PROTEL99SE实验报告.docx

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PROTEL99SE实验报告

实验一Protel99SE使用基础

一、实验目的

1．掌握设计数据库的概念，以及建立、打开和关闭等操作。

2．熟悉Protel99SE的设计界面，熟练掌握对设计数据库中的文件夹和文件的操作。

3．掌握利用窗口管理功能对窗口显示方式及其显示内容的方式进行管理。

4．学会文件环境参数设置。

二、实验内容

1.启动Protel99SE，在E盘根目录下建立名为以自己的学号命名的文件夹，并在文件夹中建立名为MYFIRST的设计数据库文件。

结果如下：

单击桌面上的Protel99SE快捷图标，进入Protel99SE设计环境。

若环境中已经有设计数据库文件，就执行菜单File/CloseDesign将其关闭。

若环境中没有设计数据库文件，就执行菜单File/New，在弹出的窗口中，单击Browse按钮，在弹出的文件名输入窗口中建立MYPRO的文件夹，并在文件夹中建立MYFIRST的设计文件。

数据库类型选择MSAccessDatabase保存类型，名称为ABC.ddb。

结果如下：

2．文件管理操作练习，设置系统管理员密码，创建设计组成员并设置工作权限。

Protel99SE提供了管理多个用户同时操作项目的数据库的工具。

每个数据库默认都带有设计工作组（Designteam），包括members、permisions、sessions三个部分。

双击members/admin图标可设置系统管理员密码。

设计成员的工作权限包括读（R）、写（W）、删除（D）、创建（C）。

结果如下：

3．在设计数据库下，分别创建原理图和PCB文件，所有名称均采用系统默认名。

图1-1设计服务器

执行菜单“File”—“new”命令或在面板上单击右键弹出的菜单中执行“new”命令，弹出的窗口如图1-1所示，然后选取需要的服务器即可。

常用的图标功能如下：

（a）（b）（c）（d）

图1-2文件类型图标

（a）原理图设计编辑器；

（b）印制电路板设计编辑器；

（c）印制电路板设计元件封装编辑器；

（d）原理图元件编辑编辑器。

将上面新建的两个文件分别更名为HYIT、DX.Sch和CK.PCB，并将两个文件导出到设定的文件夹下。

再新建一个设计数据库MyDesign1.ddb，将刚才导出的两个文件DX.Sch和CK.PCB，导入到该设计数据库中的Documents文件夹下。

结果如下：

4．设置原理图编辑工作环境。

例1：

在原理图设计环境中，执行菜单Design/Options，在弹出的窗口中选择SheetOptions页面，在页面右上角的StandardStyles下拉框中选择A0。

结果如下：

把光标设置成大十字，并把光标移动到图纸边沿时的移动速度设置为AutoPanRecenter。

设置光标：

在原理图设计环境中，执行菜单Tools/Preferences，在弹出的窗口中选择GraphicalEditing页面，然后在该页面Cursor/GridOptions区域的CursorType下拉列表框中选择LargeCursor90。

设置光标移动：

在原理图设计环境中，执行菜单Tools/Preferences，在弹出的窗口中选择GraphicalEditing页面，然后在该页面AutopanOptions区域的Style下拉列表框中选择AutoPanReCenter。

将基本元件库MiscellaneousDevices.ddb、德克萨斯仪器公司元件库TIDatabook增加到元件库管理器中。

在原理图设计环境中的设计管理器中选择BrowseSCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击Add/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel99SE子目录，在该子目录中选择Library/Sch路径，在元件库列表中选择MiscellaneousDevices.ddb后单击Add按钮，然后再选择TIDatabook库后单击Add按钮。

去掉图纸模板复制到剪切板功能（AddTemplatetoClipboard）。

在原理图设计环境中，执行菜单Tools/Preferences，在弹出的窗口中选择GraphicalEditing页面，然后去掉该页面Options区域中AddTemplatetoClipboard选择框前的对勾。

结果如下：

因为需要的元件库在后面添加，此处不再重复。

练习将Protel99SE中窗口、对话框中的文字改为规则、8号的TimesNewRoman字体。

在Protel99SE设计环境中用鼠标单击左上角的箭头，在弹出的菜单中选择Preference，这时在屏幕弹出窗口中单击ChangeSystemFont按钮，然后将字体更换成规则、8号的TimesNewRoman字体。

结果如下：

实验二电路原理图设计基础

一、实验目的

1．掌握利用Protel99SE进行印刷电路板设计以及其中的电路原理图设计的一般步骤；

2．掌握原理图编辑器中对图纸的设置，对网格、光标、对象系统字体的设置方法；

3．掌握根据实际电路图的大小，设置合适的图纸及其显示风格的方法；

4．掌握sch99的基本操作；

5．学会绘制简单的电路原理图。

二、实验内容

1．新建一个原理图文件，设置图纸为A4竖放，标题栏为标准型，Visible设置为10，光标设置为一次移动半个网格。

2．将网格设置为线状网格，单击Ok按钮后按PageUp键放大屏幕，直到看清网格。

再将网格设置为点状网格，观察两种网格的区别。

3．对DocumentOptions对话框并进行设置。

4．库操作。

5.熟悉常用电子元器件在器件库中的名称，图形符号。

向原理图中放置阻值为3.2k的电阻、容量为1微法的电容、型号为1N4007的二极管、型号为2N2222三极管、单刀单掷开关和4脚连接器。

注意修改属性。

提示：

电阻（RES2）、电容（CAP）、二极管（DIODE）、三极管（NPN）、单刀单掷开关（SWSPST）和4脚连接器（CON4）都在MiscellaneousDevices.Lib元件库中。

5.绘制如图2-1所示的单管放大电路，其中电阻的封装使用AXIAL0.4、电容的封装采用RB.2/.4、三极管的封装采用TO-5，完成后将文件存盘。

图2-1单管放大电路

6.熟悉元器件库，然后自制一张表格，将常用的元件名称和符号在表中列出，并记忆。

结果如下：

实验三电路原理图设计

一、实验目的

1．掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的放置方法。

2．掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的编辑方法。

3．掌握利用设计管理器浏览、管理、编辑原理图的方法。

4．掌握对原理图的ERC电气法则检测。

5．掌握绘制原理图的基本方法，能绘制比较简单的原理图。

二、实验内容

1．分别放置与非门74LS00中的四个单元，如图1所示。

74LS00所在的元件库为ProtelDOSSchematicLibraries.ddb。

1题结果如下：

图174LS00子件

图3-1练习电路原理图

2．绘制图3-1所示电路图，表1为元件明细表。

表1电路元件明细表

LibRef

Designator

PartType

Footprint

1458

MC4558

DIP8

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

CAP

RAD0.2

元件库：

1458在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematicOperationalAmplifiers.lib中。

其余元件在MiscellaneousDevices.ddb。

2题结果如下：

3．在原理图中任意放置几个元件，将所有元件标号的字体均改为14号粗体。

4．将原理图中所有元件标注的颜色改为红色。

3.4两题的结果如下：

5．绘制如图3-2所示带有总线的电路原理图。

图3-2带有总线的电路原理图

表2带有总线的电路图元件明细表

LibRef

Designator

PartType

Footprint

Cap

0.1uF

RAD0.2

Crystal

XTAL

4.915MHz

AXIAL1.0

74LS04

DIP14

RES2

470K

AXIAL0.4

RES2

470K

AXIAL0.4

4040

U12

4040

DIP16

SWDIP-8

SW1

SWDIP-8

DIP16

元件库：

U9在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematicTTL.Lib。

U12在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematic4000CMOS.Lib。

其余元件在MiscellaneousDevices.ddb。

6．在原理图上放置三个I/O端口，端口的属性分别设置为

端口名外形电气特性

Data1Right输入端口

Data2Left输出端口

Data3Left&Right双向端口

5.6两题结果如下：

7．绘制如图3-3所示电路图。

图3-3练习电路图

表3电路图元件明细表

LibRef

Designator

PartType

Footprint

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

2K2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

AXIAL0.4

RES2

100K

AXIAL0.4

RES2

470

AXIAL0.4

CAP

RAD0.2

DIODE

DIODE0.4

NPN

TO-5

NPN

TO-5

NPN

TO-5

PNP

TO-5

PNP

TO-5

PNP

TO-5

元件库：

MiscellaneousDevices.ddb。

7题结果如下：

8.绘制如图5所示电路图。

图3-4练习电路图

表4第8题电路图元件明细表

LibRef

Designator

PartType

Footprint

4002

DIP14

4002

DIP14

4011

DIP14

4011

DIP14

SWSPDT

元件库：

U1～U4在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematic4000CMOS.Lib。

其余元件在MiscellaneousDevices.ddb。

8题结果如下：

9．绘制如图6所示电路图。

图3-5练习电路图

表5第9题电路图元件明细表

LibRef

Designator

PartType

Footprint

CAP

0.01u

CAP

0.01u

CAP

0.01u

RES1

ELECTRO1

100u

RES1

R19

390

BRIDGE1

DIODE

LED

E556

UGSOCKE

PLUGSOCKET

TRANS1

元件库在：

U1在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematicLinear.Lib,其余元件在MiscellaneousDevices.ddb

9题结果如下：

实验四原理图元件制作

一．实验目的

1．掌握绘制元件符号的方法。

2．掌握绘制具有多个单元的元件符号的方法。

3．掌握原理图元件库的管理。

二．实验内容

1．打开原理图元件库文件ProtelDOSSchematicLibraries.ddb进行浏览。

2．浏览7426、7437、74132元件，看看是否与74ALS00的图形一样。

3．绘制一个数码管符号。

4．将前面绘制的所有元件符号放置到一个原理图文件中。

图4-1练习电路图

5．绘制如图1所示电路图。

表第5题电路图元件明细表

LibRef

Designator

PartType

Footprint

CAP

0.01u

RES2

100K

4017

IC5

4017

CH233

IC6

CH233

DIODE

DPY_7-SEG

DS1

DPY_7-SEG

元件库：

IC5根据ProtelDOSSchematicLibraries.ddb（ProtelDOSSchematic4000CMOS.Lib）中的4017修改；

IC6根据MiscellaneousDevices.ddb中的HEADER6X2修改；

其余元件在MiscellaneousDevices.ddb

结果如下：

6．在自己建的元件库文件中绘制以下元件符号图形：

（1）在原理图文件中按下列图形进行绘制；

结果如下：

（2）绘制与门、或门、与非门、或非门、非门、施密特触发器的国标符号，尺寸规格为4格×3格。

结果如下：

（3）选择下列元件绘制。

结果如下：

实验五层次电路图设计

一、实验目的

1．熟练掌握SCH99的操作。

2．掌握层次式电路图的绘制方法，能够绘制较复杂的层次式电路。

3．进一步熟悉ERC校验和网络表的生成。

二、实验内容

层次式电路图的结构如图1所示，主图和各子图分别如图2～图4所示。

图1层次电路结构图5-1主图“串联调整型稳压电源.prj"

1.新建电路图，图纸大小设置为A4，参照图5-2所示，完成层次式电路图主图的绘制。

图5-2稳压电路

执行“Design”—“Options”—“Organization”填写图纸信息，在Sheet栏中设置图纸编号（No）为1；图纸总数（Total）为3。

2．执行“Design"----""CreateSheetFromSymbol”，将光标移动子图符号VO上，单击鼠标左键，在产生的新电路图上按照图3绘制第一张子图，设置图纸编号为2，并保存该电路。

3．采用同样的方法，将光标移到子图符号L上，单击鼠标左键，在产生的新电路图上按照图4绘制第二张子图，设置图纸编号为3，并保存该电路。

图5-3整流滤波电路

5．对画好的电路图：

（1）进行电气规则检查（选择Tools/ERC菜单），若有错误则加以修改。

（2）生成元件表（选择Report/BillofMaterial或Edit/ExporttoSpread菜单）。

（3）创建此层次式电路的网络表（选择Design/CreateNetList），检查网络表各项内容，是否与电路图相符合。

结果如下：

（因为题中参数看不清楚，故只画了主图和子图，并未进行电气检查。

）

稳压：

整流滤波：

实验六PCB设计初步

一、实验目的

1．了解有关印刷电路板的基础知识和对PCB编辑器的初步认识。

2．掌握PCB编辑器的基本操作。

3．掌握印刷电路板的概念、作用及分类；绘制印刷电路板图有关的元件封装、焊盘、过孔和铜膜导线等基本概念；并介绍了绘制PCB图的设计流程。

4．掌握PCB编辑器的启动与退出的方法；PCB编辑器中的画面管理、窗口管理、各种工具栏、状态栏、命令栏和PCB管理器的打开与关闭操作。

5．分清Protel99SE提供的各种工作层的名称、功能，掌握根据需要如何设置工作层的方法。

6．了解PCB的六大类工作参数的设置方法。

7．掌握在PCB中定位的几种方法，重点掌握对PCB管理器的使用。

二、实验内容

1.打开系统Examples文件夹中的4PortSerialInterface.ddb下的4PortSerialInterfaceBoard.pcb文件，观察该印刷电路板有哪些层。

使用PCB创建向导规划如下形状的双面电路板（电路板尺寸自定义）。

图6-1PCB板外形

结果如下：

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。

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。

4.设置度量单位为英制，分别设置可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格的数值为20mil，25mil，25mil，10mil，并在工作窗口练习体会四种栅格的区别。

在Topoverlayer层上放置字符串，旋转角度为30度。

设置底层丝印层的颜色为100号色。

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。

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。

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。

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。

9．打开一个PCB文件，在工作窗口按住鼠标右键，光标是不是变成手形？

移动它，工作窗口有何变化；使用Edit|Jump命令，练习跳转到不同的对象。

三、思考题

1.印刷电路板根据导电图形的层数，一般分为哪几类，各有何特点？

答：

印刷电路板根据导电图形的层数，一般分为：

信号层（SingnalLayers），主要用于放置与信号相关的电气元素。

内层电源/接地层（InteralPlane），主要用于布置电源和接地线。

机械层（Mechanical），一般用于设置PCB的物理大小、数据标记、过孔、及其他信息。

阻焊层及锡膏防护层（SolderMask&PastMask），主要用于防治组焊剂。

丝印层（Silkscreen），主要用于显示元件封装轮廓和标注。

2.原理图与电路板图中的元件有何不同？

元件的封装方式分几类？

答：

（1）.原理图中的元件只是画出了元件的外形，没有具体的大小，而电路板图中的元件具体描绘了元件的物理大小、数据标记、过孔、及其他信息。

（2）.根据元件的不同封装我们将其封装分为二大类：

一类是分立元件的封装，一类是集成元件的封装

3.在印刷电路板中，焊盘与过孔的作用有何不同？

答：

焊盘的作用是防止焊锡，连接导线和元器件的引脚。

而过孔是对于双层板和多层板，个信号层间是绝缘的，需在个信号层有连接关系的导线的交汇处钻一个孔，并在钻孔后的基材壁上淀基金属，以实现不同导电层之间的电器连接。

过孔就是PCB上的钻孔，通常作层间导电用，也可用于散热。

焊盘就是在过孔上的盘，和插器件的焊盘一样。

4.绘制印刷电路板图一般包括哪些步骤？

在各步中主要完成什么工作？

答：

1、进入电路板图编辑环境，呈现电路板图设计环境；2、电路板图环境设置，完成画紫色框为自动布局和自动布线做准备；3、载入网络表，用来检测设计是否有错；4、自动布局使元件都放到边框内；5、手工调整布局，进行边框调整，视图调整，元件调整；6、自动布线；7、手工调整布线，使布线更合理；8、机械尺寸调整，来调整板形尺寸和焊盘尺寸；9、存盘退出，对设计的板进行保存；10、送电路板厂加工。

5．PCB编辑器的工作界面主要由哪几部分组成？

答：

PCB编辑器的工作界面主要由：

主界面、元件编辑器、主工具栏、绘图工具栏、元件封装管理器和状态栏与命令栏六部分组成。

6．在Protel99SE系统中，提供了哪些工作层的类型？

各个工作层的主要功能是什么？

答：

提供了顶层，主要功能是元件面；底层，主要功能是焊接面；机械层；顶层覆盖层；禁止布线层。

7．可视栅格（VisibleGrid）、捕获栅格（SnapGrid）、元件栅格（ComponentGrid）和电气栅格（ElectricalGrid）有何区别？

答：

可视栅格是系统提供的一种在屏幕上可见的栅格。

通常可视栅格的间距为一个捕捉栅格的距离或是其倍数。

电器栅格主要是为了支持PCB的布线功能而设置的特殊栅格。

捕捉栅格用于捕捉栅格、元件移动栅格光标移动的间距。

8．在Protel99SE系统中，对元件、网络和焊盘等对象的定位提供了几种方法？

答：

（1）.坐标定位。

直接输入坐标值，可以精确定位；

（2）.鼠标拖动元件；

（3）.设置最小移动间距，用Ctrl+方向键移动元件；

（4）.上下左右对其方式，完成一个或多个元件的移动。

实验七PCB元件封装制作

一、实验目的

1．掌握元件封装库编辑器的启动与界面介绍。

2．掌握通过手工方式和系

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