EDA基础训练课程设计.docx

EDA基础训练课程设计.docx

《EDA基础训练课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EDA基础训练课程设计.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

EDA基础训练课程设计

电子信息与电气工程系

课程设计报告

2009年2月24日

课程设计任务书

设计

题目

A/D转换电路的PCB板图设计

设计类型

应用型

导师姓名

周泽华

史俊

主要内容及目标

1完成A/D转换电路原理图及其PCB板图的设计；

2完成整流稳压电路仿真图设计，并对其进行仿真，输出几个节点的电压信号；

具有的设计条件

计算机及protel99se软件。

计划学生数及任务

06通信工程2班：

任务：

①绘制A/D转换电路原理图；

②电路原理图元器件库的设计；

③PCB板图设计；

④PCB板图封装库设计

⑤根据提供的电路仿真图进行仿真；

计划设计进程

1、从接题开始收集资料、准备设计

2、第1周学习电路原理图的绘制及PCB板图制作方法；

3、第2周完成设计任务，同时编写设计报告；

参考文献

1、《Protel99SE电路原理图与PCB设计及仿真》，机械工业出版社，作者：

清源科技   

2、《电路设计与制版protel99高级应用》，老虎工作室赵晶编著，人民邮电出版社

3、《protel电路原理图与pcb设计108例》，李华嵩编著，中国青年出版社

目录

1摘要：

3

2电路原理及元件设计…………………………………………………………………3

2.1原理图设计3

2.2原件库设计4

3PCB板图及封装库设计6

3.1封装库设计6

3.2PCB板规划7

3.3网表生成/载入7

3.4PCB板图8

3.5手工布线布局8

3.6三维视图……………………………………………………………………….9

4仿真电路设计10

4.1仿真原理图10

4.2节点分析11

4.3仿真波形及分析11

5小结13

参考文献14

A/D转换电路的PCB板设计

1.摘要：

EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机的电路设计方法。

EDA技术的发展和推广极大的推动了电子产业的发展。

掌握EDA技术是电子工程师就业的基本条件之一。

基于PCB的电路设计是EDA技术的重要内容，Protel软件是实现基于PCB设计的一个杰出工具。

Protel99SE软件主要包含以下几个模块：

原理图设计软件、电路板设计软件、用于PCB自动布线的ProtelAdvancedRoute99SE、可编程逻辑器件设计的ProtelAdvancedPLD、用于电路仿真的AdvancedSIM和用于信号完整分析的Advancedintegrity，其基本功能满足了一般用户的需求，对于初学者来说，软件容易上手、成本低。

、

本次实验我们使用Proter99SE将A/D转换电路制作成PCB板和仿真电路设计。

A/D转换电路制作成PCB板其步骤有：

环境设计、创建schematicDocument文件画出原理图，检验原理图、生成网表，建立PCBDocument文件载入网表、修改封装，元件布局、自动布线、手工调整布线、整体编辑、输出打印，结束。

PCB板和仿真电路设计：

同上建立仿真原理图（使用SIM库），设置仿真（需加入出世条件）生成仿真时序图。

关键词：

ProtelAdvancedRoute99SEProtelAdvancedPLDAdvancedSIMAdvancedintegrity

2.电路原理图及元器件库设计

2.1原理图设计

设计步骤：

1.打开Proter99SE建立工程project和储存目录F:

/wangyibo；

2.建立schematicDocument文件，打开此文件用ADD

3.Romove加入元件库（常见元件库C:

/programeFile/DesignExplorer99SE/Library/sch/sim）；

4.加入所需元件（元件CN须自行设计在原件库设计中会提到）。

5.连接导线和总线，设置元件位号和规格，在部分元件和导线处加入标号。

6.给所有元件设置好封装（元件CN须自行设计封装在下文会提到）。

7.检查电路用Tools----ERC来检验，检验无误时可进行生成网表等下一步骤，设计好的原理图如下：

A/D转换电路制原理图

2.2原件库设计

设计步骤：

1．在工程下建立schematicDocument文件。

2．画出元件CN，元件CN如图2.2。

3．保存元件用Tools------RonameCommponent保存元件，元件名CN。

（在原理图设计时用AddRemove可找到此元件，加入即可）。

元件CN图2.2

3.PCB板图及封装库设计

3.1封装库设计

由于上文提到了元件CN在封装库中没有其所需的封装我们需创建一个封装CN6。

设计步骤：

1．建立文件PCBLibrayDocument文件。

2．在topoverlay层画上边框，边框大小为1600mil*400mil。

3．设置焊盘第一个焊盘为方形其他为圆形，焊盘直径150mil,孔径50mil;.

4．保存封装名为CN6如库，结束封装如图3.1

封装CN6图3.1

3.2PCB板规划

设计好的元件需要放入PCB板中，所以我们需要规划一个大小适合的PCB板来盛放这些元件。

设计步骤：

1．建立文件PCBLibray文件并打开。

2．设置好原点，在keepoutlayer画出边框大小为100mm*70mm。

3.1网表生成/载入

1．网表生成：

PCB板规划完成后，我们需要在入网表（.NET文件），网表在原理图做好时可以通过Design-----Netlistcreation命令来生成。

如图3.3A

图3.3A

3．网表载入：

生成网表之后我们就可以在PCB文件中载入它了，使用Design------loadNets----Execute来载入元件封装。

3.4PCB板图

1.元件后，我们可以把元件拖入边框之中再通过Tools--------AotoPlacement---------AotoPlacer来给元件排列位置，排列好后需要手工调整一下使得PCB板更加美观。

2.布好后就可以布线了，使用AotoRouteAll-----ALL打开Autoroutersetup选项可以在里面设置布线的要求，设置完成后点击RoutAll自动布线。

至此PCB板制作基本完成。

3.5工布线布局

自动布线布局完成后，我们需要手工修改一方面使PCB板更加美观，另一方面一些特殊的焊点需有一定的距离要求。

经过手工调整后得到所需的PCB板图，入图3.5

图3.5

3.6三维视图

PCB板制作完成后如果我们想看看其实物图，可以通过View--------Boardin3D来浏览其模拟3D图，如下图。

至此我们就完成了PCD板的制作这一环节。

图3.6

4.仿真电路设计

下面的计划我们将用Proter完成稳压整流电路的仿真。

4.1仿真原理图

下图为稳压整流电路仿真图4.1（注意在画原理图是我们需要用仿真库SIM里的元件，否则可能在仿真时出错）画原理图的步骤与制作PCB原理图方法相同，在这里就不一一尽述了。

图4.1

4.2节点分析

1．我们需要在仿真前设置初始条件，首先给正弦交流电压原V1设置幅度和频率，partfierds和Amplitudefrequency中设置幅度和频率。

2．用TEXT按钮设置AC1、AC2、VIN、VOUT四个节点。

AC1、AC2为正弦信号，它两的幅度和频率相等，但振幅相反，VIN为整流后的信号基本为直流但有小的波动，VOUT为输出信号原大小为电压原振幅除以根号2。

4.3波形及分析

通过Simulate-----setup打开Analyses项用>标志加入四个节点，按RunAnalyses键生成仿真图

稳压整流电路仿真波形图如下4.3

图4.3

通过节点分析我们大致知道了AC1、AC2、VIN、VOUT的波形，其中AC1，AC2的波形有少许失真说明在实验过程中有些需要改进的地方，再改进了幅度和频率后AC1，AC2失真变小了，自此本实验完成。

5.小结

在这两周的EDA课程设计中我们学习了一款设计PCB板图的实用软件：

Protel99SE

在这款软件的学习过程中，我们通过老师的讲解和示范，学习了用该软件绘制电路原理图和PCB板元件装配图。

其中原理图的绘制是作为主要内容教学的。

在原理图的绘制过程中，需要我们对该软件的基本操作有比较全面的掌握。

包括文件的建立，各种库的调用，元件类型的查找，编辑，当没有适合我们调用的元件时还需创建新元件。

同样在PCB板的设计当中我们要了解各元件的封装类型然后一一定义。

最重要的就是布线的技术了。

自动布线是必须要掌握的。

然而手工布线却是最重要的。

对于自动布线的许多不合理之处只能用手工布线来解决。

这确实需要很多实践来掌握。

以下来谈几点在实践中的体会。

在原理图的制作当中，重要的是对元器件的理解，电路原理图注重的是原理，对元器件的排列并没有什么影响。

原理图的元器件分布与实际的PCB板上面的分布一般是没有什么必然的联系的。

所以画原理图的时候一般怎么画方便，易懂，清晰就怎么来画。

只要连线是正确的。

那么画原理图的目的就达到了。

画原理图时，还应注意，如果有的元器件确实没有，又不想自己创建或者急着要用，可用近似的封装器件来代替。

因为原理图是为了PCB板来做准备的，而PCB板是不包含元件的，只有元件的引脚信息。

就算在原理图上的元器件是完全没有关系的两个器件，只要封装一样，引脚号没有错误，做出来的板子是不会有任何使用问题的。

原理图只是为生成网表文件而做的准备，而网表文件中的信息只有元件的封装类型和引脚之间的连线。

没有任何元件内部功能性的东西。

所以，用别的元件取代也自然不会造成问题，不过，最好还是不要太偷懒，把元件的名字换过来吧。

不然安装的时候容易安装成替代的元件，那可就天下大乱了。

PCB板的设计过程中，一定要仔细核对每一个元件的封装类型，同时，在生成网表文件后，读取网表文件时需要检查有没有错误。

如果有错误一定不能急于导入，先检查各元件的配置和设定等，确定无错误了以后再导入PCB文件进行设计。

布线尽量科学，清晰。

让布线尽量合理。

同时在器件的位置设定上也要尽量集中并合理。

这样可以避免许多过长走线和不合理走线。

Protel是一个很有用的软件，经过这一门课的学习，我们对PCB板的设计制造过程有了一定的了解。

同时也为以后在专业技术上的应用打下了一定的基础。

参考文献：

1、《Protel99SE电路原理图与PCB设计及仿真》，机械工业出版社，作者：

清源科技   

2、《电路设计与制版protel99高级应用》，老虎工作室赵晶编著，人民邮电出版社

3、《protel电路原理图与pcb设计108例》，李华嵩编著，中国青年出版社

课程设计评语

指

导

教

师

评

语

设

计

成

绩

注