2022年AD转换电路的PCB板图设计 .pdf

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1、1 合 肥 学 院课 程 设 计 报 告题 目： A/D 转换电路的 PCB 板图设计系 别：_电子信息与电气工程系专 业：_ 通信工程 _ 班 级：通信（ 2）班_ 学 号：_1005071013_姓 名：_ 徐燕_ 导 师：_ 张大敏 _ 成 绩：_ 2012 年 09 月 18 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 2 课程设计任务书设计题目A/D 转换电路的 PCB板图设计设计类型应用型导师姓名张大敏主要内

2、容及目标 完成 A/D 转换电路原理图及其PCB 板图的设计； 完成整流稳压电路仿真图设计，并对其进行仿真，输出几个节点的电压信号；具有的设计条件计算机及 protel 99se软件。计划学生数及任务任务： 绘制 A/D 转换电路原理图； 电路原理图元器件库的设计； PCB板图设计； PCB板图封装库设计 根据提供的电路仿真图进行仿真；计划设计进程1、从接题开始收集资料、准备设计2、第 1 周学习电路原理图的绘制及PCB板图制作方法；3、第 2 周完成设计任务，同时编写设计报告；参考文献1、 Protel 99 SE电路原理图与 PCB设计及仿真，机械工业出版社，作者：清源科技2、 电路设计与

3、制版protel99高级应用，老虎 工作室 赵晶编著，人民邮电出版社3、 protel电路原理图与 pcb 设计 108例 ，李华嵩编著，中国青年出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - 3 目录一、Protel99SE 简介 . 4二、实验主要内容 . . 5三、实验过程 . . 53.1 原理图设计 . 5 (1)启动原理图设计服务器. 5(2) 设置设计环境 . 6(3) 装入所需的元件库 . 6 (4)放置

4、元件及布线 . 73.2 原件库设计 . 83.3PCB板图及封装库设计 . 93.3.1 封装库设计. 93.3.2PCB 板规划 . 93.3.3 元件的封装. 10 3.3.4 络表生成 / 载入 . 10 3.3.5PCB 板图 . 11 四、小结 . . 14 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 16 页 - - - - - - - - - 4 A/D 转换电路的PCB 板设计一、 Protel99SE 简介EDA 技术就是以计算机为工具，设计者在E

5、DA 软件平台上，用硬件描述语言VHDL 完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、 逻辑映射和编程下载等工作。EDA 技术的出现， 极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。EDA 技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机的电路设计方法。EDA 技术的发展和推广极大的推动了电子产业的发展。掌握EDA 技术是电子工程师就业的基本条件之一。基于PCB 的电路设计是EDA技术的重要内容，Protel 软件是实现基于PCB 设计的一个杰出工具。Protel99SE 软件主要包含以下几个模块

6、：原理图设计软件、电路板设计软件、用于PCB 自动布线的Protel 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 16 页 - - - - - - - - - 5 Advanced Route 99SE 、可编程逻辑器件设计的Protel Advanced PLD 、用于电路仿真的Advanced SIM 和用于信号完整分析的Advanced integrity ，其基本功能满足了一般用户的需求，对于初学者来说，软件容易上手、成本低。二、实验主要内容本次实验我们使用P

7、roter99SE 将 A/D 转换电路制作成PCB 板和仿真电路设计。A/D 转换电路制作成PCB 板其步骤有： 环境设计、 创建 schematic Document 文件画出原理图， 检验原理图、 生成网表， 建立 PCB Document 文件载入网表、封装，元件布局、手动布线、电气检查、输出打印，结束。三、实验过程3.1 原理图设计(1)启动原理图设计服务器进入 Protel 99 SE ，创建一个数据库，执行菜单File 菜单上的New 命令，系统会弹出一个界面，由于在机房里计算机中只有F 盘没有还原，故都保存在此盘中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

8、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 16 页 - - - - - - - - - 6 (2)设置设计环境设置环境包括设置个点大小和类型、光标类型等。一般大多数参数均可用系统默认值，设置之后无需修改。可在Tools 下拉菜单的Preferences 选项中进行环境设置。(3)装入所需的元件库在设计管理器中选择Browse SCH 页面，在Browse 区域中的下拉框中选择Library ，然后单击ADD/Remove 按钮，在弹出的窗口中寻找Protel 99 SE 子目录，在该目录中选择Library SCH 路径，在元

9、件库列表中选择所需的元件库，常见元件库Protel DOS Schematic Libraries.ddb ；Sim.ddb，单击 ADD 按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 16 页 - - - - - - - - - 7 (4)放置元件及布线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。接着利用Protel 99 SE 提供的

10、各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件进行排列好，以便后面生成PCB 板地美观， 以及可以及时有效的发现错误。原理图如下：A/D 转换电路制原理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 16 页 - - - - - - - - - 8 3.2 原件库设计设计步骤：原理图中大部分元件都可以在元件库里找到，直接添加，但是有些元件在元件库中是找不到的，这就需要自己绘制。 下面以我们老师给我们的A/D 转换图中在元件库里找不到的元件的绘制进行元件图的绘制和添加，新建如图

11、文件：通过工具框绘制元件如下图：重命名后保存即可。回到原理图绘制界面，按以上步骤加载自定义的元件库，就可以找到刚才绘制的元件。具体步骤如下：1 在工程下建立菜单栏File 里新建 schlib1.Lib 2 打开新建的schlib1.Lib ，利用工具画出如下图所示的图3 保存元件用Tools-Rename Commponent 保存元件，元件名为DIP，当使用要DIPdd Remove 就可到此元件，然后进行和其他原件一起组装使用即可。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

12、 8 页，共 16 页 - - - - - - - - - 9 4元 件 图3.3PCB 板图及封装库设计3.3.1 封装库设计由于上文提到了元件DIP 在封装库中没有其所需的封装我们需创建一个封装DIP。以便在后面的过程生成PCB 所用。设计步骤：1 建立文件 PCB Libray Document文件。2 在 top overlay 层画上边框。一般都是在top overlay 层画上边框，可以以原点为（0 0）的进行画图，比较容易，如果不在原点，可以通过计算画出其长度和大小。3 保存封装名为与我们老师所给个一致就可以了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

13、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 16 页 - - - - - - - - - 10 3.3.2PCB板规划设计好的元件需要放入PCB 板中，所以我们需要规划一个大小适合的PCB 板来盛放这些元件。设计步骤：1 建立文件 PCB Libray文件并打开。2 设置好原点，在keepoutlayer 画出边框大小为四个小方格。一定要在keepoutlayer 的环境中进行，不然以后排线和布局就无法正确的完成3.3.3 元件的封装1.元件的封装是生成pcb 过程中必须要完成的一项工作，首先打开常见元件的封装名2.对于元件的属性找到

14、相应的封装，然后载入。3.3.4 络表生成 /载入1网表生成：PCB 板规划完成后，我们需要在入网表（.NET文件），网表在原理图做好时可以通过Design-Netlist creation 命令来生成。如图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 16 页 - - - - - - - - - 11 网络表文件图3 网络表载入： 生成网络表之后我们就可以在PCB 文件中载入它了， 使用 Design-load Nets-Execute来载入元件封装。3.3.5PC

15、B板图根据上面设计的电路确定电路板的物理尺寸及电气边界。步骤如下：1.进入 PCB 设计编辑器，单击编辑区下方的Keep Out Layer ，将当前工作层设置为Keep Out Layer ，如图所示。该层为禁止布线层，一般用于设置电路板的边界。执行菜单命令Place/Keepout/Track ，绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options ，在“ Signal Lager”中选择 Bottom Lager ，把电路板定义为单面板。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

16、 - 第 11 页，共 16 页 - - - - - - - - - 12 2.执行命令Design/Load Nets, 显示如下图所示的“Load/Forward Annotate Netlist”对话框。单击Browse 按钮，打开 “Select” 对话框。在其中选择上面准备好的sheet1 netlist 文件。若显示以上结果， 则表示加载sheet1 netlist 无误，否则必须修改原理图，并且必须重新生成sheet1 netlist 后重复上述步骤。确认没有错误信息后，单击 Execute 按钮，加载sheet1 netlist 与元件到电路板上。3.元件后， 我们可以把元件拖

17、入边框之中并排列元件位置，排列好后再手工调整一下使得PCB 板更加美观。4.布好后就可以布线了，利用工具栏中的工具进行手动连接各器件之间的导线，导线之间尽量避免交叉，手动连线的时间比较长，所以要细心进行。5.PCB 生成图如下所示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - 13 PCB生成图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

18、 - - - - - - 第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - 14 3D效果图四、小结在两个星期的EDA 实训中，我自己学到了很多的知识，不仅是动手能力还是接受问题的能力都有了一个比较大的提高，在做实验的过程中当然也遇到了许多的问题。在实训中我对这门以计算机为主体的课程有了一个比较深刻的理解。EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面，几乎所有理工名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 16 页 - -

19、- - - - - - - 15 科（特别是电子信息）类的高校都开设了EDA 课程。科 研 方 面 主 要 利 用 电 路 仿 真 工 具 进 行 电 路 设 计 与 仿 真 ； 利 用 虚 拟 仪 器 进 行 产 品 测 试 ； 将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中；从事PCB 设计和ASIC 设计等。从应用领域来看，EDA技术已经渗透到各行各业，如上文所说，包括在机械、电子、通信、航空航航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA 应用。另外，EDA 软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑

20、装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。在学习的工程中我也遇到了很多的问题和困难，下面就我遇到的问题我做个简单的罗列。在刚开始的学习过程中，由于英语不好，工具栏上面很多的东西都不能应用。在画电路图的过程中依然会有很多的问题，最主要的是找器件的问题，很多器件不知道它的全名所以很难找到。在 PCB 中，一开始没有用keepoutlayer 进行画个方格，而是随便画的，最后导致自动布线，自动布局没法正确的完成。在自己画器件的过程中有很多的工具不会用，画好了也是稀里糊涂的将其添加到PCB 里面去了， 具体是如何添加进去的感觉不太清楚。而且老师只教我们手动布局和排线，实际我觉得自动布局跟排线

21、很省时间和精力。不过，手动布局跟排线比自动布局和排线美观的多。在两个星期的实训中，老师教会了我很多知识，特别是老师教会了我应该怎么的去学习，在此非常感谢老师在我实训的期间给我的帮助和鼓励，谢谢老师，您辛苦了。参考文献：1、 Protel 99 SE电路原理图与 PCB设计及仿真，机械工业出版社，作者：清源科技2、 电路设计与制版Protel99高级应用，老虎 工作室 赵晶编著，人民邮电出版社3、 Protel电路原理图与 PCB 设计 108例 ，李华嵩编著，中国青年出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - 16 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - -