高等教育自学考试电子线路CAD复习资料.docx

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高等教育自学考试电子线路CAD复习资料

、名词解释（本大题共40分，每词2分）

⑴CAD：

ComputerAidedDesign计算机辅助设计

⑵CAM：

ComputerAidedManufacturing计算机辅助制造

⑶DDB：

Protel设计文件库

⑷SCH：

Protel原理图设计文件扩展名（原理图编辑器）

⑸TopLayer：

顶层、元件面

⑹BottomLayer：

底层、焊锡面

⑺Mechanicallayer：

机械层

⑻Silkscreen：

丝印层

⑼AUTOCAD：

自动计算机辅助设计

⑽Protel：

电子线路CAD

⑾MiscellaneousDevices.ddb：

混合元件库

⑿Sim.ddb：

模拟仿真分析元件图形符号库

⒀ERC：

原理图的电气检查

⒁DRC：

PCB设计规则检查

⒂UpdataPCB：

更新PCB文档

⒃CreatNetlist：

生成网络表文件

⒄Footprint：

元件的封装形式

⒅CreateSymbolFromSheet：

由原理图生成方块电路

⒆DIODE0.4：

二极管的封装名

⒇DIP40：

40脚双列直插式芯片封装名

二、简答题（本大题共60分，每小题6分）

1、SCH编辑器Design\Option...中可以设置哪些内容？

答：

图纸尺寸；图纸方向、标题栏格式；锁定栅格大小；显示栅格大小；电气栅格大小；字体格式；

边框颜色；图纸底色。

2、试列出画线工具栏内的6种常用工具。

答：

导线；总线；总线分支；网络标号；电源/地线；方块电路；I/O端口。

3、试列出画图工具栏内的6种常用工具。

答：

直线；文本；文本框；阵列粘贴；曲线；直角矩形；圆角矩形。

Protel99SE提供了哪几种仿真分析方式？

答：

共11种

⑴OperatingPointAnalyses工作点分析（计算电路静态工作点Q）

⑵TransientAnalysis瞬态特性分析

⑶FourierAnalysis傅立叶分析

⑷ACSmallSignalAnalysis交流小信号分析

⑸DCSweepAnalysis直流扫描分析（直流传输特性分析）

⑹MonteCarloAnalysis蒙特卡罗统计分析

⑺ParameterSweepAnalysis参数扫描分析

⑻TemperatureSweepAnalysis温度扫描分析

⑼TransferFunctionAnalysis传递函数分析

⑽NoiseAnalysis噪声分析

⑾ImpedancePlotAnalysis阻抗分析（不单独列出，通过AC小信号分析获得）

5、将原理图中的元件及电气连接关系转到印制板文件中有几种方法？

如何实现？

答：

2种，网络表方式和更新方式

①网络表方式——完成原理图编辑后，执行Design\CreateNetlist…，可得到网络表文件（.net）;在PCB编辑器窗口内，执行Design\CreateNetlist…，也可以产生网络表文件，常将SCH编辑器产生的网络表文件及PCB编辑器产生的网络表文件比较，以校验PCB印制板连线操作的正确性。

在PCB编辑器窗口内，执行Design\LoadNetlist…\Browse…，在“Select”（选择）窗口内当前设计文件包中找出并单击网络表文件，然后单击“OK”返回，可看到装入的元件、焊盘等信息。

②更新方式——SCH编辑器状态下，执行Design\UpdatePCB…，在“UpdateDesign”（更新设计）窗口内指定有关内容；单击“PreviewChange”（变化预览），可观察更新后发生的改变。

6、印制电路板有哪些类型？

简述它们的特点。

答：

单面板：

一面敷铜（焊锡面），另一面空白（元件面），工作频率低

双面板：

两面敷铜，金属化过孔

多层板：

面积小，工作频率高

纸质覆铜箔层压板

玻璃布覆铜箔层压板。

7、写出常用电阻、电容、极性电容、三极管、单列直插式器件、双列贴片式器件的封装名称。

答：

AXIAL0.3～AXIAL1.0；RAD0.1～RAD0.4；RB.2/.4～RB.5/1.0

TO—92A.TO—92B；SIP2～SIP30；SOP-6～SOP-40

8、简述PCB制作元件布局所要遵守的规则。

答：

①数字电路、模拟电路以及大电流回路，必须分开布局，使各系统之间耦合达到最小；

同一类型电路（数字电路、模拟电路），按信号流向及功能，分块、分区放置元件；输入、输出信号元件尽量靠近印制板边框，使输入/输出信号走线尽量短，减少可能受到的干扰。

②元件离印制板机械边框最小距离必须大于2mm以上。

③元件只能沿水平和垂直两个方向排列。

④元件间距需要适当，利于插件、焊接操作，还应利于散热；但应避免印制板面积过大，连线过长，寄生电阻、电容、电感等增大，使系统抗干扰能力降低。

⑤热敏元件要尽量远离大功率元件。

⑥重量较大元件尽量靠近印制电路板支撑点。

⑦可调节元件应尽量方便操作。

⑧IC去耦电容尽量靠近IC芯片的电源和地线引脚。

⑨时钟电路元件尽量靠近CPU时钟引脚。

9、PCB中手工布局和自动布局有何区别？

答：

自动布局前，必须先设置自动布局参数（间距、放置方向、放置面…）；手工布局可在自动布局前进行预布局，安排并固定核心元件或特殊元件，也可在自动布局后进行精确调整。

10、简述设计一个电路的整个操作步骤。

答：

⑴创建自己的图纸文件

⑵编辑原理图

⑶编辑元件电气图形符号

⑷电气规则检查

⑸进行电路仿真测试

⑹生成网络表文件（或使用更新传送信息到PCB）

⑺使用板框向导建立一个PCB文件（设计规则），加载网络表

⑻编辑元件封装图形库

⑼自动布局和手工调整结合布局

⑽自动布线和手工调整结合布线

⑾设计规则检查，信号完整性分析

⑿生成报表文件

⒀打印电路图

名词解释题　（本大题共4小题，每小题3分，共12分）

30．Keepoutlayer禁止布线层

参考答案：

绘出电路板的布线区，以确定自动布局、布线的范围。

31．工作点分析（OperatingPointAnalyses）

参考答案：

电感视为短路，电容视为开路，计算电路中各节点对地电压、各支路电流。

32．焊盘

参考答案：

连接盘，及元件相关，是元件封装图的一部分。

33．××.XLS

参考答案：

元件报表清单

五、简答题　（本大题共6小题，每小题5分，共30分）

34．SCH中画线工具内的“导线”及画图工具内的“直线”有何区别？

：

画线工具内的“导线”具有电气特性，可连接元件；画图工具内的“直线”无电气特性，只能绘制一条线段。

35．集成电路同一封装图内含有多套电路，如何通过元件属性选择所需的套号？

参考答案：

元件属性设置窗中【Part】选项——同一封装内的第几套，选择相应的数字号码，可分别放置集成电路同一封装图内的多套电路。

评分标准：

元件属性设置窗中【Part】选项3分，用法2分

36．元件序号命名所遵守的规则。

参考答案：

元件名缩写字母子电路序号子电路内元件序号如Rn××

37．Protel99SE提供了哪几种仿真分析方式？

参考答案：

工作点分析；瞬态特性分析；傅立叶分析；参数扫描分析；交流小信号分析；阻抗特性分析；直流扫描分析；温度扫描分析；传输函数分析；噪声分析。

38．简述印制板的种类。

参考答案：

单面板；双面板；多层板；纸质覆铜箔层压板；玻璃布覆铜箔层压板。

39．简述PCB设计前的准备工作内容。

参考答案：

原理图编辑；原理图检查和预处理；包括未用引脚的处理、未用单元电路引脚处理、IC退耦电容。

六、论述题　　（本大题共1小题，10分）

40．PCB中元件布局时要遵守哪些规则？

⑴数字电路、模拟电路以及大电流回路，必须分开布局，使各系统之间耦合达到最小；同一类型电路（数字电路、模拟电路），按信号流向及功能，分块、分区放置元件；输入、输出信号元件尽量靠近印制板边框，使输入/输出信号走线尽量短，减少可能受到的干扰。

⑵元件离印制板机械边框最小距离必须大于2mm以上。

⑶元件只能沿水平和垂直两个方向排列。

⑷元件间距需要适当，利于插件、焊接操作，还应利于散热；但应避免印制板面积过大，连线过长，寄生电阻、电容、电感等增大，使系统抗干扰能力降低。

⑸热敏元件要尽量远离大功率元件。

⑹重量较大元件尽量靠近印制电路板支撑点。

⑺可调节元件应尽量方便操作。

⑻IC去耦电容尽量靠近IC芯片的电源和地线引脚。

⑼时钟电路元件尽量靠近CPU时钟引脚。

⑽板面整齐美观

七、综合应用题（本大题共1小题，13分）

41．结合电子线路设计流程论述设计一个电路的整个操作步骤。

⑴创建自己的图纸文件

⑵编辑原理图

⑶编辑元件电气图形符号

⑷电气规则检查

⑸进行电路仿真测试

⑹生成网络表文件（或使用更新传送信息到PCB）

⑺使用板框向导建立一个PCB文件（设计规则），加载网络表

⑻编辑元件封装图形库

⑼自动布局和手工调整结合布局

⑽自动布线和手工调整结合布线

⑾设计规则检查，信号完整性分析

⑿生成报表文件

⒀打印电路图

一、单项选择题　（本大题共15小题，每小题1分，共15分）

1．计算机辅助制造的英文缩写是【C】

A．CAIB．CADC．CAMD．EDA

2．Protel99SE中设计数据库文件的默认扩展名为【A】

A．DDBB．PRJC．LIBD．SCH

3．PCB设计中电路板的标注尺寸、边框等信息所用工作层是【B】

A．TopLayer顶层B．Mechanicallayer机械层

C．Silkscreen丝印层D．BottomLayer底层

4．Protel99SE主安装目录下存放元件库文件的子目录是【D】

A．HelpB．ExamplesC．SystemD．Library

5．Protel99SE原理图绘制中分立元件所在的元件库文件是【C】

A．ProtelDOSSchematicLibraries.ddbB．Inteldatabooks.ddb

C．MiscellaneousDevices.ddbD．ProtelDOSSchematicTTL.LIB

6．运行Protel99SE内存容量必须大于【A】

A．32MBB．64MBC．128MBD．256MB

7．原理图绘制中元件之间连接应使用的工具为【B】

A．PolyLine连线B．Wire导线

C．NetLabel网络标号D．Port端口

8．普通二极管的封装名称是【A】

A．DIODE0.×B．AXIAL0.×

C．RB.×/.×D．DIP××

9．电路原理图中放置端口时应选择工具【C】

A．

B．

C．

D．

10．傅立叶分析主要用于获取非正弦信号的【A】

A．频谱B．幅频特性C．相频特性D．传输特性

11．78××系列稳压管的常用封装形式是【C】

A．TO-52

B．SIP3

C．TO-220

D．VR5

12．设置端口电气特性（无定义），应在属性窗口I/OType中选择【D】

A．OutputB．BidirectionalC．InputD．Unspecified

13．设置SCH图纸幅面类型、标题栏等基本信息应使用【A】

A．Design\Option...B．Tools\Preferences...

C．Design\UpdatepcbD．Design\CreateNetlist

14．创建新的元件封装图形符号库文件应选择【B】

A．PCBDocumentB．PCBLibraryDocument

C．SchematicLibraryDocumentD．SchematicDocument

15．SCH编辑器中可视栅格的设置在【A】

A．Design\Option...\Grids\VisibleB．Design\Option...\Grids\Snap

C．Design\Option...\ElectricalGridD．Design\Option...\UseCustom

二、多项选择题　（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

16．下列软件中属于电子线路CAD的软件有【ABE】

A．TANGOB．ORCADC．PSPICE

D．MATLABE．Protel

17．下列工具中属于PCB编辑器的功能有【ABDE】

A．RulesB．LoadNets...C．DrawingTools

D．PlacementToolsE．AutoRout

18．SCH和PCB之间交换信息的方式有【ACD】

A．UpdataPCB...B．ERCC．LoadNets...

D．CreatNetlistE．DRC

19．以下属于电路原理图编辑技巧的操作有【BC】

A．自动布线B．元件自动对齐C．阵列粘贴

D．加载网络表E．自动布局

20．Protel99SE原理图编辑中可以作为电阻的元件包括【CDE】

A．CAPB．DIODEC．RESPACK2

D．RES2E．POT1

三、填空题　（本大题共8题，每空1分，共10分）

21．Protel99SE的硬件环境要求显示器分辨率不能低于1024×768。

22．原理图编辑器的阵列操作中，必须删除组内的第一个元件，否则执行“阵列粘贴”后元件序号会及第一个元件序号重复。

23．Protel99SE中文件管理器命令NewDesign...可生成一个新的设计数据库。

24．元件电气图形符号编辑引脚属性设置中，设负逻辑应选中Dot选项。

25．键盘上对绘图区进行放大和缩小的快捷键是PgUp，PgDn。

26．放置元件操作过程中，按下Tab键可调出元件属性窗口。

27．通过CreateSheetFromSymbol命令可由方块电路生成原理图。

28．仿真分析用元件库中Timer.Lib存放的是555，556定时器。

一、单项选择题　（本大题共15小题，每小题1分，共15分）

1．计算机辅助设计的英文缩写是【C】

A．CAIB．CAMC．CADD．EDA

2．Protel99SE中原理图文件的默认扩展名为【D】

A．DDBB．PRJC．LIBD．SCH

3．PCB设计中元件的主要安装面的工作层是【A】

A．TopLayer顶层B．BottomLayer底层

C．Mechanicallayer机械层D．Silkscreen丝印层

4．Protel99SE主安装目录下存放元件库文件的子目录是【B】

A．HelpB．LibraryC．SystemD．Examples

5．Protel99SE原理图绘制中74系列数字电路芯片所在的元件库文件是【C】

A．Philips.ddbB．Inteldatabooks.ddb

C．Sim.ddbD．Spice.ddb

6．运行Protel99SE硬盘容量必须大于【B】

A．620MBB．1GBC．8GBD．10GB

7．方框电路的输入、输出点之间连接应使用的工具为【A】

A．Wire导线B．Port端口

C．NetLabel网络标号D．PolyLine连线

8．轴向引线电阻器的封装名称是【B】

A．DIODE0.×B．AXIAL0.×

C．RB.×/.×D．DIP××

9．电路原理图中使用总线连接元件时应选择工具【C】

A．

B．

C．

D．

10瞬态特性分析可以获得电路中各节点对地电压、支路电流等信号的【A】

A．瞬时值B．静态值C．有效值D．最大值

11．三极管的常用封装形式是【A】

A．TO-52

B．SIP3

C．TO-92B

D．VR5

12．设置端口电气特性（双向），应在属性窗口I/OType中选择【B】

A．UnspecifiedB．BidirectionalC．InputD．Output

13．设置SCH工作环境应使用【D】

A．Design\CreateNetlistB．Tools\ERC...

C．Design\UpdatepcbD．Tools\Preferences...

14．创建新的元件电气图形符号库文件应选择【C】

A．PCBLibraryDocumentB．PCBDocument

C．SchematicLibraryDocumentD．SchematicDocument

15．SCH编辑器中锁定栅格的设置在【B】

A．Design\Option...\Grids\VisibleB．Design\Option...\Grids\Snap

C．Design\Option...\ElectricalGridD．Design\Option...\UseCustom

二、多项选择题　（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

16．下列软件中属于电子线路CAD的软件有【ABE】

A．TANGOB．ORCADC．MATLAB

D．AUTOCADE．Protel

17．下列工具中属于SCH编辑器的功能有【ABCE】

A．PowerObjectsB．CreateNetlist...C．DrawingTools

D．PlacementToolsE．WiringTools

18．SCH和PCB之间交换信息的方式有【ACD】

A．UpdataPCB...B．ERCC．LoadNets...

D．CreatNetlistE．DRC

19．以下属于手工设计PCB的基本操作步骤有【BCD】

A．方块电路B．调整元件布局C．放置印制导线

D．设置工作层E．设置图幅大小

20．Protel99SE原理图编辑中可以作为电容的元件包括【AC】

A．CAPB．DIODEC．ELECTR01

D．RES2E．POT1

三、填空题　（本大题共9题，每空1分，共10分）

21．Protel99SE的软件环境要求：

Windows95/98或WindowsNT4.0/2000以上版本。

22．Protel99SE原理图编辑器中，画线、画图工具中的所有工具统称为

操作对象。

23．Protel的元件库文件存放在主安装目录下的Library子目录中。

24．元件电气图形符号编辑引脚属性设置中，设时钟标志应选中CLK选项。

25．主工具栏中对绘图区进行放大和缩小的工具是⊕⊙。

26．层次原理图设计中项目文件（.prj）本质是原理图文件。

27．通过CreateSymbolFromSheet命令可由原理图生成方块电路。

28．仿真分析用元件库中BJT.Lib存放的是工业标准双极型晶体管。

29．元件属性设置窗中Footprint选项表示封装形式。

一、名词解释（本大题共30分，每题6分）

1、CAD、CAM

答：

CAD——ComputerAidedDesign计算机辅助设计，包括：

电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计（包括自动布局、自动布线）及检测（包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析）等，还能迅速形成各种报表文件，如：

元件清单报表等。

CAM——ComputerAidedManufacturing计算机辅助制造

2、PCB编辑器中的信号层

答：

SignalLayers——最多支持32个信号层。

其中

TopLayer——顶层，元件面，即元器件的主要安装面。

BottomLayer——底层，焊锡面，主要用于布线。

MidLayer1～MidLayer30——中间信号层，主要用于放置信号线，多层板使用。

3、PCB编辑器中的机械层

答：

MechanicalLayers——没有电气特性，主要用于放置电路板上一些关键部位的标注尺寸信息、印制板边框以及电路板生产过程中所需的对准孔。

允许同时使用4个机械层，常用1～2个机械层。

对准孔、印制板边框等放在机械层4（Mechanical4）；而标注尺寸、注释文字等放在机械层1内。

4、PCB编辑器中的丝印层

答：

Silkscreen——通过丝网印刷方式将元件外形、序号以及其他说明文字印制在元件面或焊锡面上，以方便电路板生产过程的插件（包括表面封装元件的贴片）以及日后产品的维修操作。

一般放在顶层（TopOverlayer）。

5、Footprint

答：

元器件封装形式，是印制板编辑过程中布局操作的依据，必须给出。

不做印制板可不写此项。

二、问答题（本大题共70分，每题10分）

1、电原理图编辑器（SCH）中的操作步骤。

答：

⑴设置SCH编辑器的工作参数；

⑵选择图纸幅面、标题栏式样、图纸放置方向等（Design\Options……）；

⑶放大绘图区直至合适大小（PageUp/PageDown）；

⑷在工作区内放置元器件，从核心器件到其他器件；

⑸调整元件位置；

⑹修改、调整元件的标号、型号及其字体大小、位置等；

⑺连线、放置电气节点、网络标号以及I/O端口；

⑻放置电源及地线符号；

⑼运行电气设计规则检查（ERC），找出原理图中可能存在的缺陷；

⑽加注释信息；

⑾生成网络表文件（或者直接执行PCB更新命令，自动生成一个同名的PCB文件）；

⑿打印

2、画线工具内的“导线”及画图工具内的“直线”有何区别？

答：

它们都可以在原理图上画出直线，区别在于画线工具内的“导线”所画直线带有电气特性，用于连接各个元器件；而画图工具内的“直线”所画直线没有电气特性，只是用于一般绘图。

3、在Protel99SE中进行电路仿真分析的操作步骤。

答：

①编辑原理图：

所有元器件的电气图形符号均要取自Sim.ddb库，在元件属性设置窗口中，指定元器件仿真参数；

②放置仿真激励源（包括直流电压源）；Sim.ddb\SimulationSymbols.Lib

③放置节点网络标号；

④选择仿真方式并设置仿真参数；Simulate\Setup…\AnalysesSetup

⑤执行仿真操作,Simulate\Run，仿真程序自动在同一文件夹内创建.SDF文件（仿真数据文件）；

⑥观察、分析仿真测试数据；仿真操作结束后，自动启动波形编辑器并显示仿真数据文件.SDF的内容；观察结果，可在修改仿真参数或元件参数后再次执行仿真操作；

⑦保存或打印仿真测试数据。

4、Protel99SE提供了哪几种仿真分析方式？

答：

共11种

⑴OperatingPointAnalyses工作点分析（计算电路静态工作点Q）

⑵TransientAnalysis瞬态特性分析

⑶FourierAnalysis傅立叶分析

⑷ACSmallSignalAnalysis交流小信号分析

⑸DCSweepAnalysis直流扫描分析（直流传输特性分析）

⑹MonteCarloAnalysis蒙特卡罗统计分析

⑺ParameterSweepAnalysis参数扫描分析

⑻TemperatureSweepAnalysis温度扫描分析

⑼Trans