多通道混频器电路的Protel_DXP设计

-1-课程设计课程名称电子线路CAD课程设计题目名称调音台电路的ProtelDXP设计学生学院材料与能源学院专业班级13电材1班学号3113007298学生姓名李晋宇指导教师贺春华2015年12月21日-2-广东工业大学课程设计任务书一、课程设计的内容1．用ProtelDXP建立一PCB工程项目。2．层次原理图的总原理图设计。3．各基本模块的原理图设计。4．生成原理图报表（元器件清单、网络表）。5．印刷电路板图绘制（设置PCB环境参数，元器件布局规则设置，元器件布局手工调整；按设计任务书要求完成指定网络的布线宽度设置、其它布线规则、布线参数设置，自动布线，手工调整布线）。6．按设计任务书要求对指定网络进行覆铜。7．建立项目元件库。二、课程设计的要求与数据1．按题目要求，每一位学生独立完成设计全过程。2．采用自上而下的层次原理图设计方法。三、课程设计应完成的工作1．层次原理图的总原理图设计。2．各基本模块的原理图设计。3．印刷电路板图绘制。4．设计报告。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1讲授设计要求、布置设计题目；电路整体规划教1-30212.21上午2层次原理图的总原理图设计宿舍12.213各基本模块原理图设计，生成原理图报表宿舍12.22∽12.244完成元器件布置，印刷电路板绘制，项目元件库的建立宿舍12.25、12.28-3-5老师验收宿舍12.29∽12.306撰写、完成、提交设计报告和电子版图宿舍12.29∽12.31五、应收集的资料及主要参考文献[1]王浩全、傅英明、洪华、龙怀冰.ProtelDXP电路设计与制版实用教程[M].北京：人民邮电出版社，2005.[2]赵建领.Protel电路设计与制版宝典[M].北京：电子工业出版社，2007.[3]唐俊翟、冯军勤、张曜.ProtelDXP应用实例教程[M].北京：冶金工业出版社，2004.[4]任富民.电子CAD-ProtelDXP电路设计[M].北京：电子工业出版社，2007.发出任务书日期：2015年12月21日指导教师签名：贺春华计划完成日期：2015年12月31日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：-4-目录一．多通道混频器电路的基本组成和原理简介...................................-5-1.1电路系统的基本组成....................................................-5-1.2各个模块的基本工作原理................................................-5-二、多通道混频器的设计方案与设计步骤.......................................-6-2.1设计方案.............................................................-7-2.2设计步骤.............................................................-7-三、电路系统的PCB设计....................................................-17-3.1生成PCB文件.........................................................-17-3.2导入PCB网络表,加载元器件............................................-17-3.3元器件布局..........................................................-18-3.4元器件布线..........................................................-18-四、设计过程中遇到问题与解决方法..........................................-24-五、总结与心得体会........................................................-24-六、参考文献.............................................................-25--5-多通道混频器电路的ProtelDXP设计一．多通道混频器电路的基本组成和原理简介1.1电路系统的基本组成电路系统一般都可以拆分为不同的功能模块，多通道混频器电路也不例外。整个电路系统由七个功能模块组成：（1）电源电路系统模块；（2）多路信号输入处理；（3）信号输入信道系统模块（8条通道）；（4）信号输出信道与LED电平指示系统模块（2条通道）；（5）监控器电路系统模块；（6）辅助设备信号处理；（7）效果信号输出模块。1.2各个模块的基本工作原理1.2.1电源电路系统模块整个电源模块是由桥式整流电路和滤波电路组成，首先交流电U1通过电源变压器变为合适的交流电U2，然后交流电再通过由四个二极管组成的整流桥，将交流电U2变为脉动的直流电压U3，最后通过滤波电路和稳压电路将脉动的直流电压U3转换为平滑、稳定的直流电压U4，这就是实现了将交流电压转换为直流电压的功能。1.2.2多路信号输入处理接收器的功能是接受外来信号，再将信号传送到耳机或扬声器。首先外来信号通过一个12路的选择器，将所有信号中的某一个频率的信号输入到接收器里，这个信号在通过一个集成运放将信号放大，再传送到耳机或扬声器里。由于在信号放大的过程中可能会产生失真，这样就会使接收器接收到的信号不准确，因此本设计在集成运放后在添加了OCL电路，增大输入阻抗，尽量消除交越失真，以完善其功能。-6-1.2.3信号输入信道系统模块信号输入信道系统主要由多级集成运算放大电路组成。通过输入信号，信号先由第一级的集成运算放大器进行信号放大，然后分成两路进行再次放大，第一路通过两个积分放大电路形成的反相放大器将信号进行放大再输出，第二路通过同相放大电路将信号放大再由另一个端口输出，从而实现将声音信号转化为电信号。1.2.4信号输出信道与LED电平指示系统模块信号输出信道与LED电平指示系统模块由三级集成运算放大电路和显示电路组成，将信号输入信道系统模块输出来的信号进行三级放大，由LED显示模块显示出是哪个信道的信号输出。1.2.5监控器电路系统模块监控器电路系统模块由一级电压跟随器和一级集成运算放大电路组成，其中电压跟随器增大了电路的输入阻抗，从而增强了电路的信号抗干扰能力。1.2.6辅助设备信号处理混频器电路系统模块由两级集成运算放大电路组成，通过两个积分放大电路将输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合进行放大。1.2.7效果信号输出模块带通滤波器电路系统是由两级集成运算放大电路组成，其中一级为低通滤波电路，另一级则为高通滤波电路，可以只让一定范围频率的信号通过，而其它频率的信号则不能通过。二、多通道混频器的设计方案与设计步骤-7-2.1设计方案由于多通道混频器由七个功能模块组成，如果要把这七个模块用一张图纸表示出来，那将会很麻烦。因此本设计采用自顶向下的层次原理图设计方法，先设计总图，再由总图画出子图，这样就比在一张图纸上将这七个模块表示出来简单明了得多了。2.2设计步骤2.2.1总原理图的绘制（1）点击FileNewProject,新建一个工程项目；（2）点击FileNewSchematic,新建一个原理图，设置总原理图图纸；（3）在总原理图上放置方块电路图和端口；（4）采用导线进行电气连接，并放置网络标号；（5）检查总原理图，并保存总原理图；所绘制的总原理图如图（1）所示：-8-图（1）总原理图里有两个电路模块是多通道的，多通道的设计方法如下：（1）双击击方块电路图，将弹出方块电路图的属性框；（2）修改方块电路图的属性，如图（2）所示，点击Ok即可。图（2）2.2.2子图的绘制1、子图的绘制步骤（1）执行DesignCreateSheetFromSymbol,由总电路的方块电路符号生成新原理图中的I/O端口符号；（2）加载元器件库，将所需要的元器件放置到原理图中；（3）用导线进行电气连接，更新流水号；（4）重复（1）、（2）、（3）的步骤，完成余下子原理图绘制。2、各功能模块的子原理图（1）电源电路系统模块，如图（3）所示-9-图（3）（2）多路信号输入系统模块，如图（4）所示图（4）（3）信号输入信道系统模块，如图（5）所示-10-图（5）（4）信号输出信道与LED电平指示系统模块，如图（6）所示图（6）（5）监控器电路系统模块，如图（7）所示-11-图（7）（6）辅助设备信号处理，如图（8）所示图（8）（7）效果信号输出模块，如图（9）所示图（9）-12-2.2.3对整个工程文件进行编译和检查点击ProjectCompilePCBProject，如果编译后没提示Error，则电路图是正确的，如果出现了Error，则应该检查电路，并予以改正。2.2.4层次原理图之间的切换（1）总原理图切换到子图单击ToolsUp/downHierarchy，当鼠标变为十字光标时，点击方块电路图，就可以切换到子原理图。（2）子图切换到总原理图单击ToolsUp/downHierarchy，当鼠标变为十字光标时，点击子图的端口，就可以切换到总原理图。2.2.5生成原理图网络表文件单击DesignNetlistForProjectProtel,即可生成原理图网络表，原理图网络表如下所示：[_CIN1RB7.6-15][_CIN2RB7.6-15][_CIN3RB7.6-15]-13-[_CIN4RB7.6-15][_CIN5RB7.6-15][_CIN6RB7.6-15][_CIN7RB7.6-15][_CIN8RB7.6-15][C1RAD-0.3-14-][C2RAD-0.3][C3RAD-0.3][C4RAD-0.3][C5RAD-0.3][C6RAD-0.32.2.6生成元器件列表点击ReportsBillsofMaterials,即可生成元器件列表，然后将元器件列表保存。元器件列表如图（10）所示DescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantity-15-CapacitorC1RAD-0.3Cap1CapacitorC2RAD-0.3Cap1CapacitorC3RAD-0.3Cap1CapacitorC4RAD-0.3Cap1CapacitorC5RAD-0.3Cap1CapacitorC6RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN1RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN2RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN3RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN4RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN5RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN6RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN7RAD-0.3Cap1CapacitorC7_CIN8RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN1RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN2RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN3RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN4RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN5RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN6RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN7RAD-0.3Cap1CapacitorC8_CIN8RAD-0.3Cap1CapacitorC9_CIN1RAD-0.3Cap1CapacitorC9_CIN2RAD-0.3Cap1CapacitorC9_CIN3RAD-0.3Cap1CapacitorC9_CIN4RAD-0.3Cap1Cap