电子CAD课程设计 

电子线路CAD课程任务书

一、学习目的

1、熟练掌握使用Protel 99se 设计印刷电路板的全过程。 2、掌握具体的参数设置和操作。

二、设计要求

1、要求独立完成电路原理图及电路板的设计。 2、电气检验要保证没有错误。 3、生成的印刷电路板要美观大方。

三、设计步骤

1、启动Protel 99se软件，建立一个设计数据库文件。 2、启动电路原理图编辑器，绘制电路原理图。 3、进行电气规则检查，无误后，生成网络表。

4、启动印刷电路板图编辑器，新建一个印刷电路板图。 5、规划电路板和电气定义（双面板）。 6、装入网络表。 7、生成印刷电路板图。 8、手工布局。 9、手动布线。 10、保存并打印输出。

完成期限 指导教师

2014年 6月

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目录

1、课程设计的目的 ........................................... 3

1.1 PROTEL99SE软件简介 ................................................ 3 1.2 实验目的 ........................................................... 3

2、课程设计内容和要求 ....................................... 4

2.1 设计原理图 ......................................................... 4 2.2 电路原理图 ......................................................... 4 2.2.1手工设计印制电路板 ............................................... 4 2.3 元件库及其PCB元件库的创建 ......................................... 6

3、绘制原理图 ............................................... 7

3.1 进入PRTEL原理图编辑器SCH ......................................... 7 3.2 生成电气法则测试报表 ............................................... 7 3.3 生成元件列表 ....................................................... 8 3.4 产生网络表 ......................................................... 9

4、印制电路板制作 .......................................... 10

4.1 启动PCB设计服务器 ................................................ 10 4.2 设置参数 .......................................................... X0 4.3 装入元件封装库 ..................................................... X 4.4 网络表与元件的装入 ................................................ 10 4.5 元器件布局 ......................................................... X 4.6 自动布线 ........................................................... X

5、系统所需元器件清单··············································12 6、课程设计问题及解决方法....................................12 7、心得体会 ............................................... XII 参考文献 ................................................... 13

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1.课程设计的目的

1.1 Protel99se软件简介

Protel99SE是PROTEL公司在80年代末推出的EDA软件,应用广泛功能强大，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。可见Protel99SE不仅在绘制原理图、PCB板布局布线等方面功能更加完善，而且为用户提供功能强大、使用方便的仿真器，它可以对当前所画的电路原理图进行即时仿真，因此在电路的整个设计周期都可以仿真查看和分析其性能指标，以便能及时发现设计中存在的问题并加以改正，从而更好的完成电路设计。具体特点如下: （a）强大的分析功能

用户可以根据Protel99SE电路仿真器所提供的功能，分析设计电路的各方面性能.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。 （b）丰富的信号源

其中包括基本信号源：主流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受控源。 （c）充分的仿真模型库

Protel99SE提供了20多个模拟和数字仿真元件库，共包含6000多个常用元器件。这些组件库包括了常用二极管、三极管、单结晶体管、变压器，晶闸管、双向晶闸管等分立组件，还有大量的数字器件和其它集成电路器件.同时Protel99SE提供了一个开放的库维护环境，允许设计者改变原有器件模型，也可创建新器件模型。 （d）友好的操作界面

①无需手工编写电路网表义件.系统将根据所画电路原理图自动生网表文件并进行仿真。②通过对话框完成电路分析各参数设置。③方便地观察波形信号。可同时显示多个波形，也可单独显示某个波形；可对波形进行多次局部放大，也可将两个波形放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。④强大的波形信号后处理，可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算并创建一个新的波形。⑤方便地测量输出波形。Protel99SE提供了两个测量光标，打开它们可测量波形数据。 1.2 实验目的

通过本课程的实习，使学生掌握设计电路原理图、制作电路原理图元器件库、电气法则测试、管理设计文件、制作各种印制电路板、制作印制板封装库的方法和实际应用技巧；使学生掌握电路原理图的设计方法，掌握电路板的绘制方法和技巧；培养学生的动手操作能力，提高学生的专业技能水平；为学生胜任实际PCB板设计打下坚实的基础。

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2、课程设计内容和要求

2.1 设计原理图

电路原理图的设计是印制电路板设计中步骤的第一步，也是非常重要的一步。电路原理图设计的好坏将直接影响到后面的工作。首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也使于读图、便于介找和纠正错误；最后，在满足真确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。

电路原理图的设计过程可以分为以下几个步骤:

电路原理图的设计过程

2.2 电路原理图

说明电路中各个零件电气连接关系的图纸。只关心零件的类型、相互之间的连接情况。基本要素是零件和连接网络。利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表。当然，有些特殊情况下，如电路板比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。手工更改网络表 将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。

2.2.1手工设计印制电路板

手工设计印制电路板指布线等环节由人工完成，一般在设计比较简单的电路时使用。其基木方法如下：

①进入PCB编辑环境，初步规划电路板。确定电路板的尺寸，定义电气边界，放置安装定位孔。

②选择元件面，添加所需要的元件封装库。从中调出所要的元件封装，并放置到刚才定义的电气范围内。

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③手工将元件封装拖放到合适的位置.修改元件标称、参数等说明性符号。 ④根据电路原理图，手工在元件封装的焊盘间连线。

⑤适当修改电路板的走线、安装定位孔和边界，确认无误后保存PCB文件。

一般步骤如下：

手动设置电路板的过程

2.2.2自动设计印制电路板

自动设计印制电斗板指在设计中适当运用计算机的自动布局、自动布线等自动化功能，减轻人的劳动量。一般用在较复杂的印制电路板设计中，大型系统的印制电路板如果完全靠人工设计几乎不可想象，设计者先手工设计某些关键线路，其它的计再由算机来完成。自动设计印制电路板基本方法如下： ①进入SCH编辑环境，输入原理图,并生成网络表文件。 ②进入SCH编辑环境,设置好工作环境参数，规划电路板。

③添加所需的元件封装库,选择元件面,利用前面生成的网络表自动调入所有元件的封装。

④手工布局或自动布局后，再适当调整元件位置。

⑤设置布线规则，确定自动布线时必须遵守的各种电气规范，使计算机自动布线的结果符合要求。

⑥先手工布设某些线路，或者直接开始计算机自动布线。如果布线结束后 局部线路过密或无法布通，则重新调整元件布局，再布线直到满意为止。

⑦手工适当调整部分线路，然后根据原理图检查布线结果有无错误，最后保存文件。

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