DXP 课程设计.docx

1、DXP 课程设计广东工业大学课程设计任务书题目名称多通道混频器电路Protel DXP设计学生学院材料与能源学院专业班级微电子10姓 名黄楚敏学 号3110007484一、课程设计的内容1用Protel DXP建立一PCB工程项目。2层次原理图的总原理图设计。3各基本模块的原理图设计。4生成原理图报表（元器件清单、网络表）。5印刷电路板图绘制（设置PCB环境参数，元器件布局规则设置，元器件布局手工调整；按设计任务书要求完成指定网络的布线宽度设置、其它布线规则、布线参数设置，自动布线，手工调整布线）。6按设计任务书要求对指定网络进行覆铜。7建立项目元件库。二、课程设计的要求与数据1按题目要求，每

2、一位学生独立完成设计全过程。2采用自底向上的层次原理图设计方法。三、课程设计应完成的工作1层次原理图的总原理图设计。2各基本模块的原理图设计。3印刷电路板图绘制。4设计报告。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1讲授设计要求、布置设计题目；电路整体规划教3-2016.32层次原理图的总原理图设计宿舍6.33各基本模块原理图设计，生成原理图报表宿舍6.46.64完成元器件布置，印刷电路板绘制，项目元件库的建立宿舍6.76.95老师验收宿舍6.136撰写、完成、提交设计报告和电子版图宿舍6.136.14五、应收集的资料及主要参考文献1 王浩全、傅英明、洪华、龙怀冰.Protel DX

3、P电路设计与制版实用教程M.北京：人民邮电出版社，2005.2 赵建领.Protel电路设计与制版宝典M.北京：电子工业出版社，2007.3 唐俊翟、冯军勤、张曜.Protel DXP应用实例教程M.北京：冶金工业出版社，2004.4 任富民.电子CAD-Protel DXP电路设计M.北京：电子工业出版社，2007.发出任务书日期： 2013 年 6 月 3 日 指导教师签名：贺春华计划完成日期： 2013 年 6 月14日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章： 摘要Protel由始建于1985年的Protel公司设计推出,历经Protel for Dos、Protel 98、Protel

4、 99、Protel 99SE等版本,2002年更名Altium公司,并推出Protel DXP版本。Protel DXP以其界面的友好、直观和用户操作的便利,成为世界范围内应用于电子线路设计与印制电路板设计方面最流行的软件。 Protel DXP 2004已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一

5、起，为电路设计提供了强大的支持。Protel DXP 2004不仅在外观上显得更加豪华、人性化，而且极大地强化了电路设计的同步化，同时整合了VHDL和FPGA设计系统，其功能大大加强了。一、 目的与任务5二、课程设计内容基本要求52.1课程设计题目和方案 52.2设计内容 52.3设计要求 5三、设计过程63.1设计前准备6 3.2各模块原理图设计7 3.2.1电源电路系统7 3.2.2多路拾音器信号输入处理系统8 3.2.3主信号输入通道处理系统8 3.2.4主信号输出通道处理与LED电平指示系统9 3.2.5监听输出通道处理系统9 3.2.6辅助设备信号处理系统10 3.2.7效果通道输出

6、系统10 3.3系统层次原理图总图13 3.4原理图报表13 3.4.1元器件报表13 3.4.2 网络报表15四、绘制印刷电路板 16 4.1规划电路板 16 4.2加载SPICE netlist与元器件封装18 4.3 手工调整元器件布局 22 4.4 自动布线23 4.5 敷铜25 4.6 安装定位孔27 4.7 PCB报表28 4.8 建立项目元器件库29五、总结 30六、参考文献 31一、 目的与任务本课程设计是电子线路CAD的实践课程，其主要目的是是学生从整体对Protel DXP有更深入、全面的了解，并对印刷电路板的整个设计过程有一个更为清晰的认识。通过本课程设计，进一步熟悉运用

7、Protel DXP设计印刷电路板的全过程。二、 课程设计内容基本要求2.1课程设计题目和方案题目名称：多通道调音器电路的Protel DXP设计设计方案简介：本系统采用自底向上的层次原理图设计方法，首先设计出基本模块的子原理图,再根据各部分子电路图产生各部分子方块电路图, 通过输入输出端口或网络标号建立起各个子方块图之间的电气连接,形成设计系统的层次原理图总图。整个系统应由电源电路系统、多路拾音器信号输入处理系统、主信号输入通道处理系统、主信号输出通道处理与LED电平指示系统、监听输出通道处理系统、辅助设备信号出处理系统及效果通道信号输出系统等部分组成。2.2设计内容 1.用protel d

8、xp建立一PCB工程项目； 2.层次原理图的总原理图设计； 3.各基本模块的原理图设计； 4.生成原理图报表（元器件清单、网络表）； 5印刷电路板图绘制 6电路检测； 7.对电路板进行覆铜； 8建立项目元件库；2.3设计要求 2.3.1按题目要求，每一位学生独立完成设计全过程； 2.3.2学号为奇数的学生采用自上向下的层次原理图设计方法，学号为偶数的学生采用自下向上的层次原理图设计方法。三、 设计过程3.1设计前准备1.建立一文件夹,用于保存所设计的工程项目。2.打开Protel DXP软件，新建一工程项目（1）双击软件安装文件夹里的DXP.exe程序启动DXP2004软件。（2）执行命令Fi

9、leNewPCB Project新建一个工程。（3）再执行命令FileSave Project将工程文件保存在第一步新建的文件夹内。3启动原理图编辑器（1）执行命令FileNewSchematic启动原理图编辑器。（2）再执行FileSave保存文件到第一步新建文件夹内。4.设置原理图图纸 执行“DesignDocument Options”命令后弹出图3.1-1所示图纸参数设置对话框,按默认设置即可。 图3.1-1 图纸参数设置对话框5.加载元器件库（1）先点击“Library”，弹出如图3.1-2所示添加或删除元器件库对话框 图3.1-2 添加或删除元器件库（2）点击“Install”查找

10、元器件库，找到后点击“打开”即完成元器件库加载。如图3.1-3所示。 图3.1-3查找元器件库（3）将需要的元器件库添加到工程中，如图3.1-4所示 图3.1-4工程元器件库3.2各模块原理图设计3.2.1电源电路系统根据课程设计指导书电路图，从元器件库中调出所需的元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图3.2-1所示 图3.2-1电源电路系统原理图工作原理:输入电压经变压器T1后输出30V交流电压,经桥式二极管整流,电容滤波后变为直流电,再经三端稳压芯片78L15和79L15后输出+15V和-15V直流电压。3.2.2多路拾音器信号输入处理系统根据课程设计指导

11、书电路图，从元器件库中调出所需的元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图3.2-2所示 图3.2-2多路拾音器信号输入处理系统原理图工作原理:该系统由一级集成运算放大电路和一级功率放大电路组成。3.2.3主信号输入通道处理系统根据课程设计指导书电路图，从元器件库中调出所需的元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图3.2-3所示 图3.2-3 主信号输入通道处理系统原理图 工作原理: 主要由多级集成运算放大电路组成。实现对输入信号的放大。3.2.4主信号输出通道处理与LED电平指示系统根据课程设计指导书电路图，从元器件库中调出所需的

12、元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图3.2-4所示 图3.2-4 主信号输出通道处理与LED电平指示系统原理图 工作原理: 该系统由三级集成运算放大电路和显示电路组成。3.2.5监听输出通道处理系统根据课程设计指导书电路图，从元器件库中调出所需的元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图3.2-5所示 图3.2-5监听输出通道处理系统原理图 工作原理: 由两级集成运算放大电路组成。3.2.6辅助设备信号处理系统根据课程设计指导书电路图，从元器件库中调出所需的元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图

13、3.2-6所示 图3.2-6辅助设备信号处理系统原理图工作原理: 由一级电压跟随器和一级集成运算放大电路组成。3.2.7效果通道信号输出系统根据课程设计指导书电路图，从元器件库中调出所需的元器件，修改属性使其符合设计的要求，放置好元器件后布线。完成后电路图如图3.2-7所示 图3.2-7效果通道信号输出系统原理图工作原理：电路由两级集成运算放大电路组成。3.3系统层次原理图总图（1）执行“DesignCreate Sheet Symbol From Sheet”命令后，弹出如图3.3-1对话框 图3.3-1 选择产生方块电路的原理图文件（2）选择子系统原理图文件，点击OK按钮弹出如图4.3-2

14、所示对话框 图4.3-2 转换IO端口方向的对话框（3）点击NO按钮后后便可在新建的原理图编辑器中放置各子系统方块电路图（4）由于存在重复的子电路，所以需要采用多通道设计，双击需要设置的子方块图中弹出如图3.3-3所示设置对话框，按图中设置输入即可，其中Designator为REPEAT(原理图元件标志符，第一个通道，最后一个通道)。设置多通道后的效果如图3.3-4。 图3.3-3多通道属性设置 图3.3-4设置多通道后的效果（5）完成后的层次原理图总图如图4.3-5所示 图3.3-5 层次原理图总图3.4原理图报表3.4.1 元器件报表执行“ReportBill of materials”即

15、可显示元器件清单如图3.4-1 图3.4-1 元器件报表点击“Report”即可生成元器件清单，如图3.4-2所示 图3.4-2 元器件清单点击“Export”还可生成Excel文件版的元器件清单，如图3.4-3所示 3.4-3 Excel版元器件清单3.4.2网络报表 执行“DesignNetlist For ProjectProtel”命令即可生成网络报表，如图3.4-4所示。 图3.4-4 网络报表四、 绘制印刷电路板4.1规划电路板(1)执行”FileNewPCB”命令新建一个PCB文件,单击 按钮将PCB文件保存在特定文件夹。(2)单击PCB编辑窗口下方的”Keep-Out Laye

16、r”层面标签,如图4.1-1所示,即可将当前工作层面设置为”Keep-Out Layer”。 图4.1-1 选择”Keep-Out Layer”层面标签（3）执行“PlaceKeepoutTrack”命令，光标将变成狮子形状，将光标移至合适位置，单击鼠标左键，确定电路板第一条边的起点，然后拖动光标至适当位置，再单击鼠标左键，确定第一条边的终点。同理可绘制出电路板的其他三条边缘。绘制完后，将光标移至电路板边缘上方，双击鼠标左键，弹出如图4.1-2所示边缘线属性设置对话框。 图4.1-2 边缘线属性设置对话框规划完成后的电路板如图4.1-3所示 图4.1-3 规划后的电路板边缘4.2 加载SPIC

17、E netlist与元器件封装加载SPICE netlist与元器件封装之前要先加载元器件库，在PCB编辑窗口内，单击“Libraries”面板标签，弹出如图4.2-1所示元器件库面板。在该板中单击左上方的“Libraries”按钮，弹出如图4.2-2所示天机元器件库对话框。 图4.2-1 元器件库面板 图 4.2-2 添加元器件库对话框在该对话框中单击“Add Library”按钮，弹出如图4.2-3所示对话框，在该对话框中选择Miscellaneous Devices PCB元器件库，单击“OPEN”按钮，即完成PCB元器件库的加载。 图4.2-3 元器件库对话框在PCB编辑器中执行“De

18、signImport Changs FromZ80(board).PrjPCB”命令，弹出如图4.2-4所示对话框。 图4.2-4 工程网络变化对话框单击“Validate Changes”按钮后，弹出如图4.2-5所示对话框，在Check一列中打钩的说明元器件正确，打叉则说明有错误的元器件，这时必须回到原理图中进行修改，当所有元器件都正确后，才进行下一步操作。 图4.2-5 元器件全部正确的工程网络变化对话框单击“Report Changes”按钮后，弹出如图4.2-6所示对话框。该对话框中，用户可以查看完整的资料。若用户已经确认所有元器件的连接和封装形式都正确，可在图4.2-5中所示的工程

19、网络变化对话框中单击“Execute Changes”按钮，即可将SPICE netlist（网络）和元器件封装加载到PCB文件中，如图4.2-7所示。 图4.2-7 加载网络表和元器件封装后的电路板图4.3 手工调整元器件布局执行“EditMovemove”命令，选中要移动的元器件，按空格键进行旋转，直至找到自己想要的角度，再单击鼠标左键来放置元器件。从而将元器件调整到合适的位置。其中多通道复制room空间格式，命令为：DesignroomsCopy Rooms Formats，此时鼠标变成十字形，再点击源room，然后点击目标room，这样多通道模块只要调整一个模块就可复制到所有模块。调整

20、后的PCB板如图4.3所示； 图4.3 手工调整后的电路板布局4.4.自动布线执行“Auto RouteAll.”命令，弹出如图4.4-1所示对话框。 图4.4-1 自动布线规则对话框点击“Route All”按钮后进行自动布线，布线后效果如图4.4-2所示； 图4.4-2 自动布线后的效果图4.5覆铜选择Top layer层。执行“PlacePolygon Pour”命令后，将弹出如图4.5-1所示对话框。 图4.5-1 覆铜设置对话框设置参数好参数后确定后，按“OK”按钮确定，这时光标变成十字，选择需要覆铜区域的四个角，就会自动覆铜。顶层覆铜后的效果如图4.5-2所示 图4.5-2 顶层覆

21、铜后效果图同理选择Bottom Layer层后，执行“PlacePolygon Pour”命令后，在弹出的对话框中设置好，按“OK”按钮确定，这时光标变成十字，选择需要覆铜区域的四个角，就会自动覆铜。底层覆铜后的效果如图4.5-3所示图4.5-3 底层覆铜后效果图4.6 安装定位孔执行”PlacePad”命令后,光标变成十字,移动至需要放置安装孔的位置,按下鼠标左键即可放置安装孔,放置安装孔后的效果图如图4.6-1所示. 图4.6-1 放置定位孔后效果图 印制电路板3D效果图如图4.6-2所示 图4.6-2 印制电路板3D效果图4.7 PCB报表执行“ReportsNetlist Status

22、”命令，将生成如图4.7-1所示网络布线长度报表。 图4.7-1 网络布线长度报表4.8 建立项目元件库执行”DesignMade PCB Library”命令后,将生成PCB元器件库,如图4.8所示 图4.8 生成PCB元器件库五、总结经过这2周的课程设计,我对Protel DXP 2004软件的认识更加深入,对软件的使用更加上手,能够更加熟悉地运用DXP 2004设计绘制电路原理图和制作印刷电路板。由于该门课程短短几周就结束了,上机操作也只上了2次课,所以刚开始对软件的实际操作很不熟悉。由于这次课程设计运用到了软件的加载元器件库,放置和设置元器件,绘制导线总线,层次原理图,绘制印刷电路板等

23、各方各面的内容,所以经过这2周的课程设计,我对该软件有个更加全面的认识,对软件各个方面的运用更加熟悉。这次课程设计也遇到很多问题,层次原理图生成,连接总线和网络标号后,ERC测试总是有”Error”问题,重新做了一遍还是一样的问题,结果是课件给的方块图的问题,多通道设计的端口全部要加上REPEAT,而课件上只给”Headphone”加上REPEAT,给全部端口加上REPEAT后问题就解决了,所以我认识到书本的知识只是参考作用,主要还是要在自己的理解上实践。这次课程设计让我感觉到仅仅学习掌握书本的知识是远远不够的,还需要多多实践,多动手操作才行,亲手操作软件不仅让我了解到哪些知识点的不足,还能让我对已有的知识掌握得更加牢固,也能让我更加熟悉软件的操作。总之,这次课程设计让我受益匪浅。六、参考文献李小坚、赵山林、冯小军、龙怀冰.Protel DXP电路设计与制版实用教程(第二版).北京：人民邮电出版社，2009