教学课件·电子线路CAD实用教程(第四版).ppt

1、第1章 电子线路CAD与Protel 99 SE概述1.1 电子线路电子线路CAD的概念的概念1.2 Protel 99/99 SE概述概述1.3 Protel 99/99 SE的安装及启动的安装及启动1.4 Protel 99/99 SE电子线路设计流程电子线路设计流程CAD是Computer Aided Design(计算机辅助设计)的简称。早在20世纪70年代，军工部门就开始利用计算机来完成飞机、火箭等航空、航天器的设计工作。CAD的特点是速度快、准确性高，能极大地减轻工程技术人员的劳动强度，但在当时普及率低，主要原因是计算机价格昂贵，商品化的CAD软件种类很少。1.1 电子线路电子线路

2、CAD的概念的概念然而，随着计算机硬件技术的飞速进步以及价格的不断下降，40多年后的今天，CAD软件种类繁多，几乎所有的工业设计项目都有相应的CAD软件，并向CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)方向发展。可以这样说，CAD、CAM的普及应用是计算机技术不断前进的动力之一，而在计算机设计、制造领域广泛采用CAD、CAM技术后，反过来又极大地缩短了计算机硬件的开发周期，从而促进了计算机技术的发展和进步。电子线路CAD软件的基本功能是使用计算机来完成电子线路的设计过程，包括电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计(包括自动布局、自动布线)与

3、检测(包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析)等。电子线路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件，如元件清单报表，为元器件的采购及工程预决算等提供了方便。目前，电子线路CAD软件种类很多，如早期的TANGO、SmartWork、Auto Board、EE System、PCAD、OrCAD、Protel等，其功能大同小异。其中Protel具有操作简单、方便、易学等特点，自动化程度较高，是目前比较流行的电子线路CAD软件之一。在计算机上，利用电子线路CAD软件进行电路设计的过程大致如下：(1)编辑原理图。原理图编辑是电子线路CAD设计的前提，因此原理图编辑(Schematic Edit)是电

4、子线路CAD软件必备的功能。(2)必要时利用CAD软件的电路仿真功能，对电路功能、性能指标进行仿真测试(如使用Protel 99/99 SE的Sim仿真器)。电路功能、性能主要由原理图决定。在仿真软件出现以前，只能通过实验方法对电路性能进行测试，但费用高、周期长；在仿真软件出现以后，即可通过仿真软件对电路性能进行模拟，既方便又快捷，而且费用低廉。因此，一个成熟的电子线路CAD软件最好应具备电路仿真功能。(3)如果电路中使用了PLD器件，则必须进行PLD设计，以便获得PLD烧结数据文件。因此，一个成熟的电子线路CAD软件最好能提供PLD设计功能(Protel 98/99 SE提供了PLD设计功能

5、)。(4)生成网络表文件(或直接执行Protel 99/99 SE原理图编辑器中“Design”菜单下的“Update PCB”命令，创建PCB文件并将原理图中的元件序号、封装形式以及连接关系装入PCB文件内)。(5)不正确时返回(1)，修改原理图。(6)设计、编辑印制板(PCB)(执行“Update PCB”命令，或启动Protel 99/99 SE PCB编辑器，并装入从原理图文件中提取的网络表文件)。PCB设计是电子线路CAD设计的最终目的，因此PCB编辑功能的强弱(如自动布局、布线效果)是衡量电子线路CAD软件关键性能的指标之一。(7)对高速数字电路来说，完成印制板编辑后，可能还需要通

6、过信号完整性分析，以确认信号在传输过程中是否发生畸变。(8)在PCB中生成网络表文件，并与SCH编辑器中生成的网络表文件进行比较，以确认PCB设计过程中是否改变了原理图中元件的连接关系。Protel是TANGO的继承者。美国ACCEL Technologies公司于1988年推出了在当时非常受欢迎的电子线路CAD软件包TANGO，它具有操作方便、易学、实用、高效的特点。1.2 Protel 99/99 SE概述概述但随着集成电路技术的不断进步集成度越来越高，引脚数目越来越多，封装形式也趋于多样化，并以QFP、PGA、BGA等封装形式为主，使电子线路越来越复杂，TANGO软件的局限性也就越来越明

7、显。为此，澳大利亚Protel Technology公司推出了Protel CAD软件，作为TANGO的升级版本。Protel上市后迅速取代了TANGO，成为当时影响最大、用户最多的电子线路CAD软件包之一。早期的Protel属于DOS应用程序，只能通过键盘命令完成相应的操作，使用起来并不方便。随着Windows 95/98的普及，Protel Technology公司先后推出了Protel for Windows 1.0、Protel for Windows 1.5、Protel for Windows 2.0、Protel for Windows 3.0等多个版本，1998年推出了全32位

8、的Protel 98，1999年推出了Protel 99、Protel 99 Service Pack1、Protel 99 SE等版本，2002年发布了在Windows 2000、Windows XP操作系统下运行的Protel DXP版本。Protel 98/99/99 SE功能很强，将电原理图编辑、电路性能仿真测试、PLD设计及PCB编辑等功能融合在一起，从而实现了电子设计自动化(EDA)。Protel 98/99/99 SE具有Windows应用程序的一切特性，在Protel 98/99/99 SE中，引入了操作“对象”属性概念，使所有“对象”(如连线、元件、I/O端口、网络标号、焊盘

9、、过孔等)具有相同或相似的操作方式，实现了电子线路CAD软件所期望的“简单、方便、易学、实用、高效”的操作要求。本书将详细介绍Protel 99 SE的功能及使用方法。Protel 99/99 SE具有如下特点：(1)将原理图编辑(Schematic Edit)、印制电路板(PCB)编辑、可编程逻辑器件(PLD)设计、自动布线(Route)、电路模拟仿真(Sim)、信号完整性分析等功能有机地连在一起，是真正意义上的EDA软件，智能化、自动化程度较高。(2)支持由上到下或由下到上的层次电路设计，能够完成大型、复杂的电路设计。(3)当原理图中的元件来自仿真元件库时，可以直接对电原理图中的电路进行仿

10、真测试。(4)提供ERC(电气规则检查)和DRC(设计规则检查)，能最大限度地减少设计差错。(5)库元件的管理、编辑功能完善，操作非常方便。通过基本的作图工具，即可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB元件封装图形的编辑、创建。(6)全面兼容TANGO及Protel for DOS，即在Protel 99/99 SE中可以使用、编辑TANGO或低版本Protel建立的文件，并提供了与OrCAD格式文件转换的功能。(7)Schematic和PCB之间具有动态连接功能，保证了原理图与印制板的一致性，以便相互检查、校验。(8)具有连续操作功能，可以快速地放置同类型元件、连线等。1.2.1 Prote

11、l 99 SE新增功能新增功能Protel公司推出Protel 98后，于1999年3月推出了Protel 99正式版，不久又推出了Protel 99 SE(即Protel 99第二版)，两者的运行环境、操作方式(如电原理图编辑操作、自动布局与布线操作、印制板编辑等的操作方式)几乎基本相同。与Protel 99相比，Protel 99 SE主要做了如下改进。1.可选择设计文件类型在创建新设计项目时，允许选择设计文件类型可以选择.ddb文件，也可以选择Windows系统文件。2.模拟仿真部分(1)改进了“Browse Simdata”(浏览仿真数据)窗口的操作界面，增加了观察对象创建(“New”

12、)和删除(“Delete”)按钮；强化了仿真曲线的测量方式，不仅可以获得A、B两个被测点的差“B-A”，还可以获得最小值、最大值、平均值、均方值等参数。(2)虽然保留了“数学函数”仿真元件库，但作用已不大。在Protel 99 SE中，可通过“浏览仿真数据”窗口内的“New”按钮，借助基本的“数学函数”来构造观察对象(任一物理量)的数学表示式。这样便可直接观察各节点电压、支路电流、器件功率外的其他物理量及其仿真曲线，避免了在原理图内加入“数学函数”仿真元件和连线而对原理图造成的破坏。(3)强化了AC小信号分析波形观察方式，可以直接观察“群延迟”参数，且允许在AC小信号分析窗口内同时以两种方式观

13、察被测对象。(4)扩充了仿真元件库，增加了新的仿真元件。(5)增加了观察信号类型。在Protel 99 SE中，可以观察任一元件中的电流量。3.原理图编辑器部分(1)改进了“Browse Sch”(浏览原理图)窗口的操作界面，当以“Library”(元件电气图形库)作为浏览对象时，增加了元件电气图形符号浏览按钮“Browse”和元件电气图形符号浏览窗。在元件电气图形符号浏览窗内，除了显示元件电气图形符号外，还提供了同一封装内的套数、套号信息，使操作者能够方便、迅速地找出目标元件的电气图形符号，直观性强。(2)改进了元件属性窗口的界面。(3)修改了部分对话窗的界面。4.PCB编辑器部分强化了原理

14、图与PCB编辑器的同步更新方式，在原理图窗口内执行“Design”(设计)菜单下的“Update PCB”命令，即可将原理图内的元件封装形式、电气连接关系装入同一设计数据库文件包内的PCB文件(如果存在多个PCB文件，会询问用户装入哪一个PCB文件；如果没有PCB文件，将自动产生PCB文件)中，无须先生成网络表后才能进行装入的操作过程。5.“Signal Integrity”(信号完整性分析)部分(1)强化了信号完整性分析功能，给每一分析参数均设置了缺省值，即使不对信号完整性分析参数进行任何设置，也能运行(只是结果与实际情况未必相符)。(2)调整了部分设置项的位置、内容，忽略了对分析结果影响不

15、大的设置项，简化了分析参数的设置过程。1.2.2 Protel DXP概述概述2002年，Protel公司正式发布了在Windows 2000、Windows XP操作系统下运行的Protel DXP版本，其运行环境要求比Protel 99/99 SE高，具体如下：推荐配置最小要求Windows XPWindows 2000 ProfessionalPentium 1.2 GHz或更快 CPUPentium 500 MHz内存512 MB不小于128 MB硬盘空间不小于620 MB硬盘空间不小于620 MB32 MB显存，分辨率10247688 MB显存，分辨率1024768Protel DX

16、P操作界面与Protel 99/99 SE相比变化较大，“工具”按钮、菜单项较多，初学者不易掌握。尽管DXP版新增了一些功能，但一般用户很少用到，且对显示器尺寸要求太高(当显示器尺寸小于19英寸时，感到界面上的文字、按钮偏小，眼睛很容易疲劳)，因此，Protel 99/99 SE用户不一定愿意升级到Protel DXP。1.3.1 Protel 99/99 SE的安装的安装1.Protel 99/99 SE的运行环境的运行环境Protel 99/99 SE对微机硬件要求不高，最低配置为：Pentium 或Celeron以上CPU(CPU主频越高，运行速度越快)，内存容量不小于32 MB(最好是

17、64 MB或128 MB)，1.3 Protel 99/99 SE的安装及启动的安装及启动硬盘容量必须大于1 GB(最好使用8 GB以上硬盘)，显示器尺寸在15英寸或以上，分辨率不能低于1024768。当分辨率低于1024768(如800600或更低)时，将不能完整显示Protel 99/99 SE窗口的下侧及右侧部分(对于15英寸显示器来说，当显示分辨率为1024768时，字体太小，不便阅读，因此17英寸显示器可能是Protel 99/99 SE的最低要求)。总之，硬件配置档次越高，运行速度越快，效果越好。软件环境要求Windows 95/98或Windows NT4.0/2000以上版本。

18、就目前来说，Protel 99/99 SE对微机硬件配置的要求不算高，一般容易满足。2.Protel 99/99 SE的安装的安装Protel 99与Protel 99 SE的安装方法、过程相同：将Protel 99/99 SE CD-ROM光盘插入CD-ROM驱动器内，如果CD-ROM自动播放功能未被禁止的话，Protel 99/99 SE安装向导将自动启动，并引导用户完成Protel 99/99 SE的安装过程。当然也可以直接运行Protel 99/99 SE的安装文件SETUP，启动安装过程。在安装过程中允许用户选择安装目录，缺省时Protel 99 SE安装在“C:Program Fi

19、lesDesign Explorer 99 SE”(Protel 99安装在“C:Program FilesDesign Explorer 99”)文件夹内。在安装过程中，系统将提示用户输入访问码(访问码贴在产品包装外，是Protel 99/99 SE合法用户的标志，没有访问码将无法打开和使用Protel 99/99 SE)。如果在安装时不输入访问码，也可以在安装后启动时输入访问码。安装后，Protel 99 SE所在目录的文件结构如图1-1所示(假设采用缺省安装路径)。图1-1 Protel 99 SE安装后的文件结构3.安装补丁程序安装补丁程序完成Protel 99 SE安装后，可执行附带

20、光盘上的Protel 99_seservice_pack6.exe文件，安装补丁程序。4.安装中文菜单安装中文菜单完成Protel 99 SE的安装后，在复制中文菜单前，先启动一次Protel 99 SE，退出后将Windows根目录中的Client 99se.rcs英文菜单保存起来，然后将附带光盘中的Client 99se.rcs复制到Windows根目录下，再启动Protel 99 SE时，即可发现所有菜单命令后均带有中文注释信息。1.3.2 Protel 99/99 SE的启动的启动在Protel 99/99 SE的安装过程中，安装程序SETUP.EXE自动在Windows 95/98桌

21、面上和“开始”菜单内建立Protel 99 SE(Protel 99)的快捷启动方式图标，同时在“开始/程序”快捷菜单内也建立了Protel 99 SE(Protel 99)的快捷启动方式菜单。因此，启动Protel 99/99 SE将非常容易，单击桌面上“开始”菜单内的Protel 99 SE(Protel 99)快捷启动方式或Protel 99 SE(Protel 99)快捷方式菜单内的Protel 99 SE(Protel 99)快捷方式，均可启动Protel 99/99 SE。Protel 99/99 SE启动后的操作界面如图1-2所示。图1-2 Protel 99/99 SE界面单击

22、Protel 99 SE主画面中“File”(文件)菜单下的“New”(新项目)命令，即可创建一个新的设计文件库(.ddb)，如图1-3所示。图1-3 设计文件库单击图1-3中的“Location”标签，即可选择设计文件类型，缺省时用设计数据库文件包，扩展名为.ddb，即项目内所有文件存放在一个设计数据库文件包内，也可以选择Windows系统文件结构，即项目内不同的文件单独存放；还可指定新设计文件(.ddb)的存放路径(缺省时存放在Design Explorer 99 SE目录下的Examples子目录内，如C:Program FilesDesign Explorer 99 SEExample

23、s)和文件名(MyDesign.ddb)。建议通过“Browse”(浏览)按钮选择其他的目录路径(将用户数据文件存放在用户数据盘上特定目录内是一个好的习惯)，并在“Design File Name”文本框内输入新设计数据库的文件名。必要时单击图1-3中的“Password”标签，输入访问该设计数据库(.ddb)文件的密码。输入密码后，再编辑、浏览设计数据库文件时要求输入的密码，这样可有效阻止他人非法浏览、修改该项目内的设计文件。选择设计数据库文件存放路径并输入文件名后，单击“OK”按钮，即可进入Protel 99 SE的设计状态，如图1-4所示。图1-4 创建设计文件库后的界面此时，窗口标题栏

24、显示为“Design Explorer-D:p99test.ddb”(其中D:p99test.ddb就是设计数据库文件所在的目录及文件名)。在Protel 99 SE中的所有设计文件，如原理图文件(.sch)、印制板文件(.pcb)、仿真测试波形文件(.wav)以及各种报表文件等，缺省时均存放在设计数据库文件(Design DataBase)中。.ddb文件实际上是一个文件包，其中既可以包含文件，也可以包含子目录。在“设计文件列表”窗口内，单击设计数据库文件(test.ddb)前的小方块(或直接双击test.ddb)，即可看到设计数据库文件(.ddb)内的文件结构，再单击各文件夹前的小方块即可

25、显示或隐藏文件夹内的文件目录结构，如图1-5所示。图1-5 设计文件库(test.ddb)的结构图1-5中，“Design Team”文件夹内存放了设计队伍(存放在“Members”文件夹内)、文件访问权限(不同设计人员对文件的访问权限存放在“Permission”文件夹内)以及会议记录等项目设计日常管理信息。“Recycle Bin”是设计文件回收站，其作用类似于Windows 95/98桌面上的“回收站”，用于存放删除的设计文件，必要时可以从中恢复。设计文件，如原理图文件、元件清单、模拟仿真波形文件、印制板文件以及各种各样的报表文件等，均存放在“Documents”文件夹内。单击“设计文件

26、管理器”窗口内的“Documents”文件夹或双击工作窗口内的“Documents”标签后，执行“File”菜单下的“New”(创建新文件)命令，将弹出如图1-6所示的新文档(New Document)选择窗口。该文档选择窗列出了Protel 99 SE可以管理、编辑的文件类型，包括Schematic Document(原理图文件)、Schematic Library Document(电原理图元件库文件)、PCB Document(印制板文件)、PCB Library Document(印制板图形库文件)、Spread Sheet Document(Protel 表格文件，类似于电子表格)、

27、Text Document(文本文件)、Waveform Document(波形文件)、Document Folder(文件夹)等。图1-6 新文档选择窗选择相应的文件类型，如“Schematic Document”(原理图文件)，单击“OK”按钮后将生成相应的设计文件，如图1-7所示。此时一般采用缺省文件名作为设计文件名，缺省的原理图文件为Sheet n.sch(n=1,2,3等)；缺省的PCB文件名为PCB.PCB n；缺省的PCB元件封装图文件名为PCBLib n.Lib；缺省的元件电气图形库文件名为SchLib n.Lib。图1-7 系统创建的原理图文件名1.3.3 Protel 99

28、/99 SE中的文件管理中的文件管理在Protel 99/99 SE中，通过“设计文件管理器”可以方便、快捷地管理设计项目中数目庞大的不同类型的设计文件。“设计文件管理器”的使用方法与Windows中“资源管理器”的使用方法完全相同。1.打开设计文件打开设计文件执行“File”菜单下的“Open”命令(或直接单击工具栏内的“打开”按钮)，在如图1-8所示的“Open Design Database”窗口内，在“文件类型”下拉列表窗内选择相应的设计文件类型(如.Ddb)，在文件列表窗内找出并单击待打开的设计文件名(如Design Explorer 99 SEExamples文件夹下的演示文件库Z

29、80 Microprocessor)后，再单击“打开”按钮(或直接双击文件列表窗内的设计文件)，即可打开一个已存在的设计文件库，如图1-9所示。图1-8 打开设计文件库选择窗 图1-9 设计文件库Z80 Microprocessor.Ddb的结构2.列出或隐藏设计文件或文件夹内的目录结构列出或隐藏设计文件或文件夹内的目录结构在“设计文件管理器”窗口内，单击设计文件库前的小方块，即可显示或隐藏设计文件库的目录结构；单击设计文件库内文件夹前的小方块即可显示或隐藏文件夹内的文件目录结构。3.文件切换文件切换在“设计文件管理器”窗口内，直接单击文件夹或文件夹内的设计文件时，即可迅速打开文件夹，或切换到

30、相应设计文件的编辑状态。4.文件删除、改名及复制文件删除、改名及复制为了防止在文件复制、删除、改名等操作过程中改变系统提供的演示文件，不妨先在D盘上创建一个临时文件夹，如D:File Test，然后将C:Program FilesDesign Explorer 99 SEExamplesZ80 Microprocessor.Ddb设计数据文件包复制到D:File Test文件夹内，然后执行“File”(文件)菜单下的“Open”命令，打开D:File TestZ80 Microprocessor.Ddb文件，接着即可进行文件改名、删除、复制等操作。1)删除文件或文件夹下面以删除图1-10窗口内

31、“Surface Mount Revision”文件夹内的“Memory.sch”文件为例，说明文件删除的操作过程：(1)在“设计文件管理器”窗口内，双击“Surface Mount Revision”文件夹下的Memory.sch文件(即先切换到该文件的编辑状态)。(2)执行“File”菜单下的“Close”命令，关闭文件(或将鼠标移到文件名上，单击右键调出快捷菜单，指向并单击其中的“Close”命令关闭文件)。(3)单击“Surface Mount Revision”文件夹，返回图1-10。(4)在如图1-10所示的“文件列表”窗口内，单击Memory.sch图标。(5)执行“File”菜

32、单下的“Delete”命令，确认后即可将Memory.sch文件移到“Recycle Bin”(回收站)内。当文件处于关闭状态时，将鼠标移到需要删除的设计文件上，按鼠标左键不放，直接将文件移到“Recycle Bin”(回收站)文件夹内也可迅速删除。图1-10 设计文件库(.Ddb)内文件夹结构2)永久删除与恢复当需要彻底删除或从回收站内恢复某一文件时，在“设计文件管理器”窗口内，双击“Recycle Bin”(回收站)文件夹，在回收站窗口内，指向并单击目标文件(如图1-11所示)后，再执行“File”菜单下的“Delete”命令将目标文件永久删除；执行“File”菜单下的“Restore”命

33、令将恢复目标文件；执行“File”菜单下的“Empty Recycle Bin”(清空回收站)命令将永久删除回收站内的所有文件。图1-11 回收站3)文件或文件夹改名当文件或文件夹处于关闭状态时，可对设计文件或文件夹进行改名。例如，在图1-11所示窗口内，将鼠标移到“Z80 Processor”文件夹上，单击鼠标右键，指向并执行“Close”(关闭)命令，再将鼠标移到“Z80 Processor”文件夹上，单击鼠标右键，指向并执行“Rename”命令，即可对“Z80 Processor”文件夹进行改名。值得注意的是：在Protel 99状态下，单击设计文件窗口右上角的“关闭”按钮时，将关闭设计

34、数据库文件(即关闭了整个设计数据库内的所有文件)，即窗口右上角“关闭”按钮的功能与“File”菜单下的“Close Design”命令相同。如果只需关闭设计数据库(.ddb)中某一特定设计文件时，只能通过当前编辑器窗口内“File”菜单下的“Close”(关闭)命令关闭当前正在编辑的文件。4)文件复制与搬移复制文件的操作过程如下：(1)在“设计文件管理器”窗口内，单击源文件所在文件夹。(2)在如图1-10所示“文件列表”窗口内，找出并单击待复制的源文件；执行“File”菜单下的“Copy”命令(或将鼠标移到“文件列表”窗口内待复制的源文件图标上，单击右键，指向并单击快捷菜单内的“Copy”命令

35、)。如果执行“File”菜单下的“Cut”(剪贴)命令(或将鼠标移到“文件列表”窗口内待复制的源文件图标上，单击鼠标右键，指向并单击快捷菜单内的“Cut”命令)，则执行粘贴操作后，相当于进行了文件搬移。(3)单击目标文件夹，然后执行“File”菜单下的“Paste”(粘贴)命令，即可将指定文件或文件夹复制到目标文件夹内。使用Protel 99/99 SE进行电子线路设计的流程大致如图1-12所示。1.4 Protel 99/99 SE电子线路设计流程电子线路设计流程 图1-12 使用Protel 99 SE设计电子线路流程1.原理图编辑原理图编辑先进入原理图编辑状态，编辑设计项目的电原理图(图

36、1-12中的A1过程)。如果在编辑原理图的过程中，当某一元件的电气图形符号在Protel 99 SE提供(或已有)的电气符号库中找不到时，则需进入元件电气图形符号编辑状态(图1-12中的A4过程)以制作相应元件的电气图形符号。完成了原理图编辑后，最好(但并非必须)使用原理图编辑器的电气规则检查(ERC)功能对原理图进行ERC检查(图1-12中的A2过程)，找出原理图中可能存在的缺陷。必要时，通过电气仿真功能(图1-12中的A3过程)，对原理图整体或局部单元电路进行电气仿真分析，验证电路功能，获取相应的性能指标(或确定电路中某一元件的参数)。生成元件清单报表文件(图1-12中的A5过程)，为系统

37、元器件采购、工程预决算提供依据；生成网络表文件，为PCB设计结束后的网络表比较提供依据。2.设计设计PCB板板原理图编辑结束后，就可以进入PCB设计阶段(图1-12中的B1过程)。如果在PCB设计过程中，当某一元件的封装图在Protel 99 SE提供(或已有)的元件封装图库中找不到时，则需进入元件封装图编辑状态(图1-12中的B5过程)以制作相应元件的封装图。PCB设计结束后，最好使用PCB编辑器中的设计规则检查功能(图1-12中的B2过程)，对PCB进行检查，以确认是否存在与设计规则相抵触的错误。必要时，从PCB文件中抽取网络表文件，并与原理图网络表文件进行比较(图1-12中的B3过程)，

38、确认PCB与原理图元件电气连接关系的一致性。对于高频电路来说，完成了PCB设计后，必要时通过信号完整性分析功能(图中的B4过程)，验证所设计的PCB的电磁兼容性指标是否达到要求。3.填写填写PCB制作工艺文件制作工艺文件当确认PCB无误后，即可填写PCB制作工艺文件(图1-12中的D1过程)，如指明覆铜板参数(如基板材料、厚度、铜箔厚度)、焊盘处理工艺等。如果系统中存在PLD器件，则可进入PLD仿真操作(图1-12中的C1过程)，生成PLD烧录文件。第2章 电原理图编辑2.1 电原理图的概念及绘制规则电原理图的概念及绘制规则2.2 Protel 99 SE原理图编辑器原理图编辑器(SCH)的启

39、动及的启动及界面认识界面认识2.3 电原理图绘制电原理图绘制2.4 利用画图工具添加说明性图形和文字利用画图工具添加说明性图形和文字2.5 原理图编辑技巧原理图编辑技巧2.6 元件自动编号元件自动编号2.7 原理图的电气检查原理图的电气检查2.8 存盘及文件管理存盘及文件管理2.9 原理图的打印原理图的打印2.10 报表建立与输出报表建立与输出2.11 电路编辑举例电路编辑举例2.12 元件电气图形符号编辑与创建元件电气图形符号编辑与创建2.13 创建自己的图纸文件创建自己的图纸文件2.14 原理图操作技巧原理图操作技巧电原理图编辑是电子线路CAD最基本的功能，也是电子线路CAD的基础，因为从

40、电原理图编辑器中提取的网络表文件是印制板设计过程中自动布局、自动布线的依据，同时电原理图也是电路性能仿真测试的前提。因此，电原理图的编辑操作是电路CAD软件最基本的操作，用户必须熟练掌握。本章通过一个简单实例介绍电原理图的概念以及在Protel 99 SE SCH编辑器中输入、编辑、检查、打印电原理图的基本知识。1.电原理图的概念电原理图的概念所谓电原理图，就是使用电子元器件的电气图形符号以及绘制电原理图所需的导线、总线等示意性绘图工具来描述电路系统中各元器件之间的电气连接关系的一种符号化、图形化的语言。2.1 电原理图的概念及绘制规则电原理图的概念及绘制规则 图2-1 电原理图图2-1是大家

41、非常熟悉的单管放大电路的电原理图，它由四个电阻、三个电容和一个NPN型三极管组成，图中使用了导线、电气节点、接地符号、电源符号+VCC四种绘图工具将电阻、电容、三极管等元器件的电气图形符号连接在一起。既然电原理图是一种图形化、符号化的语言，那么在电原理图中使用的电气图形符号必须是当时某一地区或全世界范围内电气、电子工程技术人员所接受的、通用的图形符号，以便进行技术协作和交流，这就涉及到元器件电气图形符号的标准和电原理图绘制规则问题。附录中摘录了1985年国家标准局制定的电气图用图形符号(即GB 472885)中常见的元器件电气图形符号及绘制规则。在Protel 99 SE中，所有元器件的电气图

42、形符号均存放在Design Explorer 99 SELibrary Sch子目录下不同设计数据库文件(.ddb)内。DDB(Design Data Book)文件实际上是元件库文件包，在DDB元件库文件内可能包含一个或多个.Lib库文件，例如在仿真测试用元件电气图形符号SIM.ddb元件库文件包内就包含了28个.Lib电气图形符号库文件；而分立元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、电位器等元器件的电气图形符号存放在Miscellaneous Devices.ddb 元件库文件中；集成电路芯片按制造商分类分别存放在各自公司相应的数据库文件(.ddb)包内。例如，AMD公司生产的集成电路芯

43、片的电气图形符号就分类存放在如下数据库文件包内：AMD Analog.ddbAMD公司模拟元件的电气图形符号库AMD Asic.ddbAMD公司特殊功能元件的电气图形符号库AMD Converter.ddbAMD公司转换器件的电气图形符号库AMD Interface.ddbAMD公司接口器件的电气图形符号库AMD Logic.ddbAMD公司数字逻辑电路芯片的电气图形符号库AMD Memory.ddbAMD公司存储器芯片的电气图形符号库AMD Microcontroller.ddbAMD公司微控制器芯片的电气图形符号库AMD Miscellaneous.ddbAMD公司混合器件的电气图形符号库

44、AMD Peripheral.ddbAMD公司计算机外设器件的电气图形符号库AMD Telecommunication.ddbAMD公司通信器件的电气图形符号库需要说明的是，Protel 99 SE元件库中的电气图形符号并不严格遵守某一特定标准，甚至同一元件具有两种或两种以上的电气图形符号，原因可能是各大公司使用的电气图形符号并不统一。必要时，可用Protel 99 SE提供的元件图形符号编辑器(SchLib)编辑、修改，有关SchLib编辑器的使用方法可参阅本章2.1节“启动元件图形符号编辑器”。此外，在Protel 99 SE中，原理图的绘制规则也与GB 472885的规定有所区别。2.电

45、原理图编辑器电原理图编辑器(SCH)的操作步骤的操作步骤(1)设置SCH编辑器的工作参数(不是必须，可以采用系统缺省的参数工作，尤其是初学者，可以先不急于修改系统工作参数)。(2)选择图纸幅面、标题栏式样、图纸放置方向等(对于初学者来说，也可以先采用缺省设置)。(3)放大绘图区，直到绘图区内呈现大小适中的栅格线为止。(4)在工作区内放置元器件：先放置核心元件的电气图形符号，再放置电路中剩余元件的电气图形符号。(5)调整元件位置。(6)修改、调整元件的标号、型号及其字体大小、位置等。(7)连线，放置电气节点、网络标号以及I/O端口。(8)放置电源及地线符号。(9)运行电气设计规则检查(ERC)，

46、找出原理图中可能存在的缺陷。(10)加注释信息。(11)生成网络表文件(或直接执行PCB更新命令，自动产生一个同名的PCB文件)。(12)打印。2.2.1 原理图编辑器窗口的组成原理图编辑器窗口的组成在图1-6中，选择“Schematic Document”(电原理图)，并单击“OK”按钮确认(或直接双击“Schematic Document”图标)后，在“Documents”文档下自动创建一个以“Sheet n.Sch”作为文件名的原理图文件(但文件名并未确定，处于重命名状态，用户可以直接修改文件名，然后回车或单击鼠标左键确认)，如图2-2所示。2.2 Protel 99 SE原理图编辑器原

47、理图编辑器(SCH)的启动及界面认识的启动及界面认识 图2-2 系统创建的原理图文件名如果不输入文件名就直接回车或单击鼠标左键，则将使用Sheet1.Sch、Sheet2.Sch等作为原理图文件名。在图2-2中，直接双击“设计文件管理器”窗口内“Documents”文件夹下相应的原理图文件名，即可进入电原理图编辑状态，如图2-3所示。图2-3 原理图编辑窗口Protel 99 SE原理图编辑窗口由菜单栏、工具栏、原理图编辑窗口等部分组成，在原理图编辑窗口上还有各种设计文件标签，以方便编辑器、文件之间的切换，其中菜单栏内包含了“File”(文件)、“Edit”(编辑)、“View”(视图)、“P

48、lace”(放置)、“Design”(设计)、“Simulate”(仿真)、“Tools”(工具)、“PLD”(可编程器件)等菜单项，这些菜单命令的用途将在后续操作中逐一介绍。需要指出的是，建立在同一文件夹下的原理图文件，如Sheet1.Sch、Sheet2.Sch彼此之间并不关联，除非按层次电路设计规则来组织同一文件夹内的原理图文件。在Protel 99 SE中，通过“设计文件管理器”(Design Manager)切换文件非常方便，单击工作窗口上的文件标签，即可切换到相应文件的编辑状态。单击“File”菜单下的“Open”命令，将打开另一设计项目。设计项目打开后，设计项目内的所有文件及文件

49、夹均显示在“设计文件管理器”窗口内，单击设计项目内的文件夹即可观察到其中的文件，单击其中的文件即可切换到该文件的编辑状态。进入原理图编辑状态后，“设计文件管理器”窗口内的Explorer标签右侧还将出现原理图编辑器标签，如图2-3中的“Browse Sch”。单击“Browse Sch”标签，再不断单击主工具栏内的(“放大”)、(“缩小”)按钮(或直接单击键盘上的Page Up、Page Down键放大、缩小原理图编辑区)，直到原理图编辑区内出现大小适中的可视“栅格线”，以便操作，如图2-4所示。图2-4 放大了的原理图编辑区和Windows 应用程序(如“Word”)类似，在电原理图编辑过程

50、中，除了可以使用菜单命令操作外，Protel 99 SE也将一系列常用的菜单命令以工具按钮形式罗列在“工具栏”内，用鼠标单击“工具栏”上的某一“工具”按钮，即可执行相应的操作。因此，在编辑电原理图操作过程中，使用工具栏内“工具”操作比使用菜单命令操作更方便、快捷。SCH编辑器提供了多种“工具栏”或“工具窗”，缺省时仅打开主工具栏(Main Tools)、画线(Wiring Tools)工具栏、画图(Drawing Tools)工具栏，需要时可通过“View”菜单下的“Toolbars”命令打开或关闭其他的工具栏，如“Power Object”(电源工具)、“Digital Objects”(数