PROTEL实践报告.docx
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PROTEL实践报告
PROTEL实践报告
专业:
通信工程
班级:
姓名:
学号:
日期:
目录
1.Protel99SE简介
2.电路板设计步骤
3.绘制原理图与PCB
(1)系统电路SCH的绘制
1.设计步骤
2.设计技巧
3.错误及处理方法
(2)元件原理图库的创建
1.设计步骤
2.设计技巧
3.错误及处理方法
(3)系统电路PCB板的设计
1.设计步骤
2.设计技巧
3.错误及处理方法
(4)元件封装库的创建
4.实践心得与总结
1.Protel99SE简介
Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件,采用设计库管理模式,可以进行联网设计,具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能,是一个32位的设计软件,可以完成电路原理图设计,印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作,可以设计32个信号层,16个电源--地层和16个机加工层。
按照系统功能来划分,Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。
1、电路工程设计部分
(1)电路原理设计部分(AdvancedSchematic99):
电路原理图设计部分包括电路图编辑器(简称SCH编辑器)、电路图零件库编辑器(简称Schlib编辑器)和各种文本编辑器。
本系统的主要功能是:
绘制、修改和编辑电路原理图;更新和修改电路图零件库;查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。
(2)印刷电路板设计系统(AdvancedPCB99):
印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器(简称PCB编辑器)、零件封装编辑器(简称PCBLib编辑器)和电路板组件管理器。
本系统的主要功能是:
绘制、修改和编辑电路板;更新和修改零件封装;管理电路板组件。
(3)自动布线系统(AdvancedRoute99):
本系统包含一个基于形状(Shape-based)的无栅格自动布线器,用于印刷电路板的自动布线,以实现PCB设计的自动化。
2、电路仿真与PLD部分
(1)电路模拟仿真系统(AdvancedSIM99):
电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器,可提供连续的数字信号和模拟信号,以便对电路原理图进行信号模拟仿真,从而验证其正确性和可行性。
(2)可编程逻辑设计系统(AdvancedPLD99):
可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器(Waveform)。
本系统的主要功能是;对逻辑电路进行分析、综合;观察信号的波形。
利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件,使数字电路设计达到最简化。
(3)高级信号完整性分析系统(AdvancedIntegrity99):
信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器,可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。
2.电路板设计步骤
一般而言,设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。
1.电路原理图的设计
电路原理图的设计主要是protel99的原理图设计系统来绘制一张电路原理图,在这一过程中中,要充分利用protel99所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能,来得到一张正确、精美的电路原理图。
2.产生网络表
网络表是电路原理图设计(SCH)与印制电路板设计(PCB),网络表可以从电路原理图中获得,也可以从印制电路板中提取出来。
3.印制电路板的设计
印制电路板的设计主要是针对protel99中的PCB而言的。
3.绘制原理图与PCB
(一)系统电路SCH的绘制
1.设计步骤
(1)打开protel99SE软件,选取File/New.打开NewDocunment对话框,如图,选取SchematieDocunment建立一个新的原理图文档。
(2)添加元件库后,按照原理图从元件库中选取对应的元件,然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上,再根据元件之间的走线把元件调整好。
还有个寻找元件的功能在Tools>>findcomponent中键入你需要的元件的全名或者部分名后加上*,软件将会在所有库中查找元件。
找到后点击Place就可以放置到原理图中。
利用Protel99SE提供的各种工具、指令进行布线,将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的电路原理图。
(3)原理图连好线后,依次给每个元件编辑属性。
编辑属性后,对电路进行初步检查,检查是否有露线,露元件等情况;初步检查完后,进行电气检查,检查是否存在重标号和没有接触好等情况。
元件封装:
电阻AXIAL0.3
无极性电容RAD0.2
极性电容RB.2/.4
三极管T0-92A
二极管DIODE0.4
芯片DIP14/28/40
晶振XTALI
SPKRB.3/.6
电气报告:
2.设计技巧
(1)在制作原理图时,先观察电路图,将确定元件种类及相同的元件个数,可以避免重复查找。
添加元件时,将元件分别放在四周,将两个芯片元件先放在原理图中,确定中心位置,再依次放置其他元件,避免其他元件放好后,发现位置不够,而大面积的移动元件。
(2)制作原理图时,可以不需要给每个元件设置标号,可以在Tools/annotate(标注)/optionsannotateoptions里面选择allparts最下面Re-annotatemethod可以设置自动编号。
(3)制作原理图时,可以通过工具栏中的放大缩小的符号,对原理图进行放大缩小,还可以将鼠标放在想要放大或缩小的地方,通过键盘上的PgUp/PgDn键实现。
小键盘区(功能小键盘)中的快捷键“END”可以手动刷新显示区,这些快捷键在PCB中同样也适用。
3.错误及处理方法
(1)错误:
在编辑元件属性时,我按照电路图手动编辑元件标号,,没有注意到两个电阻标号相同。
处理方法:
改变其中一个元件的标号,就可以解决这个问题。
但在做原理图时,可以采用自动标号,避免产生这个问题。
(2)错误:
原理图连线时,有些元件间距太近,引脚与引脚重叠,线与引脚重叠,造成生成的PCB中有很多元件引脚没有连线。
处理方法:
连线时,一定要注意引脚与线之间不能重叠,保证每个引脚正确连线。
(2)元件原理图库的创建
1.设计步骤:
在File/New中选择Schematiclibrary一项,就可以打开元件的绘制工作窗口,应用schlibdrawingtools里面的工具就可以自己画出需要的元件。
绘制好元件后单击工作区左边的Place可以将元件放置到原理图中。
2.设计技巧:
设计元件原理图库时,注意所要设计的元件引脚是否有DOT和CLK,通过双击引脚,可以编辑引脚的一些属性,设置元件的名称、标号和角度等等。
3.错误及处理方法:
⑴错误:
此次原理图中需要制作两个元件原理图,我将两个元件制作在一个元件原理图库中,在将元件放置在原理图就出现了问题。
处理方法:
两个元件应该建立两个不相同元件原理图库,分别制作,才不会出现混乱。
⑵错误:
制作芯片元件的原理图库时,发生了漏引脚,重引脚名等情况。
处理方法:
在做完元件原理图库时,一定要仔细检查,是否正确。
(3)系统电路板PCB的设计
电路设计的最终目的是为了设计出电子产品,而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。
Protel99SE为设计者提供了一个完整的电路板设计环境,使电路设计更加方便有效。
1.设计步骤
(1)启动印刷电路板设计服务器
执行菜单File/New命令,从框中选择PCB设计服务器(PCBDocument)图标,双击该图标,建立PCB设计文档。
双击文档图标,进入PCB设计服务器界面。
首先应该对PCB中的层有一定的认识:
toplayer是顶层,bottomlayer是底层,mechanical是机械层画实际加工的物理边界,keepoutlayer是画电气边界的层面,最常用的就是这几个层面了,topoverlayer文字注释可以添加在这一层上。
(2)规划电路板
根据要设计的电路确定电路板的尺寸。
选取KeepOutLayer复选框,执行菜单命令Place/Keepout/Track,绘制电路板的边框。
执行菜单Design/Options,在“SignalLager”中选择BottomLager,把电路板定义为单面板。
(3)元件布局
Protel99SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/AutoPlacement/AutoPlacer可以自动布局。
布局是布线关键性的一步,为了使布局更加合理,最好采用手工布局方式。
元件的布局要考虑以下几个方面的问题:
a.元件布局应便于用户的操作使用。
b.尽量按照电路的功能布局。
c.数字电路部分与模拟电路部分尽可能分开。
d.特殊元件的布局要根据不同元件的特点进行合理布局。
e.应留出电路板的安装孔和支架孔以及其他有特殊安装要求的元件的安装位置等。
⑷自动布线
选择AutoRoute/All就可以自动布线,布线要在KeepOutLayer层,自动布线成功后就进行参数设置,参数设置是电路板设计的非常重要的步骤,执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮,根据设计要求,在规则类(RulesClasses)中设置参数。
电源线与接地线加粗可以降低内阻,减少消耗的能量。
2.设计技巧
a.电源线和地线尽量加粗
b.去耦电容尽量与VCC直接连接
c.设置Specctra的DO文件时,首先添加Protectallwires命令,保护手工布的线不被自动布线器重布
d.如果有混合电源层,应该将该层定义为Split/mixedPlane,在布线之前将其分割,布完线之后,使用PourManager的PlaneConnect进行覆铜
3.错误及处理方法
在印刷电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。
原因有:
①原理图中未定义元件的封装形式;
②印刷电路板封装的名称不存在,致使在封装库中找不到;
③封装可以找到,但元件的管脚名称与印刷电路板库中封装的管脚名称不一致。
解决方法:
①到网络表文档中查找未定义封装的元件,补上元件封装;
②确认印刷电路板元件封装库是否已调入,同时检查原理图中元件封装名称是否与印刷电路板元件封装库中的名称是否一致;
③将印刷电路板元件封装库中的元件修改成与原理图中定义的一致。
如三极管的管脚名称在原理图中定义为1,2,3,而在印刷电路板封装库中焊盘序号定义为E,B,C,必须修改印刷电路板封装库中的三极管管脚名称,使它与原理图中定义的三极管管脚名称一致。
(4)元件封装库的创建
1.设计步骤
首先了解元件类型量取元件的外形数据,在PCB中画出元件的外形,接着放置相应的引脚,然后对元件进行更名,对引脚进行编号,最后设置焊盘。
注意:
在做之前一定要把封装的起始位置定位成绝对中心,否则做好的封装无法调用。
4.实践心得与体会
学习这门课程是我第一次了解到protel99se这个软件,当老师为我们演示做好的原理图与PCB时,错综复杂的线路,种类繁多的元件,乱中有序的走线,我的内心油然而生一种崇拜感,原来我们平时使用的电路板就是这样得来的。
接着老师就开始上课了,学习如何制作SCH原理图,如何封装,如何制作PCB,每一堂课都是循序渐进的。
往往老师讲的很仔细,但是让我自己做时,常常遗忘了许多步骤,对着上面的英文工具栏无可奈何。
当我好不容易在自己的电脑上做好原理图时,在教室的电脑上却打不开,一番倒弄后,我做的东西全不见了。
没有办法,我又重头开始做,这一遍的重做,我发现自己对protel的一些操作更加熟悉,做的原理图比第一次更好。
这次的失误也让我吸取了教训,下次做作业时,不能再自己的U盘上直接做,而是应该拷进电脑里。
在做原理图时,老师告诉我们:
元件与元件,元件与线之间一定要首尾相连。
但是我的元件与元件,元件与线之间有重叠,导致生成PCB中很多元件没有连接。
经过一周的学习,我对protel有了一个全面的了解,能应用protel99se软件进行简单电路原理图设计和封装,并生成PCB电路板。
同时我也养成了做设计时边做边保存的好习惯。
我也明白了印制电路板设计中的每一个步骤都需要耐心和细心,认真检查错误,才能制作出一个正确精美的电路板。