
本书结合项目案例,系统地介绍了计算机电路辅助设计所需要的四大核心知识:应用Protel DXP进行原理图的设计、原理图库元件的设计、印制电路板图的设计和元件封装的设计,特别是对Protel DXP 2004新增功能讲解透彻。 本书主要介绍了使用Protel DXP 2004 SP4进行印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)设计应具备的知识,包括原理图设计基础、原理图高级应用、层次原理图设计、原理图元件库设计、原理图综合项目训练、印制电路板设计、印制电路板的布局与布线、印制电路板的设计技巧与方法、封装库的封装设计、制板图综合项目训练等。全书通过对实际产品PCB的解剖和仿制,突出案例的实用性、综合性和先进性,使读者能迅速掌握软件的基本应用,具备PCB的设计能力。每章后均配备了强化训练,便于读者操作练习。
目 录 第1篇 Protel原理图设计 (1) 第1章 Protel原理图设计基础 (1) 1.1 认识 Protel DXP 2004 (2) 1.1.1 EDA技术与Protel的发展 (2) 1.1.2 Protel DXP 2004的特点 (3) 1.1.3 Protel DXP 2004 SP4 的安装 (3) 1.1.4 Protel的组成与界面 (6) 1.1.5 Protel DXP 2004电路系统设计的基本流程 (11) 1.2 项目案例1:两级放大电路的原理图绘制 (11) 1.2.1 项目要求 (11) 1.2.2 Protel项目文件与原理图文件 (12) 1.2.3 自由文件 (17) 1.2.4 原理图图纸的设置 (18) 1.2.5 加载元件库 (21) 1.2.6 查找元件 (23) 1.2.7 元件的放置技巧 (25) 1.2.8 修改元件名称及参数 (28) 1.2.9 原理图工作窗口的显示 (29) 1.2.10 元件的排列技巧 (30) 1.2.11 导线的绘制与拖动 (32) 1.2.12 导线的节点 (34) 1.2.13 剪断配线 (36) 1.2.14 端口的放置 (36) 1.3 拓展训练:滤波器电路的原理图绘制 (39) 1.3.1 项目设计步骤及要求 (39) 1.3.2 项目设计要点及重点 (40) 1.4 强化训练 (41) 第2章 Protel原理图高级应用 (43) 2.1 项目案例2:数字逻辑电路的原理图绘制 (43) 2.1.1 项目要求 (43) 2.1.2 集成元件的组件绘制 (45) 2.1.3 元件的统一编号 (48) 2.1.4 画图工具的使用 (50) 2.1.5 字符串和文本框的应用 (52) 2.1.6 转换特殊字符串 (53) 2.2 拓展训练:信号发生器电路的原理图绘制 (56) 2.2.1 项目设计步骤及要求 (56) 2.2.2 项目设计要点及重点 (56) 2.3 项目案例3:单片机最小系统的原理图绘制 (57) 2.3.1 项目要求 (57) 2.3.2 总线与总线入口的绘制方法 (58) 2.3.3 网络标号 (61) 2.3.4 放置忽略ERC检查标记 (62) 2.3.5 生成原理图报表(元件采购清单) (62) 2.3.6 原理图的网络表 (64) 2.3.7 项目元件库的生成 (65) 2.4 项目案例4:AC_DC电路的原理图绘制 (66) 2.4.1 项目要求 (66) 2.4.2 相似对象属性的批量修改 (67) 2.4.3 设计规则检查(DRC) (68) 2.4.4 原理图的项目编译 (70) 2.5 拓展阅读:设计规则检查错误信息解读 (72) 2.6 强化训练 (73) 第3章 Protel层次原理图设计 (76) 3.1 项目案例5:两级放大电路的层次原理图设计 (76) 3.1.1 项目要求 (76) 3.1.2 层次原理图的两种设计方法 (77) 3.1.3 自上而下的层次原理图设计 (77) 3.1.4 自下而上的层次原理图设计 (81) 3.1.5 原理图的切换 (82) 3.2 拓展训练:单片机层次原理图设计 (82) 3.2.1 项目设计步骤及要求 (82) 3.2.2 项目设计要点及重点 (85) 3.3 强化训练 (85) 第4章 原理图元件库设计 (88) 4.1 项目案例6:变压器元件的制作 (88) 4.1.1 原理图库文件与元件的创建 (88) 4.1.2 元件库编辑器 (90) 4.1.3 原理图元件绘制 (90) 4.2 拓展训练:集成芯片TLC5491D元件的画法 (95) 4.2.1 项目设计步骤及要求 (96) 4.2.2 项目设计要点及重点 (97) 4.2.3 添加IEEE符号 (97) 4.3 项目案例7:逻辑门电路元件的制作 (99) 4.3.1 集成芯片的分立元件制作 (99) 4.3.2 引脚的属性设置 (100) 4.3.3 设置元件属性 (102) 4.4 强化训练 (103) 第5章 Protel原理图综合项目训练 (105) 5.1 项目案例8:串行接口多层次电路原理图设计 (105) 5.1.1 项目要求 (105) 5.1.2 原理图绘制基本步骤 (108) 5.1.3 原理图元件库的设计步骤 (109) 5.1.4 原理图总图的绘制 (112) 5.1.5 项目编译 (113) 5.1.6 建立设计项目库及生成报表 (115) 5.2 强化训练 (115) 第2篇 PCB印制电路板设计 (118) 第6章 PCB印制电路板设计基础 (118) 6.1 PCB印制电路板概述 (118) 6.1.1 印制电路板的设计流程 (118) 6.1.2 印制电路板结构 (119) 6.1.3 PCB的板层分类 (120) 6.1.4 PCB设计的重要概念 (121) 6.1.5 常用元器件的封装 (122) 6.2 项目案例9:滤波器电路的PCB绘制 (124) 6.2.1 项目要求 (124) 6.2.2 创建PCB文件 (125) 6.2.3 设置PCB (126) 6.2.4 加载封装库 (130) 6.2.5 查找放置元件封装 (131) 6.2.6 元件封装的手工布局 (132) 6.2.7 设置元件的网络 (134) 6.2.8 PCB的手工布线 (137) 6.2.9 放置过孔 (138) 6.2.10 PCB的结尾工作 (139) 6.2.11 显示三维PCB板 (141) 6.3 拓展训练:两级放大电路的PCB板绘制 (142) 6.3.1 项目设计步骤及要求 (142) 6.3.2 项目设计要点及重点 (144) 6.4 强化训练 (144) 第7章 PCB印制电路板的布局与布线 (146) 7.1 印制电路板的基本设计原则 (146) 7.1.1 电路板的尺寸板层设计原则 (146) 7.1.2 电路板的布局设计原则 (147) 7.1.3 电路板的布线设计原则 (147) 7.1.4 电路板的布线后操作 (148) 7.2 项目案例10:电源电路的设计与制作(布局) (148) 7.2.1 项目要求 (149) 7.2.2 由原理图载入网络表 (150) 7.2.3 设定PCB板属性及布局规则 (152) 7.2.4 自动布局 (156) 7.2.5 手工调整布局 (157) 7.2.6 调整元件编号 (158) 7.2.7 更新原理图 (159) 7.3 项目案例11:电源电路的设计与制作(布线) (162) 7.3.1 设定电气规则 (162) 7.3.2 设定布线规则 (163) 7.3.3 其他规则设定 (168) 7.3.4 自动布线 (169) 7.3.5 调整布线 (171) 7.3.6 布线后的PCB处理 (174) 7.3.7 设计规则检查 (175) 7.4 强化训练 (176) 第8章 PCB印制电路板的设计技巧与方法 (178) 8.1 项目案例12:串行接口多层次电路图的PCB图设计 (178) 8.1.1 项目要求 (178) 8.1.2 载入网络表及ROOM空间设置 (182) 8.1.3 PCB板设计与锁定元件 (185) 8.1.4 布局与密度分析 (187) 8.1.5 布局后PCB处理 (188) 8.1.6 布线规则与自动布线 (190) 8.1.7 布线后PCB处理及DRC检查 (193) 8.1.8 设置大面积敷铜 (194) 8.1.9 调整元件编号及原理图更新 (196) 8.1.10 生成PCB报表及封装库 (196) 8.2 拓展训练:单片机多层次电路图的PCB板设计 (199) 8.2.1 项目设计步骤及要求 (199) 8.2.2 项目设计要点及重案点 (202) 8.3 拓展阅读:PCB设计经验谈 (202) 8.3.1 原理图绘制应注意问题 (202) 8.3.2 元器件的封装问题 (203) 8.3.3 绘制PCB板应注意的问题 (203) 8.3.4 敷铜需注意的问题 (205) 8.3.5 焊盘的设置 (205) 8.3.6 PCB板的DRC非常重要 (205) 8.3.7 PCB板制板工艺 (206) 8.4 PCB电路板设计图例 (206) 8.4.1 PCB电路板设计过程 (206) 8.4.2 工厂产品与PCB板展示 (208) 8.5 强化训练 (210) 第9章 PCB封装库的封装设计 (212) 9.1 项目案例13:逻辑门电路的封装制作 (212) 9.1.1 元件封装编辑器 (212) 9.1.2 手工绘制元件封装 (214) 9.1.3 利用向导创建元件封装 (216) 9.2 项目案例14:CPU芯片的封装制作 (219) 9.2.1 利用向导创建元件封装 (219) 9.2.2 修改元件封装 (221) 9.3 拓展阅读:常用元件封装及尺寸 (221) 9.4 强化训练 (227) 第10章 Protel制板图综合项目训练 (229) 10.1 项目案例15:开关电源电路设计 (229) 10.1.1 项目要求 (229) 10.1.2 原理图及元件库设计要点 (230) 10.1.3 PCB封装元件的设计 (232) 10.1.4 PCB板的设计 (235) 10.1.5 PCB的后续处理 (239) 10.2 拓展训练:CPLD逻辑电路设计 (239) 10.2.1 项目设计要求及步骤 (239) 10.2.2 项目设计要点及重点 (243) 10.3 项目案例16:信号采集仪电路设计 (243) 10.3.1 项目方案设计 (243) 10.3.2 原理图元件设计 (244) 10.3.3 原理图分层次设计 (245) 10.3.4 元器件封装制作 (251) 10.3.5 PCB板的设计 (254) 10.4 强化训练 (256)
前 言 作为一款优秀的电路设计自动化软件,Protel DXP 2004是Altium公司推出的支持中文操作的最新版本,目前已经推出了它的升级包SP4。基于Windows 2000/XP的操作环境,功能完善而强大,使用灵活,相信必将成为广大用户的首选电路设计软件。 Protel DXP 2004内容丰富、功能强大,将原理图绘制、电路仿真、PCB设计、设计规则检查、文档报表输出、VHDL、FPGA及逻辑器件设计等完美融合,为用户提供了全面的设计解决方案,是电子线路设计人员首选的EDA设计软件。 为了帮助读者迅速掌握Protel DXP设计系统的使用方法和基本技巧,我们编写了这本实用教程,在书中结合精心挑选的实例,全面介绍了使用Protel DXP进行各种典型印制电路板设计的基本过程,以及使用Protel DXP进行产品开发的经验和心得。 本教程具有以下几大特点。 1.以任务驱动:将完成项目任务作为目的精选教程内容,各章节知识点分布由浅入深、从简到繁。 2.以案例导入:通过案例导入对涉及的知识点进行阐述,为高职高专相关专业学生和Protel初学者快速上手量身定做。 3.理实一体化:把做的过程与学的过程有机整合起来,理论知识完全融入实训步骤中,编写思路清晰、编写风格亲切。 4.以学习过程为线索:本教程图文并茂,依据学习过程呈现内容,变阐述式为对话式。 本书各章节由“项目案例”、“拓展训练”、“拓展阅读”和“强化训练”组成,在“项目案例”中通过读者容易上手的项目案例对知识点进行了系统的讲解。“拓展训练”紧跟其后,使读者在操作重点和难点的提示下完成训练项目,进一步加深对知识点的理解。在每章的结尾还提供了简单且容易上机练习的强化训练,使读者通过上机自训熟练掌握本章节所训练的知识点和操作步骤。教程还提供了拓展阅读,供有兴趣的读者学习,使读者能够设计出更高质量的作品。 本书分为两大部分,即原理图设计与PCB制板图设计。共分10章,编写时精心挑选了16个经典案例,详细阐述了设计过程和重点难点。同时,编者还结合自己在实际设计中积累的大量实践经验,总结了诸多实际应用中的注意事项。项目案例由浅入深、从简到繁,循序渐进、图文并茂,贯穿全书。 各章内容如下: 第1章为原理图设计基础,通过“两级放大电路”案例训练,使读者掌握原理图绘制的基本步骤和设计方法; 第2章通过对“数字逻辑电路原理图”、“单片机最小系统原理图”和“AC_DC电路的原理图绘制”三个案例的详细讲解,进一步掌握原理图绘制的重要环节和设计技巧; 第3章为层次原理图设计,仍然通过“两级放大电路”案例学习如何利用层次原理图的设计方法设计绘制较为复杂的电路原理图; 第4章通过“变压器元件的制作”和“逻辑门电路元件的制作”两个案例,学习绘制普通元件和分立元件,为原理图设计中无法在库中找到的元件提供解决方案; 第5章通过“串行接口多层次电路原理图设计”案例,将前四章学习的知识点进行综合训练,使读者熟练掌握较复杂原理图的绘制方法及设计技巧; 第6章介绍“滤波器电路的PCB板绘制”,使读者了解PCB板的基本概念及其设计步骤和绘制方法; 第7章通过“电源电路的设计与制作”案例,进一步掌握PCB板的设计过程,同时学习如何在PCB板中进行合理的布局和布线; 第8章通过“串行接口多层次电路图的PCB图设计”案例,介绍了在PCB板设计过程中经常使用的技巧和方法,同时通过拓展阅读和设计图例为读者介绍如何设计出更美观、更合理的PCB电路板; 第9章通过“逻辑门电路的封装制作”和“CPU芯片的封装制作”两个案例,学习如何为不同元器件量身定做封装; 第10章为综合训练,通过前面的案例读者已经掌握了原理图和PCB制板图的设计方法,本章中介绍的“开关电源电路”和“信号采集仪电路”案例均为较复杂电路的设计,需要运用本教程所介绍的设计方法与技巧,对读者来说既是回顾重要知识点,又能提高操作熟练程度。 本书可作为计算机类、电子类、电气类、自动化类、信息工程类及相关专业的EDA教材,也可供从事电子线路设计的技术人员自学和参考。 本书由宁波大红鹰学院的郑梦泽策划编写,第2章和第3章部分内容由耿双编写,第4章和第5章部分内容由李银燕编写,第7章和第8章部分内容由牛凤莲编写。在编写过程中,王静、刘庆瑜、王麟阁、赵艳菲、杨青青、靳弋等参与了本书的案例设计和书稿校对工作,本书在编写过程中得到了各方面的大力支持,在此一并表示感谢。 为了方便教学,本书配有电子课件,相关教学资源请登录www.hxedu.com.cn免费下载。 由于编者水平有限和时间仓促,书中难免存在疏漏之处,欢迎广大读者批评指正。 编 者
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