
Protel 99 SE是Protel公司于2000年推出的一款EDA设计软件,在电子电路设计领域占有极其重要的地位。它是Protel家族中性能较为稳定的一个版本,在目前的工业生产中应用最为广泛。
本书以丰富的电路设计实例为基础,以电路板设计的基本流程为主线,由浅入深、循序渐进地讲解了从电路原理图设计到印制电路板设计的整个流程。通过对本书的学习,读者可以从Protel 99 SE的入门开始,快速掌握电路原理图的绘制和PCB制板的方法。另外,在本书中还穿插了许多电路设计方面的专业知识和操作经验以及实用的设计技巧,使读者能够在较短的时间内掌握电路板设计。
全书共分为3篇。第1篇是入门篇,主要介绍电路板设计的基本操作和设计方法;第2篇是提高篇,主要介绍原理图设计、原理图报表、原理图符号、原理图仿真、可编程数字电路设计以及单面板设计、双面板设计、多层板设计、电路板的报表、元器件封装、信号完整性分析等内容;第3篇是综合实例篇,介绍温度循环测试仪、海洋生命平衡治疗仪、低纹波系数线性恒电位仪、监控用采集器和电动自行车控制器等5个综合实例的设计过程。
本书的实例简单实用,通过图解的形式讲解步骤,非常适合初学者的学习。同时,本书还适合有一定Protel设计经验而且迫切希望提高动手能力的设计人员学习,因为书中讲解了大量的使用技巧和高级操作知识,对提高读者的电路板设计能力大有裨益。
随着计算机技术的发展,电路设计中的很多工作都可以交给计算机来完成,这样就大大减轻了设计人员的劳动强度,并且保证了设计的规范性。因此,电路设计自动化(EDA)已经成为不可逆转的时代潮流。
Protel 99 SE是Protel公司(现已更名为Altium公司)于2000年推出的一款EDA设计软件,是Protel家族中性能较为稳定的一个版本。Protel 99 SE的功能十分强大,集原理图设计、可编程逻辑器件的建立、电路混合信号仿真、印制电路板(PCB)设计与布线、信号完整性检查以及设计规则分析等功能于一身,在电子电路设计领域占有极其重要的地位,获得广大硬件设计人员的青睐,是目前众多电路板EDA设计软件中用户最多的产品。.
本书共分17章,以丰富的电路设计实例为基础,以电路板设计的基本流程为主线,由浅入深、循序渐进地介绍了从电路原理图设计到印制电路板设计的整个流程。本书的开篇首先介绍电路板设计和Protel 99 SE设计浏览器的基础知识,让没有使用过Protel 99 SE的新手轻松体验电路板设计的全过程;然后以精心选取的典型实例,按照电路原理图设计、原理图符号设计、PCB设计和元器件封装设计的顺序,逐一详细介绍了电路板设计的具体操作步骤以及各种工具、命令的使用方法,实例力求从工程设计的角度出发,从掌握各个环节的方法入手,图形直观,步骤详细、清晰,旨在让读者熟练掌握整个工程设计的全部技能;最后以综合实例详细地介绍了电路板设计的详细过程。
本书结合了作者的多年实际创作经验和体会,特色鲜明,实例典型实用,实例与工程实际紧密结合;内容简明清晰、重点突出,在叙述上力求深入浅出、通俗易懂。另外,在该书中还穿插了许多电路设计方面的专业知识和操作经验,相信对读者的实际工作也会有很大帮助。
具体地讲,本书具有以下鲜明的特点:
? 从零开始,轻松入门。
? 图解案例,清晰直观。
? 图文并茂,操作简单。
? 实例引导,专业经典。
? 学以致用,注重实践。
本书是一本非常适合初学者的“入门”书籍,读者主要包括在校大中专学生、在职工程技术人员、求职换岗人员等。同时,本书还可作为一本针对有初步Protel电路板设计经验读者的“提高”书籍,因为书中讲解了大量的使用技巧和高级操作知识,对提高这类读者的电路板设计能力大有裨益。
为了方便读者学习,本书附有一张多媒体配套光盘,主要收录以下内容。
1.“实例”目录
该目录下放置各章节中涉及到的实例操作的工程源文件和素材。
2.“录像”目录
该目录下放置了各章主要实例绘制过程的动画演示文件,并配有全程语音讲解。读者在操作练习中遇到困难时可以调用参考。
本书由赵景波、王臣业编著,参加本书编著工作的还有管殿柱、宋一兵、温建民、曹立文、张春丽、赵秋玲、张宪海、赵景伟、周同、张轩、赵景波、张洪信、王玉甲、李伟刚、付本国、林晶等。
感谢您选择了本书,希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助,也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。
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出版社编辑信箱:x_xcq@sina.com
零点工作室
第1章 认识Protel 99 SE和电路板 1
1.1 Protel的发展历程 2
1.2 Prote 99的系统结构 2
1.3 Protel 99SE功能简介 3
1.3.1 原理图设计模块 4
1.3.2 印制电路板设计模块 6
1.3.3 电路仿真模块 7
1.3.4 PLD逻辑设置模块 8
1.4 系统要求 9
1.5 认识电路板 9
1.5.1 初识电路板 9
1.5.2 认识电路原理图 10
1.5.3 电路板的结构 11
1.5.4 电路板的工作层面 11
1.6 常用设计编辑器 12
1.7 电路板的工作层面切换 16
1.8 小结 19
第2章 Protel 99 SE的基本操作 20
2.1 启动Protel 99 SE 21
2.2 Protel 99 SE的开发界面 22
2.2.1 系统菜单 22
2.2.2 菜单栏 27
2.2.3 工具栏 31
2.2.4 状态栏及命令栏 31
2.3 Protel 99 SE的系统文件构成 32
2.4 Protel 99 SE的文件管理 32
2.4.1 各种常见的文件类型 33
2.4.2 文件的更名、导入和导出 33
2.4.3 搜索文件 35
2.4.4 关闭文件 37
2.4.5 保存文件 37
2.5 设计数据库的权限管理 38
2.5.1 数据库文件的加密 39
2.5.2 设计成员的增加、删除及权限管理 40
2.6 设计环境的进入 41
2.6.1 选择设计服务器 41
2.6.2 服务器的种类 41
2.7 综合实训 42
2.8 小结 45
第3章 原理图编辑器的使用 46
3.1 原理图管理窗口 47
3.1.1 启动原理图编辑器 47
3.1.2 原理图管理窗口 50
3.1.3 原理图设计图件 55
3.2 元器件的查找 59
3.2.1 浏览元器件库查找元器件 60
3.2.2 关键字查找元器件 61
3.3 编辑原理图内的图件 63
3.3.1 选取对象 63
3.3.2 复制和粘贴对象 66
3.3.3 查找和替换文本 67
3.3.4 移动和拖动图形对象 70
3.3.5 视图跳转 72
3.3.6 其他编辑命令 77
3.4 对齐原理图内的图件 77
3.4.1 对齐操作 78
3.4.2 水平对齐 81
3.4.3 垂直对齐 81
3.5 工具栏的管理 82
3.5.1 工具栏的打开与关闭 82
3.5.2 工具栏的排列 85
3.6 原理图编辑器的画面管理 85
3.6.1 画面的移动 86
3.6.2 命令状态下的画面管理 86
3.6.3 非命令状态下的画面管理 87
3.7 图纸区域栅格 92
3.8 窗口显示管理 93
3.8.1 窗口的打开、关闭和切换 94
3.8.2 排列电路图窗口 95
3.9 原理图的输出 98
3.9.1 设置打印机 98
3.9.2 打印输出 101
3.9.3 使用绘图仪输出原理图文件 102
3.10 小结 102
第4章 原理图设计 103
4.1 设计原理图的基本步骤 104
4.2 设置原理图图纸 106
4.2.1 设置工作图纸 106
4.2.2 设置组织信息 110
4.3 设置SCH工作环境 113
4.3.1 设置环境参数 113
4.3.2 设置图形属性 117
4.3.3 设置默认元件属性 121
4.4 载入原理图元器件库 124
4.5 基本绘制工具 125
4.6 绘制图形对象 126
4.7 放置元器件 129
4.7.1 利用菜单命令放置元器件 130
4.7.2 利用快捷键放置元器件 131
4.7.3 利用原理图符号浏览栏放置元器件 132
4.7.4 删除元器件 133
4.7.5 调整元器件的位置 135
4.7.6 编辑元器件属性 137
4.8 原理图布线 139
4.8.1 绘制导线 139
4.8.2 放置电路节点 141
4.8.3 放置电源及接地符号 142
4.8.4 放置网络标号 144
4.8.5 绘制总线 146
4.8.6 绘制总线分支线 147
4.8.7 放置电路的输入/输出端口 148
4.9 综合实训——单稳态电路 151
4.10 小结 156
第5章 印制电路板设计基础 157
5.1 PCB设计流程 158
5.2 印制电路板基础 160
5.2.1 印制电路板的结构 161
5.2.2 PCB的基本元素 161
5.3 PCB板设计的基本原则 165
5.3.1 布局 165
5.3.2 布线 166
5.3.3 PCB电路板焊盘 166
5.3.4 高频电路中的电路板设计 168
5.3.5 电路板的热设计 169
5.3.6 各元器件之间的连线 170
5.4 启动Protel 99 SE PCB编辑器 171
5.5 PCB编辑器的画面管理 172
5.5.1 菜单栏 173
5.5.2 工具栏和状态栏 173
5.5.3 画面的移动 174
5.5.4 画面的放大 176
5.5.5 画面的缩小 176
5.5.6 用户设定区域放大 177
5.5.7 显示以光标为中心的区域 178
5.5.8 显示整个图形文件 178
5.5.9 显示整个电路板 179
5.5.10 采用上一次显示比例显示 179
5.5.11 刷新画面 180
5.5.12 窗口管理 180
5.6 设置板层和栅格 185
5.6.1 板层概述 185
5.6.2 工作层面类型说明 186
5.6.3 设置工作层面 190
5.7 设置工作环境参数 192
5.8 小结 201
第6章 PCB设计的基本操作 202
6.1 创建PCB 203
6.1.1 直接创建PCB 203
6.1.2 通过向导创建PCB 204
6.2 确定元器件封装 206
6.3 导入元器件和网络表 209
6.3.1 导入网络表 209
6.3.2 同步更新原理图与PCB 212
6.4 图件放置工具 214
6.5 元器件布局 220
6.5.1 关键元器件的布局 222
6.5.2 元器件的自动布局 223
6.5.3 交互式手工布局 230
6.5.4 网络密度分析 232
6.5.5 3D效果图 233
6.6 电路板布线 235
6.6.1 布线的基本步骤 235
6.6.2 设置布线设置规则 236
6.6.3 预布线 244
6.6.4 自动布线 246
6.6.5 半自动布线 249
6.7 小结 253
第7章 设计原理图元器件库 254
7.1 创建自定义元器件的基本步骤 255
7.2 元器件库编辑器 256
7.2.1 启动原理图元器件库编辑器 256
7.2.2 元器件编辑器界面 258
7.2.3 元器件库的管理 258
7.3 元器件绘图工具 267
7.3.1 原理图符号工具栏 267
7.3.2 IEEE符号工具栏 271
7.4 综合演练——LCD制作 275
7.5 综合演练——数码管设计 279
7.6 小结 282
第8章 原理图设计技巧 283
8.1 应用原理图模板创建原理图 284
8.2 元器件自动编号 288
8.3 全局编辑功能 292
8.4 放置PCB电路板布线规则符号 294
8.5 原理图的拼接打印 297
8.6 综合演练——单片机存储电路 299
8.7 小结 303
第9章 层次原理图设计 305
9.1 原理图的层次化和模块化 306
9.2 层次原理图的电路符号 307
9.3 层次原理图的设计 308
9.4 层次原理图间的切换 322
9.4.1 层次原理图间的切换 323
9.4.2 网络符号的作用范围 325
9.5 综合演练——层次原理图设计 333
9.6 小结 341
第10章 原理图的报表 343
10.1 网络表 344
10.2 对象属性表 347
10.3 元器件清单列表 349
10.4 层次式设计组织列表 351
10.5 交叉参考元器件列表 352
10.6 管脚列表 355
10.7 比较两个网络表文件 357
10.8 电气法则测试 362
10.8.1 电气法则测试 362
10.8.2 使用No ERC符号 367
10.9 原理图符号库报表 370
10.10 小结 374
第11章 电路原理图仿真 375
11.1 仿真概述 376
11.2 仿真分析环境 376
11.2.1 工作界面 376
11.2.2 菜单命令 378
11.3 仿真元器件的使用 380
11.3.1 电阻 381
11.3.2 电容 382
11.3.3 电感 383
11.3.4 二极管 384
11.3.5 三极管 385
11.3.6 JFET结型场效应晶体管 386
11.3.7 MOS场效应晶体管 387
11.3.8 MES场效应晶体管 388
11.3.9 电压/电流控制开关 389
11.3.10 熔丝 390
11.3.11 继电器 391
11.3.12 晶振 391
11.3.13 互感器(电感耦合器) 392
11.3.14 传输线 393
11.3.15 TTL和CMOS数字电路元器件 395
11.3.16 集成块 396
11.4 仿真信号激励源 397
11.5 初始状态的设置 401
11.5.1 节点电压设置NS(.NS) 401
11.5.2 初始条件设置IC(.IC) 402
11.6 仿真分析类型及其设置 405
11.6.1 静态工作点分析 405
11.6.2 瞬态/傅里叶分析 408
11.6.3 交流小信号分析 411
11.6.4 噪声分析 412
11.6.5 参数扫描分析 413
11.6.6 直流扫描分析 414
11.6.7 温度扫描分析 415
11.6.8 传递函数分析 415
11.6.9 蒙特卡罗分析 416
11.7 设计仿真原理图 417
11.8 仿真中的技巧 423
11.9 小结 431
第12章 可编程数字电路设计 432
12.1 可编程逻辑器件及其设计工具 433
12.2 PLD设计 434
12.3 CUPL语言 436
12.4 基于CUPL的PLD设计 453
12.5 小结 475
第13章 PCB电路板设计 476
13.1 单面板设计 477
13.2 放置不同宽度导线 483
13.3 特殊拐角导线的绘制 485
13.4 放置屏蔽导线 486
13.5 放置泪滴 487
13.6 全局编辑功能 490
13.6.1 Properties选项卡 491
13.6.2 Designator选项卡 493
13.6.3 Comment选项卡 495
13.7 利用反向注释功能更新原理图编号 497
13.8 网络类的定义 498
13.9 设置图纸标记 499
13.10 双面板设计 500
13.11 多层板的制作 509
13.12 小结 514
第14章 自定义元器件封装 515
14.1 元器件封装库编辑环境 516
14.2 利用生成向导创建元器件封装 519
14.3 手工创建元器件封装 523
14.3.1 设置环境参数 523
14.3.2 PCB元器件放置工具 524
14.3.3 绘制元器件封装的外形 524
14.3.4 调整焊盘间距 526
14.4 小结 532
第15章 PCB信号完整性分析 533
15.1 Protel 99 SE信号完整性分析概述 534
15.2 设置信号完整性分析规则 534
15.3 PCB板的设计规则检验(DRC) 537
15.4 内部完整性仿真器 540
15.5 波形分析器 550
15.6 小结 554
第16章 PCB编辑器报表文件 555
16.1 选取管脚报表 556
16.2 电路板信息报表 556
16.3 项目结构报表 560
16.4 网络状态报表 561
16.5 电路特性报表 562
16.6 测量距离 563
16.7 NC钻孔报表 565
16.8 元器件报表 567
16.9 光绘设置文件 569
16.10 元器件明细报告表 571
16.11 元器件位置报表 572
16.12 PCB板的打印输出 574
16.13 小结 575
第17章 综合实例 576
17.1 温度循环测试仪原理图设计 577
17.1.1 方案设计与论证 577
17.1.2 系统具体模块分析和工作原理 577
17.2 海洋生命平衡治疗仪的设计 583
17.2.1 电原理及功能描述 584
17.2.2 贴面布局 584
17.3 低纹波系数线性恒电位仪的设计 589
17.3.1 基本工作原理 590
17.3.2 低纹波系数恒电位仪的技术指标 591
17.3.3 电路的实现原理 591
17.3.4 滤波器的设计 594
17.4 监控用采集器的设计 603
17.4.1 技术要求 603
17.4.2 监控用采集器的工作原理 604
17.4.3 监控用采集器的外观图 604
17.5 电动自行车控制器设计 613
17.5.1 工作原理 613
17.5.2 系统方框图 614
17.5.3 控制器电气规格要求 615
17.5.4 控制器功能介绍 615
17.5.5 控制器的结构图 617
17.6 小结 619