电子实习二――电路设计protel99se

Protel印刷电路板设计制作概述Protel概述Protel99SE原理图设计快速入门原理图的后处理网络表文件的生成印刷电路板（PCB）设计快速入门如何提高印制电路板设计的可靠性PCB设计工程注意事项Protel概述Protel的发展演变随着计算机业的发展，从80年代中期计算机应用进入各个领域。在这种背景下，87、88年由美国ACCELTechnologiesInc推出了第一个应用于电子线路设计软件包——TANGO，这个软件包开创了电子设计自动化（EDA）的先河。这个软件包现在看来比较简陋，但在当时给电子线路设计带来了设计方法和方式的革命，人们纷纷开始用计算机来设计电子线路，直到今天在国内许多科研单位还在使用这个软件包。随着电子业的飞速发展，TANGO日益显示出其不适应时代发展需要的弱点。为了适应科学技术的发展，ProtelTechnology公司以其强大的研发能力推出了ProtelForDos作为TANGO的升级版本，从此Protel这个名字在业内日益响亮。八十年代末，Windows系统开始日益流行，许多应用软件也纷纷开始支持Windows操作系统。Protel也不例外，相继推出了ProtelForWindows1.0、ProtelForWindows1.5等版本。这些版本的可视化功能给用户设计电子线路带来了很大的方便，设计者再也不用记一些繁琐的命令，也让用户体会到资源共享的乐趣。Protel概述Protel的发展演变九十年代中，Win95开始出现，Protel也紧跟潮流，推出了基于Win95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新颖的主从式结构，但在自动布线方面却没有什么出众的表现。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型软件不太稳定。98年，Prote公司推出了给人全新感觉的Proel98。Protel98以其出众的自动布线能力获得了业内人士的一直好评。99年，Protel公司又推出了最新一代的电子线路设计系统——Protel99。在Protel99中加入了许多全新的特色。Protel概述Protel的组成包括原理图设计系统、印刷电路板设计系统、信号模拟仿真系统、可编程逻辑设计系统、Protel99内置编辑器。原理图设计系统是用于原理图设计的AdvancedSchematic系统。这部分包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch以及用于修改、生成零件的零件库编辑器SchLib。印刷电路板设计系统是用于电路板设计的AdvancedPCB。这部分包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器PCBLib。信号模拟仿真系统是用于原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5系统。可编程逻辑设计系统是集成于原理图设计系统的PLD设计系统。Protel99内置编辑器包括用于显示、编辑文本的文本编辑器Text和用于显示、编辑电子表格的电子表格编辑器Spread。文件类型CAM输出配置印制电路板印制电路板库印制电路板打印电路原理图电路原理库文件表格文件文本文件波型文件新文件夹Protel概述Protel的主要特色Protel99是基于Win95/WinNT/Win98/Win2000的纯32位电路设计制版系统。Protel99提供了一个集成的设计环境，包括了原理图设计和PCB布线工具，集成的设计文档管理，支持通过网络进行工作组协同设计功能。其Protel99的主要特性如下：(1)Protel99系统针对WindowsNT4/9X作了纯32位代码优化，使得Protel99设计系统运行稳定而且高效。(2)SmartTool（智能工具）技术将所有的设计工具集成在单一的设计环境中。(3)SmartDoc（智能文档）技术将所有的设计数据文件储存在单一的设计数据库中，用设计管理器来统一管理。设计数据库以.ddb为后缀方式，在设计管理器中统一管理。使用设计管理器统一管理的文档是在Protel99中新提出来的，以前版本中没有。(4)SmartTeam（智能工作组）技术能让多个设计者通过网络安全地对同一设计进行单独设计，再通过工作组管理功能将各个部分集成到设计管理器中。Protel概述Protel的主要特色(5)PCB自动布线规则条件的复合选项极大的方便了布线规则的设计。(6)用在线规则检查功能支持集成的规则驱动PCB布线。(7)继承的PCB自动布线系统最新的使用了人工智能技术，如人工神经网络、模糊专家系统、模糊理论和模糊神经网络等技术，即使对于很复杂的电路板其布线结果也能达到专家级的水平。(8)对印刷电路板设计时的自动布局采用两种不同的布局方式，即ClusterPlacer（组群式）和基于统计方式（StatisticalPlacer）。在以前版本中只提供了基于统计方式的布局。(9)Protel99新增加了自动布局规则设计功能，Placement标签页是在Protel99中新增加的，用来设置自动布局规则。(10)增强的交互式布局和布线模式，包括“Push-and-shove”（推挤）。(11)电路板信号完整性规则设计和检查功能可以检测出潜在的阻抗匹配、信号传播延时和信号过载等问题。SignalIntegrity标签页也是在Protel99中新增加的，用来进行信号完整性的有关规则设计。(12)零件封装类生成器的引入改进了零件封装的管理功能。Protel概述Protel的主要特色(13)广泛的集成向导功能引导设计人员完成复杂的工作。(14)原理图到印刷电路板的更新功能加强了Sch和PCB之间的联系。(15)完全支持制版输出和电路板数控加工代码文件生成。(16)可以通过ProtelLibraryDevelopmentCenter升级广泛的器件库。(17)可以用标准或者用户自定义模板来生成新的原理图文件。(18)集成的原理图设计系统收集了超过60000元器件。(19)通过完整的SPICE3f5仿真系统可以在原理图中直接进行信号仿真。(20)可以选择超过60中工业标准计算机电路板布线模板或者用户可以自己生成一个电路板模板。(21)Protel99开放的文档功能使得用户通过API调用方式进行三次开发。(22)集成的（Macro）宏编程功能支持使用ClientBasic编程语言。Protel99SE原理图设计电路板设计步骤一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。1.电路原理图的设计电路原理图的设计主要是PROTEL99的原理图设计系统（AdvancedSchematic）来绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用PROTEL99所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。2.产生网络表网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间的一座桥梁，它是电路板自动布线的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来。3.印制电路板的设计印制电路板的设计主要是针对PROTEL99的另外一个重要的部分PCB制作而言的，在这个过程中，我们借助PROTEL99提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成PCB制作工作。Protel99SE原理图设计电路原理图的设计过程（1）设计图纸大小。进入Protel99/Schematic后，首先要构思好零件图，设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。（2）设置Protel99/Schematic设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值。（3）放置零件。用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。（4）原理图布线。利用Protel99/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。（5）调整线路。将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观。（6）报表输出通过Protel99/Schematic提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备。（7）文件保存及打印输出最后的步骤是文件保存及打印输出。Protel99SE原理图设计电路原理图的设计流程Protel99SE原理图设计1、启动Protel99Protel99SE原理图设计2、选取菜单File/New来新建一个设计库，出现如下图的对话框。DatabaseFileName处可输入设计库存盘文件名，点击Browse...改变存盘目录。可点击Password选项卡用口令保护设计文件Protel99SE原理图设计出现主设计窗口Protel99SE原理图设计3、选取File/New...打开NewDocument对话框，如下图，选取SchematicDocument建立一个新的原理图文档主介面零件库管理器零件管理器零件显示画图工具栏电路图绘制工具栏状态栏编辑区原理图设计系统设置图纸样本文件－设置图幅步骤1.执行菜单命令Design/Option（或鼠标右键DocumentOptions)2.图纸大小设置（StandardStyle-A)3.设定图纸方向(Orientation-Landscape)4.设置标题栏类型(TitleBlock-Standard)5.设置显示参考边框（ShowReferenceZone）6.设置显示图纸边框（ShowBorder)7.设置边框颜色（Border）和工作区颜色（Sheet）8.设置图纸栅格（Grids）9.设置自动寻找电气节点（ElectricalGrid）10.更改系统字型（ChangeSystemFont）图纸规格公制：A0（最大）、A1、A2、A3、A4（最小）英制：A（最小）、B、C、D、E（最大）Orcad图纸：OrcadA、OrcadB…OrcadE其他：Letter、Legal、Tabloid原理图设计系统设置图纸样本文件－设置文件信息对话框1.设置公司或单位名称Organization2.设置地址3.设置原理图编号4.文件的其它信息标题Title编号No.版本号Revision原理图设计系统在工作平面上放置元件1.利用元件库管理浏览器（ComponentLibraryBrowser）放置元件2.利用菜单命令放置元件下拉菜单命令Place/Part3.元件的位置调整4.元件属性的编辑5.元件的删除Edit/Delete，Del,Ctrl+Del原理图设计系统绘制电路原理图1.绘制工具（WiringTool）及方法2.绘制电路工具的打开与关闭通过View/Toolbars/WiringTools或VbW3.画导线（Wire）Place/WireSpace键变线角度4.电源及接地符号（PowerPort）Place/PowerPort5.制作电路的I/O端口(Port)Place/Port6.设置网络标号（NetLabel）Place/NetLabel7.画总线（Bus）Place/Bus8.画总线分支（BusEntry）Place/BusEntry9.放置元件（Part）Place/Part10.放置线路节点（Junction）Place/Junction非电气对象电气对象电气对象与非电气对象电路绘制栏与绘画工具栏画方块电路图方块电路出入口放置电路端口放置电路接点忽略ERC检查放置PCB布线指示画矩形画圆角矩形画椭圆画馅饼图放置图片阵列式放置画导线画总线画总线分支线放置网络标号放置电源及接地放置元件画直线画多边形画椭圆弧画曲线放置单行注释放置文字区块显示文档管理器放大显示保存文档放置交叉探测点恢复取消的操作主工具栏介绍移动选中对象打开/关闭绘制电路运行仿真减少元件库取消操作打印文档层次图切换缩小显示粘贴打开/关闭绘制图形仿真分析设置增加元件库增加元件的单元号取消全部选择打开文档激活帮助选择区域内对象将整个文档显示在窗口剪切原理图设计系统原理图文件的管理1.新建原理图文件File/New2.打开原理