protel实验.docx

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protel实验

实验1电路原理图设计基础

实验内容：

1.1创建一个新的工程文件，命名为“自己的学号.PrjPCB”，并在此工程中创建一个原理图文件命名为YUANLI.SchDOC。

.2从已创建的原理图YUANLI.SchDOC中调出原理图标准工具栏，布线工具栏，实用工具栏。

1.3设置原理图YUANLI.SchDOC的属性，图纸采用A4图纸，背景色为白色，设定捕捉网格（Snap）为5mil。

1.4打开元件库面板安装元件库MiscellaneousDevices.IntLib，MiscellaneousConnectors.IntLib，TILogicGate1.IntLib（TILogicGate1.IntLib的目录为：

…Altium2004\Library\TexasInstruments）。

1.5在原理图YUANLI.SchDOC中放置6路非门电路SN7404，设置标识为U1。

使放置6路非门电路SN7404后，其组件名称依次为U1A、U1B、U1C、U1D、U1E、U1F。

1.6练习用快捷键（PageUp和PageDown）放大和缩小绘图区。

实验报告：

请截图制作实验报告电子版。

格式自己安排。

实验2原理图设计

实验内容：

2.1如图2-1所示是一个时钟频率为125MHz，采用DDS技术的高集成度频率合成芯片AD9850电路。

试画出它的原理图。

步骤提示如下：

（1）建立一个项目工程文件，并在该项目工程文件下新建一个原理图文件。

（2）电路图纸使用A4图纸，根据自己的需要设置系统参数。

（3）载入元器件库并选择所要放置元器件。

在实际画图过程中，若所选元件库中没有所需要的元件，就必须重新选择元件库，若所有元件库中没有所需元件，就必须画元件图。

元件清单如表2-1所示。

（4）将所有元件都从库中取出来，放置在图纸上，并且调整好位置，添加完成电路原理图（可参考如图2-1所示的摆放方法）。

图2-1125MDDS_AD9850电路

表2-1元件表参数

（5）添加完所有元件符号后，再为元件符号之间的引脚添加导线。

使用连线工具将元件连接起来。

（6）绘制电源及接地符号。

可以直接单击工具箱的电源和地符号，按键修改其属性。

（7）元件自动编号。

选择菜单Tool/Annotate对元件自动编号。

元件编号与元件的放置顺序以及图形排列有关，所以每一次编号的顺序可能都不一样。

（8）完成原理图的绘制后就要进行项目编译，进行电气规则检查。

执行Project/ProjectOptions…菜单命令，用户可以设置有关电气规则检查的选项。

完成以上设置后，单击按钮。

然后执行菜单命令Project/CompilePCBProject系统自动进入文本编辑器并生成相应的错误检查报告，相关错误信息显示在设计窗口下部的Messages面板中。

根据检查报告结果，设计者可以方便快捷地检查、修正原理图的设计错误。

（9）创建网络表。

选择主菜单的Design/NestlistForProject/Protel命令，系统将电路原理图的网络关系进行计算，然后生成网络表。

绘图者可以在Projects面板中的Nenerated子文件夹中查看网络表。

2.2如图2-2所示是一个CPLD的JTAG口下载线电路，试画出它的原理图。

元件清单如表2-2所示。

图2-2CPLD的JTAG口下载线电路

表2-2元件表参数

2.3如图2-3所示是一个50MHz数字信号处理电路（DDS），试画出它的原理图。

元件清单如表2-3所示。

图2-350MHzDDS电路

表2-3元件表参数

2.4如图2-4所示是一个数码管发亮的电路，试画出它的原理图。

元件清单如表2-4所示。

表2-4元件表参数

图2-4Seven-Segmentdpy电路

2.5如图2-5所示是一个混合的二进制555电路，试画出它的原理图。

元件清单如表2-5所示。

图2-5Mixed-modeBinaryRipple555电路

表2-5元件表参数

2.6如图2-6所示是一个模数转换电路，试画出它的原理图。

元件清单如表2-6所示。

图2-6模数转换电路

表2-6元件表参数

2.7如图2-7所示是一个CPLD1016实验板，试画出它的原理图。

元件清单如表2-7所示。

图2-7CPLD1016实验板

表2-7元件表参数

2.8如图2-8所示是一个BCDto7-SegmentDecoder电路，试画出它的原理图。

元件清单如表2-8所示。

图2-8BCDto7-SegmentDecoder电路

表2-8元件表参数

2.9如图2-9所示是一个CPLD1032E的实验电路板配套的四线下载电缆板的原理图，试画出它的原理图。

元件清单如表2-9所示。

图2-9CPLD1032E的实验电路板配套的四线下载电缆板的原理图

表2-9元件表参数

实验3原理图库文件的编辑

实验内容：

3.1绘制下面的元件。

3.2绘制下面的元件。

3.3绘制下面的元件。

3.4绘制下面的元件。

3.5绘制下面的元件。

3.6绘制下面的元件。

3.7绘制下面的元件。

3.8绘制下面的元件。

3.9绘制下面的元件。

3.10绘制下面的元件。

实验4PCB板制作基础

实验内容：

4.1设置第一显示栅格为10mil，第二显示栅格为500mil；设置捕捉栅格X方向为5mil，Y方向为5mil；设置电气栅格的范围为4mil。

4.2新建一个工程命名为4-2，在此工程下新建名为4-2的PCB文件，设置PCB的系统参数如下：

（1）设置在线规则想检查，布线方式为避开障碍模式；

（2）在敷铜上走线后总是重新进行敷铜操作；

（3）当视图处于足够的放大率时可以显示焊盘所在的网络名称、焊盘的数量和过孔的网络名称。

4.3新建一个工程命名为4-3，在此工程下新建名为4-3的PCB文件，按照以下要求完成操作。

（1）工作层设置。

在PCB文件中，信号层选择顶层和底层，机械层选择第一层，阻焊层和锡膏防护层选择顶层。

（2）数值设置。

设置测量单位为“英制”，可视网格2为500mil。

设置水平、垂直捕获栅格和水平、垂直元件栅格均为30mil，电气栅格为10mil。

（3）显示设置。

设置栅格类型为“线型”，显示“飞线”、“导孔”和“焊盘孔”。

设置只显示当前板层，不显示过孔网络、焊盘网络和焊盘号。

设置所有显示对象的颜色均为系统默认颜色。

设置路径和弧线为“精细显示”，其余为“隐藏显示”。

（4）设置完毕，保存结果。

实验5PCB板布局与布线

实验内容：

5.1试设计如图5-1所示的电路的电路板。

设计要求：

（1）使用单层电路板；

（2）电源地线铜膜线的宽度为50mil；

（3）一般布线的宽度为25mil；

（4）人工放置元件封装；

（5）人工连接铜膜线；

（6）布线时考虑只能单层走线。

单层电路的顶层为元件面，底层为焊接面，同时还需要有丝网层、底层阻焊膜层、禁止层和穿透层。

布线时只要在底层布线，而线宽可以在铜膜线属性中设置。

参考电路见原理图和电路板图。

（a）

（b）

图5-1电路原理图和PCB图

5.2正负电源电路如图5-2所示，试设计该电路的电路板如图5-3所示。

设计要求：

（1）使用单层电路板；

（2）电源地线的铜膜线宽度为40mil；

（3）一般布线的宽度为20mil；

（4）人工放置元件封装；

（5）人工连接铜膜线；

（6）布线时只能单层走线。

图5-2电源电路图

图5-3电路板图

5.3PCB综合设计

（1）

1）原理图设计部分

创建一个项目文件和原理图文件，分别命名为PCBSJ.PrjPCB和YLT.SchDoc。

原理图采用自定义方式，图纸宽度与高度设为1000与800，其余参数采用默认值，并将绘图者姓名和“电路原理图”放在标题栏中相应位置。

自制原理图中元件U1，元件形状参见原理图中U1，元件名为ADC-8。

在原理图文件中完成如图5-4所示电路，并进行项目编译。

原理图相关信息见表5-1。

创建网络表文件。

表5-1原理图相关信息

图5-4电路原理图

2）PCB设计

（1）建立一个PCB文件，命名为PCBSJ.PcbDoc.

（2）印刷板尺寸为3500mil×3000mil，采用双面电路板、插针式元件，将机械3层为尺寸标注线，布线边界与板边界距离为100mil，如图5-5所示。

图5-5PCB尺寸图

（3）电路中的+12V线宽设置为30mil，放在顶层；－12V线宽设置为20mil，GND线宽设置为30mil，放在底层。

（4）要求PCB元件布局合理，符合PCB设计规则，除特别说明外，系统参数均采用默认参数进行自动布线，完成PCB设计。

5.4PCB综合设计

（2）

1）原理图设计部分

（1）创建一个项目文件和原理图文件，分别命名为PCBSJ.PrjPCB和YLT.SchDoc。

（2）原理图图纸采用A4图纸，将绘图者姓名和“电路原理图”放在标题栏中相应位置。

（3）自制原理图中元件U1（AD7533），使其符合电路图原理图元件的要求。

（4）在原理图文件中完成如图5-6所示电路，并进行项目编译。

原理图相关信息见表5-2。

（5）创建网络表文件。

表5-2原理图相关信息

图5-6电路原理图

2）PCB设计

（1）建立一个PCB文件，命名为PCBSJ.PcbDoc。

（2）印刷板尺寸采用公制单位，如图5-7所示，手工绘制PCB板尺寸，将机械3层放置尺寸标注线。

图5-7PCB尺寸图

（3）电路中的+15V线宽设置为30mil，放在顶层；GND线宽设置为30mil，放在底层。

（4）要求PCB元件布局合理，符合PCB设计规则，除特别说明外，系统参数均采用默认参数进行自动布线，完成PCB设计。

5.5PCB综合设计（3）

1）原理图设计部分

（1）创建一个项目文件和原理图文件，分别命名为PCBSJ.PrjPCB和YLT.SchDoc。

（2）原理图图纸采用A4图纸，将绘图者姓名和“电路原理图”放在标题栏中相应位置。

（3）建立一个原理图库文件，命名为YLT.SchLib，并在项目文件中将其设置为自由文档。

（4）在原理图库文件中制作一个元件ICL8049，如图5-8所示，并将其放在原理图中。

（5）在原理图文件中完成如图5-9所示电路，并进行项目编译。

原理图设计相关信息见表5-3。

（6）创建材料清单并用Excel表格形式保存在专用文件夹中，命名为SCHBG.xls。

图5-8自制元件

图5-9电路原理图

表5-3原理图设计相关信息

2）PCB设计

（1）建立一个PCB文件，命名为PCBSJ.PcbDoc.

（2）印刷板尺寸为3500mil×3000mil，采用双面电路板，采用插针式元件，将机械3层为尺寸标注线，布线边界与板边界距离为100mil，见图5-10。

图5-10PCB尺寸图

（3）电路中的+15V线宽设置为30mil，放在顶层；GND线宽设置为30mil，放在底层。

（4）PCB元件布局要合理，符合PCB设计规则，除特别说明外，系统参数均采用默认参数进行自动布线，完成PCB设计。

实验6PCB板设计规则

实验内容：

6.1画出如图6-1所示的原理图，并画出相应的PCB，设置PCB的规则：

VCC网络和GND网络之间的安全间距为20mil，VCC的优先级为1，不允许电路板上的导线短路，地线最小宽度为10mil、最大宽度为40mil、优选尺寸为30mil。

图6-1光耦电路

6.2画出如图6-2所示的电路，要求生成网络表，建立双层电路板。

进行设计规则设置，其中设置所有对象的安全距离为15mil，不允许短回路，导线的最大线宽为20mil，最小线宽10mil，最优线宽15mil，布线有效层为“TopLayer”和“BottomLayer”，过孔直径优先值为60mil，孔径优先值为40mil。

所有的元件均采用针脚式封装。

图6-2单片机控制显示电路

实验7PCB元器件封装库文件的管理

实验内容：

7.1创建自己的PCB封装库MyPCBlib.Lib，模仿课堂上DIP20制作示例，用两种方法制作DIP34元器件封装。

7.2现有一只SOP-16封装的集成电路，如图7-1所示。

试利用PCB设计向导制作其封装，操作步骤如下。

（1）新建PCB元件库。

系统自动打开PCB元器件封装编辑器。

（2）新建元件，系统自动启动PCB制作向导。

（3）选择SOP封装类型，单位选英制。

修改焊盘尺寸，长、宽分别为80mil、25mil。

同侧相邻焊盘的间距以及两排焊盘的间距进行设置间距分别为50mil、240mil。

轮廓线宽度可以采用默认值10mil。

引脚数为16。

（4）元器件的参考点采用系统默认第1引脚。

（5）制作完元器件封装后，将元器件封装进行保存，元件命名为SOP16。

图7-1SOP-16封装的集成电路

7.3对于一个简单的元件封装可以直接画封装。

如图7-2所示。

（1）新建PCB元器件库。

系统自动打开PCB元器件封装编辑器。

新建元件，系统自动进入PCB制作向导。

单击按钮，系统自动进入手工绘制元器件封装状态。

（2）设置元器件封装参数，VisibleGrid2=100mil。

（3）放置焊盘并绘制轮廓线。

修改焊盘尺寸外径为50mil、内径为32mil。

其中第一个焊盘为矩形。

轮廓线的宽度为10mil。

（4）设置元件封装的参考点、重命名并保存。

元器件封装名称为“HX8”。

图7-2元器件封装HX8

7.4画出如图7-3所示的双刀双掷开关封装图。

焊盘尺寸的外径为150mil，内径为102mil。

图7-3双刀双掷开关封装图

7.5画出如图7-4所示继电器封装图，其中焊盘外径为120mil，内径为60mil。

图7-4继电器封装图

7.6利用向导制作一个PLCC44的封装，尺寸（单位为mil）如图7-5所示。

图7-5PLCC44封装图

7.7利用向导制作边缘连接的封装，如图7-6所示，图中字母数字表示焊盘号。

图7-6边缘连接的封装