长理电子线路CAD实习报告.docx

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长理电子线路CAD实习报告

电子线路CAD实习报告

学院：

电气与信息工程学院

专业：

电子信息工程

班级：

***

学号：

***

姓名：

***

时间：

2013年2月25日-2013年3月1日

地点：

工一B306教室

指导老师：

贺科学

目录

1前言1

1.1实习目的1

1.2实习任务及要求1

1.3实习安排2

2实习内容4

2.1电子线路CAD实习电路板分析5

2.2实习电路板设计5

2.2.1.绘制电路原理图5

2.2.2设计PCB版图8

3实习总结9

参考文献10

附录11

附录1电路原理图11

附录2元件清单12

附录3PCB版图13

前言

实习是教学计划的重要环节，是培养学生实践能力、提高学生综合素质的重要手段，更是学生接触实际、了解社会的重要途径。

其中，专业课程实习则是大学课程教育一个必不可少的一环，它培养并提高了相关电子工程设计专业的学生实际操作技能，让学生提前接触相关电子专业的研究内容以及设计方向，为将来更好地走向工作岗位，走向社会都打下了坚实的基础。

为此，本学期伊始，经教学计划安排，我们电子信息工程专业的学生开展了为期一周的电子线路CAD实习。

1.1实习目的

本次实习旨在通过学生亲自动手设计描述电路板，进而：

1.学会运用protel软件绘制原理图以及PCB图进行制板，进而通过完整的设计流程设计出符合需要的电路板。

2.通过实习与具体操作，认识并且了解诸如电源，555时钟，比较器，跑马灯，触摸延时器以及光控调音共六个模块的工作过程以及原理，并且知道集成块4017、74HC240，以及三端稳压器，555集成块，LM393及电位器等主要电子元器件作用和特性。

3.熟练掌握各种工具、命令的使用方法，并且掌握对各个模块进行原理图设计，库文件加载等操作步骤，进而生成PCB文件，设计出完整的PCB版图的整体操作流程以及设计方法。

4.培养并提高学生对于电子工程设计的实际操作技能，并提前接触相关电子专业的研究内容以及设计方向，为将来更好地走向社会打下坚实的基础。

1.2实习任务及要求

此次电子线路CAD实习任务是要求应用Protel或者AltiumDesign软件，绘制SCH原理图，并建立相应的库文件，进行原理图符号以及元器件封装的设计，并在产成网络表格后，生成相应的PCB文件，设计其所对应的封装设计，并且进行布局以及布线，最终导出完整的PCB板图文件，完成电路板设计。

其中主要的操作流程为：

1.绘制电路原理图

1）打开protel软件，建立DDB设计总文档，建立SCH文件，并且进行相应的图纸，捕获栅格等SCH工作环境设置。

2）查找并设置元器件，必要时自己动手绘制元器件库，进行原理图的绘制。

3）生成网络表。

2.生成PCB文件

1）新建PCB文件，并且设置相应的工作环境。

2）载入原理图以及元器件封装库，并且进行新元器件封装的编辑和保存。

3）将所绘制的原理图文件导入，生成相应的PCB文件。

3.PCB版图的布局

1）画出PCB电气边界框，将所用PCB文件进行自动布局，再进行手动布局调整。

2）设置布线规则，进行自动布线，接着进行手动布线修改，完成整个电路板的设计。

1.3实习安排

时间：

2013年2月25日（第1周星期一）至2013年3月1日（第1周星期五）

具体安排：

1．星期一，明确实习任务，进行原理图绘制；

2．星期二，自制元件库，绘制原理图（周二下午学生自习，撰写实习日志）；

3．星期三，绘制印刷电路板；

4．星期四，绘制印刷电路板，撰写实习报告；

5．星期五，答辩，提交实习报告。

2实习内容

2.1电子线路CAD实习电路板分析

实习中，要求绘制的实习CAD电路板总共由6个模块所组成，分别为电源模块，触摸延时模块，光控调音模块，跑马灯模块，555时钟模块以及比较器模块。

在电路板设计中，需要对六个模块分别进行电路原理图的绘制，再将形成的整个总电路原理图进行生成PCB文件，进而完成整个电路板版图的设计。

2.2实习电路板设计

2.2.1.绘制电路原理图

1.1建立设计数据库DDB总文件，并新创建SCH原理图设计文件，进行相应的图纸，捕获栅格等参数设置：

1）选取菜单命令File/New,单击工作窗口的SchematicDocument图标，完成新原理图文件的创建，当其图标处于高亮编辑状态时，单击该文件，输入新文件名，并且双击其图标，启动原理图编辑器。

2）选取命令Design/Options编辑对话框，在StandardStyle选项处单击下拉框中的“A3”处，设置图纸尺寸。

选中Grids复选框，在后面的文本框中输入所要设定的值。

在图纸标题栏中设置标题及日期。

1.2建立Sch库文件，加载元器件原理图符号库，并进行新元器件的编辑和保存：

1）在设计浏览器管理窗口中单击BrowseSch标签，打开原理图编辑器管理窗口中的Add/Remove按钮，在查找范围中列出的元器件原理图符号库列表中单击所需的库文件，此处选中MiscellaneousDevices.ddb,以及ProtelDOSSchematicLibraries.ddb.然后单击Add按钮。

在下方对话框单击OK即可。

2）选取菜单命令File/New,单击工作窗口的SchematicLibraryDocument图标,生成原理图库文件，此时自己可编辑系统加载库中没有的元器件，编辑保存即可。

1.3模块原理图器件的放置以及原理图的设计。

1）在所加载的元器件库中找到所需要的元器件，单击鼠标左键选中，后单击Place按钮，或者直接双击此元件，即可完成元件的放置。

依次按此步骤完成模块原理图器件的放置。

2）用鼠标左键双击放置的元器件，在弹出的属性对话框中设置LibRef,FootPrint,及Desionate等元器件属性。

3）选取菜单命令Place/Wire,进行元器件引脚与引脚之间的导线绘制，进而完成整个原理图的布局设置。

完成的模块原理图如下：

图2.1555时钟模块

图2.2电源模块

图2.3触摸延时开关模块

图2.4光控调音模块

图2.5跑马灯模块

图2.6比较器模块

4）绘出的图进行电气检查无误后，生成网络表文件，并对其进行检查，看是否有缺漏的元件名、参数及封装，进行错误修正后，保存存盘。

2.2.2设计PCB版图

2.1启动PCB编辑器，进行环境参数设置：

1）选取菜单命令File/New,单击工作窗口的PCBDocument图标,创建一个PCB文件。

双击图标，启动PCB编辑器。

2）打开设置文档选项对话框，单击Layers标签，设置工作层面。

单击Options选项卡，可对捕捉栅格，及栅格样式进行设定。

2.2建立PCB库文件，加载元器件封装库，并进行新元器件封装的编辑和保存：

1）在Document文件夹中，单击工作窗口的PCBLibraryDocument图标,新建一个PCB封装库文件，打开编辑管理器，进行新元器件封装的编辑与保存。

2）将建好的元器件封装库存盘。

2.3PCB版图的布局与布线：

1）设置电路板的类型。

在PCB编辑器中，选取菜单命令Design/LayersStackManager对话框，进行版型选择，此处选择SingerLayers（单层板）。

2）进行电路板的边界规划，在禁止布线层上绘制边界，选取菜单命令Place/InteractiveRouting，即可绘制电路板边界线，并预放置安装孔。

3）在PCB编辑管理窗口中下拉Browse选项里的Libraries选项，单击Add/Remove按钮，弹出PCBLibraries对话框，选中MyPCBLib.ddb添加封装库。

并从网络表中导出文件。

4）选取菜单命令Tools/AutoPlacement，进行元器件的自动布局，并对并不合理的元器件选中，进行手动布局，以使电路板整齐美观。

5）选取菜单命令Design/Rules,设置布线设计规则，对选项列表框里的安全间距，最小、大线宽，布线范围，布线拐角模式等规则进行设计。

6）选取菜单命令AutoRoute/All,进行自动布线设计，选择后，系统将对整板进行自动布线，对于有些不能满足电路设计要求的布线，则采取手动布线的方式修改，进行位置调整和线条整齐化。

最后完成整个电路板的设计。

3实习总结

参考文献

【1】张瑾，张伟，张立保《电路设计与制板——Protel99SE入门与提高》。

北京：

人民邮电出版社，2012年版。

【2】高文焕。

电子技术实验，北京：

清华大学出版社，2004年版。

【3】李建兵，周长林。

EDA技术基础课程：

Protel的应用，国防科技出版社，2009年版。

附录1电路原理图：

图1.1电路原理图

附录2元件清单

图2.1元器件清单

附录3PCB版图

图3.1PCB版图