印制电路板实训实验指导PROTEL99SE.docx

1、印制电路板实训实验指导PROTEL99SE印制电路板生产制造实验指导书（试用）实验须知1每次实验前必须预习实验内容，阅读课本相关章节，了解实验的基本要求、操作步骤，禁止不预习来做实验；2爱护设备，禁止用力敲打键盘、鼠标、机箱等，仪器有损坏应立即报告实验指导教师；3实验期间禁止上网、玩游戏；4实验完成后，上交word格式的电子档实验报告，实验报告中涉及到电路图须将相关图复制到实验报告中，涉及到操作的可以采用屏幕拷贝的方式将自己的操作贴到实验报告中； 5实验中相关电路图全部存放到计算机房最后一个分区根目录下自建的以自己学号命名的文件夹下，并将每次实验的电路图保存在自己的U盘中，以备今后的实验中使用

2、；6实验报告命名规则为： “学号”+“学生姓名” +“实验序号”。 实验一 Protel 99 SE 使用基础一、实验目的1掌握设计数据库的概念，以及建立、打开和关闭等操作。2熟悉Protel 99 SE的设计界面，熟练掌握对设计数据库中的文件夹和文件的操作。3掌握利用窗口管理功能对窗口显示方式及其显示内容的方式进行管理。4学会文件环境参数设置。二、实验内容1. 启动 Protel99SE ，在E盘根目录下建立名为以自己的学号命名的文件夹，并在文件夹中建立名为MYFIRST 的设计数据库文件。单击桌面上的 Protel99SE 快捷图标，进入 Protel99SE 设计环境。若环境中已经有设计

3、数据库文件，就执行菜单 File/Close Design 将其关闭。若环境中没有设计数据库文件，就执行菜单 File/New ，在弹出的窗口中，单击 Browse 按钮，在弹出的文件名输入窗口中建立 MYPRO 的文件夹，并在文件夹中建立 MYFIRST 的设计文件。数据库类型选择 MS Access Database保存类型，名称为ABC.ddb。2文件管理操作练习，设置系统管理员密码，创建设计组成员并设置工作权限。Protel 99 SE 提供了管理多个用户同时操作项目的数据库的工具。每个数据库默认都带有设计工作组（Design team），包括members、permisions、se

4、ssions三个部分。双击members/admin图标可设置系统管理员密码。设计成员的工作权限包括读（R）、写（W）、删除（D）、创建（C）。3在设计数据库下，分别创建原理图和PCB文件，所有名称均采用系统默认名。图1-1 设计服务器执行菜单“File”“new”命令或在面板上单击右键弹出的菜单中执行“new”命令，弹出的窗口如图1-1所示，然后选取需要的服务器即可。常用的图标功能如下： (a) (b) (c) (d)图1-2 文件类型图标(a) 原理图设计编辑器；(b) 印制电路板设计编辑器；(c) 印制电路板设计元件封装编辑器；(d) 原理图元件编辑编辑器。将上面新建的两个文件分别更名为

5、 HYIT、DX.Sch和CK.PCB，并将两个文件导出到设定的文件夹下。再新建一个设计数据库MyDesign1.ddb，将刚才导出的两个文件DX.Sch和CK.PCB，导入到该设计数据库中的Documents文件夹下。4设置原理图编辑工作环境。例1：在原理图设计环境中，执行菜单 Design/Options ，在弹出的窗口中选择 Sheet Options 页面，在页面右上角的 Standard Styles 下拉框中选择 A0 。把光标设置成大十字，并把光标移动到图纸边沿时的移动速度设置为 Auto Pan Recenter 。设置光标：在原理图设计环境中，执行菜单 Tools/Prefe

6、rences ，在弹出的窗口中选择 Graphical Editing 页面，然后在该页面 Cursor/Grid Options 区域的 Cursor Type 下拉列表框中选择 Large Cursor 90 。设置光标移动：在原理图设计环境中，执行菜单 Tools/Preferences ，在弹出的窗口中选择 Graphical Editing 页面，然后在该页面 Autopan Options 区域的 Style 下拉列表框中选择 Auto Pan ReCenter 。将基本元件库 Miscellaneous Devices.ddb 、德克萨斯仪器公司元件库 TI Databook 增

7、加到元件库管理器中。在原理图设计环境中的设计管理器中选择 Browse SCH 页面，在 Browse 区域中的下拉框中选择 Library ，然后单击 Add/Remove 按钮，在弹出的窗口中寻找 Protel99SE 子目录，在该子目录中选择 Library/Sch 路径，在元件库列表中选择 Miscellaneous Devices.ddb 后单击 Add 按钮，然后再选择 TI Databook 库后单击 Add 按钮。去掉图纸模板复制到剪切板功能（ Add Template to Clipboard）。在原理图设计环境中，执行菜单 Tools/Preferences ，在弹出的窗口

8、中选择 Graphical Editing 页面，然后去掉该页面 Options 区域中 Add Template to Clipboard 选择框前的对勾。练习将 Protel99SE 中窗口、对话框中的文字改为规则、8号的 Times New Roman 字体。在 Protel99SE 设计环境中用鼠标单击左上角的箭头，在弹出的菜单中选择 Preference，这时在屏幕弹出窗口中单击 Change System Font 按钮，然后将字体更换成规则、8号的 Times New Roman 字体。三思考题1Protel 99 SE 中的设计保存类型分几种方式？它们之间有何不同？2Prote

9、l 99 SE 中提供的文件类型有哪几种？3使用导出文件功能有何优点？4. 如何设置设计数据库文件的存放位置？5. 设计数据库文件与原理图文件的关系？实验二 电路原理图设计基础一、实验目的1掌握利用 Protel 99 SE进行印刷电路板设计以及其中的电路原理图设计的一般步骤；2掌握原理图编辑器中对图纸的设置，对网格、光标、对象系统字体的设置方法；3掌握根据实际电路图的大小，设置合适的图纸及其显示风格的方法；4掌握 sch 99 的基本操作；5学会绘制简单的电路原理图。二、实验内容1新建一个原理图文件，设置图纸为A4竖放，标题栏为标准型， Visible 设置为 10，光标设置为一次移动半个网

10、格。2将网格设置为线状网格，单击 Ok 按钮后按 PageUp 键放大屏幕，直到看清网格。再将网格设置为点状网格，观察两种网格的区别。3对Document Options对话框并进行设置。4库操作。5.熟悉常用电子元器件在器件库中的名称，图形符号。向原理图中放置阻值为 3.2k 的电阻、容量为 1 微法的电容、型号为 1N4007 的二极管、型号为 2N2222 三极管、单刀单掷开关和 4 脚连接器。注意修改属性。提示：电阻（ RES2 ）、电容（ CAP ）、二极管（ DIODE ）、三极管（ NPN ）、单刀单掷开关（ SW SPST ）和 4 脚连接器（ CON4 ）都在 Miscell

11、aneous Devices.Lib 元件库中。5. 绘制如图2-1所示的单管放大电路，其中电阻的封装使用 AXIAL0.4 、电容的封装采用 RB.2/.4 、三极管的封装采用 TO-5 ，完成后将文件存盘。图2-1 单管放大电路6. 熟悉元器件库，然后自制一张表格，将常用的元件名称和符号在表中列出，并记忆。三、思考题1.在进行线路连接时应注意哪些问题 ? 2.如果不知道元器件在哪个库中，应如何处置 ?实验三 电路原理图设计一、实验目的 1 掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的放置方法。 2 掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的编辑方法。 3 掌握利用设计管理器浏览、管理、编辑原理图的方法。

12、 4 掌握对原理图的 ERC 电气法则检测。 5 掌握绘制原理图的基本方法，能绘制比较简单的原理图。 二、实验内容 1分别放置与非门 74LS00 中的四个单元，如图 1 所示。 74LS00 所在的元件库为 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 。 图1 74LS00子件图 3-1 练习电路原理图2绘制图3-1所示电路图，表1为元件明细表。表 1 电路元件明细表Lib RefDesignatorPart TypeFootprint1458U1MC4558DIP8RES2R1AXIAL0.4RES2R2AXIAL0.4RES2R3AXIAL0.4RES2R4AX

13、IAL0.4RES2R5AXIAL0.4CAPC1RAD0.2元件库：1458 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的Protel DOS Schematic Operational Amplifiers.lib 中。其余元件在 Miscellaneous Devices.ddb。3在原理图中任意放置几个元件，将所有元件标号的字体均改为14号粗体。 4将原理图中所有元件标注的颜色改为红色。 5绘制如图3-2所示带有总线的电路原理图。图 3-2 带有总线的电路原理图表 2 带有总线的电路图元件明细表Lib RefDesignatorPart TypeFoo

14、tprintCapC90.1uFRAD0.2CrystalXTAL4.915MHzAXIAL1.074LS04U974LS04DIP14RES2R3470KAXIAL0.4RES2R4470KAXIAL0.44040U124040DIP16SW DIP-8SW1SW DIP-8DIP16元件库：U9 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的 Protel DOS Schematic TTL.Lib。U12 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的 Protel DOS Schematic 4000CMOS.Lib。其余

15、元件在 Miscellaneous Devices.ddb。6在原理图上放置三个 I / O 端口，端口的属性分别设置为 端口名 外形 电气特性 Data1 Right 输入端口 Data2 Left 输出端口 Data3 Left&Right 双向端口 7绘制如图 3-3 所示电路图。图3-3 练习电路图表 3 电路图元件明细表Lib RefDesignatorPart TypeFootprintRES2R11KAXIAL0.4RES2R21KAXIAL0.4RES2R32K2AXIAL0.4RES2R447AXIAL0.4RES2R547AXIAL0.4RES2R647AXIAL0.4RE

16、S2R7100KAXIAL0.4RES2R8470AXIAL0.4CAPC1CAPRAD0.2DIODED1DIODEDIODE0.4NPNQ1NPNTO-5NPNQ2NPNTO-5NPNQ3NPNTO-5PNPQ4PNPTO-5PNPQ5PNPTO-5PNPQ6PNPTO-5元件库：Miscellaneous Devices.ddb。8. 绘制如图 5 所示电路图。图3-4练习电路图表 4 第 8 题电路图元件明细表Lib Ref Designator Part Type Footprint 4002 U1 4002 DIP14 4002 U2 4002 DIP14 4011 U3 4011

17、 DIP14 4011 U4 4011 DIP14 SW SPDT S1 SW SPDT SW SPDT S2 SW SPDT SW SPDT S3 SW SPDT SW SPDT S4 SW SPDT 元件库： U1U4 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的Protel DOS Schematic 4000CMOS.Lib。 其余元件在 Miscellaneous Devices.ddb。 9 绘制如图 6 所示电路图。图3-5练习电路图表 5 第 9 题电路图元件明细表Lib RefDesignatorPart TypeFootprintCAPC2

18、0.01uCAPC30.01uCAPC40.01uRES1R21MRES1R31MELECTRO1C1100uRES1R19390BRIDGE1D1BRIDGE1DIODED2DIODELEDD3LEDE556U1E556UGSOCKEP3UGSOCKEPLUGSOCKETP4PLUGSOCKETPLUGSOCKETP2PLUGSOCKETPLUGSOCKETP1PLUGSOCKETTRANS1T1TRANS1元件库在：U1 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的Protel DOS Schematic Linear.Lib,其余元件在 Miscella

19、neous Devices.ddb10 对画好的电路图：（1）进行电气规则检查（选择Tools/ERC）（2）生成元件表（选择Report/Bill of Material或Edit/Export to Spread）（3）创建网络表（选择Design/Create NetList）三思考题1.原理图中放大、缩小屏幕的快捷键分别是什么？试一试，好用吗？2加载/移出原理图元件库的方法有几种，你会操作吗？ 3元件的属性有几个，它们的含义分别是什么？ 4放置元件的操作有几种方法？ 5如果不想显示原理图中所有的元件应怎样操作？在将元件标注隐藏后，若想重新显示，又该怎样操作？ 6. 放置网络标号应注意什

20、么问题？ 7. ERC电气检测法则能检查电路中的逻辑错误吗？实验四 原理图元件制作一实验目的1掌握绘制元件符号的方法。 2掌握绘制具有多个单元的元件符号的方法。 3掌握原理图元件库的管理。 二实验内容1打开原理图元件库文件 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 进行浏览。 2浏览 7426、7437、74132元件，看看是否与74ALS00的图形一样。 3绘制一个数码管符号。 4将前面绘制的所有元件符号放置到一个原理图文件中。图4-1练习电路图5绘制如图 1 所示电路图。表 第 5 题电路图元件明细表Lib Ref Designator Part Type Fo

21、otprint CAP C3 0.01u RES2 R3 100K 4017 IC5 4017 CH233 IC6 CH233 DIODE D1 DIODE DPY_7-SEG DS1 DPY_7-SEG 元件库： IC5 根据 Protel DOS Schematic Libraries.ddb （ Protel DOS Schematic 4000CMOS.Lib ）中的 4017 修改； IC6 根据 Miscellaneous Devices.ddb 中的 HEADER 6X2 修改；其余元件在 Miscellaneous Devices.ddb6在自己建的元件库文件中绘制以下元件符号

22、图形：（1）在原理图文件中按下列图形进行绘制； （2）绘制与门、或门、与非门、或非门、非门、施密特触发器的国标符号，尺寸规格为 4 格 3 格。 （3）选择下列元件绘制。三思考题1原理图元件库文件的扩展名与原理图文件的扩展名怎样区别？2在 SchLib Drawing Tools 工具栏中，哪一个按钮绘制的图形具有电气特性？3复习引脚属性对话框中各选项的含义？4将自己绘制的元件符号用到原理图中，你会几种方法？实验五 层次电路图设计 一、实验目的1熟练掌握SCH 99的操作。 2掌握层次式电路图的绘制方法，能够绘制较复杂的层次式电路。 3进一步熟悉ERC校验和网络表的生成。 二、实验内容层次式电

23、路图的结构如图1所示，主图和各子图分别如图2图4所示。 图1 层次电路结构 图5-1主图 “ 串联调整型稳压电源.prj1.新建电路图，图纸大小设置为A4，参照图5-2所示，完成层次式电路图主图的绘制。图5-2稳压电路执行“Design”“Options”“Organization”填写图纸信息，在Sheet栏中设置图纸编号（No）为1；图纸总数（Total）为3。 2执行 “ Design-Create Sheet From Symbol ”，将光标移动子图符号VO上，单击鼠标左键，在产生的新电路图上按照图3绘制第一张子图，设置图纸编号为2，并保存该电路。3采用同样的方法，将光标移到子图符号

24、L上，单击鼠标左键， 在产生的新电路图上按照 图4绘制第二张子图，设置图纸编号为3，并保存该电路。图5-3整流滤波电路5对画好的电路图： （1）进行电气规则检查（选择Tools/ERC菜单），若有错误则加以修改。 （2）生成元件表（选择Report/Bill of Material或Edit/Export to Spread菜单）。 （3）创建此层次式电路的网络表（选择Design/Create NetList），检查网络表各项内容，是否与电路图相符合。 三、思考题1简述设计层次式电路图的步骤。 2设计层次式电路图时应注意哪些问题? 3ERC检查和创建网络表时应如何设置参数？实验六 PCB 设

25、计初步一、实验目的 1了解有关印刷电路板的基础知识和对 PCB 编辑器的初步认识。 2掌握 PCB 编辑器的基本操作。 3掌握印刷电路板的概念、作用及分类；绘制印刷电路板图有关的元件封装、焊盘、过孔和铜膜导线等基本概念；并介绍了绘制 PCB 图的设计流程。 4掌握 PCB 编辑器的启动与退出的方法；PCB编辑器中的画面管理、窗口管理、各种工具栏、状态栏、命令栏和 PCB 管理器的打开与关闭操作。 5分清 Protel 99 SE 提供的各种工作层的名称、功能，掌握根据需要如何设置工作层的方法。 6了解 PCB 的六大类工作参数的设置方法。 7掌握在 PCB 中定位的几种方法，重点掌握对 PCB

26、 管理器的使用。 二、实验内容 1. 打开系统 Examples 文件夹中的 4 Port Serial Interface.ddb 下的 4 Port Serial Interface Board.pcb 文件，观察该印刷电路板有哪些层。使用PCB创建向导规划如下形状的双面电路板（电路板尺寸自定义）。 图6-1 PCB板外形2. 定义一块宽为1800mil，长为2000mil的单层电路板。 要求在禁止布线层和机械层画出板子的电气边界和物理边界，在机械层标注尺寸。 3. 设置在对象被选中后，系统不自动保护所定对象。 设置当用户进行整体编辑时，系统会自动弹出确认对话框。设置当出现重复对象时，系统

27、会自动删除重复对象。 4. 设置度量单位为英制，分别设置可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格的数值为20mil，25mil，25mil，10mil，并在工作窗口练习体会四种栅格的区别。在Topoverlayer层上放置字符串，旋转角度为30度。设置底层丝印层的颜色为100号色。 5.设置当用户选择新的元件时，系统不取消原来选择的元件。设置当用户进行PCB设计时，系统会在线进行DRC检查。 6. 设置与组件连接的导线会随组件的移动而一起伸缩。设置转换特殊字符串功能，设置只显示当前板层。 7. 设置操作撤消次数为50次，设置光标类型：Large 90，设置布线使用多边形进行障碍检测，交互布线，避

28、开障碍。 8. 设置多边形敷铜栅格尺寸为20mil，路径宽度为5mil，最小长度为3mil，焊盘环绕形状为八边形。 9打开一个 PCB 文件，在工作窗口按住鼠标右键，光标是不是变成手形？移动它，工作窗口有何变化；使用 Edit|Jump 命令，练习跳转到不同的对象。三、思考题1. 印刷电路板根据导电图形的层数，一般分为哪几类，各有何特点？ 2. 原理图与电路板图中的元件有何不同？元件的封装方式分几类？ 3. 在印刷电路板中，焊盘与过孔的作用有何不同？ 4. 绘制印刷电路板图一般包括哪些步骤？在各步中主要完成什么工作？ 5PCB编辑器的工作界面主要由哪几部分组成？ 6在 PCB 编辑器中，有哪些

29、常用工具栏，能完成什么操作？状态栏和命令栏分别用于显示什么信息？ 7在 Protel 99 SE 系统中，提供了哪些工作层的类型？各个工作层的主要功能是什么？ 8可视栅格（ Visible Grid ）、捕获栅格（ Snap Grid ）、元件栅格（ Component Grid ）和电气栅格（ Electrical Grid ）有何区别？ 9在 Protel 99 SE 系统中，对元件、网络和焊盘等对象的定位提供了几种方法？实验七 PCB元件封装制作一、实验目的1掌握元件封装库编辑器的启动与界面介绍。 2掌握通过手工方式和系统内置的向导，新元件封装的制作方法与操作步骤。 3掌握对元件封装库进行管理的基本操作。 4掌握 SCH 元件与对应的 PCB 元件的引脚编号不一致问题的解决方法。 二、实验内容 1.给出发光二极管的 SCH 元件，如图 1 所示。请绘制出其对应的元件封装，如图 2 所示。两个焊盘的 X-Size 和 Y-Size 都为 60mil