protel 实验.docx
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protel实验
上机操作1Protel99SE文件的操作
一、实训目的
掌握Protel99SE的基本操作，主要包括文件的建立，导入导出，通过菜单Design/Options和Tools/Preferences两个命令来完成环境设置。
1、启动Protel99SE，在E盘建立名为Exam的文件夹，并在文件夹中建立名为Ex1.ddb设计数据库文件。
二、实训内容与步骤
1、启动Protel99SE，在E盘建立名为Exam的文件夹，并在文件夹中建立名为Test1.ddb设计数据库文件
2、在上题数据库中建立一个名为poweramp（功率放大器电路）的原理图文件（SchematicDocument）、一个名为poweramp的印刷电路板文件（PCBDocument），并打开各添加一个电阻。
然后将poweramp.SCH，poweramp.PCB导出到桌面上。
3、在Exam的文件夹中建立名为Test2.ddb设计数据库文件，文件类型WindowsFileSystem。
4、在Exam的文件夹中建立名为Test3.ddb设计数据库文件，文件类型MSAccessDatabase，并对数据库进行加密，密码为student。
观察WindowsFileSystem及MSAccessDatabase两种类型的区别。
5、在Exam的文件夹中建立名为Test4.ddb设计数据库文件，将步骤2中桌面上的poweramp.SCH，poweramp.PCB导入。
6、在Test4.ddb设计数据库文件中新建原理图文件，命名为了LX1.sch。
设置图纸大小为A4，水平放置，工作区颜色为220号色，边框颜色为45号色。
7、在Ex1.ddb中创建原理图文件，命名为LX2.sch。
自定义图纸大小：
宽度为850、高度为450，垂直放置，工作区颜色为230号色。
网格设置：
SnapOn为10mil，Visible为10mil。
字体设置：
系统字体为仿宋体、字号为8，字形为斜体。
可视网格为点状。
8、在原理图文件LX2.sch中，练习打开及关闭MainTools（主工具栏）、WiringTools（布线工具栏）、DrawingTools（绘图工具栏）、PowerObjects（电源及接地工具栏）、DigitalObjects（常用器件工具栏）、SimulationSources（信号仿真源工具栏）、PLDToolbar（PLD工具栏），利用菜单命令和键盘功能键放大及缩小原理图。
上机操作2元器件图形符号的编辑
一、实训目的
1、练习利用元件库编辑器来生成元件；
2、练习DrawingTools工具栏的使用；
3、练习编辑和创建自己的元件库。
二、实训内容与步骤：
[练习1]新建Ex1.lib文件，按要求制作如下图2所示集成芯片CD4060，注意编辑管脚属性。
表1CD4060管脚说明
引脚编号
引脚名称
电气特性
显示状态
1
Q12
Output
显示
2
Q13
Output
显示
3
Q14
Output
显示
4
Q6
Output
显示
5
Q5
Output
显示
6
Q7
Output
显示
7
Q4
Output
显示
8
GND
Power
显示
9
CPO
Input
显示
10
CPO
Input
显示
11
CPI
Input
显示
12
R
Input
显示
13
Q9
Output
显示
14
Q8
Output
显示
15
Q10
Output
显示
16
VCC
Power
显示
[练习2]新建Ex2.lib库文件，从已有的元器件库中找到下列元件，然后拷贝粘贴到Ex2.lib文件中，按下图所示重命名。
上机操作3绘制原理图
一、实训目的
1、熟悉原理图绘制工具；
2、掌握画原理图基本操作，完整绘制原理图的方法；
3、熟悉并逐渐记忆常用元器件所在的元器件库。
二、实训内容与步骤
[练习1]在原理图中放置：
阻值10k的电阻、容值为10μF的电解电容、型号为IN4001的二极管、型号为2N2222三极管、单刀单掷开关和2脚连接器，注意修改元器件属性。
[练习2]在练习1的基础上，练习：
（1）选择10k电阻，复制并粘贴该电阻，然后取消选择；
（2）删除二极管，并用恢复按钮将二极管恢复；
（3）删除三极管；
（4）删除电容，然后粘贴该电容；
（5）用鼠标选择几个元件，然后删除这些被选择的元件；
（6）将该电路图存盘。
[练习3]试关闭和使能电气捕捉栅格，观察电气栅格在连线时具有的作用。
[练习4]试关闭和使能电气连接点，观察画"丁"字连线时的区别。
[练习5]放置网络标记，试更改字型和字号，并连续放置D1-D9九个网络标签。
[练习6]选取电源和地线工具，试更改它们的形状和标记。
[练习7]按照下图画一个共发射极放大电路，电路中的所有元件都取自集总参数元器件库（MiscellaneousDevices.ddb/MiscellaneousDevices.lib）。
（1）要求图纸尺寸为A4，去掉标题栏，关闭显示栅格，使能捕捉栅格和电气栅格，使能自动连接点；
（2）画完电路后，要按照图中元件参数逐个设置元件属性，但是元件要自动编号，并进行电气规则检查；
（3）最后形成该电路的网络表。
上机操作4绘制层次原理图
一、实训目的
1.掌握层次原理图的概念及其设计方法。
2.掌握自顶向下和自底向上的层次原理图设计方法
3.掌握层次原理图的浏览方法，和主电路图与子电路图之间切换
二、实训内容与步骤
1．打开Z80Microprocessor.ddb设计数据库文件，练习在方块图电路和子电路图之间的切换。
2．利用自顶向下的设计方法，绘制如图4.1所示的主电路图，和该主电路图下面的一个子电路图dianyuan.sch如图4.2所示。
图4.1主电路图
图4.2子电路图
图4.3子电路图
图4.4子电路
思考题
1.Protel99SE中的设计保存类型分几种方式？
它们之间有何不同？
2.Protel99SE中提供的文件类型有哪几种？
3.对于设计数据库，文件的链接和文件的导入有何区别？
使用导出文件功能有何优点？
4.将自己绘制的元件符号用到原理图中，你会几种方法？
5.主电路图文件的扩展名是什么？
这个文件又称为什么文件？
上机操作5制作PCB元件封装
一、实训目的
1．掌握制作元件封装的方法与操作步骤
2．掌握对元件封装库进行管理的基本操作
二、实训内容与步骤
1．新建一个设计数据库counter.Ddb，新建一个PCB封装库文件，库文件名称修改为counterpcb.LIB。
2.进入封装库编辑器，通过封装制作导向，绘制出封装SOP-8，如图5.1所示。
焊盘的X-Size为80mil,Y-Size为24mil。
第一引脚的焊盘为矩形，其余焊盘的两端为半圆形。
纵向相邻焊盘之间的距离为50mil，横向相邻焊盘之间的距离为220mil。
图5.1SOP-8封装
3．通过封装制作导向，绘制出封装DIP-16，如图5.2所示。
焊盘的X-Size和Y-Size均为50mil，HoleSize为30mil。
第一引脚焊盘为方形，其余焊盘为圆形。
纵向相邻焊盘之间的距离为100mil，横向相邻焊盘之间的距离为300mil。
图5.2DIP-16封装
4．手工绘制图二极管IN4007的封装RAD-0.2。
如图5.3所示。
两个焊盘的X-Size和Y-Size都为60mil，HoleSize为30mil，二极管阳极的焊盘为方形，阴极的焊盘为圆形，外形轮廓为距形，并绘出方向指示。
图5.3二极管的封装RAD-0.2
四实验报告与总结
1．总结新元件封装的制作方法和步骤。
2．总结实验中应注意的问题。
上机操作6绘制原理图及PCB
一、实训目的
1、熟悉画原理图工具；
2、掌握画原理图基本操作，进一步提高正确绘制原理图的能力。
二、实训内容与步骤
一种稳压电源电路如图1所示，对电路的说明如下。
图1稳压电源的原理图
1．直流稳压电源的作用及组成
电子设备都需要稳定的直流电源。
功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
整流电路用来将交流电压交换为单项脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉冲电压中的交流成分，变成平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电压波动时、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
小功率直流电源有电压变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。
随着人们对电的要求水平的提高，对直流电源的主要要求是输入电压变化以及负载变化时，输出电压应保持稳定，即使直流的电压调整及输出电阻越小越好，同时也要求纹波电压要小。
2．电路工作原理
220v市电经变压器输出9v交流，经桥式整流，大电容滤波得到9v电压，再加一个0.1uf小电容滤除电源中的高频分量。
考虑到制作过程中电源空载使得电容放电，可在输出电容并上1KW大功率电阻，另外还要给7805来获得5v电压，万一输出短路，大电容会使稳压块由于反电流冲击而破坏，加一个二极管可使反向电流流向输入端，从而起到保护作用。
3．整流部分
此实验的整流部分主要采用桥式电路，即由四个二极管交叉而成。
但使用二极管时应注意以下问题：
1）最大整流电路If指二极管长期运行允许通过的最大正向平均电流。
若使用时超过此值，有可能烧坏二极管。
2）最高反向工作电压Urm指允许施加在二极管两端的最大方向电压通常为击穿电压的一半。
3）反向电流Ir指二极管未击穿时的反向电流值。
其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管的单向导电性越好。
但是反向电流值会随温度的上升而显著增加。
4）最高工作频率f指保证二极管单向导电时的最高导电频率。
当工作频率超过其限度时，二极管的单向导电性能就会变差。
桥式整流电路相当于理想二极管，即正偏时导通，电压降为零，相当于理想开关闭合；反偏时截止，电流为零，相当于理想开关断开。
整流电路包括单向半波整流电路和桥式整流电路。
半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大。
因此，它只适用于要求不高的场合。
为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路。
4．滤波部分
整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的交流成分（称为纹波电压）。
为了获得平滑的直流电压，应在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流部分。
此电路采用的是电容滤波电路，即在桥式整流电路输出端与负载之间并联一个大电容。
原理如下：
在整流电路采用电容滤波后使二极管得到的时间缩短，由于电容C充电的瞬时电流较大，形成了浪涌电流，容易损坏二极管，故在选择二极管时，必须留有足够的电流裕量，以免烧坏。
5．稳压部分
稳压器采用LM7805系列即输出电压值5伏，属于三段固定输出集成稳压，两边输入输出中间接地。
为了防止电流或电压过大用二极管并联稳压器，当电流、电压过大时二极管起到开关作用对其进行保护。
[练习1]试画出它的原理图。
[练习2]画好图后：
（1）请进行电气规则检查（选择Tools/ERC菜单）。
（2）请做元件表（选择Report/BillofMaterial或Edit/ExporttoSpread菜单）
（3）请做网络表（选择Design/CreateNetList）
[练习3]试设计该电路的电路板。
设计要求：
（1）按电路图1画出原理图电路，元件参数见参数表图2。
（2）使用单层电路板，在电路板中网络地（GND）的线宽选1mm，NETJ1-1与NETJ1-2线宽选1mm,电源网络（VCC）的线宽选0.8mm，其余线宽均采用缺省设置（0.3mm），见图3，最小安全间距为12mil。
（3）先自动布线，再手工调整。
（4）在电路板上铺铜，要求栅格为30mil，铜膜线宽度为8mil，铺铜层为底层，铺铜网线形式为45度，使用八角形状环绕焊盘。
（5）电路板设计完成后应进行DRC检测，并根据报告的错误提示进行调整，直到无错误为止。
表1元器件参数表
C1FootprintRB.4/.8
C3FootprintRB.2/.4
LM7805CTFootprintD-78
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