正负电源电路原理图设计.pdf

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1、 目 录 第 1 章 Protel 99 SE 软件的认识及操作基础.错误!未定1.1 Protel 99 SE 软件的启动与设计数据库的建立.1.1.1 Protel 99 SE 软件的启动.1.1.2 设计数据库文件的建立.第 2 章 正负电源电路原理图设计.2.1 启动 Protel 99 SE 原理图编辑器.2.2 正负电源电路原理图设计.2.2.1 新建一个原理图文档.2.2.2 设置图纸尺寸.2.2.3 加载原理图元件库.2.2.4 放置元件.2.2.5 调整元器件布局位置.第 3 章 报表文件的生成与原理图输出.3.1 网络表的生成.3.1.1 从原理图产生网络表.第 4 章 制

2、作 PCB 板.错误!未定4.1.1 创建 PCB 文档.4.1.2 直接装入网络表文件.错误!未定4.1.3 自动布线.4.1.4 3D 预览 参考文献.1 Protel 99 SE 软件的认识及操作基础 1.1 Protel 99 SE 软件的启动与设计数据库的建立 1.1.1 Protel 99 SE 软件的启动 启动 Protel 99 SE 常用的方法：启动 Protel 99 SE（双击桌面上的 Protel 99 SE快捷图标进入 99 SE 设计环境）1.1.2 设计数据库文件的建立 在 Protel 99 SE中，所有的设计文件都集成在一个单一的设计数据库中，这个设计数据库类

3、似于一座大厦，所有的设计工作都要在这座大厦中进行，所有的设计文件也都保存在这座大厦中。设计完成，软件关闭后我们看到的仅仅是以xxx.ddb 为扩展名的一个图标（如，即设计数据库文件），就类似于站在大厦的外面只看到这座大厦的轮廓，而看不见大厦中存放的东西，只有打开设计数据库（进入大厦）才能看见所设计的文件内容。在图 1-1 中，执行 FileNew ，屏幕弹出图1-2 所示的对话框，建立新的设计数据库。新建设计数据库对话框的具体设置内容如下：1.Design Storage Type（设计保存类型）用鼠标左键单击其下拉菜单按钮，包括两个类型选项：MS Access Database：设计过程中的

4、全部文件都存储在单一的数据库中，即所有的原理图、PCB 文件、网络表、报表文件等都存在一个 xxx.ddb 文件中，在资源管理器中只能看到唯一的xxx.ddb文件。Windows File System：在对话框底部指定的硬盘位置建立一个设计数据库的文件夹，所有文件被保存在文件夹中。可以直接在资源管理器中对数据库中的设计文件，如原理图、PCB 文件等进行复制、粘贴等操作。这种设计数据库的存储类型，可以方便在硬盘对数据库内部的文件进行操作，但不支持Design Team（设计组）特性。选择 MS Access Database类型（Protel 99 SE软件数据默认保存类型），界面如 1-2

5、图所示，对话框有Location和 Password两个选项卡；选择 Windows File System 类型，界面如图 1-3 所示，对话框没有 Password 选项卡。系统在默认状态下，选择 MS Access Database保存类型。注：本书所有设计均对应于MS Access Database类型的设计数据库。图 1-2 新建设计数据库对话框(MS Access Database 保存类型)数据库文件保存的路径 数据库文件 名称 设计保存类型 2Database File Name（数据库文件名）在 Database File Name 文本框中输入设计数据库的文件名。系统默认名

6、称为“MyDesign.ddb”。3.Database Location（数据库文件的保存路径）在该栏的左下方，显示出保存该设计数据库的默认路径。如果要改变默认的路径，单击【Browse】按钮，弹出如图 1-4 所示的文件保存对话框。单击“保存在”下拉列表框的按钮来选择路径；在“文件名”文本框中输入设计数据库的名称；最后单击【保存】按钮，设计数据库文件就保存在设计者规定的路径下了。图1-4 保存文件对话框 2.正负电源电路原理图设计 2.1 启动 Protel 99 SE 原理图编辑器 新建一个设计数据库文件，双击打开 Documents 文件夹，原理图文件放在该文件夹中。在 Document

7、s 文件夹窗口的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择 New 系统弹出 New Document 对话框，如图 2-1 所示，在对话框中选择（Schematic Document）图标，单击【Ok】按钮（或双击 Schematic Document 图标），则系统建立了一个默认的文件名为 Sheet1.Sch 原理图文件，如图 2-2 所示。其中.Sch 是原理图文件的扩展名，Sheet1 是系统默认的主文件名。此时可对原理图文件进行重命名，并双击 Sheet1.Sch。如图 2-3 图 2-1New Document 对话框 图 2-2 新建原理图文件 2.2 正负电源原理图绘制 图

8、2-7 所示“正负电源电路”。2.2.1 加载原理图元件库 绘制原理图最重要的是放置元件符号。Protel 99 SE 原理图的元件符号都分门别类地存放在不同的原理图元件库中。原理图元件库简介 原理图元件库的扩展名是.ddb。此.ddb 文件是一个容器，它可以包含一个或几个具体的元件库，这些包含在.ddb 文件中的具体元件库的扩展名是.Lib。图 2-7 中元件属性如 2-8 表所示。元件列表 Designator Part Type Footprint D1、D2 1N4736 DIODE-0.4 Q1 2N3904 TO220V Q2 2N3906 TO220V C1、C2 100uF R

9、B-.3/.6 C3、C4 100uF RB-.3/.6 R2、R4 500 AXIAL0.4 R1、R3 680 AXIAL0.4 D3 BRIDGE FLY-4 J1、J2 CON3 SIP-3 2.2.2 放置元件 按两下 P 键(在英文输入状态下)，系统弹出图 2-9 Place Part（放置元件）对话框。在对话框中依次输入 R1 元件的各属性值后，单击【Ok】按钮。光标变成十字形，且元件符号处于浮动状态，随十字光标的移动而移动，如图2-10所示。在元件处于浮动状态时，可按空格键旋转元件的方向、按X 键使元件水平翻转、按Y 键使元件垂直翻转。按Page Up、Page Down键放大

10、或缩小画面的显示状态。调整好元件方向后，单击鼠标左键放置元件，如图2-11所示。系统继续弹出图 2-9 Place Part（放置元件）对话框，重复上述步骤，放置其他元件，或单击【Cancel】按钮，退出放置状态。图 2-9 Place Part 对话框 元件在元件库中的名称 元件在原理图中的标号 元件标示值或类别 元件封装形式 在元件库中浏览元件 图 2-10 处于浮动状态的元件符号 图 2-11 放置好的元件符号 图 2-9 放置好元件图 如果元件名不知道，可在图2-9 Place Part对话框中单击【Browse】按钮，弹出图2-12所示Browse Libraries（浏览元件库）对

11、话框。2.2.3 调整元器件布局位置(1)调整元件布局及元件标号、标注的位置及方向 元件全部调入原理图后，元件放置的位置及方向，元件间的间距、元件标号和标注的位置等各项要调 整完美，以利于连线。调整方法如下：图2-12Browse Libraries（浏览元件库）对话框 1）移动对象 执行菜单命令 EditMoveMove，如图 2-13 所示，光标变成十字形。在要移动的对象上单击鼠标左键，则该对象随着光标移动。在适当的位置单击鼠标左键，完成了对象的移动操作。2)拖动对象 在需要移动的对象上按住鼠标左键并拖动，或执行菜单命令EditMoveDrag，光标变成十字形，将 光标移到要移动的对象上，

12、单击鼠标左键，则该对象随着光标移动。单击右键结束操作，以便更好的调整对象的位置。3）改变方向 在元件、元件标号或标注上按住鼠标左键，再按空格键旋转、按 X 键水平翻转或按Y 键垂直翻转。4)删除元件 在放置元件过程中，有时需要删除多余的元件。在元件上单击鼠标左键，使元件周围出现虚线框，即元件处于聚焦状态，如图2-14 所示，按 Delete 键，即可删除。对于其他放置对象（如导线、电源符号等），也可按此方法进行删除。调整位置后的元件如图 2-15 所示。图 2-14 元件聚焦 图 2-13 移动对象操作 图 2-15 调整位置后的元件 2.2.4 元件清单列表 3.报表文件的生成与原理图输出

13、3.1.1 网络表的生成 在根据原理图产生的各种报表中，以网络表最为重要。3.1.2 从原理图产生网络表 操作步骤：（1）打开原理图文件。执行菜单命令 DesignCreate Netlist，系统弹出 Netlist Creation 网络表设置对话框，如图 3-1 所示。该“Preferences”和“Trace Options”两个选项。（2）“Trace Options”选项 单击 Trace Options，出现如图 3-2 所示的对话框。一般可采设置将产生网络表的过程记录下来，并存入.tng跟踪记录文件中 设置在分解电路之前就产生网络表 设置在分解打开的绘图页后才产生网络表 设置在

14、分解整个项目后才产生网络表 设置生成的跟踪文件是否包含网络的合并信息 图 3-2 Trace Options 选项 用系统默认设置。设置好后，单击【Ok】按钮，系统自动产生网络表文件，如图3-3 所示 图 3-3 所示正负电源电路网络表的生成 4.制作 PCB 板 4.1.1 创建 PCB 文档(1)建立一个设计数据库，命名为“正负电源电路.ddb”（注意数据库存储路径）；创建 PCB 文档，并命名称为“正负电源电路.PCB”。如图 4-1 单击 Documents 中右击 new 建立 PCB.图 4-1 建立 PCB 模板(2)在 Wizards 中单击 printed circuit b

15、oard wizard,单击 OK.如图 4-2 图 4-2 PCB 模板 单击底下 next 将 PCB 板的宽度和长度设为 3000 mil x2000 mil。如图 4-3.如图 4-4 图 4-3 建立 PCB 模板的宽度和长度 图 4-4 PCB 板的宽和长 最后单击 Finish.图 4-5 完成 PCB 板子的新建 4.1.2 直接装入网络表文件 操作步骤如下：(1)选择主菜单 DesignLoad Nets如下图 4-5 所示。图 4-5 加载网络表命令(2)弹出如图 4-6 所示加载网络表对话框。其中：Delete components not in netlist 选中表示

16、系统将自动删除没有在网络表中的元件，即没有连 接的元件；Updata footprints 选中，表示如果调入的网络表文件中的元件封装和已经存在的元件封装不同，则采用新的元件封装形式，如果不选，则采用原来的封装形式。图 4-6 网络表对话框(3)查找加载网络表，如果在图 4-6 Netlist file 中未出现所要加载的网络表名称，则单击(浏览)按钮，弹出如下图4-7 所示对话框，查找需要加载的网络表名称，如“正负电源电路.NET”，选中并单击【OK】完成。显示顺序编号 显示转换网络表的操作内容 显示错误信息 显示操作状态 编辑电路 板内部网络 单击运行以上网络宏 浏览查找所需网络表 图 4

17、-7 网络表选择对话框(4)单击【OK】，系统将加载选定的网络表，如图 4-8 所示，并进行分析。如果网络表中没有任何错 误信息，可单击【Execute】按钮，装入网络表及元件。如果网络表有错误信息，图 4-8 生成的有错误的网络表宏信息 这时必须认真分析错误列表窗口内的提示信息，找出出错原因，并单击【Cancel】按钮，放弃网络的加载，返回原理图编辑状态，更正后再执行操作，直到信息列表窗内没有错误提示信息为止。4.1.3 自动布局(1)将所有元件进行有顺序的排列并进行自动布线，在工具栏中选 Auto Route,单击 All,如图 4-9 错误信息 图 4-9 自动布线对话框(2)在单击 R

18、oute All，自动布线如图 4-10.图 4-10 自动布线的结果 4.1.4 PCB 板的 3D 预览显示(1)在自动布线的 PCB 板上制双面板。(2)在 toplayer层面单击画图工具，在换到 Bottomlayer 层面上单击画图工具，如图 4-11.图 4-11.正负电源电路 PCB 板布线图 (3)3D 效果显示图 5.心得体会 在这次 protel 软件学习中，虽然实训的时间并不多，但通过实训使自己真正的了解了这个软件，从原来的一点都不懂到现在的渐渐熟悉。感觉自己已完全投入到protel软件的学习与应用中。在这次的课程设计中，自己上网查找了许多资料，也到图书馆借阅了一些关于

19、 protel 的书籍，并通过边看书边操作的方法对protel的操作方法进行了熟练。找到电路之后，接下来就是开始用Protel画原理图，仿真以及制作 PCB 板了。在绘制电路图中，由于开始没有用仿真库里的元件进行绘制，因此在电路仿真时出现了问题。后来通过询问同学才知道，最好在绘制仿真电路图时是用仿真元件库里的元件，这样有利于仿真。通过重新绘制电路，最后终于可以仿真了。仿真完后，就开始对电路图做 PCB 印制板。绘制完电路，生成网络表之后，我就开始做PCB，可是在做PCB 时又出现了新的问题，在加载网络表时，由于封装没有做好，导致了很多错误，因此我在提示下开始对错误进行修改。有一个问题修改了好多

20、次，可是总是出问题。最后才知道在protel封装库中数学芯片的封装号为DIODE0.4 可是默认的是 DIODE-0.4。经过一番的修改最后终于成功了，感觉很有收获。总的来说这次的课程设计收获颇丰，经过这一门课的学习，我们对 PCB 板的设计制造过程有了一定的了解。同时也为以后在专业技术上的应用打下了一定的基础。6.参考文献(1)王玉连 零起步轻松学Protel 99 SE电路设计 人名邮电出版社(2)张玉莲.电子 CAD（Protel99SE）实训指导书【M】.西安：西安电子科技大学出版社，2007(3)郭勇.EAD 技术基础【M】.2 版.北京：机械工业出版社，2007(4)Protel 99 SE 电路原理图与 PCB 设计及仿真，机械工业出版社。