电子CAD实验指导书Word下载.docx
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标题栏设置：
用“特殊字符串”设置制图者为Luck、标题为“功率放大器”，字体为华文彩云，颜色为121号色。
2、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299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，取消重复操作次数为60次。
设置系统字体：
将UseClientSystemFontForAllDialogs复选框取消选择。
用“特殊字符串”设置文档编号为“1-10”、标题为“稳压电源”，字体为华文行楷，颜色为238号色，不显示图纸的参考边框。
3、在Ex1.ddb中创建原理图文件，命名为LX3.sch。
标题栏设置：
标题栏显示方式为ANSI，用“特殊字符串”设置地址为FangzhiStreet，Wuhan，10张原理图中的第一张。
不显示图纸的参考边框，把光标设置成大十字45度。
4、在原理图文件LX3.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3绘制原理图
（1）
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。
[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绘制原理图
（2）
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）
上机操作5绘制原理图（3）
2、掌握画原理图基本操作，绘制原理图。
[练习1]试画出下页原理图。
（3）请做网络表（选择Design/CreateNetlist）
上机操作6绘制层次原理图
1、掌握画原理图基本操作，绘制原理图；
2、掌握层次原理图的绘制方法。
[练习1]试画出图1所示层次原理图。
上机操作7原理图的ERC检查及报表生成
1、对电路进行ERC检查，检查电路中出现的错误；
2、快速定位错误并修改；
3、生成元件清单；
4、生成网络表，理解网络表的构成和作用。
[练习1]对上机操作3、4、5、6几个实验所完成的原理图：
（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2]电路如图1所示，试画出它的原理图。
画好图后：
上机操作8元器件图形符号的编辑
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]试建立Ex1.lib元件库，并画出这些逻辑电路中常元器件。
图1常用元器件图形符号
[练习2]新建Ex2.lib文件，按要求制作如图1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
3
Q14
4
Q6
5
Q5
6
Q7
7
Q4
8
GND
Power
9
CPO
Input
10
11
CPI
12
R
13
Q9
14
Q8
15
Q10
16
VCC
[练习3]新建Ex3.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Ex3.lib文件中，按下图所示重命名。
上机操作9电子元件的封装
1、了解PCB的类型；
2、认识PCB层、导线、导孔、过孔、丝印等组成；
3、了解常用元器件的封装形式；
4、熟悉Protel软件的PCB编辑环境。
[练习1]练习打开及关闭MainToolbar（主工具栏）、PlacementTool（放置工具栏）、ComponentPlacement（元件位置调整工具栏）、FindSelections（查找选择工具栏）。
[练习2]加载PCBFootprints.lib封装库，并从中选择电阻封装（AXIAL0.3），电容封装（RAD0.1和RB.2/.4），二极管封装（Diode0.4）、三极管封装（To-126），连接器封装（SIP2），可变电阻封装（VR1），石英晶体封装（XTAL1），集成电路元件封装（DIP16），把这些封装放置到电路板图上。
[练习3]写出图1所示封装的名称及所在封装库的文件名。
[练习4]对前面上机操作3，4，5，6几个实验绘制的原理图添加元件封装。
上机操作9PCB板规划及PCB编辑环境参数设置
1、练习PCB板的规划；
2、PCB编辑环境参数的设置。
[练习1]使用PCB创建向导规划如下形状的双面电路板（电路板尺寸、属性采用缺省值）
图1PCB板外形
[练习2]定义一块宽为1800mil，长为2000mil的单层电路板，要求在禁止布线层和机械层画出板子的电气边界和物理边界，在机械层标注尺寸。
[练习3]设置在对象被选中后，系统不自动保护所定对象。
设置当用户进行整体编辑时，系统会自动弹出确认对话框。
设置当出现重复对象时，系统会自动删除重复对象。
[练习4]设置度量单位为公制，设置水平，垂直捕捉栅格和水平，垂直元件栅格依次为20mil，20mil，25mil，25mil，电器栅格为10mil。
设置旋转角度为30度，设置底层丝印层的颜色为100号色，设置尺寸线为“简单显示”，其余为“精细显示”，设置显示焊盘网络名称和焊点序号。
[练习5]设置当用户选择新的元件时，系统不取消原来选择的元件。
设置当用户进行PCB设计时，系统会在线进行DRC检查。
[练习6]设置与组件连接的导线会随组件的移动而一起伸缩。
设置转换特殊字符串功能，设置只显示当前板层。
[练习7]设置操作撤消次数为50次，设置光标类型：
Large90，设置布线使用多边形进行障碍检测，交互布线，避开障碍。
[练习8]设置多边形敷铜栅格尺寸为20mil，路径宽度为5mil，最小长度为3mil，焊盘环绕形状为八边形。
上机操作10PCB布局布线及打印出图
1、练习PCB中元件的布局方法和规则；
2、练习PCB中元件的布线（自动布线及手工布线）；
3、PCB板的打印。
1、稳压电路如图所示，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，见自动布线参考电路板图4，再手工调整，见手工调整布线参考电路板图5。
（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
自动布线参考电路
手动调整后：
2.将第3章各练习做成PCB图。
3.为第3章练习中各题的PCB四角分别添加放置安装孔，安装孔直径为3mm。
4.在第3章练习中各题PCB板的底层放置填充。
5.练习在电路板上放置过孔，注意修改过孔的尺寸，外径为60mil，内径为30mil。
6.练习在电路板上铺铜，要求栅格为20mil，铜膜线宽度为10mil，铺铜层为顶层，铺铜网线形式为45度，使用八角形状环绕焊盘。
7.打印第3章练习中各题PCB板。
（多层）
8.打印第3章练习中各题PCB板的顶层（要求带焊盘、过孔、元件轮廓）。
9.打印第3章练习中各题PCB板的丝印层及禁止布线层。
第九章元件库编辑器
上机操作一、创建PCB元件及元件库
1。
学会创建PCB新元件。
2。
学会创建PCB元件库。
启动Protel99SE，在D盘建立名为Protel的文件夹，并在文件夹中建立名为自制PCB元件.ddb设计数据库文件。
在数据库中建立一个名为MyPCBLIB.LIB的库文件。
打开PCBFootprints封装库,拷贝一个DIP14的封装到MyPCBLIB.LIB库中，然后将它改为DIP10的封装,并重命名为DIP10。
3。
打开PCBFootprints封装库,拷贝一个RB.2/.4的封装到MyPCBLIB.LIB库中，然后将它改为如下图1的封装,并重命名为47uf，再将它改为如下图2的封装,并重命名为2200uf。
4。
打开PCBFootprints封装库,拷贝一个DIODE0.4的封装到MyPCBLIB.LIB库中，然后将它改为如下图3的封装,并重命名为DIODE，再将它改为如下图4的封装,并重命名为CLED.
5。
打开PCBFootprints封装库,拷贝一个TO-126的封装到MyPCBLIB.LIB库中，然后将它改为如下图5的封装,并重命名为RP，再将它改为如下图6的封装,并重命名为7805。
（7805元件焊盘外径60mil,内径40mil。
6.制作数码管的封装如下图，重命名为SM。
7。
将第六章中标注为自制的元件封装作出来。
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