前 言電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation,EDA)如今已成為不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流。隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的蓬勃發(fā)展,EDA的工作環(huán)境也從早期昂貴的工作站進(jìn)入到一般個(gè)人計(jì)算機(jī),也因此將EDA的設(shè)計(jì)思想普及到中小型企業(yè)及相關(guān)大專院校之中。Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)就是一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的EDA電路集成設(shè)計(jì)系統(tǒng),是具有強(qiáng)大功能的電子設(shè)計(jì)CAD軟件。Altium公司2001年正式推出具有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management,PDM)功能的強(qiáng)大EDA綜合設(shè)計(jì)環(huán)境Protel 99 SE,它具有原理圖設(shè)計(jì)、印制電路板(Printed Circuit Board,PCB)設(shè)計(jì)、層次原理圖設(shè)計(jì)、報(bào)表制作、電路仿真以及邏輯器件設(shè)計(jì)等功能。
本書從實(shí)用角度出發(fā),全面介紹Protel 99 SE的基本操作以及使用環(huán)境,并詳細(xì)講解了電路原理圖的設(shè)計(jì)、印制電路板的設(shè)計(jì),對(duì)電路仿真、信號(hào)分析和可編程邏輯元器件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了重點(diǎn)講解。在講解過程中,以實(shí)例貫通全書,每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解,均結(jié)合相應(yīng)的實(shí)例,而且在每講完一個(gè)相關(guān)的章節(jié)后,還以一個(gè)典型的實(shí)例進(jìn)行深化。全書利用多個(gè)典型的工程設(shè)計(jì)實(shí)例講述如何在Protel 99 SE環(huán)境下,繪制與設(shè)計(jì)電路原理圖和PCB,以及進(jìn)行電路仿真和PCB信號(hào)完整性分析,體現(xiàn)了作者豐富的電路設(shè)計(jì)與布線經(jīng)驗(yàn)。
全書共7章,第1章為Protel 99 SE應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí);第2、3章為Protel 99 SE的電路原理圖設(shè)計(jì)部分;第4章講述了電路仿真知識(shí);第5、6章是PCB設(shè)計(jì)知識(shí)與實(shí)例講解;第7章講述了PCB信號(hào)完整性分析。每章均結(jié)合了典型實(shí)例進(jìn)行講解,使讀者可以輕松掌握Protel 99 SE的各功能模塊的使用。
本書第1版出版后得到許多讀者的支持,為了滿足廣大讀者的需要,對(duì)第1版進(jìn)行了修訂,更新了很多實(shí)例,還增加了PCB設(shè)計(jì)的一些基礎(chǔ)知識(shí)的講解,相信對(duì)廣大讀者會(huì)有很好的幫助。
本書所使用的軟件環(huán)境中部分圖片固有元器件符號(hào)可能與國家標(biāo)準(zhǔn)不一致,讀者可自行查閱相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及資料。
本書由清源科技工作室負(fù)責(zé)策劃,江思敏和胡燁編寫。由于水平有限,時(shí)間倉促,書中疏漏之處在所難免,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編 者
前言
第1章 Protel 99 SE基礎(chǔ)入門
1.1 Protel 99 SE的功能模塊
1.2 Protel 99 SE繪圖環(huán)境
1.2.1 Protel 99 SE設(shè)計(jì)環(huán)境
1.2.2 Protel 99 SE的設(shè)計(jì)管理器
1.3 Protel 99 SE文件管理
1.3.1 文件管理
1.3.2 使用快捷菜單
1.3.3 文件編輯
1.3.4 設(shè)計(jì)管理器
1.3.5 顯示輔助查看工具
1.4 設(shè)計(jì)組管理
1.5 進(jìn)入設(shè)計(jì)環(huán)境
1.5.1 啟動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境
1.5.2 啟動(dòng)印制電路板設(shè)計(jì)界面
1.6 設(shè)置Protel 99 SE界面環(huán)境
1.6.1 屏幕分辨率
1.6.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
習(xí)題
第2章 設(shè)計(jì)電路原理圖
2.1 電路板和電路原理圖的設(shè)計(jì)步驟
2.1.1 電路板設(shè)計(jì)的一般步驟
2.1.2 電路原理圖設(shè)計(jì)的一般步驟
2.2 Protel 99 SE電路圖設(shè)計(jì)工具
2.2.1 電路原理圖設(shè)計(jì)工具欄
2.2.2 圖樣的放大與縮小
2.3 設(shè)置圖紙
2.3.1 圖紙大小設(shè)置
2.3.2 圖紙方向
2.3.3 設(shè)置圖紙顏色
2.3.4 設(shè)置圖紙的設(shè)計(jì)信息
2.3.5 設(shè)置系統(tǒng)字體
2.4 網(wǎng)格和光標(biāo)設(shè)置
2.4.1 設(shè)置網(wǎng)格
2.4.2 電氣節(jié)點(diǎn)
2.4.3 設(shè)置光標(biāo)
2.5 加載元器件庫
2.6 放置元器件
2.6.1 使用元器件庫放置元器件
2.6.2 使用工具欄放置元器件
2.7 編輯元器件
2.7.1 編輯元器件屬性
2.7.2 編輯元器件組件的屬性
2.8 元器件位置的調(diào)整
2.8.1 對(duì)象的選取
2.8.2 元器件的移動(dòng)
2.8.3 單個(gè)元器件的移動(dòng)
2.8.4 多個(gè)元器件的移動(dòng)
2.8.5 元器件的旋轉(zhuǎn)
2.8.6 取消元器件的選擇
2.8.7 復(fù)制粘貼元器件
2.8.8 陣列式粘貼元器件
2.8.9 元器件的刪除
2.8.10 元器件的排列
2.9 放置電源與接地元器件
2.10 更新元器件流水號(hào)
2.11 放置電路方塊圖
2.12 原理圖的電氣連接
2.12.1 畫導(dǎo)線
2.12.2 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)
2.12.3 放置輸入/輸出端口
2.12.4 放置節(jié)點(diǎn)
2.12.5 電氣連接線路
2.12.6 畫總線
2.12.7 畫總線出入端口
2.13 設(shè)置原理圖的環(huán)境參數(shù)
2.13.1 設(shè)置原理圖環(huán)境
2.13.2 設(shè)置圖形編輯環(huán)境
2.13.3 設(shè)置默認(rèn)原始環(huán)境
2.14 繪制電路原理圖實(shí)例
2.14.1 放置元器件
2.14.2 電氣連接
2.14.3 保存原理圖文件
習(xí)題
第3章 原理圖設(shè)計(jì)進(jìn)階
3.1 層次原理圖的設(shè)計(jì)
3.1.1 電路的層次化設(shè)計(jì)方法
3.1.2 層次化的原理圖
3.1.3 不同層次電路之間的切換
3.1.4 由方塊電路符號(hào)生成原理圖中的I/O端口符號(hào)
3.1.5 由原理圖文件生成方塊電路符號(hào)
3.1.6 生成層次表
3.2 使用繪圖工具
3.2.1 繪圖工具欄
3.2.2 繪制直線
3.2.3 繪制多邊形
3.2.4 繪制圓弧與橢圓弧
3.2.5 放置注釋文字
3.2.6 放置文本框
3.2.7 繪制矩形
3.2.8 繪制圓與橢圓
3.2.9 繪制餅圖
3.2.10 插入圖片
3.2.11 繪制Bezier曲線
3.3 編輯與添加元器件
3.3.1 元器件庫編輯器
3.3.2 元器件庫的管理
3.3.3 元器件繪圖工具
3.3.4 制作元器件實(shí)例
3.3.5 生成元器件報(bào)表
3.4 電氣規(guī)則檢查與報(bào)告
3.4.1 電氣規(guī)則檢查
3.4.2 電氣規(guī)則檢查報(bào)告
3.5 生成原理圖的報(bào)表
3.5.1 網(wǎng)絡(luò)表
3.5.2 元器件材料表
3.5.3 交叉參考表
3.5.4 網(wǎng)絡(luò)比較表
習(xí)題
第4章 電路的信號(hào)仿真
4.1 SIM 99仿真庫中的元器件
4.1.1 電阻
4.1.2 電容
4.1.3 電感
4.1.4 二極管
4.1.5 晶體管
4.1.6 JFET結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管
4.1.7 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管
4.1.8 MES場(chǎng)效應(yīng)晶體管
4.1.9 電壓/電流控制開關(guān)
4.1.10 熔絲
4.1.11 晶體振蕩器
4.1.12 繼電器(RELAY)
4.1.13 互感器(電感耦合器)
4.1.14 傳輸線
4.1.15 TTL和CMOS數(shù)字電路元器件
4.1.16 集成塊
4.2 SIM 99中的激勵(lì)源描述
4.2.1 直流源
4.2.2 正弦仿真源
4.2.3 周期脈沖源
4.2.4 分段線性源
4.2.5 指數(shù)激勵(lì)源
4.2.6 單頻調(diào)頻源
4.2.7 線性受控源
4.2.8 非線性受控源
4.2.9 頻率/電壓轉(zhuǎn)換器
4.2.10 壓控振蕩器(VCO)仿真源
4.3 初始狀態(tài)的設(shè)置
4.3.1 節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)置NS
4.3.2 初始條件設(shè)置IC
4.4 仿真器的設(shè)置
4.4.1 進(jìn)入分析主菜單
4.4.2 瞬態(tài)特性分析
4.4.3 傅里葉分析
4.4.4 交流小信號(hào)分析
4.4.5 直流分析
4.4.6 蒙特卡羅分析
4.4.7 掃描參數(shù)分析
4.4.8 掃描溫度分析
4.4.9 傳遞函數(shù)分析
4.4.10 噪聲分析
4.5 設(shè)計(jì)仿真原理圖
4.5.1 調(diào)用元器件庫
4.5.2 選擇仿真用原理圖元器件
4.5.3 仿真原理圖
4.6 模擬電路仿真實(shí)例
4.7 數(shù)字電路仿真實(shí)例
習(xí)題
第5章 印制電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
5.1 印制電路板基礎(chǔ)
5.1.1 印制電路板結(jié)構(gòu)
5.1.2 元器件封裝
5.1.3 銅膜導(dǎo)線
5.1.4 助焊膜和阻焊膜
5.1.5 層
5.1.6 焊盤和過孔
5.1.7 絲印層
5.1.8 敷銅
5.2 PCB設(shè)計(jì)的基本原則
5.2.1 布局
5.2.2 布線
5.2.3 焊盤大小
5.2.4 印制電路板電路的抗干擾措施
5.2.5 去耦電容配置
5.2.6 各元器件之間的電氣布線
5.2.7 印制電路板的分割
5.2.8 印制電路板布線流程
5.3 印制電路板的疊層設(shè)計(jì)
5.3.1 多層板
5.3.2 六層板
5.3.3 四層板
5.3.4 單面和雙面板
5.3.5 疊層設(shè)計(jì)布局快速參考
5.4 接地方法
5.4.1 單點(diǎn)接地
5.4.2 多點(diǎn)接地
5.4.3 接地和信號(hào)回路
5.5 信號(hào)走線
5.5.1 單端走線
5.5.2 差分對(duì)走線
5.5.3 使用地保護(hù)走線
5.5.4 拐角走線
5.5.5 PCB的布線配置
5.6 PCB設(shè)計(jì)編輯器
5.6.1 PCB編輯器界面操作
5.6.2 工具欄的使用
5.6.3 PCB電路參數(shù)設(shè)置
5.6.4 PCB參數(shù)設(shè)置技巧
5.7 PCB布線和圖形繪制工具
5.7.1 繪制導(dǎo)線
5.7.2 放置焊盤
5.7.3 放置過孔
5.7.4 補(bǔ)淚滴設(shè)置
5.7.5 放置字符串
5.7.6 放置坐標(biāo)
5.7.7 放置尺寸標(biāo)注
5.7.8 設(shè)置初始原點(diǎn)
5.7.9 繪制圓弧或圓
5.7.10 放置填充
5.7.11 放置多邊形平面
5.7.12 放置電源平面的切分多邊形
5.7.13 放置房間定義
5.8 制作與管理元器件封裝
5.8.1 啟動(dòng)元器件封裝編輯器
5.8.2 元器件封裝編輯器介紹
5.8.3 創(chuàng)建新的元器件封裝
5.8.4 使用向?qū)?chuàng)建元器件封裝
5.8.5 元器件封裝管理
習(xí)題
第6章 制作印制電路板
6.1 PCB工作層
6.1.1 層的管理
6.1.2 層的類型
6.1.3 層的設(shè)置
6.2 準(zhǔn)備原理圖和網(wǎng)絡(luò)表
6.3 規(guī)劃PCB和電氣定義
6.3.1 手動(dòng)規(guī)劃PCB
6.3.2 使用向?qū)蒔CB
6.4 網(wǎng)絡(luò)表與元器件封裝的加載
6.4.1 加載元器件封裝庫
6.4.2 瀏覽元器件封裝庫
6.4.3 網(wǎng)絡(luò)表與元器件封裝的加載
6.4.4 放置元器件封裝
6.4.5 添加網(wǎng)絡(luò)連接
6.5 元器件的自動(dòng)布局
6.6 手動(dòng)編輯調(diào)整元器件的布局
6.6.1 選取元器件
6.6.2 旋轉(zhuǎn)元器件
6.6.3 移動(dòng)元器件
6.6.4 排列元器件
6.6.5 調(diào)整元器件標(biāo)注
6.6.6 剪貼復(fù)制元器件
6.6.7 刪除元器件
6.7 布線前的設(shè)置
6.7.1 工作層
6.7.2 設(shè)置布線的設(shè)計(jì)規(guī)則
6.7.3 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查
6.8 自動(dòng)布線
6.9 手動(dòng)調(diào)整
6.9.1 手動(dòng)調(diào)整布線
6.9.2 預(yù)布電源/接地線
6.9.3 敷銅處理
6.9.4 對(duì)焊盤和過孔補(bǔ)淚滴
6.10 PCB流水號(hào)和原理圖的更新
6.11 手動(dòng)交互布線
6.12 PCB的三維顯示
6.13 生成PCB報(bào)表
6.13.1 NC鉆孔報(bào)表
6.13.2 生成元器件清單
6.13.3 生成光繪(Gerber)文件
6.13.4 生成其他報(bào)表文件
習(xí)題
第7章 PCB信號(hào)完整性分析
7.1 設(shè)置信號(hào)完整性分析規(guī)則
7.2 PCB的DRC檢查
7.3 內(nèi)部完整性仿真器
7.3.1 File菜單
7.3.2 Edit菜單
7.3.3 Simulation菜單
7.3.4 Library菜單
7.3.5 Options菜單
7.4 波形分析
習(xí)題
附錄 書中非標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)與國標(biāo)的對(duì)照表