size（焊盘垂直方向大小）、Shape（焊盘形状）、Designator（焊盘编号）、HoleSize（焊孔大小）。缺省的默认尺寸单位是毫寸（mil），选择菜单命令View/ToggleUnites能够在单位mil和mm之间进行切换。TDA2030焊盘形状选择为圆形、尺寸为1.5mm。按元件引脚排布规律放置好TDA2030的引脚，如图所示。按照元件引脚之间的实际间距尺寸对焊盘定位，具体办法是：在放置工具栏中点击放置尺寸的工具，根据元件引脚之间的间距尺寸进行定位，如上图所示。=2\*GB2⑵画元件外框根据元件形状轮廓和实际尺寸画元件外框，普通元件只要用顶层丝印层画一种相称元件实际尺寸的方框即可，TDA2030是散热元件，需要散热片，因此除了元件外框之外，还需要按散热片形状和尺寸画出散热片外框。整个元件以下图所示。3、更新PCB或放置元件封装如果发现PCB中制作的元件封装有错误，能够回到元件封装制作窗口进行修改，保存后只要点击浏览器窗口下部的UpdatePCB即可更新PCB中的错误。点击浏览器窗口的Place按钮，即可将制作的元件封装直接放置到PCB中，按TAB键能够对PCB中的元件封装进行编辑。这种状况下放置到PCB中来的元件封装没有连接。能够通过编辑焊盘来实现连接功效，具体操作办法后来再介绍。在自制元件封装库中能够同时制作多个封装，通过点击浏览器中的Add按钮或选择主菜单Tools/NewComponent即可象制作TDA2030同样，继续制作新封装。请大家以课堂练习的形式制作莲花插座V、电源插座J、电位器W封装。课堂练习2：在自制元件封装库中按下图尺处规定，继续制作V、J、W的封装。JWV第33-36学时二、设计TDA2030功放电路原理图、PCB和定位螺丝孔请同窗按照下列规定设计TDA2030功放电路的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“TDA2030功放电路（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制下图所示TDA2030元件。4、按图示尺寸自制TDA2030、J、W、V元件封装。5、编辑二极管封装DIODE0.3的焊盘名，使二极管焊盘名与二极管引脚号码一致。6、手工布局、手工连线，导线尺寸1-1.2mm。提示：本内容必须解说定位螺丝孔制作的新课，请同窗尽量在3学时内设计完电路图和PCB。新课：定位螺丝孔的制作设计好的PCB以下图所示，普通要在PCB的四个角上制作定位螺丝孔，具体制作办法以下。1、选择严禁布线层面，在放置工具栏中选择放置满圆的工具“”，并按TAB键，在对话框中将半径选择为2mm。既可放置定位螺丝孔的外圆，避免圆的办法是圆中心点击一下，圆外沿点击一下。外圆请放置在PCB的一种角上。同样操作办法能够放置一种半径为1mm的内圆，如图所示。2、在内、外圆中间均匀的放置8个1mm的焊盘，一种形状美观的定位螺丝孔就已经制作好了。3、采用选中/复制的办法再复制3个，分别放置到PCB的另3个角上既可。4、放置文字、敷铜。完整的PCB如图所示。定位螺丝孔的孔径由螺丝尺寸决定，其形状设计者能够发挥自己的想象，设计得非常美观，下图为某些可供参考的螺丝孔设计形状。第37、38学时三、项目练习按照下列规定设计三端可调稳压器的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“三端可调稳压器（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制下图所示三端稳压集成电路LM317元件。4、按图示尺寸自制输入/输出插座和电位器的元件封装。5、编辑二极管封装DIODE0.3（0.4）的焊盘名，使二极管焊盘名与二极管引脚号码一致。6、手工布局、手工连线，导线尺寸1-1.2mm。第39-42学时项目2结业考试（占期评成绩4%）按照下列规定设计报警器的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“报警器（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制下图所示NE555、IC3、触摸片元件。4、按图示尺寸自制电源和扬声器插座、触摸片的元件封装。5、编辑二极管封装DIODE0.3（0.4）的焊盘名，使二极管焊盘名与二极管引脚号码一致。6、手工布局、手工连线，导线尺寸1-1.2mm。教学后记：题目：项目3电子猫叫驱鼠器的PCB设计（43~55学时）教学的目的与规定：通过该项目的学习：1、掌握制作子件的办法。2、掌握如何根据元件实物尺寸和引脚功效、排列规律制作元件封装。教学重点：1、制作子件的办法。2、根据元件实物尺寸和引脚功效、排列规律制作封装的办法。教学焦点：设计原理图和设计PCB。讲教学法：讲授法、多媒体教学法、实物演示法、实习教学法教学过程：1、制作子件和封装（43~44学时）2、原理图和PCB设计（44~47学时）3、项目练习（48~51学时）4、项目考试（52~55学时）教学内容：第43、44学时一、项目任务描述电子猫叫驱鼠器是555振荡开关电路、猫叫集成电路和功放电路三大部分构成。该电路中的三个集成电路、继电器都需要制作元件，认真分析继电器元件，能够发现该元件与其它元件不同，是由两个部分构成的一种元件，俗称子件。通过本项目学习，重要是让同窗认识子件，掌握子件的制作办法。同时通过本项目继电器封装的制作，让同窗掌握如何根据元件实际尺寸和引脚功效、排布规律制作元件封装。二、项目引导文（一）原理图、PCB设计参考图、继电器实物图和封装（二）项目设计任务书项目设计任务书项目名称及占期评成绩分值电子猫叫驱鼠器的PCB设计（4%）项目任务负责人项目合约时间4学时项目合约规定及评分原则1、在4学时规定时间内完毕电子猫叫驱鼠器的PCB设计。2、按项目引导文中的设计规定设计PCB。考核评分原则及评分原理图30%网络表10%PCB图40%元件和封装制作20%期评分值计算公式及计算实习评分（）*分值比（）=期评分值（）我同意！合约人签字：日期：三、项目新课解说（一）子件继电器J1的制作子件：两个或以上部分构成的同一种元件。继电器J1由触头开关J1A和线圈J1B两个部分构成，是子件。制作子件与制作普通元件的基本办法是同样的：首先象制作普通元件同样制作子件的第一部分，再运用子件制作办法制作第二及其它部分，J1的具体制作办法以下。1、创立自制元件库，制作继电器的第一部分---触头开关J1A，如图示。参考集成电路引脚排布编号规律，该继电器的1（6）、3脚之间时常开触头开关，1（6）、4之间是常闭触头开关，1(6)接控制电源进端；2、5之间是继电器线圈。3213212、运用子件制作办法制作继电器的第二部分---线圈J1B，具体办法是：在制作好J1A的设计窗口中选择菜单命令Tools/NewPart，会弹出制作继电器元件第二部分的设计窗口，此时设计浏览器下的Part标签处会显示2/2，如图所示。按“<”会显示为1/2，为继电器第一部分J1A；按“>”会显示2/2，为继电器第二部分J1B的编辑窗口，在窗口空白处象制作普通元件同样设计出继电器线圈J1B，如图所示。课堂练习1：分析交流接触器的构造和控制功效，根据交流接触器的实物构造和尺寸制作交流接触器的封装。（二）根据继电器实际尺寸、引脚功效、排布规律制作继电器J1的封装用游标卡尺量出继电器1(6)、2(5)；2(5)、3(4)；1（2、3）、6（5、4）之间的距离分别为5.5mm、3.5mm、5.5mm。按继电器实物引脚排列规律和实际艰巨制作其封装以下。第44~47学时四、项目设计请同窗按照下列规定设计电子猫叫驱鼠器的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“电子猫叫驱鼠器（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制下图所示IC1、IC2、IC3和继电器元件。4、按继电器实物尺寸和引脚排布次序制作元件封装。5、手工布局、手工连线，导线尺寸1-1.2mm。第48~51学时五、项目练习按照下列规定设计BTL功放电路的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“BTL功放电路（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制下图所示元件和封装。子件IC1：TL074IC2TDA图形符号IC2TDA封装及尺寸第52~55学时六、项目考试按照下列规定设计变压器推挽功放电路的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“变压器推挽功放电路（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制下图所示元件和封装：B4、B5、B6、W。题目：项目4单片机控制跑马灯PCB设计（56~67学时）教学的目的与规定：通过该项目的学习：1、掌握放置网络标号和总线的办法。2、掌握放置I/O端口PORT的办法。教学重点：1、使用总线和网络标号进行电路设计的办法。2、根据元件实物尺寸和引脚功效、排列规律制作封装的办法。3、根据元件外观，形象直观的设计元件封装的办法。教学焦点：设计原理图和设计PCB。讲教学法：讲授法、多媒体教学法、实物演示法、实习教学法教学过程：1、项目描述（56~57学时）2、原理图和PCB设计（58~61学时）3、项目练习（62~64学时）4、项目考试（65~67学时）教学内容：第56、57学时一、项目任务描述跑马灯电路为含有跑马次数计数显示和方向速度控制的单片机控制电路。单片机控制电路含有典型数字电路的构造特点，它常采用的集成电路构成电路，所采用的集成电路元件引脚多、电路连线复杂。如果设计原理图时还是采用点对点的导线连接，会使原理图接线非常复杂零乱，在该项目中规定同窗掌握网络标号和总线两种新的电路连接设计办法，这两种新办法同导线连接同样，含有电路电气连接功效，但它在实现电路连接功效的同时，能够大大地减少电路连线，使电路线路整洁清晰。同时该电路还含有制作元件封装多的特点，本电路规定根据元件实物制作的封装有：电源插座、电源开关、按钮开关、数码显示管。二、项目引导文（一）原理图、PCB设计参考图和自制元件封装发光二极管封装电源开关封装按钮开关封装电源插座封装数码显示管封装（二）项目设计任务书项目设计任务书项目名称及占期评成绩分值单片机控制跑马灯的PCB设计（4%）项目任务负责人项目合约时间4学时项目合约规定及评分原则1、在4学时规定时间内完毕单片机控制跑马灯的PCB设计。2、按项目引导文中的设计规定设计PCB。考核评分原则及评分原理图30%网络表10%PCB图40%元件和封装制作20%期评分值计算公式及计算实习评分（）*分值比（）=期评分值（）我同意！合约人签字：日期：三、项目新课解说1、网络标号的设计网络标号以下图中红色文字所示，相似的网络标号表达这两端含有电气连接功效。如：J2的2脚标有OUT网络标号，U2的14脚也标有OUT网络标号，表达这两个脚含有类似导线连接同样的电气连接功效。采用网络标号替代导线连接电路，能够减少复杂电路的画线，简化电路，是一种非常实用的电气连接设计办法。网络标号设计的操作办法：在导线连接（）工具栏中选择，或在放置菜单命令中选择，在设计窗口中会出现图示十字架，按tab键，弹出属性对话框，如：输入IN网络标号，拟定之后，将表达该网络标号的十字架放置在J2的3脚和U2的13脚，即可。重点提示：注意辨别网络标号与文字放置工具的区别，网络标号放置之后为红色，。同时放置网络标号时，请一定要注意网络标号与元件引脚或导线的可靠连接，可靠连接的鉴定办法是：放置网络标号时，十字架与连接端会出现一种节点。2、总线设计数字集成电路中，常出现诸多平行导线的连接，使用总线能够减少连接线的数量，使电路简洁美观，总线以下图中的拱形部分。总线连接由总线、分支线、网络标号三部分构成，具体设计办法是：先放置总线，再放置分支线，最后放置网络标号。在导线连接（）工具栏中选择、，或在放置菜单命令中选择、，能够分别放置总线和分支线。课堂练习：根据原理图，设计上图中的总线连接。第58~61学时四、项目设计请同窗按照下列规定设计单片机控制跑马灯的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“单片机控制跑马灯（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制原理图中所示RP1、RP2、U1、U2和DS1元件。4、根据项目引导文种所提供的封装尺寸制作元件封装。5、手工布局、手工连线，导线尺寸1-1.2mm。第62~64学时五、项目练习请同窗按照下列规定设计单片机RAM扩展电路的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“单片机RAM扩展电路（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制原理图中所示触发器和RAM元件。4、根据项目引导文种所提供的封装尺寸制作元件封装。5、手工布局、手工连线、双面板设计，导线尺寸0.254mm。第65~67学时六、项目考试请同窗按照下列规定设计抢答器的原理图和PCB。1、在D盘根目录下创立“抢答器（姓名）”的DDB数据库。2、在A4纸面下设计原理图。3、自制原理图中所示RP1、RP2、U1、U2和DS1元件。4、根据项目引导文种所提供的封装尺寸制作元件封装。5、手工布局、手工连线，导线尺寸1-1.2mm。题目：项目5集成运放振荡电路PCB设计（68~80学时）教学的目的与规定：通过该项目的学习：1、掌握双面板的设计办法。2、掌握自动布局和自动布线的办法。教学重点：1、双面板设计和自动布局、布线的办法。2、根据元件实物尺寸和引脚功效、排列规律制作封装的办法。教学焦点：设计原理图和设计PCB。讲教学法：讲授法、多媒体教学法、实物演示法、实习教学法教学过程：1、项目描述和项目解说：双面板设计、自动布局和布线（68~69学时）2、项目设计：集成运放振荡电路原理图和PCB设计（70~73学时）3、项目练习：数字钟电路的原理图和PCB设计（74~77学时）4、项目考试：模拟信号采集和ADC转换电路原理图和PCB设计（78~80学时）教学内容：第68、69学时一、项目任务描述本项目集成运放振荡电路能够用来产生几Hz~几十KHz的方波信号。该电路中的三个集成运放电路LM741与以前所见过的元件不同，该元件的不是针脚元件，而是贴片元件。针脚元件的装配焊接需要电路板的两个层面，元件装在元件面，元件针脚穿过电路板，焊接在信号面。而贴片元件的装配焊接都在一种层面上。该电路板的设计