电路设计Protel(精选12篇)
电路设计Protel 第1篇
Protel是设计电路原理图和PCB的专业软件, 它是由Prokl Technology开发出来的电路板设计软件, 拥有功能强大、界面简洁、易学易懂等特点, 同时protel99se软件具有原理图、印制电路板、PCB版等丰富的设计功能, 还可以设计32 个信号层, 16 个地电层, 16 个机械层, 是目前网络上最流行的电路板设计软件。本文详细地介绍了电路原理图的设计、网络表的生成、印制电路板的设计方法及操作步骤等内容。以单片机最小系统的设计为实例, 全面、形象地向读者介绍电路板完整设计的全过程
二、Protel 99 SE设计步骤
电路板设计的过程就是通过制作电路板实现设计者想法的过程, 通常可以分为三大步骤:
1. 设计电路原理图
设计制作电路板之前, 应利用PROTEL99 软件中原理图中的绘图工具、各编辑功能将设计者的想法或思路实现, 并绘出正确的电路原理图。
2. . 生成网络表
完成电路原理图设计 (SCH) 后, 可以从电路原理图中获得网络表, 生成网络表后电路板可以实现自动布线, 再进行下一步PCB的设计。
3. PCB的设计
在网络标号和元器件准备好后就可以进行PCB设计了, 其主要任务是对电路板上的元器件按照一定的要求进行布局, 然后用导线将相应的网络连接起来。
三、Protel 99 SE设计实例—单片机最小系统
下面以最小单片机系统的设计来说明Protel 99 SE在电路设计中的应用。
1. 电路原理图的设计
原理图设计要求正确、布局合理, 并力求美观, 其设计过程如下:
1.1 启动器Protel 99 SE设计浏览器
双击桌面图标, 进入Protel 99 SE操作界面, 创建数据库并命名单片机最小系统, 执行菜单File/New命令, 打开对话框, 选择Schematic Document图标, 并双击进入原理图设计服务器界面。如下图所示:
1.2 设置Protel 99/Schematic设计环境
设置栅格点大小和类型, 光标类型等等, 大多数参数也可以使用系统默认值。
1.3 载入常用元件库
打开设计管理器, 点击Browse区域, 选中下拉框Library, 单击ADD/Remove按钮, 找到窗口中Protel 99 SE子目录, 并选择LibrarySCH路径, 从元件库列表中选择常用的元件库, 比如Miscellaneous devicesddb, Protel DOS Schematic Libraries.ddb库等, 点击ADD, 即可实现元件库添加。
1.4 放置元件
工作平面上放置元件有以下几种方法:
1.4.1 打开元件库管理浏览器 (Component Library Brows-er) , 选择所需元件并放置。
1.4.2 下拉菜单命令Place/Part或利用放置工具栏放置元器件或利用快捷键放置元器件
然后根据元件之间的走线把元件调整好。
1.5原理图布线
设定元件的编号、并进行必要的封装定义, 对原理图元器件的位置进行适当的调整, 下一步就进行布线, 对工作面上的器件用具有电气性质的导线、符号进行连接, 组成一个正确、完整的电路原理图。
1.6 检查原理图
在原理图绘制完成以后, 必须对原理图进行一些必要的处理, 才能最终制作出印制电路板 (PCB) , 这些处理包括以下两项:
1.6.1电气规则检查 (ERC-Electrical Rules Check)
1.6.2检查元件是否封装
经过以上的步骤, 完成了单片机最小系统电路原理图的设计。如图所示:
2. 产生网络表
网络表 (Net List) 的产生有两种方法:
2.1 选择菜单命令Design/Create Netlist生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接关系的网络表。
2.2 在原理图编辑器中直接由原理图文件生成网络表。
3. PCB的设计
启动PCB编辑器, 具体设计流程如下:
3.1定制好PCB板尺寸, 划定布线区域
3.1.1选中Keep Out Layer复选框
3.1.2 选择菜单命令Place/Keepout/Track, 画出电路板的边框。
3.1.3 下一步再选择菜单命令Design/Options, 在“Signal Lager”中选择Bottom Lager, 把电路板定义为单面板。
3.2 选取封装库元件
选择菜单命令Design/Add/Remove Library, 打开“添加/删除元件库”对话框中, 选取元件对应的封装库。
3.3 调入网络表
选择PCB编辑器中菜单命令Design/Netist, 调入网络表。
3.4自动布局
Protel 99 SE提供两种布局方式手动布局和自动布局, 自动布局可选择菜单Tools/Auto Placement/Auto Placer。手动布局则选择菜单Edit/Move/Component, 建议采用手动布局方式, 更加合理。
3.5 自动布线
选择菜单Auto Routing/All, 在打开的窗口中单击Route all, 即可实现PCB自动布线功能。
3.6 对电路图进行DRC检查。
即布线后, 要对整体的PCB设计进行一次检查, 看有没有不符合设计规则要求的布线等问题。最后生成的PCB文件就可以交给电路板制造商进行电路板加工了。最终电路图如下:
至此, 这个简单的单片机最小系统电路板设计工作就全部完成了, 通过上述的讲解, 读者已经比较系统地掌握了从绘制原理图、生成网络表到设计完成PCB图的全部过程。
四、小结
本文通过制作一个单片机最小系统电路板设计为例, 较为全面讲述了电路板设计步骤和方法, 使读者对Protel 99 SE设计电路板有个基本了解。
Protel软件的应用已经非常普及, 各个中职院校很多都开设了该课程。由于中职学生的基础比较薄弱, 接受程度都不同, 通过本学期的教学实践, 我也对该课程的教学方法进行了一些总结和归纳, 下面是本人一些心得体会:
1.由易到难, 由浅到深地教学
个人认为教学不可按部就班, 完全按教材顺序, 本学期的教材一开始就花大量的篇幅讲述系统参数的设定, 再讲原理图的绘制、元件库的管理、印刷电路板的设计等内容, 理论性较强, 学生容易产生厌倦, 学习兴趣不高。所以一开始我调整了教学内容, 先教学生制作简单的元件符号、封装的形式, 再介绍元件库的使用, 学生通过熟悉常用的元件库, 学习绘制简单的原理图, 通过动手操作, 学生有了成就感, 慢慢调动了积极性。待学生入门后, 再教学生PCB板布线, 并提出设计任务, 穿插讲解系统参数的设置, 这样由浅到深、由易到难, 从而调动学生的积极性、主动性。
2.明确上课任务, 管好课堂
课堂教学过程多以教师为主体, 因此教学过程必须准备充分, 设计合理, 把握好教学内容, 重难点突出。上课要使学生“有的放矢”, 增加学习兴趣, 提高成就感。
例如:在学习绘制原理图过程中以上述单片机最小系统为例, 首先我们先给学生一张完整的电路原理图, 明确本节课学生学习的任务, 吸引学生的注意力。然后分别绘制单片机8031、振荡电路、存储器等, 等这几个模块绘制完成, 就让学生尝试自己连接各个模块, 最终完成整个原理图的设计。学生在操作过程中, 教师应管好课堂, 随时走动, 了解学生操作过程, 一旦学生有疑问, 及时解决。
3.注重教学内容的直观和形象化
为提高课堂的教学质量, 激发学生学习兴趣, 教师在讲解教学内容应尽量选择精彩丰富的案例, 图文并茂, 使课堂教学形象、直观、生动。在教学中, 经常采用实物展示的形式, 上第一次课, 我带了很多的电子产品到班上比如:定时器、报警器之类, 学生一开始很好奇, 我给他们演示了定时器、报警器工作方式, 学生都很感兴趣, 接着我把这些电子产品拆开, 取出里面的电路板, 并告诉他们, 报警器等电子产品就是靠这些电路板的相关芯片完成的, 电路板设计的好坏可以控制电子产品是否正常工作, 通过直观形象化的教学, 对学生理解抽象的概念, 提高电路学习兴趣, 培养实际动手能力有很大的促进作用。
总之, 随着计算机软硬件的飞速发展, 电路设计变得复杂, Protel 99 SE以其强大的功能和实用性, 使设计者能快捷、准确地设计出满意的电路原理图和印刷电路板, 得到了广大硬件设计人员的青睐, 不愧是从事电路设计的一个良好的工具。Protel作为中职学校一门必修的专业课, 教师的教学观念应该与时俱进, 多辅以多媒体设备教学, 由易到难、由浅到深, 做好课堂准备。
摘要:本文通过最小单片机系统的设计, 全面讲述了电路板设计步骤和方法, 体现Protel 99 SE在电路设计中的应用, 并总结了一些个人的教学体会。
关键词:Protel 99 SE,电路原理图,PCB
参考文献
protel课程设计实习报告. 第2篇
1、2 时间:2011年 5月 24日~6月 4日(14周 ~15周 内容:
一、练习: 8031最小系统 +8K ROM+8K RAM+16个按键 +6个 LED 原理图
二、设计1、89C51系统板,要求(1 6位数码管, 8个发光二极管(2 6个按键(3设复位键(4设串行口(5设电源指示灯
(6其他口线都由端子引出,并设有 +5V输入端子。
2、STC12C5410AD 系统板,要求(1设复位键(2 设电源指示灯
(3 6位数码管, 16个发光二极管(串口驱动(4 6个按键
(5设 232口转换,有编程 /运行两种工作
(6其他口线都由端子引出,并设有 +5V输入端子。(自己上网查 STC12C5410AD 芯片管脚
三、自己上网检索其他型号单片机,希望功能更多些,画出相关原理图 要求:
一、三题必做,二题中选一题,画出原理图及 PCB 图,做线路板 考核方法:
1、老师当场出题,规定时间,完成制图;
2、训练期间完成布置的绘图任务;
3、实习结束时,必须按时上交完整的实习报告,教师根据现场作图表现、平时表现实习和实习报告内容评定成绩。实习报告应包括以下内容:(1目的。(2绘图要求。(3收获。
(4对整个认识实习的总结,写出实习心得体会。
4、考核成绩为:优、良、中、及格、不及格五个等级 要 求: 原理图:
1、建立一个 *.DDB文件
2、新建 *.SCH
3、添加库文件
4、画原理图
5、生成网络表
6、制作元器件
7、导出、导入原理图 PCB 图
1、新建 *.PCB
2、添加库文件
3、画 PCB 图
4、制作元器件
电路设计Protel 第3篇
关键词:仿真;Protel99se;交流;瞬态
中图分类号:TN702 文献标识码:A 文章编号:1674-7712(2012)20-0008-01
Protel提供了高级数模器件混合仿真功能,可精确地仿真由各种器件构成的电路。同时不需要编写电路网路表文件,系统将根据所画电路自动生成网路表并进行仿真,与其他仿真软件比灵活方便。
一、Protel99se仿真软件的特点
(一)强大的分析工具
Protel99se电路仿真器提供了一系列电路的仿真功能,可以分析电路各方面的性能,如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差等特性,并对每种分析类型都提供了一组设置参数,通过设置对话框可以方便地设置所需的各种参数。
(二)丰富的信号源
信号源在电路仿真中必不可少,在仿真之前要为设计的电路加入激励源以便电路工作,才可进行相关的电路性能仿真。因此为了得到更加准确的分析结果,需要选择精确地信号源模型来激励电路。此软件提供了丰富的信号源,同时还提供了齐全的线性和非线性受控源,这些受控源以“黑匣子”方式定义电路的行为。
(三)充分的仿真模型库
器件模型是电路仿真的基础,一个优秀的EDA软件离不开一个极其广泛而且精确的模型库。Protel99se提供了20多个模拟和数字器件仿真库,共包含6000多个常用的元器件,这些器件基本可以满足用户的需求。同时还提供了一个开放的库维护环境,可以方便地修改原有的器件模型,也可以创建新的器件模型。
以图形方式输出仿真结果,直观性强,仿真波形管理方便,能以多种方式从不同角度观察分析结果。
二、对放大电路进行交流和瞬态的仿真分析
在仿真操作前,先建立原理图文件,在编辑原理图过程中注意电路原理图中的所有元件电器图形符号都一律取自sim.ddb仿真测试用元件电气图形符号数据库文件包内相应的元件库文件中,在元件未固定前必须按下Tab键,在元件属性窗口内,设置元件属性选项,然后放在相应的仿真激励源,并放置要观察电位信号的节点的网络标号。这里以模拟电路中的共射放大电路为例,对其进行交流仿真分析和瞬态分析。所画原理图如图一所示。
(一)交流分析
交流分析是在一定的频率范围内计算电路和响应,如果电路中包含非线性器件或元件,在计算频率响应之前就应该得到此元件的交流小信号参数。在分析前必须保证电路中至少有一个交流电源,也就是在激励源中的AC属性中必须设置一个大于零的值。图一中V2是正弦信号源,双击进入该元件属性页面设计电源数值为5mv。执行菜单Simulate/Setup,设置General页面,在Select Analyses to Run中选择AC small Signal Analyse。交流页面设置如图二。
输出结果如图三,它是输出端电压out的频率特性。
(二)瞬态分析
瞬态响应分析是对时域中的输入信号确定时域中的输出。计算瞬态偏置点的方法和直流不同,直流偏置点被看作固定偏置点。对于固定偏置点,电路节点的初始值对计算偏置点和非线性元件的小信号参数时节点初始值也考虑在内,因此有初始值的电容和电感也被看作是电路的一部分而保留下来。而瞬态偏置点只是在分析瞬间起作用。执行菜单Simulate/Setup,设置General页面,在Select Analyses to Run中选择Transient/Fourier Analyses。瞬态设置如图四。
三、结语
从上面的实例分析可以看出,Protel仿真软件可以在软件环境下完成电路设计、参数的设计、调整以及波形处理,扫描分析等功能。这些已经成为电子工程师以及高校课程设计不可缺少的工具。同时对降低开发成本、节省开发时间,提供工作效率有很显著的作用。
Protel在电路设计中的应用 第4篇
关键词:Protel,电路设计
Protel99SE是Protel公司开发的功能强大的电路辅助设计工具,是EDA行业的主流产品。Protel99SE提供了高级数模器件混合仿真功能,其仿真引擎使用的是伯克利分校的SPICE3f5/Xspice,它可精确地仿真由各种器件(比如TTL、CMOS、BJT等)构成的电路。同时不需要用户自己去编写电路网表文件,系统将根据所画电路自动生成网表并进行仿真。
1 Protel设计特点及其步骤
Protel软件具有强大的模/数混合信号电路仿真能力,能提供连续的模拟信号和离散的数字信号仿真,并且可以分析电路各方面的性能,如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差、最坏情况等特性。Protel为每种分析类型都提供了一组设置参数,通过设置对话框可方便地设置所需的各种参数。Protel提供了20多个模拟和数字器件仿真元件库,共包含6000多个常用元器件。同时,Protel提供了一个开放的库维护环境,用户可以方便地修改原有器件模型,也可以创建新器件模型。
1.1 原理图设计及其流程
电路设计是指实现一个电子产品从构思设计、电学设计到物理结构设计的全过程。原理图的设计主要是绘制一张正确、完美的电路原理图,它是整个电路设计的基础。电路原理图的设计一般有如下过程:(1)设置原理图图纸大小;(2)设置环境;(3)放置元件;(4原理图布线;(5)生成网络表;(6)保存。
1.2 PCB设计及其流程
印刷电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路,因此,印刷电路板设计是电路设计中最重要、最关键的一步。通常具体过程如下:
第一步:电路板框架设计。设计印制电路板之前,用户要对电路板有一个初步的规划,如电路板的边框尺寸,采用几层电路板,是单面板还是双面板,各元器件采用何种封装形式及其安装位置等。
第二步:参数设置。主要设置元器件的布置参数、板层参数、布线参数等。一般某些参数可用其默认值,而某些参数在使用过Protel99SE之后,即第一次设置后,以后几乎无须修改。
第三步:装入网络表及元件封装。网络表是电路板自动布线的灵魂,也是电路原理图设计系统与印制电路板设计系统的接口。元器件的封装是指元器件的实际外形、尺寸,对于每个装入的元器件必须有相应的外形封装,才能保证电路板布线的顺利进行。只有将网络表装入之后,才可能完成对电路板的自动布线。
第四步:元器件布局。Protel99SE可以对元器件进行自动布局,亦可让用户手工布局。元件布局合理,对下一步自动布线至关重要。
第五步:自动布线。Protel99SE采用世界最先进的无网络、基于形状的对角线自动布线技术。只要将有关的参数设置得当,元件布局合理,自动布线的成功率几乎是100%。
第六步:手工调整。自动布线结束后,对某些令人不满意之处可进行手工调整。
第七步:文件保存及输出。完成电路板的布线后,保存完成的电路线路图文件。然后利用各种图形输出设备,如打印机或绘图仪输出电路板的布线图。
2 Protel电路设计及其实例
以单级放大电路设计来说明Protel99SE在电路设计中的应用。
2.1 电路原理图设计
电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在是正确性和布局合理的前提下力求美观。
根据以上所述的电路原理图设计步骤,单级放大器电路原理图设计过程如下:
1)启动原理图设计服务器
进入Protel99SE,创建一个数据库,执行菜单File/New命令,从框中选择原理图服务器(SchematicDocument)图标,双击该图标,建立原理图设计文档。双击文档图标,进入原理图设计服务器界面。
2)设置原理图设计环境
执行菜单Design/Options和Tool/Preferences,设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。
3)放置元件
在防止元件前首先要装入所需的元件库即把元件库增加到元件库管理器中然后根据实际电路的需要,到元件库中找出所需的元件,然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上,再根据元件之间的走线把元件调整好。
4)原理图布线
将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的电路原理图。然后利用Protel99SE所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改,以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定等。最后使用Protel99SE的电气规则,即执行菜单命令Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查,若有错误,根据错误情况进行改正。
5)生成各种文件报表其中最重要的是网络表
网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁,执行菜单命令Design/CreateNetlist可以生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接关系的网络表。
6)保存
经过以上的步骤,完成了单级放大电路原理图的设计。单级放大电路原理图如图1所示。
2.2 印刷电路板的设计
电路设计的最终目的是为了设计出电子产品,而电子产品的物理结构设计是通过印刷电路板来实现的。应用Protel99SE设计印刷电路板过程如下:
1)
启动印刷电路板设计服务器进入PCB设计服务器界面。
2)规划电路板
根据要设计的电路在Keep Out Layer绘制电路板的尺寸为宽2000mil高1000mil。执行菜单Design/Options,在“Signal Layer”中选择Bottom Layer,把电路板定义为单面板。
3)设置参数
参数设置是电路板设计的非常重要的步骤,执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮,根据设计要求,在规则类(Rules Classes)中设置参数。选择Routing Layer,对布线工作层进行设置:左键单击Properties,在“布线工作层面设置”对话框的“Rule Attributes”选项中设置Top Layer为“Not Used”、设置Bottom Layer为“Any”。选择Width Constraint,对地线线宽进行设置:左键单击Add按钮,进入线宽规则设置界面,首先在Rule Scope区域的Filter Kind选择框中选择Net,然后在Net下拉框中选择GND,再在Rule Attributes区域将Minimum width、Maximum width和Preferred三个输入框的线宽设置为50mil;电源线宽的设置:在Net下拉框中选择VCC,其他与地线线宽设置相同;整板线宽设置:在FilterKind选择框中选择Whole Board,然后将Minimum width,Maximum width和Preferred三个输入框的线宽设置为20mil。
4)装入元件封装库和网络表
执行菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加/删除元件库”对话框中选取所有元件所对应的元件封装库,例如:PCB Footprint,Transistor,General IC,Miscellaneous。lib等。然后执行菜单Design/Load Nets命令,然后在弹出的窗口中单击Browse按钮,再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件(扩展名为Net),如果没有错误,单击Execute。若出现错误提示,必须更改错误。
5)布局Protel99se
既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步,为了使布局更加合理,多数设计者都采用手工布局方式。
6)自动布线
执行菜单命令Auto Routing/All,并在弹出的窗口中单击Route all按钮,程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数,元件布局合理,自动布线的成功率几乎是100%。
7)手工调整
自动布线结束后,可能存在一些令人不满意的地方,可以手工调整,把电路板设计得尽善尽美。
8)打印输出
印刷电路板图执行菜单命令File/Print/Preview,形成扩展名为PPC的文件,再执行菜单命令File/print Job,就可以打印输出印刷电路板图,如图2所示。
3 结论
随着电子工业的飞速发展,电路设计越来越复杂,手工设计越来越难以适应形势发展的需要,Protel以其强大的功能、快捷实用的操作界面及良好的开放性,为设计者提供了现代电子设计手段,使设计者能快捷、准确地设计出满意的电路原理图和印刷电路板,不愧是从事电路设计的一个良好的工具。
参考文献
[1]张海玉,王熙,杨霞.Protel99SE在电液仿形系统电路设计中的应用[J].自动化技术与应用,2009,(4).
[2]闫佳.Protel2004在电路设计中的应用[J].科技信息,2009,(1).
电路设计Protel 第5篇
印制电路板设计
专业:电子科学与技术
班级:
姓名:
学号 指导老师:
一、设计要求
用protel软件将老师给的原理图进行画图,并生成120mm*90mm的PCB板,并将原理图进行校验。
二、设计原理
三、设计过程及步骤
1、画出sih图。
进入protel软件,新建一个.sch文件,在系统自带的库里面找到相应的原件并进行连接,并标号网络标号。但仍由几个原件是在系统库里面没有的,故要自己画,其中就有AT89C51 U2,四位数码管U13,74LS245 U11,AT24C02 U5,93C46 U6,U4,JSP,其原件分别如下所示;
2、封装
双击进入封装的填写:单排直插sip系列,双排直插dip系列,电阻0805,普通电容也可以用0805,有极电容7243,晶振xtal1,三极管to-18,DB9封装为DB9F,电源to-220,由于系统封装里的二极管封装的管脚是1和2,而我们用的二极管的管脚是a和k,显然需要进行设计。所以在系统的封装库里没有按键,蜂鸣器,二极管,四位数码管的封装。封装一般分为贴片和直插的,可根据各器件的尺寸进行封装图的设计,封装图可根据自己测得,也可找到其相应的尺寸图进行设计。几种需自己设计的封装图如下所示:
3,、生成网络表
先简单检查所有的器件的名称和封装是否都有填写,并生成网络表。
3、生成PCB板
新建一个.pcb文件,在文件内导入前面生成的网络表。若有错误则将错误进行逐一的改正直至没有错误。无误后成成PCB。
4、将已生成的PCB进行布局并布线
在KeepOutLayer画一个120mm*90mm的矩形方框。将器件一一拖入矩形框内,做到用线最少,简洁,且不超出方框。将布局好的PCB进行布线,分为两层,水平尽量用TopLayer,竖直用BottomLayer(两层属于互相垂直时干扰最小,同层平行干扰最小)。线宽分别为信号线0.5mm,电源线0.8mm。不同层的线可以通过焊盘或过孔进行连接。布好的结果图如下所示
5、覆地
将做好的PCB板进行覆地,检查所有的线是否都已接上。如下所示
四、心得体会
对我们来说这个protel软件我们是初学者,刚开始用起来还是存在很多的问题,这次的设计也是对我们在该软件的使用方面有了个很好的提升。首先是在.sch画图的这发面,在自己设计器件的时候由于对软件的不熟悉,没有把文件都收在一个文件库里面,造成了页面较为凌乱。其次是此次的这个原理图比较复杂,网络标号较多,在放网络标号的时候应该把其放在画出来的线上星号的位置,不能放在器件引脚处或是焦点处,这样有可能是其在生成PCB的时候无法被识别而出错。再者,在画封装的时候最好将其单位改为mm的形式,mm是我们所熟识的,较方便进行画图。还有就是在生成网络表的时候先检查下所有器件的名称和封装号是否都有填写,以便在PCB中导入网络表的时候减少错误的产生。在导入网络表的时候就会发现很多先前没发现的问题,例如找不到管脚器件之类的,最重要的是在导入网络表之前要先讲画好的封装加入PCB的库文件中,不然会产生很多不必要的问题,在每次修改.sch文件后,最好将先前生成的网络表删掉,以免新生成的网络表无法覆盖先前的网络表。最后最难得无非就是布线了。布线的关键就是布局,局布的好在布线的时候就能减少很多的麻烦,如若布的不好你会防线到最后,剩下的线没有办法布下去。布局要先布大的器件,再补布的器件。在布线的时候我发现,应要有所规律,比如从又到左或是从右到左的顺序来或者是一个模块一个模块的来,最好不要跳着来,看着那个几条容易就先弄哪几条,不然就会做很多的无用功,需要移动的时候就可以一整块的移动,这样一来不合适的地方在改动的时候就会比较方便。
电路设计Protel 第6篇
【摘要】高职院校的毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。在应用电子技术专业毕业设计中,引入Protel软件,极大地提高了学生毕业设计质量。
【关键词】高职 应用电子技术专业 毕业设计质量 电子线路CAD
【Abstract】The graduation design of Higher vocational college is an important part of higher vocational education teaching and it also plays an essential component of higher vocational education personnel training plan. Doing a good job at graduation design is very useful for higher vocational colleges to cultivate high?鄄quality technical and skilled talents. With the introduction of Protel software to applied electronic technology specialty graduation design, it is greatly improved the quality of graduate design.
【Keywords】higher vocational college; applied electronic technology specialty; quality of graduation design;electronic circuit CAD
【基金项目】本文系绍兴市教育科学2014年度规划课题“应用电子线路CAD设计软件提高高职应用电子技术专业学生毕业设计质量的研究与实践”研究成果。(项目编号:SGJ14025,项目主持人:周旭丹)
【中图分类号】G421【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0248-02
高职院校毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分,也是高职实现人才培养目标的最后一个阶段[1]。它既是对学生在大学期间所学知识、技术与能力的检验,也是对高职院校教育教学质量的全面、综合的检查[2]。它既是学生对理论知识综合运用的过程,也是学生理论结合实践分析解决实际问题和培养初步科学研究能力的重要阶段,又是对学生团队协作能力、创新思维能力等综合素质的全面检验。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。对以培养面向现代电子产品生产企业从事电子产品的生产及组织管理的应用电子技术专业来说,在毕业设计中引入Protel软件开展“基于产品研发过程”的课题研究,意义重大。本人在指导应电专业学生开展毕业设计中积极进行了这方面的探索,取得了良好的效果。
1.将Protel软件引入应电专业毕业设计的可行性
Protel软件最早是Altium公司在80年代末推出的,经过了Protel DOS版,Protel 98,Protel 99 SE,Protel DXP等多个版本,目前最高版本是altium designer。在电子行业众多的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件。该软件具有电路原理图SCH绘制、原理图元件制作、电路仿真、PCB印制电路板设计、元件封装制作、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成等强大的电子产品开发的功能。
应用电子技术专业毕业设计内容涉及电子电路的设计,包括运用电路基础、模拟电子、数字电子、单片机、可编程逻辑器件等相关知识与理论,同时还要在万能电路板上进行元器件的安装和电路板的焊接。在这个过程中往往还需要加一个面包板的环节,就是学生要先在面包板上对所设计的电路进行验证,若电路验证成功,则再到万能电路板上进行。在毕业设计中运用Protel软件,将极大缩减电路验证的流程,并大幅提高电路的可靠性。Protel软件起到了很好的桥梁作用,有效衔接了电路设计与电子工艺制作,电路设计的合理性与否得以较可靠验证,而PCB板的制作使得电路连接简单轻松,焊接的工作也简便了不少。对学生来说,毕业设计的过程,成为检验和巩固并提高其系统专业知识的过程,同时还锻炼了逻辑思维、整体意识和时间管理能力。
2.引入Protel软件后应电专业毕业设计的步骤
学生选定毕业设计课题后,一般需经过以下七个步骤完成最终的毕业设计作品。
2.1 确定电路设计方案
根据所选课题的设计要求,结合专业已学的电子线路、单片机、PLC技术、CPLD可编程技术等相关知识,确定可实现的几个方案,通过在经济上、电路可靠性上、电路性能方面等比较各方案,选择出最佳的电路设计方案。
2.2 绘制电路原理图
根据电路设计方案,打开Protel软件,进入原理图编辑器,先设置图纸参数,后查找或制作所需元件,并把它有序放置到原理图上来,调整元器件之间的位置和间隔,再放置接插件、电源、接地符号等。然后,对电路进行连线,连线完毕放置网络标号。生成材料清单,检验所用元器件的Designator、Value、Footprint、Simulation等重要参数是否设置合理;生成网络表,检查电路信息,若发现错误及时纠正。最后,对整个电路进行编译ERC校验,确保电路正确。
2.3 电路仿真及方案修正
Protel DXP提供了10 种分析仿真方式,包括直流工作点、直流扫描、交流小信号、瞬态过程、Fourier、噪声、传输函数、温度扫描、参数扫描以及蒙特卡罗分析等。电路原理图绘制完毕后,设置仿真方式并指定要显示的数据节点,系统进行电路仿真,生成sdf 文件,同时打开窗口显示分析结果。观察电路仿真结果,分析仿真波形是否符合电路设计要求,如果不符合,则重新调整电路参数进行仿真,直到满意为止。
2.4 设计PCB板并打印图纸
电路仿真达到满意结果后,就可以进入PCB印制电路板的设计了。一般的步骤是先进入PCB编辑环境,定义PCB印制电路板,可自定义板框大小,也可以采用软件自带的PCB板制板向导来实现;接着从原理图导入网络表信息;再是对元件封装进行合理美观布局;然后进行布线规则的设置,线宽大小建议在12mil以上;最后是自动布线,布线成功后就可以使用热转印纸按1:1的比例依次选择不同层进行打印。
2.5 制作PCB板
PCB图纸打印好后,分五步完成。第一步是曝光,选择合适大小的曝光覆铜板,打开多功能制板系统抽屉式曝光机,将图和覆铜板放入,曝光约90秒左右后完成;第二步是显影,调制好一定浓度的溶液,并加热到50摄氏度左右,将线路板放入显影槽进行显影;第三步是蚀刻,蚀刻时间一般需要十几分钟;第四步是钻孔,根据焊盘大小选择不同的钻头进行钻孔;第五步是表面处理;若为双面板,还要进行第六步,过孔。线路板经过以上步骤后,可用万用表检测电路是否均连通,以保证后面的步骤顺畅进行。
2.6 元器件接插并焊接
把选用好的元器件接插到合适的位置,用电烙铁、松香等对元器件进行焊接,这里要注意不要出现虚焊、假焊和漏焊现象,要尽可能做到焊点表面完整、连续和圆滑。
2.7 电路调试
电路焊接完毕,则需要用万用表、示波器等工具对电路进行调试,发现故障,进行电路分析并排故,直到电路功能正常为止。一般来说,毕业设计的电路相对简单,在前面几个步骤都顺利的情况下,电路调试基本都能成功。有出现问题的,往往都是电路设计方案本身存在问题,并在仿真阶段也是含含糊糊过去的。
3.引入Protel软件后应电专业毕业设计的实效
将Protel软件引入到应用电子技术专业毕业设计后,总体来讲,学生毕业设计的质量大大提高。具体体现在以下四个方面。
一是学生对专业的自信加强了。毕业设计系统地考验了学生对所学专业知识的掌握和运用能力。引入Protel软件后的毕业设计里,学生既有对专业理论知识的提取、运用和消化,又有基于产品研发过程的专业实践的锻炼,理论与实践相结合,学生的专业自信明显提升。
二是学生的综合素质增强了。毕业设计过程中,碰到的可能是对某个元器件用法和功能的不熟悉,也有可能是对电路参数大小比较模糊,这些都需要学生去查找文献,提高自学能力;另外,在电路设计、电路仿真过程中,可能会出现参数不符合要求,需要修正和调整,这个过程可能是反复的,考验的是学生对某项任务的坚持不懈和百折不挠的精神;此外,还培养学生的严谨和细致。
三是学生毕业论文的内容充实了。学生对毕业设计的整个过程进行梳理和笔录的内容就可构成毕业论文的核心内容了。学生经过毕业设计的亲身实践,有过程,有感触,必然言之有物。
四是学生毕业就业的专业对口率提高了。引入Protel软件后毕业设计,不仅让学生对专业更有自信,同时学生对Protel软件的掌握也加深了,对制板的流程也熟悉了,在就业过程中,Protel绘图员工、制板工等相关岗位的工作也能承担了。
4.结束语
在应用电子技术专业毕业设计中引人Protel软件,改变了过去毕业设计只注重理论设计的纯教学性的做法,采取理论设计与实践制作相结合,动手能力与创新精神相结合[3],充分发挥学生主体性作用的方式相比,取得了良好的效果。
参考文献:
[1]杨碧石.高职应用电子技术专业毕业设计作品化教学模式探讨[J].实验室研究与探索,2011(7).
[2]司景萍,高志鹰.提高毕业设计质量的措施探讨[J].高等教育研究,2010(9).
[3]吴伟雄,褚莲娣,熊远生.应用电子线路CAD软件提高毕业设计质量[J].嘉兴学院学报,2006(11).
作者简介:
周旭丹(1977—),女,浙江宁波北仑人,绍兴职业技术学院教务处副处长、讲师、硕士,研究方向:电子与通信工程。
电路设计Protel 第7篇
随着科学技术的发展, 特别是近些年来现代电子技术的飞跃发展, 目前仪器仪表的设计与开发已广泛采用了大规模、超大规模的集成电路。因此, 印制电路板变得日趋精密且复杂, 传统的手工设计和制作PCB的方法已难以适应现代化大生产的需要。为了解决这一问题, 各种电路设计辅助软件应运而生, 如Protel、Powerpcb、Allegro等。Protel进入我国比较早, 使用方便、易学、实用, 因此在国内电子设计行业中得到广泛应用。为了便于电子相关专业的学生从事电子线路设计工作, 许多高校开设了《Protel电路设计》这门课程。但是在有限的学时里, 如何让学生在电路设计中能熟练运用Protel是值得深入探讨的问题。
以前Protel电路设计选用的版本为Protel 99SE, 随着该软件和计算机操作系统的升级, 现在各高校陆续选用Protel 99SE的升级版本Protel DXP进行教学。Protel DXP是Altium公司在2002年推出的Protel家族的最新成员。Protel DXP继承了Prote系列产品的优点, 与Protel 99SE相比, 它在许多方面都有很大的改变, 比如:Protel DXP实现了各种设计工具无缝集成, 同步化程度更高;支持VHDL设计和混合模式设计;整体的设计概念, 支持自然的非线性设计流程, 等等。
2. 教学中存在的主要问题
Protel电路设计是一门计算机辅助设计课程, 在讲授的过程中, 教师常常注重理论而轻实验, 一般先介绍Protel DXP软件的设计界面和基本操作方法, 接着给一个具有特定功能的电路图, 讲解图中电路的工作原理后, 然后要求学生运用protel DXP软件绘制该电路系统的原理图和印制电路板图。
一些学校的实验课时间安排不尽合理, 一般在整个理论教学之后安排实验课, 因此学生无法及时消化每次理论课的内容。
Protel电路设计这门课安排在电路原理、模拟电子技术、数字电子技术和单片机原理课程之后。学生通过学习Protel电路设计这门课程, 应学会运用Protel DXP软件设计电子产品的电路原理图和PCB图, 从而制造电子产品。而很多教师在实验教学时, 没有将学生以前学的课程有效地联系起来, 而只是给出一个电路图, 要学生运用Protel DXP绘制电路原理图, 接着绘制PCB图。学生通过学习Protel电路设计, 仅仅掌握了基本的操作方法和技能, 但学习目标不明确。
3. 教学改革初探
高职高专《Protel电路设计》的教学现状是学生的学习兴趣不高, 学习目标不明确, 不能熟练运用Protel DXP软件, 分析问题和解决问题的能力有待提高。针对上述问题, 我结合教学经历, 根据已有的Protel教学经验, 对这门课程的教学改革措施提出一些自己的想法。
3.1 确立以培养学生实践能力为主的思想。
高职高专教育秉承以就业为导向的办学理念, 以社会需要为目标, 坚持面向生产、建设、管理、服务第一线, 根据岗位所需能力与素质提炼、整合成专业课程, 构建新型高职教学模式, 培养社会急需的应用型人才。因此, 必须根据高职高专学生的实际水平和培养目标, 因材施教, 以理论够用为原则, 把培养学生的动手实践能力和创新意识放在第一位置, 充分意识到培养学生动手能力的实践教学具有更重要的意义。
3.2 在课程体系改革上, 教师应树立理论与实验并重的理念, 突出课程重点和难点, 努力提高学生的学习兴趣。
开设Protel电路设计这门课的目的是让学生能熟练运用Protel DXP软件进行设计电路原理图和PCB板制作。因此Protel电路设计这门课是一门实践性比较强的课程, 不仅要理论和实验并重, 而且要适当地增加一些实验。在课堂理论教学中, 需要突出重点和难点, 特别是选择电路图, 要选择具有常用功能的经典电路图, 如MCS-51开发学习板。根据电路图, 为学生讲解其具有的一些功能及如何设计这些功能, 让学生知道为什么这么做, 怎么做, 达到从理论知识到具体操作的转化, 而不仅仅是运用Protel DXP画电路图。引导学生设计电子产品, 画出电路原理图, 在适当的时候给予辅导, 启迪学生的创新型思维, 提高学生发现问题和解决问题的能力。
3.3 合理安排理论教学和实践教学, 两种教学可将相关课程有机联系起来。
针对高职高专学生的特点, 为了培养他们的综合设计能力和实践动手能力, 注重运用多学科的理论知识, 合理安排理论教学和实践教学, 密切联系实际。Protel电路设计由理论教学和实践教学两个部分组成, 在有限的学时内, 为让学生灵活运用Protel DXP进行电路设计, 需要合理地安排理论教学和实践教学。
合理安排理论教学和实践教学的时间, 不能把实践教学看成理论教学的辅助手段, 而安排在整个理论教学之后。Protel电路设计是一门实践性比较强的课程, 理论内容比较少, 主要讲解如何操作。理论教学和实践教学可以根据内容交叉进行, 及时消化理论内容, 熟练Protel DXP操作。这门课程的实践环节可以分为基础操作实验、复杂操作实验和综合设计实验几个层次。基础操作实验, 主要是让学生加深对理论的理解, 熟悉软件运行环境, 基本界面及菜单, 常用辅助工具的基本操作, 等等。复杂操作实验是对这门课程所有知识点的综合运用, 如层次法画电路图, 如何设置电路检查规则和自动布线规则, 等等。在综合设计实验中, 让学生综合运用所学的专业课知识进行创新设计, 以此培养学生的动手能力, 以及发现问题和解决问题的能力。在综合设计实验中, 让学生根据学过的理论知识如模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理等, 设计一个自行车里程和速度的仪表。在设计过程中, 设计检测电路的原理图, 要求原理正确。根据该仪表的使用环境, 合理选择元器件, 达到可以使用的目的。在电路板的制作方面, 运用Protel DXP绘制电路原理图和PCB图, 并对原理图进行仿真和检验。特别是PCB的设计规则比较丰富, 这些规则涉及到间距、线宽、布局等。通过综合设计实验, 培养学生的创新意识和实践动手能力, 同时综合运用相关课程的知识来解决问题, 学以致用, 提高学习的趣味性, 同时掌握辅助电路设计软件Protel DXP, 为今后的就业打下坚实的基础。
4. 结语
根据高职高专《Protel电路设计》的教学现状, 教师应对Protel电路设计进行教学改革, 树立重视实践教学、加强理论与实践相结合的思想, 综合运用讲授、讨论、直观演示、任务驱动、实验与探究等教学方法, 在Protel DXP的教学中将模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理等课程联系起来, 以提高学生的学习兴趣, 增强实践动手能力, 培养分析问题和解决问题的能力。教学改革的实践表明, Protel电路设计课程教学增强了学生的学习兴趣, 强化了学生在教学活动中的主体地位, 很好地培养了学生的创新思维和实践动手能力, 并为学生今后的就业打下了良好的基础。
参考文献
[1]杨志亮.Protel99SE电路原理图设计技术[M].西安:西北工业大学出版社, 2002.
[2]韩晓东.Protel DXP电路设计入门与应用[M].北京:中国铁道出版社, 2004.
电路设计Protel 第8篇
关键词:高频电路,布线,protel
高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。Protel for Windows V1.5能提供16个铜线层和4个电源层,合理选择层数能大幅度降低印板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,能更好地实现就近接地,能有效地降低寄生电感,能有效缩短信号的传输长度,能大幅度地降低信号间的交叉干扰等等,所有这些都对高频电路的可靠工作有利。有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。但是,板层数越高,制造工艺越复杂,成本越高。
高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高钢箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。用Protel布线时可在以下两处预先设置,一是在“Options”菜单的“Track Mode”子菜单中预约以45/90 Line或90 Arc/Line方式布线,二是在“Auto”菜单的“Setup Autorouter”项所打开的Routing Passes”对话框中选定“Add Arcs”,以便自动布线结束时使转角圆弧化。
高频电路器件管脚间的引线越短越好。Protel满足布线最短化的最有效手段是在自动市线前对个别重点的高速网络进行“布线”预约。首先,打开“Netlst”菜单的“Edit Net”子菜单,会出现一个“Change Net”对话框,把此对话框中的“OptimizeMethod(布线优化模式)”选为“Shortest(最短化)”Rp可。其次,从整体考虑,元件布局时用“Auto”中Placement Tools-Shove’和“Auto”中的“Density (密度检查) ”来对比调整,使元件排列紧凑,并配合“Netlist”菜单中的“Length”功能和“Info”菜单中的Lengthof selection”功能,对所选定的需最短化的重点网络进行布线长度测量。
高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好,据测,一个过孔可带来约0.5 pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度。Protel软件专门提供了这一功能,它在Auto菜单的Setup Autorouter”项所打开的Routing Passes”对话框中,有一个“Advanced”栏目,把其中的“Smoothing”设为接通即可。
高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层,走线的方向务必取为相互垂直,这在Protel中不难办到但却容易忽视。在“Auto”菜单的“Setup Autorouter项所打开的Routing Lagers对话框中允许对每一层的走线方向进行预定,供预选的方向有三种:“Horizontal、Vertical和No Prefer-ence”,不少用户习惯选用“No Preference(无特定取向)”,认为这样布通率高,但是,在高频电路布线中最好在相邻层分别取水平和竖直布线交替进行。同一层内的平行走线无法避免,但可以在印板反面大面积敷设地线来降低干扰(这是针对常用的双面板而言,多层板可利用中间的电源层来实现这一功能),Protel软件过去只提供了简单的“Fill”功能来应付这种需求,现在Windows下的Protel除此之外还在“Edit”菜单的“Place”选项中提供了更强大的放置“Polygon Plane”的功能,即:多边形栅格(条)铜箔面,如果在放置它时就把多边形取为整个印板的一个面,并把此栅格(条)与电路的GND网络连通,那么,该功能将能实现整块电路板的某一面的“铺铜”操作,经过“铺铜”的电路板除能提高刚才所讲的高频抗干扰能力外,还对散热、印板强度等有很大好处,另外,在电路板金属机箱上的固定处若加上镀锡栅条,不仅可以提高固定强度,保障接触良好,更可利用金属机箱构成合适的公共线。在软件菜单中打开此功能后可见到一个“Place Polygon Plane对话框,它会问你是否要把所放置的多边形栅格(条)与网络接通(connect net),若接通该项,退出对话框时将提示你给出欲接通的网络名,给定接通GND网络将能起到屏蔽层的作用。同时还会问你“铺铜”的图案是用水平条(horizonta)、竖直条(vertica)还是栅格(两者都选即可)。选用栅格将会有较好的屏蔽效果,同时,栅格网的尺寸(习惯称作为“目”)确定依据所要重点屏蔽的干扰频率而定。
对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施。该措施在Protel软件中也能自动实现,它就是“Edit”菜单的“Place”下的“Outline Select-ed Items”,即:绘制所选对象的外轮廓线。利用此功能,可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理,当然,把此功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非常有益。
各类信号走线不能形成环路,地线也不能形成电流环路。Protel自动布线的走线原则除了前面所讲的最短化原则外,还有基于X方向、基于Y方向和菊花状(daisy)走线方式,采用菊花状走线能有效避免布线时形成环路。具体可打开Netlist”菜单的“Edit Net”子菜单,出现一个“Change Net”对话框,把此对话框中的“Optimize Method(布线优化模式)”选为“Daisy Chain”即可。
每个集成电路块的附近应设置一个高频退耦电容。由于Protel软件在自动放置元件时并不考虑退耦电容与被退耦的集成电路间的位置关系,任由软件放置,使两者相距太远,退耦效果大打折扣,这时必须用手工移动元件(“Edit”、“Move”“component”)的办法事先干预两者位置,使之靠近。
模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节。在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠,在电路原理图上对它一般不予表达,由此形成的网络表(netlist)就不包含这类元件,布线时就会因此而忽略它的存在。针对此现实,可在原理图中把它当作电感,在PCB元件库中单独为它定义一个元件封装,布线前把它手工移动到靠近公共地线汇合点的合适位置上。
参考文献
[1]邵贝贝.微控制器抗干扰能力与电磁兼容性[J].电子技术, 1996, 23 (11) :39-42.
[2]邓召义, 姚振甫.实用电子机械设计技术手册[M].北京:电子工业出版社, 1996
[3]牛虹.基于EDA软件PROTEL的印制电路板设计问题的研究[J].河南教育学院学报, 2006 (2) :38-40.
[4]Henry W, Noise Reduction Techniques in Electronic Systems, 2nd ed., Wiley, 1998.
电路设计Protel 第9篇
随着电子产品的层出不穷, 其设计方式也不断更新。对于电子产品的开发, 纯手工的设计早已无法满足对电子产品外观、内部结构等的高度要求, 所以电子产品设计软件应运而生, , 电子设计自动化 (Electronic Design Automation) ) 正式成为一种新的趋势。EDA技术是指以计算机为主要工作平台, 结合应用电子技术、计算机技术等, 进行自动化设计电子产品, 如今几乎所有产品都是通过EDA技术设计出来的, 通过EDA, 电子产品整体概念的设计、算法的实现、协议的商定、线路的走向等都实现了自动化, 避免了人工设计带来的不精确, 同时产品的安全性和效率等多方面的分析也在计算机上完成, 进一步确保了电子产品的可实用性。。
Protel早期就在国内开始应用, 多个高校的电子专业还专门为学生开设了Protel课程, 要求学生熟练操作Protel并使用该软件设计相应的电子产品。几乎所有的电子公司都要用到它, 所以Protel是许多电子设计人员在找工作时必须会熟练操作的基础软件之一。随着集成电路规模的不断扩大、半导体技术的飞速发展, , 电子设计自动化成为一种必然的趋势。
2 Protel 99 SE
早期的Protel运行在DOS环境下, 主要是作为印制板自动布线的工具, 在没有硬盘286机的1M内存下就能够运行, 对硬件的要求极低, 同时它的功能也非常少, 所以此时的Protel性能有待进一步提高, 只有绘制电路原理图与设计印制板这两种功能, 其中印制板自动布线的布通率也很低。
作为Protel 98的增强版本, Protel99SE是应用在Windows9X/2000/NT操作系统下的一款EDA设计软件, 采用设计库进行管理, 具有极强的交换数据能力和3D模拟功能, 并且设计可联网, 能够完成电路原理图的设计, 电路仿真的设计、可编程逻辑的设计和印制电路板的设计等一系列电子设计的工作。Protel 999SE按照系统功能来划分, Protel99 SE主要包含以下两大部分:
2.1 电路工程设计
该部分包括以下三方面的设计, 如图1所示。
2.2 电路仿真与可编程逻辑设计
该部分包括以下三方面的设计, 如图2所示。
综上可见, Protel 99 SE具有很强的编辑与修改能力, 基本完全实现了电子产品的自动化设计。是一种较为完整的、成熟的对电子产品的管理系统。而随着电子技术的不断发展, Protel自身也在不断改进, 以便设计人员使用。
3 Protel 2004
2002年, Altium公司推出了一款在操作系统Windows2000和Windows XP之上的EDA设计软件Protel DXP, 并于2004年推出了完整PCB板级设计功能的一体化电子产品开发系统环境——Protel DXP 2004版。
3.1 设计的整合性
Protel DXP 2004强化了Schematic和PCB板的双向同步设计功能。一个元件里连接了元件符号 (Symbol) 、元件包装 (Footprint) 、电路仿真会用到的SPICE元件模型、电路板信号分析会用到的SI元件模型。
3.2 新的文件管理模式
Protel DXP 2004有三种文件管理模式:
(1) 可将各个文件存储为单一的数据库文件。
(2) 不需要数据库管理系统, 而是直接存为Windows文件。
(3) 在数据库以外存储为独立的Windows文件, 形成一种混合模式。
3.3 设计的多态性
(1) Protel DXP 2004中对于同一个设计文件, 可指定使用其中的某元件或不使用其中的某元件, 而后生成网络表等文件;
(2) 只要设计其中一部分电路图或电路板就可以重复使用此电路图或电路板, 不需要重复设计, 可节约很多时间。
3.4 对比功能
Protel DXP 2004可以对两个相同或不同格式的文件进行比较, 生成的报表都对设计有一定的作用, 使得设计完全同步也可交互参考。
4 结束语
Protel将原理图的编辑、电路仿真以及PCB设计这些功能有机地结合在一起, 提供了一个成熟的集成开发环境。在其发展的20余年来, 从Protel98、Protel99 SE到Protel2004, Protel不断完善、升级、创新, 一步步成为设计人员非常喜欢使用的一款电子电路设计软件。它提供了多种原理图组件库和PCB封装库, 原理图设计支持“自上向下”的层次思想, 适合开发大型电路设计, Protel是自动化设计的领导者, 其软件本身的发展也更值得学者们去研究。
摘要:本文主要通过Protel的发展以及每一代的特点, 详细阐述了Protel对电子电路设计的作用及强大优势, 并着重研究了最新一代Protel 2004的特点, 以便设计人员选择。
关键词:Protel,EDA,发展
参考文献
[1]江国强编著.EDA技术与应用[M].北京:电子工业出版社, 2004.
[2]王键, 高同辉.Protel 99SE常见问题及其解决方法[J].内江科技, 2008 (12) .
电路设计Protel 第10篇
目前在我国P C B设计用的最多应属PROTEL公司在20世纪80年代末推出的CAD工具, 是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用, 普及率最高, 包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计。工具使用多层印制线路板的自动布线, 可实现高密度PCB的100%布通率。
1 原理图的设计
1.1 建立原理图
原理图的建立是PCB生产的第一步, 主要是确定电路的逻辑符号与物理器件的映射, 即选择设计规则、工艺规则、制造规则, 编制元件表, 在布线前制定出网络信息。其逻辑元件来源于CAD软件的庞大逻辑元件库, 通过计算机的编辑功能, 在字符显示器上由键盘输入, 并经图表系统, 做成电路图。
(1) 设置Protel系统参数。
(1) 设置图纸大小:打开Protel 99SE/Schematic后, 首先要构思好电路图的规模和复杂程度确定, 可使用菜单命令Design/Options, 在系统弹出“Document Options”对话框中设置。
(2) 设置Protel 99 SE/Schematic设计环境:包括设置网格大小和类型, 光标类型等。可使用菜单命令Tools/Prefence, 在弹出的“Prefence” (参数) 对话框的“Graphical Editing”选项卡中设置线性网络 (Line Grid) , 设置大光标、小光标和交叉45度光标。
(2) 加载Protel元件库。
如果在元件数据库中没有相应的数据, 用户可自己增加建立新的逻辑元件。元件库对于设计模拟、元件配置、布线、不同的制造工艺等来说是个十分重要的库。制作时, 如果将所有的工艺条件都包罗进去, 工作量太大, 也没有必要, 可将不同的表面贴装工艺做成最小限度的数据准备。
(3) 规划电路板。
规划电路板的轮廓尺寸, 采用几层电路板, 确定各元器件采取那种封装及安置位置。
(4) 设置参数。
执行菜单命令Tool/Preference, 在系统弹出的Preference对话框中设置参数, 主要设置参数元件参数和板层参数。执行菜单命令Design/Rules, 可以设置布线参数等。有些参数用默认值即可。
(5) 报表生成。
Protel 99SE提供了各种报表工具, 可以生成各种报表。执行菜单命令Tools/ERC可生成电器规则检查表;执行菜单命令Design/create Netlist, 可以生成网络表。为后续的电路板设计做准备;执行菜单REPORT/bill of meterrial, 可以生成元器件列表。
(6) 装入网络表及元器件封装。
只有装入网络表, 才对印制电路板自动布线。执行菜单命令Design/Load Nets, 在弹出的装入网络表及元器件对话框中, 在Netlist file输入框中, 输入由电路原理图生成的网络表文件名, 单击Execute按钮。元件封装即元件外形, 每一个装入的元件都必须有相应的外形封装, 这样才能保证印制电路板布线的顺利进行。
2 PCB的设计
印制电路板PCB (printed circuit boards) 是提供电子元器 (部) 件安装与插接时的主要支撑体。经特定的电路设计, 将连接电子元器件、部件的线路绘制成配线图形, 再将此图案制作成胶片, 然后在铜箔层板上经过图形显像、钻孔、电镀、蚀刻等加工过程, 制成所需印制电路板, 故印制电路板是组装电子零件之前的基板。
2.1 PCB的设计流程
从原理图到PCB的设计流程:建立元件参数输入原理网表设计参数设置手工布局手工布线验证设计复查CAM输出。
2.2 建立元件参数的注意事项
参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求, 而且为了便于操作和生产, 间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压, 在布线密度较低时, 信号线的间距可适当地加大, 对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距, 一般情况下将走线间距设为8mm。
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm, 这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时, 要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状, 这样的好处是焊盘不容易起皮, 而是走线与焊盘不易断开。
2.3 布局的注意事项
元器件布局实践证明, 即使电路原理图设计正确, 印制电路板设计不当, 也会电子设备的可靠性产生不利影响。例如, 如果印制板两条细平行线靠得很近, 则会形成信号波形的延迟, 在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰, 会使产品的性能下降, 因此, 在设计印制电路板的时候, 应注意采用正确的方法。
3 布线的注意事项
PCB上任何印制线都可以起到天线的作用, 印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗, 从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题 (甚至再次辐射出干扰信号) 。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽, 这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比, 而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长, 长度越长, 印制线能发送和接收电磁波的频率越低, 它就能辐射出更多的射频能量。根据印制线路板电流的大小, 尽量加租电源线宽度, 减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致, 这样有助于增强抗噪声能力。接地是开关电源四个电流回路的底层支路, 作为电路的公共参考点起着很重要的作用, 它是控制干扰的重要方法。因此, 在布局中应仔细考虑接地线的放置, 将各种接地混合会造成电源工作不稳定。在地线设计中应注意以下几点。
3.1 正确选择单点接地通常
滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点, 同一级电路的接地点应尽量靠近, 并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上, 主要是考虑电路各部分回流到地的电流是变化的, 因实际流过的线路的阻抗会导致电路各部分地电位的变化而引入干扰。在本控制板中, 它的布线和器件间的电感影响较小, 而接地电路形成的环流对干扰影响较大, 因而采用一点接地, 即将电源开关电流回路 (中的几个器件的地线都连到接地脚上, 输出整流器电流回路的几个器件的地线也同样接到相应的滤波电容的接地脚上, 这样电源工作较稳定, 不易自激。做不到单点时, 在共地处接两二极管或一小电阻, 其实接在比较集中的一块铜箔处就可以。
3.2 全局布线
尽量加粗接地线若接地线很细, 接地电位则随电流的变化而变化, 致使电子设备的定时信号电平不稳, 抗噪声性能变坏, 因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线, 尽量加宽电源、地线宽度, 最好是地线比电源线宽, 它们的关系是:地线>电源线>信号线, 如有可能, 接地线的宽度应大于3mm, 也可用大面积铜层作地线用, 在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。进行全局布线的时候, 还须遵循以下原则。
(1) 布线方向:从焊接面看, 元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致, 布线方向最好与电路图走线方向相一致。
(2) 印刷电路中不允许有交叉电路, 对于可能交叉的线条, 可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去, 或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去。
3.3 输入地与输出地
输入地与输出地本开关电源中为低压的DC-DC, 欲将输出电压反馈回变压器的初级, 两边的电路应有共同的参考地, 所以在对两边的地线分别铺铜之后, 还要连接在一起, 形成共同的地。
4 结语
Protel99SE教学与研究 第11篇
【关键词】高职 Protel99SE 项目教学 教学研究
一、教学背景
Protel99SE是电子信息类专业的核心主干课程,它也是应用电子技术、物联网技术、电气自动化技术等专业课程。学生普遍存在畏难情绪,因此,在本课程的教学之初,就应该明确目标,合理把握绪论等内容的介绍,使学生清楚学什么怎么学等问题。本课程偏重程序设计和项目开发,更应培养学生的创新性和发散性思维,所开设的项目不应是简单的验证性、封闭型的,因此,要不断地更新项目内容。
目前不少高职学生学习的积极性和主动性较差,很多学生没有记课堂笔记的习惯,因此教学内容的传授应考虑学生的接受程度和接受能力,超出学生接受能力的教学是没有意义的,会招致学生的厌恶与反感。久而久之,他们往往产生自卑心理或破罐子破摔的想法。
二、教学模式
不断地尝试“行动导向,任务驱动”的教学模式,刚开始,学生的学习兴趣浓厚,但是遇到问题和困难时,很多学生就放弃了。有时为了一些形式上的东西,而忽略了教学内容的本质,这易导致学生对一些基本的知识掌握不扎实。在教学中,发现有一部分学生成绩不好,不是学不会而是不会学。只要教师予以充分正確的指导,学生掌握了正确的学习方法,他们是有能力完成教学任务的。
三、教学内容实施
将做一个PCB板需要用到的知识分解为5个小的项目:电路原理图,原理图元件库,印制板图,印制板元件库,不同电路布板有不同的要求及注意事项,分层次分阶段完成项目教学的任务。对每个项目在课前精心设计项目教学的任务,明确每个任务中包含的知识点、操作方法和技巧,引导学生循序渐进地完成项目计划。在教学过程中我更多让学生自学,按照既定的任务,不断练习,掌握方法;灵活穿插教学,和学生共同讨论,共同查阅相关资料,一起解决完成任务教学中遇到的具体问题。在设计项目任务的同时,我还设计了任务的基本评分标准、学生自评、小组互评和教师评价等四项。让学生参照评价项目内容.根据评分标准给予自己和同学评定,在此基础上.我根据学生完成项目的过程和情况及基础在课堂上选取几位同学来评价学习效果, 让学生体会其中的成就感和不足,一般在一个项目完成时将所有学生都点评到。这样不仅可以增强学生的团结协作能力, 而且可以更大地增强学生的成就感和学习信心,从而进一步激发学生的学习自主性。
四、教学手段
多媒体辅助教学作为一种先进的教学形式、教学手段受到教师的青睐,得到越来越广泛的运用,PPT 教学对提高课堂的教学效率、加强学生对知识的理解有很大的帮助,但很容易变成另外一种形式的照本宣科。对于较难理解的问题,“粉笔+黑板”是最好的表述方式,具有其独特的灵活性,同一内容与不同授课对象交流,这种即兴发挥的形式往往使师生均受益匪浅。当然还可以通过计算机仿真、实物投影,增强学生的感性知识,使课堂教学生气勃勃,师生互动,收到良好的教学效果。融入情感教育,营造和谐的师生关系缺乏情感的教学是没有生命力的。只有老师真诚的情感付出,才能引发学生积极的情感反应;而学生主动积极地学习,可以促进老师的教学热情,提高教学质量,把更多的“情”和“爱”注入日常教育教学中。因此,营造和谐的环境,让教师与学生一起在情感上产生班集体的共振效应,这不仅对教学工作起到积极的促进作用,对学生集体观念和责任感的加强,为社会输送德才兼备的专业技术人才,也有着不可忽视的影响。
五、考核方式
本课程考核采用平时成绩、理论考试和实践考核相结合的“三位一体”方式,强调实践动手能力的培养。过程考核虽然制订相配套的项目检查单、学生评价表、评价标准等文件和资料,但在实施过程中却流于形式。另外,学生作业抄袭的情况也比较严重。因此,有必要建立基于双闭环的基于能力评价标准的学生考评系统。多种考核方法相结合:过程考核与结果考核相结合,职业能力、方法能力、社会能力结合,全面综合评价学生成绩。
六、教学反思
通过项目教学法的实践,相当一部分学生能够在3个多月内掌握简单PCB板的制作,部分学得好的学生可以完成较复杂PCB板的制作,但也存在一些困难和问题。另外,目前职校毕业生表面上就业门路很广,就业率很高,然而所从事的工作大多是一线的生产工人或者服务性行业,由于这些工作劳动时间长,待遇低,没有多大技术含量,学生的工作时间都不长久,学生对未来的发展很茫然。坚持以实践为基础,以创新为目标,以课堂教学模式的研究与运用为重点,努力提升教学质量,提高课堂效率。
【参考文献】
[1]邱宇,王世元. 区别于本科教学模式的高职院校EDA课程教学的改革与实践[J]. 西南农业大学学报(社会科版),2010(5).
[2]顾滨. Protel99SE实用教程(第2版)[M]. 人民邮电出版社发行部,2008.
[3]居吉乔. Protel99SE实用教程[M]. 化学工业出版社,2010.
电路设计Protel 第12篇
Protel Dxp是Altium公司推出的基于Windows操作平台的PCB (Print Circuit Board,印刷电路板)软件包,它包含了电路原理图绘制、可编程逻辑器件设计、图表生成、多层PCB设计(包含印刷电路板自动布线)等功能。我台在电路板卡的研发中选用了这款软件。
在电路板上,各元件之间的连接必须遵循电路原理图中一定的电气规则,为确保电路原理图中电气规则的正确性,Dxp软件中设置了项目编译功能,该功能是用来检查绘制出的电路原理图是否符合电气规则的重要手段。在每次项目编译完成后,系统均会弹出一个【Messages】对话框,其中,列出了电路原理图中所有出错的信息。由于是初次使用Dxp软件,对于显示出来的出错信息却不知是什么意思,我们翻阅了几乎所有的Protel Dxp教程书,书中都是有关工具栏各按钮功能的详细介绍,却找不到对出错信息的解释。几年来,我使用Dxp软件完成了多块印制板的设计和制作,逐步摸索出了一些使用Dxp软件的经验。现在,对自己使用中遇到的一些问题进行了归纳和总结,介绍给大家,希望能够给大家提供帮助。
2 初学者常见问题
使用Dxp软件将一套完整的电路原理图绘制完成之后,在进行PCB板设计之前,要进行项目编译,以检测绘制的电路原理图是否符合电气规则。项目编译完成后,在系统中,会弹出【Messages】(信息)对话框,在对话框中,将列出电路原理图中出现的所有错误信息,这些错误会直接影响原理图更新为PCB,更无法进行PCB板设计。对话框中所列出的错误信息,有些在绘制原理图时,只要细心些就能避免,而且查找处理起来也比较容易,比如,某两个点之间该连接,却没有连线等;有些错误信息,是因为操作不规范,不符合软件要求出现的,这类的错误信息,一般处理起来比较困难,往往是我们能看懂信息提示的字面意思,但不知道问题出在哪里,该如何处理等等。为此,初学者在使用Dxp软件进行电路板卡设计时,要注意如下几个问题。
2.1 建立项目
为了方便管理,在启动Dxp2004软件前,无论设计的电路系统简单与否,首先需要建立一个专用于该项目的专用文件夹,然后必须建立项目。在项目进行中所产生的与该项目相关的所有文件都保存在此文件夹中,这样,制图软件的所有功能才会起作用。
在设计规模小,系统复杂度相对简单的电路时,因为整个系统的电路可绘制在一张原理图上,往往会使初学者忽略建立项目,在建立好文件夹后,没有建立项目就直接画图。结果,原理图绘制完成,进行项目编译时,只能检测到当前的这一页图纸,无法与图纸符号、PCB图关联,信息栏出现错误信息提示(见图1),而且无论库中器件或图纸如何改动,都无法更新到PCB上。
2.2 网络标签
在原理图绘制过程中,元器件之间的电气连接除了使用导线外,还可以通过设置网络标签的方法来实现。网络标签具有实际电气连接意义,即:相同网络标签的导线或元件,其引脚不管在图上是否被连接在一起,其电气关系都是认为连接在一起的。
在特别复杂的电路系统中,不可能将整个系统都绘制在一张图纸上,往往需要将原理图划分为多个功能模块,即分成很多张图纸才能实现,这时网络标签和图纸的输入、输出端口的正确使用就显得尤为重要了。
在我台板卡研发中,有现成的原理图可以参照,省去了对整个控制板电路功能的划分工作,但厂家提供的原理图中,很多的网络标签的表示法均不符合Dxp系统的要求,因此在原理图绘制过程中,一定要正确地编辑网络标签,这样,才能减少差错,提高效率。下面介绍几种常用的网络标签表示法:
(1)具有相同性质的并行信号的网络标签,其序号不能写成00、01、02…,要写成1、2、3…。
在我台TSM2500型500kW短波发射机的PSM控制系统的YCP05电路板原理图中,“3DB”是包含有31个具有相同性质的并行信号,厂家提供的原理图上网络标签标注的是“3DB00、3DB01…”等,在绘制原理图时,如果完全按原图纸标注放置网络标签,在进行项目编译时,则会出现如图2的错误信息提示,将原理图更新到PCB上时,相应的引脚上会没有网络标签,图3右边的PCB图中A73的3、4、7、8、13、14、17、18号引脚上都没有网标,无法进行下一步的布线制板。正确放置网络标签的方法应为“3DB0、3DB1…”等,如图4所示。
(2)具有相同性质的并行信号,它们的序号要与信号名称相连,中间不能用“-”分开。
有些原理图中,在写一组并行信号的网络标签时,将序号与信号名称之间用“-”隔开,如“LED-0、LED-1…”,这样也不符合Dxp系统的要求,也将无法将原理图更新到PCB上的,其呈现的现象与图3一样,相应的引脚上会没有网标,无法布线。正确的写法应为“LED0、LED1…”。
(3)在一张图纸中,经常会只用到整个电路系统中一组具有相同性质的并行信号的其中一部分信号,这时,在总线上放置网络标签以及输入、输出端口时,必须将这部分信号的所有序号写全。
在YCP05电路板的整个控制系统中,1DB、2DB、3DB都是分别包含有31个相同性质的并行信号的一组信号,但在第7张图纸上却只用到其中的15个,这时,在写总线网标时,要将该组信号的总范围写全,不能只写这张图中所用到的那几个信号,而且在写序号时,一定要用中括号[],最小号码和最大号码之间要用两个圆点相隔,例如:应写成3DB[0..31],而不能写成3DB[0..15]。否则,在进行项目编译时,会出现图5中的告警信息。
2.3 封装的焊盘引脚编号不能为0
“元件封装”就是指每个元件在PCB设计中,所采用的与其物理尺寸相对应的,包含封装名称、外形尺寸、引脚定义、焊盘和钻孔位置的组合图形,其中,外形尺寸、引脚定义及焊盘是“元件封装”不可缺少的组成元素。在PCB图中,“元件封装”的作用就是在PCB上表示出实际元件焊接到电路板时所处的位置,并提供相应的焊点。在Dxp软件中,有其自带的封装库,多数元件都可以在其中找到所需要的封装,如果在封装库中没有提供所用元件的封装时,则需要设计人员单独为元件创建封装。
在发射机的控制电路板中,几乎每块板上都有若干个测试点,“测试点”的封装图形是一个单独的圆焊盘(见图6)。因为“测试点”的封装很简单,其引脚编号问题很容易被忽略,在画其封装图时,只要在封装库中,点击工具栏里焊盘图标按钮,就可直接放置到编辑区,而焊盘的标识符,系统默认的是从“0”开始的,如图6 (a)所示。如果用这个焊盘引脚编号为“0”的图形对相应“测试点”或元件进行封装,在项目编译时,虽然没有错误提示,但在从原理图更新到PCB时,编号为“0”的引脚上会没有网标标识,如图7 (b)所示。正确的操作是用左键双击已放置好的焊盘,在弹出的【焊盘】对话框中将标识符改为“1”,如图6 (b)所示。
2.4 父(总)图中必须包括所有子原理图的图纸符号
我台的板卡研发,采用的是自下而上的层次电路设计方法,就是先依次绘制出子原理图,然后由子原理图建立起相对应的图纸符号,最后完成顶层原理图的绘制,也就是通常所说的父(总)图。有了父图,也就完成了层次原理图的所有设计,这时,才可将所有的子原理图中的器件以封装的形式更新到PCB上。
在电路中,配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,还可消除干扰,这是PCB设计时,提高可靠性最常用的方法。原则上,每个集成电路芯片都应布置一个容值在0.1-0.01μF之间的瓷片电容。根据这个原则,在TSW2500型500kW短波发射机的所有控制板中,使用了大量的去耦电容,很多时候去耦电容都不是直接画在芯片的引脚旁边,而是将整块电路板上的大多数去耦电容集中地画在一个角落或画在一张图上,比如:在YCP05的图纸中,第14号图就是一张去耦电容总图,上面没有输入输出信号的标记,在父(总)图中“根据图纸建立图纸符号”时,所取出的是一个“空”的方框(见图8)。
在“空”的方框中,虽然没有进出信号的标识,以表明与其它图纸符号中的信号相连,但在总图中必须有它,才是一份完整的层次原理图,否则会出现图9 (b)的错误信息提示,同时,在将原理图更新到PCB后,第14号图的器件无法表示出来,如图10 (a)所示。补加上14号图的图纸符号后,错误信息提示消失,只剩下一些不影响下一步操作的告警信息,此时,项目编译正常通过,可以进行下一步操作,如图10 (b)所示。
3 制图技巧
在绘制原理图过程中,如果使用一些操作技巧,可以减少很多工作量。下面介绍几点实际经验。
3.1 包含多个子部件的元件的提取
在放置包含多个子部件的元器件的原理图符号时,如果在放置第一个子部件之前就对元件属性进行编辑、修改,则在放置器件时,系统会按子部件的序号依次递增取出,当放完最后一个子部件时,标识码会自动加“1”。如果在取件时,不对元件属性进行编辑、修改,则无论连续放置多少次,取出的只能是你选中的这一组组件。
以YCP05中的第3号图为例,这张图中,A31是一个内部包含有六个独立反相器的HC14,每两个引脚组成一组反相器,在元件库里,共有6个子部件组成一个完整的HC14元件,如图11右面界面中的PartA、B、C、D、E、F。
在第3号图中,要用到HC14芯片中的4个子部件。在原理图编辑界面,从元件库取元件时,如果先取编号靠前的,并在放置前就先对标识符进行编辑和修改,这样在原理图上只需连续点击左键,就可以将HC14的不同子部件依次取出,不需要一个一个的从元件库中取件,减少了操作。具体操作步骤如下:
(1)在原理图的状态下,打开元件库找到HC14元件;
(2)在HC14元件中找到子部件A (PartA)双击,在光标上粘连着带虚影的HC14的轮廓图,如图12左图所示。
(3)在将元件放置到原理图上之前,点Tab键(此时元件处于浮动状态),出现元件属性对话框,如图13。
(4)将元件属性对话框中的“A?”改成“A31”,选中右侧的“可视”复选框;点击右下角的“Models”框中“追加”按钮,在下拉菜单中,选中“Footprint”;在封装库中,选定一个合适的模型对元件进行封装。在上述工作完成后,点“确认”退出元件属性对话框。
(5) 在原理图上连续点左键, 原理图上就会出现从A组子部件开始的HC14的所有子部件, 如图14。这些子部件具有相同的标识符“A31” (后面的A、B、C、D、E等字母代表这组子部件在HC14元件中的排列位置) , 所有的属性都完全一样。在这张图中, 只用到A-D四组子部件, 因此要删除掉不需要的E、F两组子部件或者在放置好A-D四组后, 就点击右键退出放置状态, 不再放置E、F两组。
行编辑和修改,直接放置,无论点左键多少次,也只能是重复的放置HC14的A组子部件(如图15)。需要用到别的子部件时,如H C 1 4的B组子部件,还得重新从元件库中取,而且放置后,要一个个地修改每个子部件的标识符等属性,这无疑增加了很多编辑工作量,也增加了出差错的几率。
这个方法在同一张图上可以多次使用,对于相同规格型号的元件,比如电阻,取件后,在放置前,首先要对标识符进行编辑和修改,做好封装,以后每放置一次,元件的标识码都会自动加1,这样就可以实现在原理图上连续放置多个相同型号的元件,如图16所示。
3.2 输入输出端口的设置
在绘制原理图时,表示两点之间电气连接关系的方法除了前面提到的直接用导线连接两点和使用网络标签外,还有一种方法是使用输入输出端口。在同一项目的所有电路图中,同名的输入输出端口之间,在电气上是相互连接的。
在输入、输出【端口属性】设置对话框中,比如文本色、填充色、边缘色等选项都可以根据个人喜好自行设置,重要的是“名称”和“I/O(输入输出)类型”不能设置错。在同一项目的所有电路图中,一个信号只能有一个端口是输出的,输入端口多少不限。在不能确定输入、输出关系的网标时,要用输入输出双向端口。
YCP05板的第11张图中,A114输出14个并行的3AB和32个并行的3DB信号到A115、A116、A117、A118,对A114而言它们都是输出信号,而对A115、A116、A117、A118来说都是输入信号,这时在放置3AB和3DB输入输出端口时,“I/O类型”就不能选择输入(Input)或输出(Output),而是应该选择“双向”(Bidirectional),如图17中的黄色双箭头。
4 结束语
Protel Dxp2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的电路设计软件,该软件能实现从概念设计,顶层设计直到输出生产数据,以及它们之间的所有分析验证和设计数据的管理,包括了150多项新增特性和增强性能。其突出特点是通过设置可以选择中文版界面,使得该软件更加贴近工程设计人员,更有效地提高设计效率。在我台板卡研发中,用到的只是Protel Dxp2004软件中最常用、最基本的部分,对于其它功能的使用经验,还需在以后的使用过程中进一步学习和积累。
参考文献