編輯推薦
本書從實用角度出發,全面介紹了ProtelDXP的基本操作及使用環境,並詳細講解了電路原理圖的設計、印刷電路板的設計,對電路仿真和信號完整性分析等進行了重點講解。全書以多個典型的工程設計實例講述如何在ProtelDXP環境下,繪製與設計電路原理圖和PCB,以及PCB信號完整性分析和電路仿真,總結了編者從事電路設計工作的經驗。
本書結構合理、入門簡單、內容詳實、實例豐富,主要面向大中專院校電子類、電氣類、計算機類、 自動化類及機電類等專業的電子設計自動化(EDA)教材,也可作為計算機、電子產品、儀器儀表等方面的工程技術人員及電子愛好者的參考書。
內容簡介
人類社會已進入到高度發達的信息化社會,信息社會的發展離不開電子產品的進步。現代電子產品在性能提高、複雜度增大的同時,價格卻一直呈下降趨勢,而且產品更新換代的步伐也越來越快,實現這種進步的主要原因就是生產製造技術和電子設計技術的發展。前者以微細加工技術為代表, 目前已進展到亞微米階段,可以在幾平方厘米的晶片上集成數千萬個電晶體;後者的核心就是EDA技術。EDA(ElectronicDesignAutomation,電子設計自動化)是指以計算機為工作平台,融合了套用電子技術、計算機技術、智慧型化技術最新成果而研製的電子CAD通用軟體包,主要能輔助進行三方面的設計工作: 電子電路設計及仿真、PCB設計、可程式IC設計及仿真。Protel就是一套建立在PC環境下的EDA集成設計系統。事實上,Protel設計系統也是世界上第一套將EDA設計環境引入Windows環境的EDA開發工具,是目前各電子設計公司及大中專院校使用最普遍的EDA設計系統。
本書從實用角度出發,全面介紹了ProtelDXP的基本操作及使用環境,並詳細講解了電路原理圖的設計、印刷電路板的設計,對電路仿真和信號完整性分析等進行了重點講解。全書以多個典型的工程設計實例講述如何在Protel DXP環境下,繪製與設計電路原理圖和PCB,以及PCB信號完整性分析和電路仿真,總結了編者從事電路設計與布線工作的經驗。
全書共分15章,其中第1章至第6章為原理圖設計與報表輸出部分,第7章至第13章為印製電路板基礎知識、設計與報表輸出部分,第14章為印刷電路板信號完整性分析;第15章講解了電路仿真知識。
本書由高明遠主編,胡健、 肖興達、陳艷紅為副主編。其中第6章至第8章由高明遠編寫,第1章、第2章由胡健編寫,第4章、第5章由肖興達編寫,第10章、第12章和第13章由陳艷紅編寫,第3章和第9章由李繼方編寫,第11章由熊新國編寫,第14章至第15章由翟紅程編寫。由於編寫時間倉促,本書難免有疏誤之處,敬請讀者及時指正。
本書中有些線路圖,為了與軟體保持一致性,仍然保留了軟體的電路符號標準,可能使部分電路符號與國標不符,特此向讀者表示歉意。
目錄
第1章 Protel DXP基礎 1
1.1 Protel DXP的設計環境與內容 1
1.1.1 設計環境 2
1.1.2 設計內容 2
1.2 設定Protel DXP環境參數 3
1.2.1 設定顯示器的解析度 3
1.2.2 系統參數設定 4
1.2.3 定製系統資源 12
1.3 Protel DXP文檔管理 16
1.3.1 Protel DXP的文檔組織結構 16
1.3.2 項目組文檔管理 17
1.3.3 項目文檔管理 18
1.3.4 原理圖文檔及原理圖編輯器 20
1.3.5 關閉文檔 22
1.4 設定和編譯項目 22
1.4.1 檢查原理圖的電氣參數 23
1.4.2 設定比較器 24
1.4.3 “ECO”設定 25
1.4.4 輸出路徑和網路表設定 25
1.4.5 項目列印輸出的設定 26
1.4.6 多通道設計的設定 27
1.4.7 搜尋路徑設定 27
1.4.8 編譯項目 28
練習1 28
第2章 Protel DXP原理圖設計基礎 30
2.1 原理圖設計步驟 30
2.2 認識原理圖編輯器 31
2.2.1 主選單欄 32
2.2.2 標準工具列 32
2.2.3 常用工具列 32
2.2.4 編輯視窗 33
2.2.5 狀態欄 33
2.2.6 命令提示欄 33
2.3 設定圖紙 33
2.3.1 設定圖紙大小 34
2.3.2 設定圖紙方向和標題欄 34
2.3.3 設定圖紙顏色 35
2.3.4 設定系統字型 36
2.4 格線和游標設定 36
2.4.1 設定格線的可見性 36
2.4.2 設定電氣柵格 37
2.4.3 設定格線的形狀 37
2.4.4 設定游標形狀 38
2.5 設定原理圖的環境參數 38
2.5.1 設定原理圖環境 39
2.5.2 設定圖形編輯環境 41
2.5.3 設定默認原始環境 45
2.6 原理圖繪製工具的使用 47
2.6.1 導線(Wire) 48
2.6.2 匯流排(Bus) 50
2.6.3 匯流排引入線(Bus Entry) 51
2.6.4 網路標籤(Net Label) 52
2.6.5 電源端子(Power Port) 54
2.6.6 元件(Part) 55
2.6.7 子圖符號(Sheet Symbol) 60
2.6.8 子圖出入連線埠(Sheet Entry) 62
2.6.9 輸入/輸出連線埠(Port) 64
2.6.10 電氣節點(Junction) 65
2.6.11 “No ERC”標誌 65
2.6.12 放置PCB布線標記(PCB Layout) 66
2.6.13 超越圖紙連線器(Off Sheet Connector) 68
2.7 非電氣繪圖工具的使用 70
2.7.1 畫直線(Line) 70
2.7.2 畫多邊形(Polygon) 71
2.7.3 畫橢圓弧(Elliptic Arcs) 71
2.7.4 畫貝賽爾曲線(Bezier) 72
2.7.5 畫直角矩形(Rectangle) 73
2.7.6 畫圓角矩形(Round Rectangle) 73
2.7.7 畫橢圓(Ellipse) 74
2.7.8 畫扇形餅圖(Pie Chart) 75
2.7.9 放置文本字元串(Text String) 75
2.7.10 放置文本框(Text Frame) 76
2.7.11 插入圖片(Graphic Image) 77
2.8 電路組件的通用編輯 79
2.8.1 對象的選取 79
2.8.2 取消對象的選取狀態 81
2.8.3 對象的剪貼 82
2.8.4 刪除對象 84
2.8.5 移動對象 85
2.8.6 對象的旋轉 87
2.8.7 對象的排列與對齊 88
2.9 整體編輯 90
2.9.1 “Find Similar Objects”對話框 90
2.9.2 執行整體編輯 92
練習2 94
第3章 原理圖設計實例 95
3.1 繪製原理圖實例 95
3.1.1 新建一個原理圖文檔 95
3.1.2 設定圖紙尺寸及版面 95
3.1.3 設定工作環境 96
3.1.4 載入元件庫 97
3.1.5 在原理圖上放置元件 100
3.1.6 連線電路 109
3.1.7 圖紙輸出 112
3.2 快速繪製原理圖舉例 114
3.2.1 8254計數器的局部原理圖 114
3.2.2 功率放大電路的設計 114
3.2.3 解碼電路的設計 116
練習3 118
第4章 製作元件與建立元件庫 122
4.1 元件庫編輯器 122
4.1.1 啟動元件庫編輯器 122
4.1.2 工具列 124
4.2 元件庫的管理 126
4.2.1 元件庫編輯管理器 126
4.2.2 【Tools】選單下的元件管理命令 129
4.3 創建元件庫 131
4.3.1 製作一個新元件 132
4.3.2 給元件添加別名 137
4.3.3 複製元件 138
4.4 產生元件報表 139
4.4.1 元件報表 139
4.4.2 元件規則檢查報表 140
4.4.3 元件庫報表 140
4.5 生成項目的元件庫 141
4.6 創建整合元件庫 141
4.6.1 準備基本元件庫 141
4.6.2 創建整合庫項目文檔 142
4.6.3 為整合庫項目文檔添加源元件庫 143
4.6.4 編譯整合庫項目文檔 144
練習4 146
第5章 層次原理圖設計 147
5.1 層次式電路設計 147
5.1.1 層次電路圖的設計方法 147
5.1.2 自上向下設計層次電路圖 149
5.1.3 自下向上設計層次電路圖 151
5.1.4 層次圖的切換 153
5.1.5 生成層次表 154
5.2 多通道原理圖設計 155
5.2.1 設計多通道電路 155
5.2.2 由多通道電路創建網路列表 158
5.2.3 切換通道 159
練習5 161
第6章 數據輸出和生成報表 162
6.1 創建網路表 162
6.1.1 設定網路表選項 162
6.1.2 創建網路表 164
6.1.3 Protel網路表的格式 165
6.2 創建層次報表 166
6.3 創建元件清單 167
6.4 產生元件交叉參考表 169
6.5 輸出任務配置檔案 171
6.5.1 創建輸出任務配置檔案 171
6.5.2 輸出配置 171
6.5.3 數據輸出 172
練習6 173
第7章 PCB設計基礎 175
7.1 印刷電路板的基礎知識 175
7.1.1 印刷電路板的結構 175
7.1.2 元件封裝 175
7.1.3 銅膜導線 178
7.1.4 焊盤(Pad) 178
7.1.5 導孔(Via) 178
7.1.6 網路、中間層和內層 178
7.1.7 安全距離(Clearance) 178
7.2 電路板設計的一般原則 179
7.2.1 電路板的選用 179
7.2.2 電路板尺寸 179
7.2.3 布局 179
7.2.4 布線 180
7.2.5 焊盤 181
7.2.6 大面積填充 181
7.2.7 跨接線 181
7.3 認識PCB編輯器 181
7.4 印刷電路板設計流程圖 183
7.5 載入元件封裝庫 183
7.5.1 認識元件庫瀏覽器 184
7.5.2 載入元件封裝庫 185
練習7 186
第8章 印刷電路板的設計 187
8.1 新建PCB文檔 187
8.1.1 創建新的PCB檔案 187
8.1.2 將PCB文檔添加到設計項目 190
8.1.3 轉換設計 190
8.2 電路板設計的規劃和環境設定 192
8.2.1 定義PCB工作板層 192
8.2.2 電路板設計的環境設定 193
8.3 設計規則設定 194
8.3.1 單面布線設定 194
8.3.2 導線寬度規則設定 196
8.4 元件的布局 199
8.4.1 自動布局 199
8.4.2 手動布局 201
8.4.3 元件對齊 201
8.5 印刷電路板的布線 202
8.5.1 手工布線 202
8.5.2 自動布線 203
8.6 更新設計項目 205
8.6.1 由PCB更新SCH 205
8.6.2 由SCH更新PCB 206
8.7 驗證完成的PCB設計 207
8.8 列印輸出 208
8.9 雙層電路板的設計 209
8.10 多層電路板的設計 210
練習8 212
第9章 PCB基本組件的編輯與放置 216
9.1 組件的選取 216
9.1.1 組件的選取命令 216
9.1.2 直接拖動滑鼠選取組件 217
9.1.3 快速選取組件 217
9.1.4 解除選取 217
9.2 放置導線 218
9.2.1 導線的放置 218
9.2.2 導線的修改和調整 220
9.2.3 導線的刪除 220
9.2.4 設定導線屬性 221
9.3 放置元件封裝 222
9.3.1 元件封裝的放置 222
9.3.2 設定元件封裝的屬性 223
9.3.3 元件封裝的基本操作 224
9.4 放置焊點 229
9.4.1 焊點的放置 229
9.4.2 焊點的屬性設定 229
9.5 放置導孔 230
9.5.1 導孔的放置 230
9.5.2 設定導孔屬性 230
9.6 放置文字 231
9.6.1 啟動放置文字命令 231
9.6.2 文字的放置 231
9.6.3 設定文字屬性 231
9.6.4 文字的修改 232
9.7 放置坐標指示 233
9.8 放置尺寸標註 234
9.9 放置相對原點 235
9.10 放置圓弧導線 236
9.10.1 圓弧導線的放置 236
9.10.2 圓弧導線屬性的設定 238
9.10.3 圓弧導線的移動和調整 238
練習9 239
第10章 PCB特殊編輯技巧 240
10.1 放置矩形銅膜填充 240
10.1.1 啟動放置矩形銅膜填充命令 240
10.1.2 放置矩形銅膜填充 240
10.1.3 設定矩形銅膜填充屬性 241
10.1.4 矩形銅膜填充的修改 241
10.2 放置敷銅 242
10.3 放置禁止導線 245
10.4 補淚滴 245
10.5 內層的建立與分割 246
10.5.1 內層的建立 246
10.5.2 內層分割 248
練習10 249
第11章 設計規則與網路管理 250
11.1 設計規則 250
11.1.1 與電氣有關的設計規則(Electrical) 252
11.1.2 與布線有關的設計規則(Routing) 254
11.1.3 與SMD布線有關的設計規則(SMT) 259
11.1.4 與焊盤延伸量有關的設計規則(Mask) 261
11.1.5 與內層有關的設計規則(Plane) 262
11.1.6 與測試點有關的設計規則(Testpoint) 264
11.1.7 與電路板製造有關的設計規則(Manufacturing) 265
11.1.8 與高頻電路設計有關的規則(High Speed) 267
11.1.9 Placement 271
11.1.10 Signal Integrity 274
11.2 設計規則嚮導 276
11.3 設計規則檢查(DRC) 278
11.4 網路管理器 280
11.4.1 認識網路管理器 280
11.4.2 網路管理器的套用 281
練習11 285
第12章 創建PCB元件封裝 287
12.1 啟動元件封裝編輯器 287
12.2 手工創建新的元件封裝 289
12.2.1 元件封裝庫編輯系統環境設定 289
12.2.2 創建元件封裝 290
12.3 利用嚮導創建元件封裝 293
12.4 元件庫管理器 295
12.4.1 認識PCB元件庫管理器 296
12.4.2 元件封裝管理器的套用 297
12.5 生成專用元件封裝庫 298
練習12 299
第13章 輸出與報表 302
13.1 生成底片檔案 302
13.2 生成數控鑽檔案 303
13.3 生成元件插置文檔 304
13.4 生成測試點報表 304
13.5 生成電路板信息報表 305
13.6 生成元件清單 306
13.7 生成元件交叉參考表 308
13.8 生成項目檔案層次報表 309
13.9 生成網路狀態表 309
13.10 生成網路表 310
13.11 其 他 報 表 311
練習13 311
第14章 印製電路板信號完整性分析 312
14.1 Protel DXP信號完整性分析的特性 312
14.2 設定信號完整性分析規則 313
14.3 信號完整性分析器 318
14.3.1 啟動信號分析器 318
14.3.2 信號完整性分析器設定 318
14.4 信號波形分析 323
第15章 電路仿真 327
15.1 Protel DXP的仿真元件描述 327
15.1.1 仿真信號源的元件庫 327
15.1.2 仿真專用函式元件庫 330
15.1.3 仿真數學函式元件庫 330
15.1.4 信號仿真傳輸線元件庫 330
15.1.5 常用元件庫 330
15.1.6 元件仿真屬性編輯 331
15.1.7 仿真源工具列 332
15.2 初始狀態的設定 332
15.2.1 節點電壓(NS)設定 332
15.2.2 初始條件(IC)設定 333
15.3 仿真器的設定 333
15.3.1 啟動分析設定 333
15.3.2 一般設定 333
15.3.3 瞬態特性分析 334
15.3.4 傅立葉分析 335
15.3.5 交流小信號分析 335
15.3.6 直流分析 336
15.3.7 蒙特卡羅分析 337
15.3.8 掃描參數分析 338
15.3.9 掃描溫度分析 338
15.3.10 傳遞函式分析 339
15.3.11 噪聲分析 339
15.3.12 極點-零點分析 340
15.4 設計仿真原理圖 341
15.5 模擬電路仿真實例 342
15.6 數字電路仿真實例 350
練習15 352
參考文獻 353