本书是一本Protel电路设计的实例教程。本书详细讲述了如何使用Protel软件进行电路原理图的设计、PCB印制电路板的设计、 电路仿真和PCB信号分析，以及电路原理图和印制电路板的设计方法及操作步骤，在讲解过程中，以实例贯通全书，并将Protel 2004的各项功能结合起来，以便使学生能尽快掌握使用Protel进行电路设计的方法。

    本书主要面向广大电路设计工作者以及大中专院校师生，并且可以作为初次使用Protel 2004进行电路设计的技术人员和具有一定经验的电路设计者的参考书。

电路辅助设计软件从早期基于DOS的版本发展到基于Windows的版本Protel 99 SE，已经成为广大电路工作者广泛使用的EDA软件之一。2004年，Protel得到进一步增强，推出了最新版本Protel 2004。Protel 2004的电路设计和PCB设计功能不但提高了PCB布线的速度和成功率，而且还集成了VHDL和FPGA设计模块，使得Protel成为模拟和数字电路设计的重要平台。基于Windows 2000/Windows XP的Protel 2004凭借其强大的功能大大提高了电子线路的设计效率，今后必然成为广大电子线路设计工作者首选的计算机辅助电子线路设计平台。

2002年，作者基于Protel 99 SE编写了《Protel电路设计教程》，并由清华大学出版社出版。此书是作者根据其丰富的经验编写而成，已成为畅销的Protel电路设计教程之一，但是还有很多不尽完善之处。为了让学生更有效地学习使用Protel进行电路和PCB设计，特地对第一版进行修改，并且基于最新版的Protel 2004进行编写。修订版中增加了很多关于PCB设计的基础知识介绍，比如PCB的叠层设计，修正了很多以前阐述不清晰的内容。相信修订后的本书更能有助于学生的学习。

本书全面介绍Protel 2004的基本操作以及使用环境，并详细讲解了如何借助Protel平台进行电路原理图的设计、印制电路板的设计、电路仿真和信号完整性分析。在讲解过程中，以实例贯通全书，在每个知识点的讲解中，均结合相应的实例，而且在每讲完一个相关的章节后，还以一个典型的实例进行深化。作为一本电路设计教程，本书还为学生提供了适量的思考题，并在每章的开始告诉学生本章的学习重点和难点。

全书共14章，第0章主要讲述了PCB设计的预备知识，让学生掌握一些基本PCB设计的概念； 第1章讲述了Protel 2004的基本知识； 第2章~第6章讲述了使用Protel 2004进行电路原理图设计； 第7章讲述了PCB设计的基础知识； 第8章~第10章是PCB电路板设计制作与实例讲解； 第11章讲述了电路仿真知识； 第12章主要讲述了PCB信号完整性分析； 第13章提供了一些习题和课程设计，有利于学生读后思考和练习。每章均结合了典型工程设计实例进行讲解，使学生可以轻松掌握Protel 2004各功能模块的使用。

本书主要面向广大电路设计工作者以及大中专院校师生，同时也可作为具有一定经验的电路设计人员的参考书。

本书由江思敏和陈明主编，胡烨、谢东华、刘杰等同志也参与编写了部分章节。由于水平有限，时间仓促，书中缺点和不足在所难免，敬请广大读者批评指正。

编者

2006年4月

第0章PCB设计预备知识0.1PCB设计流程

0.2PCB制造材料

0.3PCB板的结构

0.4PCB的走线配置

0.5PCB设计和电磁兼容

0.6PCB设计常用术语

练习题

第1章Protel 2004基础

1.1Protel 2004设计环境

1.1.1Protel 2004主界面

1.1.2新建文件菜单介绍

1.1.3文件工作区面板介绍

1.2设置Protel 2004系统参数

1.3Protel 2004的原理图编辑模块

1.4Protel 2004的PCB模块

1.5Protel 2004文件管理

1.6设置和编译项目

1.6.1检查原理图的电气参数

1.6.2设置类

1.6.3设置比较器

1.6.4ECO设置

1.6.5输出路径和网络表设置

1.6.6多通道设置

1.6.7搜索路径设置

1.6.8设置项目打印输出

1.6.9编译项目

练习题

第2章Protel 2004原理图设计基础

2.1原理图的设计步骤

2.1.1电路设计的一般步骤

2.1.2原理图设计的一般步骤

2.2新建原理图文件

2.3Protel 2004原理图设计工具

2.3.1原理图设计工具栏

2.3.2图纸的放大与缩小

2.4设置图纸

2.4.1设置图纸大小

2.4.2设置图纸方向

2.4.3设置图纸颜色

2.4.4设置系统字体

2.5网格和光标设置

2.5.1设置网格的可见性

2.5.2电气节点

2.5.3设置光标

2.5.4设置网格的形状

2.6文档参数设置

2.7设置原理图的环境参数

2.7.1设置原理图环境

2.7.2设置图形编辑环境

2.7.3设置默认的基本单元

2.7.4Orcad 选项

练习题

第3章电路原理图设计

3.1元件库管理

3.1.1浏览元件库

3.1.2装载元件库

3.2放置元件

3.2.1放置元件的方法

3.2.2使用工具栏放置元件

3.3编辑元件

3.3.1编辑元件属性

3.3.2设置元件的封装

3.3.3设置仿真属性

3.3.4编辑元件参数的属性

3.4元件位置的调整

3.4.1对象的选取

3.4.2元件的移动

3.4.3单个元件的移动

3.4.4多个元件的移动

3.4.5元件的旋转

3.4.6取消元件的选择

3.4.7复制粘贴元件

3.4.8阵列式粘贴元件

3.4.9元件的删除

3.5元件的排列和对齐

3.6放置电源与接地元件

3.7放置节点

3.8连接线路

3.9更新元件流水号

3.10绘制原理图的基本图元

3.10.1画导线

3.10.2画总线

3.10.3画总线出入端口

3.10.4设置网络名称

3.10.5放置输入输出端口

3.10.6放置电路方块图

3.10.7放置电路方块图的端口

3.11绘制图形

3.11.1绘图工具栏

3.11.2绘制直线

3.11.3绘制多边形

3.11.4绘制圆弧与椭圆弧

3.11.5放置注释文字

3.11.6放置文本框

3.11.7绘制矩形

3.11.8绘制圆与椭圆

3.11.9绘制饼图

3.11.10绘制Bezier曲线

3.12原理图设计实例

3.12.124V功率驱动模块原理图设计实例

3.12.2译码电路

练习题

第4章检验电气规则和生成报表

4.1检查原理图的电气连接

4.1.1设置电气连接检查规则

4.1.2检查结果报告

4.2生成原理图的报表

4.2.1网络表

4.2.2产生元件列表

4.2.3元件交叉参考表

4.2.4项目层次表

4.3原理图的打印输出

练习题

第5章制作元件与建立元件库

5.1元件库编辑器

5.2元件库的管理

5.2.1元件库编辑管理器

5.2.2利用Tools菜单管理元件

5.3元件绘图工具

5.3.1一般绘图工具

5.3.2绘制引脚

5.3.3IEEE符号

5.4创建一个新元件

5.5生成项目的元件库

5.6产生元件报表

5.6.1元件报表

5.6.2元件库报表

5.6.3元件库报告

5.6.4元件规则检查表

练习题

第6章设计层次原理图

6.1层次原理图的设计方法

6.2建立层次原理图

6.3由方块电路符号产生新原理图的I/O端口符号

6.4由原理图文件产生方块电路符号

6.5生成层次表

练习题

第7章印制电路板基础

7.1印制电路板概述

7.1.1印制电路板结构

7.1.2元件封装

7.1.3铜膜导线

7.1.4助焊膜和阻焊膜

7.1.5层

7.1.6焊盘和过孔

7.1.7丝印层

7.1.8敷铜

7.2印制电路板布线流程

7.3印制电路板设计的基本原则

7.3.1布局

7.3.2布线

7.3.3焊盘大小

7.3.4印制电路板电路的抗干扰措施

7.3.5去耦电容配置

7.3.6各元件之间的接线

7.4印制电路板的叠层设计

7.4.1多层板

7.4.2六层板

7.4.3四层板

7.4.4单面和双面板

7.4.5叠层设计布局快速参考

7.5在项目中建立PCB文件

7.6印制电路板设计编辑器

7.6.1印制电路板编辑器界面缩放

7.6.2工具栏的使用

7.7设置电路板工作层

7.7.1层的管理

7.7.2设置内部电源层的属性

7.7.3定义层和设置层的颜色

7.7.4印制电路板选项设置

7.8印制电路板电路参数设置

练习题

第8章制作印制电路板

8.1印制电路板布线工具

8.1.1交互布线

8.1.2放置焊盘

8.1.3放置过孔

8.1.4补泪滴设置

8.1.5放置填充

8.1.6放置多边形敷铜平面

8.1.7分割多边形

8.1.8放置字符串

8.1.9放置坐标

8.1.10绘制圆弧或圆

8.1.11放置尺寸标注

8.1.12设置初始原点

8.1.13放置元件封装

8.2单面板与多层板

8.3规划电路板和电气定义

8.3.1手动规划电路板

8.3.2使用向导生成电路板

8.4准备原理图和印制电路板

8.5元件封装库的操作

8.5.1装入元件库

8.5.2浏览元件库

8.5.3搜索元件库

8.6网络与元件的装入

8.7元件的自动布局

8.8手工编辑调整元件的布局

8.8.1选取元件

8.8.2旋转元件

8.8.3移动元件

8.8.4排列元件

8.8.5调整元件标注

8.8.6剪贴复制元件

8.8.7元件的删除

8.9添加网络连接

8.10设计规则的设置

8.10.1布线基本知识

8.10.2布线设计规则的设置

8.11交互手动和自动布线

8.11.1交互手动布线

8.11.2自动布线

8.12调整印制电路板

8.12.1调整布线

8.12.2对印制电路板敷铜

8.12.3电源/接地线的处理

8.12.4文字标注的调整

8.12.5印制电路板补泪滴处理

8.13设计规则检查

8.14完成功率驱动模块的印制电路板

8.14.1印制电路板布线设计

8.14.2印制电路板的3D显示

练习题

第9章制作元件封装

9.1元件封装编辑器

9.1.1启动元件封装编辑器

9.1.2元件封装编辑器介绍

9.2创建新的元件封装

9.2.1元件封装参数设置

9.2.2层的管理

9.2.3放置元件

9.2.4设置元件封装的参考点

9.3使用向导创建元件封装

9.4元件封装管理

9.4.1浏览元件封装

9.4.2添加元件封装

9.4.3元件封装重命名

9.4.4删除元件封装

9.4.5放置元件封装

9.4.6编辑元件封装引脚焊盘

9.5创建项目元件封装库

练习题

第10章生成PCB报表和打印电路板

10.1生成电路板信息报表

10.2生成网络状态报表

10.3生成元件报表

10.3.1生成元件报表的一般方法

10.3.2生成元件报表的简单方法

10.4生成NC钻孔文件

10.5生成光绘文件

练习题

第11章电路仿真

11.1Protel的仿真元件库描述

11.1.1仿真信号源

11.1.2仿真专用函数

11.1.3仿真数学函数

11.1.4信号仿真传输线

11.1.5常用元件库

11.1.6元件仿真属性编辑

11.1.7仿真源工具栏

11.2初始状态的设置

11.2.1节点电压设置

11.2.2初始条件设置

11.3仿真器的设置

11.3.1进入仿真设置环境

11.3.2一般设置

11.3.3瞬态特性分析

11.3.4傅立叶分析

11.3.5直流分析

11.3.6交流小信号分析

11.3.7蒙特卡罗分析

11.3.8参数扫描分析

11.3.9温度扫描分析

11.3.10传递函数分析

11.3.11噪声分析

11.3.12极点零点分析

11.4设计仿真原理图

11.4.1仿真原理图设计流程

11.4.2调用元件库

11.4.3选择仿真用原理图元件

11.4.4仿真原理图

11.5电路仿真实例

11.5.1模拟电路仿真实例

11.5.2数字电路仿真实例

练习题

第12章PCB信号完整性分析

12.1PCB信号完整性分析概述

12.2设置信号完整性分析规则

12.2.1飞升时间的下降边沿

12.2.2飞升时间的上升边沿

12.2.3阻抗约束

12.2.4信号过冲的下降边沿

12.2.5信号过冲的上升边沿

12.2.6信号基值

12.2.7激励信号

12.2.8信号高电平

12.2.9下降边沿斜率

12.2.10上升边沿斜率

12.2.11电源网络标号

12.2.12信号下冲的下降边沿

12.2.13信号下冲的上升边沿

12.3PCB信号完整性分析器

12.3.1启动信号分析器

12.3.2信号完整性分析器设置

12.4PCB信号波形分析

练习题

第13章习题和课程设计