EDA实验指导书已改.docx
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EDA实验指导书已改
10-11学年第二学期
《EDA实验指导书》
（试用）
学时：
12
班级：
机电811、812
指导教师：
孙立香
盐城纺织职业技术学院
机电系电子教研室
目录
实验一Protel99SE启动、建库、文件环境参数设置3
实验二熟悉元器件库，编辑简单原理图5
实验三电路原理图设计6
实验四原理图元件制作9
实验五PCB设计基础11
实验六PCB图元件制作12
附加印制电路板设计14
实验一Protel99SE启动、建库、文件环境参数设置
一、实验目的
1．熟悉scH99的基本界面。
2．学会文件环境参数设置。
二、实验内容
1.启动Protel99SE，建立名为MYPRO的文件夹，并在文件夹中建立名为MYFIRST的设计数据库文件。
提示：
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。
2.在练习1的基础上，建立名为FIRSCH的原理图文件，并进入原理图设计窗口。
提示：
执行File/New菜单，在弹出的窗口中选择SchematicDocument图标。
3.设置原理图的图纸尺寸为A0，去掉可视栅格，去掉标题栏。
提示：
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。
4.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。
提示：
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。
5.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。
6.去掉图纸模板复制到剪切板功能（AddTemplatetoClipboard
提示：
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。
7.练习将Protel99SE中窗口、对话框中的文字改为规则、8号的TimesNewRoman字体。
提示：
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。
三、思考题
1.如何设置设计数据库文件的存放位置？
2.设计数据库文件与原理图文件的关系？
实验二熟悉元器件库，编辑简单原理图
一、实验目的
1．掌握scH99的基本操作。
2．学会绘制简单的电路原理图。
二、实验内容
1.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。
2.绘制图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一5，完成后将文件存盘。
三、思考题
1．在进行线路连接时应注意哪些问题?
2．如果不知道元器件在哪个库中，应如何处置?
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
图1
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。
2、绘制图2所示电路图。
表1电路原理图2元件明细表
LibRef
Designator
PartType
Footprint
1458
U1
MC4558
DIP8
RES2
R1
AXIAL0.3
RES2
R2
AXIAL0.3
RES2
R3
AXIAL0.3
RES2
R4
AXIAL0.3
RES2
R5
AXIAL0.3
Cap
C1
RAD0.3
1458在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematicOperationalAmplifiers.lib中
其余元件在MiscellaneousDevices.ddb
图2电路原理图练习
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。
5．绘制如图3所示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
C9
0.1uF
RAD0.2
Crystal
XTAL
4.915MHz
AXIAL1.0
74LS04
U9
74LS04
DIP14
RES2
R3
470K
AXIAL0.4
RES2
R4
470K
AXIAL0.4
4040
U12
4040
DIP16
SWDIP-8
SW1
SWDIP-8
DIP16
U9在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematicTTL.Lib
U12在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb中的ProtelDOSSchematic4000CMOS.Lib
其余元件在MiscellaneousDevices.ddb
图3带有总线的电路原理图
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：
Data1，外形：
Right，电气特性：
输入端口；端口名：
Data2，外形：
Left，电气特性：
输出端口；端口名：
Data3，外形：
Left&Right，电气特性：
双向端口。
三．思考题
1．原理图中放大、缩小屏幕的快捷键分别是什么？
试一试，好用吗？
2．加载/移出原理图元件库的方法有几种，你会操作吗？
3．元件的属性有几个，它们的含义分别是什么？
4．放置元件的操作有几种方法？
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。
5．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
（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，尺寸为4格×3格
三．思考题
1．原理图元件库文件的扩展名与原理图文件的扩展名怎样区别？
2．在SchLibDrawingTools工具栏中，哪一个按钮绘制的图形具有电气特性？
3．复习引脚属性对话框中各选项的含义？
4．将自己绘制的元件符号用到原理图中，你会几种方法？
实验五PCB设计基础
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。
二、实验内容
1．观察收音机、电视机或微型计算机等电子设备中的电路板,并比较有何不同？
2．观察印刷电路板上针脚式和贴片式元件，它们的焊接方式有何不同？
3．观察一块印刷电路板，看一看板上各种元件的封装图形与所焊接的元件是否相似？
4．观察一块双面电路板，找到板上的焊盘与过孔，仔细查看它们的形状、大小是否相同；在电路板上它们的用途是否一样？
5．在一块印刷电路板上，找到用来连接焊盘和过孔的导线，刮开导线上面的涂层，就露出了铜质材料。
认真观察各条导线的粗细是否一样，并思考为什么有此差异？
6．通过打开一个已存在的PCB文件和新建一个PCB文件两种方法，进入PCB编辑器。
7．在PCB编辑器中，打开系统自带的范例PCBBenchmark94.ddb，练习上面所讲的画面管理的操作，并比较各命令执行的效果，以达到熟练操作。
8．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？
9．在PCB编辑器中，有哪些常用工具栏，能完成什么操作？
状态栏和命令栏分别用于显示什么信息？
10．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？
实验六PCB图元件制作
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统内置的向导，新元件封装的制作方法与操作步骤
3．掌握对元件封装库进行管理的基本操作
4．掌握SCH元件与对应的PCB元件的引脚编号不一致问题的解决方法。
二、实验内容
1．给出发光二极管的SCH元件，如图1所示。
请绘制出其对应的元件封装，如图2所示。
两个焊盘的X-Size和Y-Size都为60mil，HoleSize为30mil，阳极的焊盘为方形，编号为A，阴极的焊盘为圆形，编号为K，外形轮廓为圆形，半径为120mil，并绘出发光指示。
图1发光二极管的SCH元件 图2发光二极管的PCB元件
2．NPN型三极管的SCH元件，如图3所示，其对应元件封装选择TO-5，如图4所示。
由于在实际焊接时，TO-5的焊盘1对应发射极，焊盘2对应基极，焊盘3对应集电极，它们之间存在引脚的极性不对应问题，请修改TO-5的焊盘编号，使它们之间的保持一致，并重命名为TO-5A。
图3SCH元件 图4PCB元件
3．根据图5所示的运算放大电路的电路原理图，自行设计出其印刷电路板图。
电路板为矩形，长为1340mil,宽为900mil，单层板设计，底层自动布线。
电阻的封装采用AXIAL0.3，二极管的封装采用DIODE0.4，运算放大器的封装采用DIP8，接插件JP的封装采用SIP7。
在自动布线规则中，设置电源与接地网络的走线线宽为30mil，其余网络的走线线宽为20mil。
特别注意二极管的管脚编号的不一致的问题，请在原理图的元件编辑器中对二极管的管脚编号进行修改，使其与对应封装的管脚编号保持一致。
图5第3题的电气原理图
附加印制电路板设计
一．实验目的
重点掌握电路板的手工布局和手工布线的操作步骤和技巧
二．实验内容
1．根据图1所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。
电路板长1450mil，宽1140mil，加载ADVPCB.Ddb元件封装库。
根据表10.2提供的元件封装并参照图10.45进行手工布局，其中按钮S、电源和扬声器SP等元件要外接，需在电路板上放置焊盘。
布局后在底层进行手工布线，布线宽度为20mil。
布线结束后，进行字符调整，并为按钮、电源和扬声器添加标识字符。
表1第1题所属元件一览表
元件名称
元件标号
元件所属SCH库
元件封装
元件所属PCB库
RES2
R1
MiscellaneousDevices.ddb
AXIAL0.4
Advpcb.ddb
RES2
R2
MiscellaneousDevices.ddb
AXIAL0.4
Advpcb.ddb
RES3
R3
MiscellaneousDevices.ddb
AXIAL0.4
Advpcb.ddb
CAP
C
MiscellaneousDevices.ddb
RAD0.1
Advpcb.ddb
NPN
Q1
MiscellaneousDevices.ddb
TO-5
Advpcb.ddb
PNP
Q2
MiscellaneousDevices.ddb
TO-5
Advpcb.ddb
图1第1题电气原理图和参考布局图
2．根据图2所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。
电路板长1700mil，宽850mil，加载ADVPCB.Ddb和InternationalRectifiers.ddb元件封装库。
根据表2提供的元件封装并参照图3进行手工布局，其中交流输入和直流输出要对外引线，需在电路板上放置焊盘。
布局后在底层进行手工布线，布线宽度为30mil，且对全部焊盘进行补泪滴。
布线结束后，进行字符调整，并为电源的输入输出添加标识字符。
表2第2题元件一览表
元件名称
元件标号
元件所属SCH库
元件封装
元件所属PCB库
BRIDG1
D
MiscellaneousDevices.ddb
D-37
InternationalRectifiers.ddb
ELECTR01
C1
MiscellaneousDevices.ddb
RB.2/.4
Advpcb.ddb
CAP
C2
MiscellaneousDevices.ddb
RAD0.1
Advpcb.ddb
MC7806T
U
ProtelDOSSchematicLibraries.ddb
TO-220H
InternationalRectifiers.ddb
图2第2题电气原理图
图3第3题参考布局图
• 思考题
1．在Protel99SE系统中，导线与连线有何区别？
2．布线时，为什么有时要对电源线和地线的线宽进行加宽处理？
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