電子工藝實(shí)習(xí)電子工藝實(shí)習(xí)中國礦業(yè)大學(xué)Protel中國礦業(yè)大學(xué)Protel印刷電路板設(shè)計(jì)制作概述Protel概述Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)快速入門原理圖的后處理網(wǎng)絡(luò)表文件的生成印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)快速入門如何提高印制電路板設(shè)計(jì)的可靠性PCB設(shè)計(jì)工程注意事項(xiàng)電路設(shè)計(jì)軟件介紹PROTEL電路自動設(shè)計(jì)

PROTEL是PORTEL公司在20世紀(jì)80年代末推出的電路行業(yè)的CAD軟件，它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電路設(shè)計(jì)者的首選軟件。它較早在國內(nèi)使用，普及率也最高，有些高校的電類專業(yè)還專門開設(shè)了課程來學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電路設(shè)計(jì)公司都在使用它。

ORCADEDA軟件

ORCAD是由ORCAD公司于20世紀(jì)80年代末推出的EDA軟件。它是世界上使用最廣的EDA軟件，每天都有上百萬的電路工程師在使用它，相對于其它EDA軟件而言，它的功能也是最強(qiáng)大的，由于ORCAD軟件使用了軟件狗防盜版，因此在國內(nèi)它并不普及，知名度也比不上PROTEL，只有少數(shù)的電路設(shè)計(jì)者使用它。它的強(qiáng)大功能導(dǎo)致了它的售價(jià)較貴，在北美地區(qū)它的世紀(jì)加強(qiáng)版就賣到了7995美元電路設(shè)計(jì)軟件介紹

PSPICE電路仿真

PSPICE是較早出現(xiàn)的EDA軟件之一，1985年就由MICROSIM公司推出。在電路仿真方面，它的功能可以說是最為強(qiáng)大，在國內(nèi)被普遍使用。，是功能強(qiáng)大的模擬電路和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件。

EWB電路仿真軟件

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EWB(ELECTRONICSWORKBENCHEDA)軟件是交互圖像技術(shù)有限公司在20世紀(jì)90年代初推出的EDA軟件，相對其它EDA軟件而言，它是個較小巧的軟件，只有16M，功能也比較單一，就是進(jìn)行模擬電路和數(shù)字電路的混合仿真，但你絕對不可小瞧它，它的仿真功能十分強(qiáng)大，幾乎100％地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果，而且它在桌面上提供了各種工具，它的器件庫中則包含了許多大公司器件庫中，還可以由外部模塊導(dǎo)入。在眾多的電路仿真軟件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個窗口內(nèi)，未接觸過它的人稍加學(xué)習(xí)就可以很熟練地使用該軟件。電路設(shè)計(jì)軟件介紹

WINBOARD、WINDRAFT和IVEX－SPICE電原理圖繪制與印制電路板設(shè)計(jì)軟件

WINDRAFT和WINBOARD是IVEX公司于1994年推出的電原理圖繪制與印制電路板設(shè)計(jì)軟件。由于它推出的時間較晚，因此一開始就是工作在Windows平臺上，它的文件很小，WINDRAFT和WINBOARD的安裝盤都是兩張軟盤，其界面都直觀友好，可以很快就學(xué)會操作。但它們的功能并不大，WINBOARD設(shè)計(jì)印制電路板時也只能手工布線，但由于它們的易學(xué)易用，仍有部分電路設(shè)計(jì)工作者使用它。Protel概述Protel的發(fā)展演變

隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的發(fā)展，從80年代中期計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)入各個領(lǐng)域。在這種背景下，87、88年由美國ACCELTechnologiesInc推出了第一個應(yīng)用于電子線路設(shè)計(jì)軟件包——TANGO，這個軟件包開創(chuàng)了電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）的先河。這個軟件包現(xiàn)在看來比較簡陋，但在當(dāng)時給電子線路設(shè)計(jì)帶來了設(shè)計(jì)方法和方式的革命，人們紛紛開始用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)電子線路，直到今天在國內(nèi)許多科研單位還在使用這個軟件包。隨著電子業(yè)的飛速發(fā)展，TANGO日益顯示出其不適應(yīng)時代發(fā)展需要的弱點(diǎn)。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，ProtelTechnology公司以其強(qiáng)大的研發(fā)能力推出了ProtelForDos作為TANGO的升級版本，從此Protel這個名字在業(yè)內(nèi)日益響亮。八十年代末，Windows系統(tǒng)開始日益流行，許多應(yīng)用軟件也紛紛開始支持Windows操作系統(tǒng)。Protel也不例外，相繼推出了ProtelForWindows1.0、ProtelForWindows1.5等版本。這些版本的可視化功能給用戶設(shè)計(jì)電子線路帶來了很大的方便，設(shè)計(jì)者再也不用記一些繁瑣的命令，也讓用戶體會到資源共享的樂趣。Protel概述Protel的發(fā)展演變

九十年代中，Win95開始出現(xiàn)，Protel也緊跟潮流，推出了基于Win95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新穎的主從式結(jié)構(gòu)，但在自動布線方面卻沒有什么出眾的表現(xiàn)。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型軟件不太穩(wěn)定。98年，Prote公司推出了給人全新感覺的Proel98。Protel98以其出眾的自動布線能力獲得了業(yè)內(nèi)人士的一直好評。99年，Protel公司又推出了最新一代的電子線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)——Protel99。在Protel99中加入了許多全新的特色。

Protel概述Protel的組成

包括原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)、信號模擬仿真系統(tǒng)、可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)、Protel99內(nèi)置編輯器。

原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于原理圖設(shè)計(jì)的AdvancedSchematic系統(tǒng)。這部分包括用于設(shè)計(jì)原理圖的原理圖編輯器Sch以及用于修改、生成零件的零件庫編輯器SchLib。

印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于電路板設(shè)計(jì)的AdvancedPCB。這部分包括用于設(shè)計(jì)電路板的電路板編輯器PCB以及用于修改、生成零件封裝的零件封裝編輯器PCBLib。

信號模擬仿真系統(tǒng)是用于原理圖上進(jìn)行信號模擬仿真的SPICE3f5系統(tǒng)。

可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)是集成于原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLD設(shè)計(jì)系統(tǒng)。Protel99內(nèi)置編輯器包括用于顯示、編輯文本的文本編輯器Text和用于顯示、編輯電子表格的電子表格編輯器Spread。文件類型CAM輸出配置印制電路板印制電路板庫印制電路板打印電路原理圖電路原理庫文件表格文件文本文件波型文件新文件夾Protel概述Protel的主要特色

Protel99是基于Win95/WinNT/Win98/Win2000的純32位電路設(shè)計(jì)制版系統(tǒng)。Protel99提供了一個集成的設(shè)計(jì)環(huán)境，包括了原理圖設(shè)計(jì)和PCB布線工具，集成的設(shè)計(jì)文檔管理，支持通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作組協(xié)同設(shè)計(jì)功能。其Protel99的主要特性如下：(1)Protel99系統(tǒng)針對WindowsNT4/9X作了純32位代碼優(yōu)化，使得Protel99設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定而且高效。(2)SmartTool（智能工具）技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)工具集成在單一的設(shè)計(jì)環(huán)境中。(3)SmartDoc（智能文檔）技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件儲存在單一的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中，用設(shè)計(jì)管理器來統(tǒng)一管理。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫以.ddb為后綴方式，在設(shè)計(jì)管理器中統(tǒng)一管理。使用設(shè)計(jì)管理器統(tǒng)一管理的文檔是在Protel99中新提出來的，以前版本中沒有。(4)SmartTeam（智能工作組）技術(shù)能讓多個設(shè)計(jì)者通過網(wǎng)絡(luò)安全地對同一設(shè)計(jì)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，再通過工作組管理功能將各個部分集成到設(shè)計(jì)管理器中。

Protel概述Protel的主要特色

(5)PCB自動布線規(guī)則條件的復(fù)合選項(xiàng)極大的方便了布線規(guī)則的設(shè)計(jì)。(6)用在線規(guī)則檢查功能支持集成的規(guī)則驅(qū)動PCB布線。(7)繼承的PCB自動布線系統(tǒng)最新的使用了人工智能技術(shù)，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊專家系統(tǒng)、模糊理論和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，即使對于很復(fù)雜的電路板其布線結(jié)果也能達(dá)到專家級的水平。(8)對印刷電路板設(shè)計(jì)時的自動布局采用兩種不同的布局方式，即ClusterPlacer（組群式）和基于統(tǒng)計(jì)方式（StatisticalPlacer）。在以前版本中只提供了基于統(tǒng)計(jì)方式的布局。(9)Protel99新增加了自動布局規(guī)則設(shè)計(jì)功能，Placement標(biāo)簽頁是在Protel99中新增加的，用來設(shè)置自動布局規(guī)則。(10)增強(qiáng)的交互式布局和布線模式，包括“Push-and-shove”（推擠）。(11)電路板信號完整性規(guī)則設(shè)計(jì)和檢查功能可以檢測出潛在的阻抗匹配、信號傳播延時和信號過載等問題。SignalIntegrity標(biāo)簽頁也是在Protel99中新增加的，用來進(jìn)行信號完整性的有關(guān)規(guī)則設(shè)計(jì)。(12)零件封裝類生成器的引入改進(jìn)了零件封裝的管理功能。Protel概述Protel的主要特色

(13)廣泛的集成向?qū)Чδ芤龑?dǎo)設(shè)計(jì)人員完成復(fù)雜的工作。(14)原理圖到印刷電路板的更新功能加強(qiáng)了Sch和PCB之間的聯(lián)系。(15)完全支持制版輸出和電路板數(shù)控加工代碼文件生成。(16)可以通過ProtelLibraryDevelopmentCenter升級廣泛的器件庫。(17)可以用標(biāo)準(zhǔn)或者用戶自定義模板來生成新的原理圖文件。(18)集成的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)收集了超過60000元器件。(19)通過完整的SPICE3f5仿真系統(tǒng)可以在原理圖中直接進(jìn)行信號仿真。(20)可以選擇超過60中工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)電路板布線模板或者用戶可以自己生成一個電路板模板。(21)Protel99開放的文檔功能使得用戶通過API調(diào)用方式進(jìn)行三次開發(fā)。(22)集成的（Macro）宏編程功能支持使用ClientBasic編程語言。Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)步驟一般而言，設(shè)計(jì)電路板最基本的過程可以分為三大步驟。

1.電路原理圖的設(shè)計(jì)電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是PROTEL99的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（AdvancedSchematic）來繪制一張電路原理圖。在這一過程中，要充分利用PROTEL99所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來實(shí)現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確、精美的電路原理圖。

2.產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)（SCH）與印制電路板設(shè)計(jì)（PCB）之間的一座橋梁，它是電路板自動布線的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可從印制電路板中提取出來。

3.印制電路板的設(shè)計(jì)印制電路板的設(shè)計(jì)主要是針對PROTEL99的另外一個重要的部分PCB制作而言的，在這個過程中，我們借助PROTEL99提供的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)電路板的版面設(shè)計(jì)，完成PCB制作工作。Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)

電路原理圖的設(shè)計(jì)過程（1）設(shè)計(jì)圖紙大小。進(jìn)入Protel99/Schematic后，首先要構(gòu)思好零件圖，設(shè)計(jì)好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的，設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計(jì)好原理圖的第一步。（2）設(shè)置Protel99/Schematic設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型等等，大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。（3）放置零件。用戶根據(jù)電路圖的需要，將零件從零件庫里取出放置到圖紙上，并對放置零件的序號、零件封裝進(jìn)行定義和設(shè)定等工作。（4）原理圖布線。利用Protel99/Schematic提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號連接起來，構(gòu)成一個完整的原理圖。（5）調(diào)整線路。將初步繪制好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀。（6）報(bào)表輸出通過Protel99/Schematic提供的各種報(bào)表工具生成各種報(bào)表，其中最重要的報(bào)表是網(wǎng)絡(luò)表，通過網(wǎng)絡(luò)表為后續(xù)的電路板設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。（7）文件保存及打印輸出最后的步驟是文件保存及打印輸出。Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)

電路原理圖的設(shè)計(jì)流程Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)

1、啟動Protel99Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)2、選取菜單File/New來新建一個設(shè)計(jì)庫，出現(xiàn)如下圖的對話框。DatabaseFileName處可輸入設(shè)計(jì)庫存盤文件名，點(diǎn)擊Browse...改變存盤目錄。可點(diǎn)擊Password選項(xiàng)卡用口令保護(hù)設(shè)計(jì)文件Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)

出現(xiàn)主設(shè)計(jì)窗口Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)

3、選取File/New...打開NewDocument對話框，如下圖，選取SchematicDocument建立一個新的原理圖文檔主介面零件庫管理器零件管理器零件顯示畫圖工具欄電路圖繪制工具欄狀態(tài)欄編輯區(qū)原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)置圖紙樣本文件－設(shè)置圖幅步驟執(zhí)行菜單命令Design/Option（或鼠標(biāo)右鍵DocumentOptions)圖紙大小設(shè)置（StandardStyle-A)設(shè)定圖紙方向(Orientation-Landscape)設(shè)置標(biāo)題欄類型(TitleBlock-Standard)設(shè)置顯示參考邊框（ShowReferenceZone）設(shè)置顯示圖紙邊框（ShowBorder)設(shè)置邊框顏色（Border）和工作區(qū)顏色（Sheet）設(shè)置圖紙柵格（Grids）設(shè)置自動尋找電氣節(jié)點(diǎn)（ElectricalGrid）更改系統(tǒng)字型（ChangeSystemFont）圖紙規(guī)格公制：A0（最大）、A1、A2、A3、A4（最小）英制：A（最小）、B、C、D、E（最大）Orcad圖紙：OrcadA、OrcadB…OrcadE其他：Letter、Legal、Tabloid原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)置圖紙樣本文件－設(shè)置文件信息對話框設(shè)置公司或單位名稱Organization

設(shè)置地址設(shè)置原理圖編號文件的其它信息標(biāo)題Title編號No.版本號Revision原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)在工作平面上放置元件利用元件庫管理瀏覽器（ComponentLibraryBrowser）放置元件利用菜單命令放置元件下拉菜單命令Place/Part元件的位置調(diào)整元件屬性的編輯元件的刪除

Edit/Delete，Del,Ctrl+Del

原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)繪制電路原理圖繪制工具（WiringTool）及方法繪制電路工具的打開與關(guān)閉通過View/Toolbars/WiringTools

或VbW畫導(dǎo)線（Wire）Place/Wire

Space鍵變線角度電源及接地符號（PowerPort）Place/PowerPort制作電路的I/O端口(Port)

Place/Port設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號（NetLabel）Place/NetLabel畫總線（Bus）Place/Bus畫總線分支（BusEntry）Place/BusEntry放置元件（Part）Place/Part放置線路節(jié)點(diǎn)（Junction）Place/Junction非電氣對象電氣對象電氣對象與非電氣對象電路繪制欄與繪畫工具欄畫方塊電路圖方塊電路出入口放置電路端口放置電路接點(diǎn)忽略ERC檢查放置PCB布線指示畫矩形畫圓角矩形畫橢圓畫餡餅圖放置圖片陣列式放置畫導(dǎo)線畫總線畫總線分支線放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號放置電源及接地放置元件畫直線畫多邊形畫橢圓弧畫曲線