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第1章 初识Protel 99 SE1

1.1 Protel 99 SE的组成和特性2

1.1.1 Protel 99 SE的组成2

1.1.2 Protel 99 SE的特性2

1.2 启动Protel 99 SE3

1.3 Design Explorer（设计导航）界面4

1.3.1 菜单栏4

1.3.2 工具栏5

1.3.3 工作区窗口6

1.3.4 文档管理器6

1.3.5 状态栏及命令行6

1.4 设计操作6

1.4.1 新建设计6

1.4.2 打开设计8

1.5 技能点拨9

1.5.1 设置界面字体9

1.5.2 设置自动存盘功能10

1.5.3 自定义菜单12

1.5.4 自定义工具栏14

1.5.5 自定义快捷键17

1.5.6 设计组管理19

第2章 原理图元件及元件库的制作24

2.1 电路元件库简介25

2.1.1 Miscellaneous Devices-ddb库25

2.1.2 Protel DOS Schematic Libraries-ddb库文件简介26

2.2 新建原理图元件库26

2.3 元件绘图工具28

2.3.1 绘图工具栏28

2.3.2 IEEE工具栏29

2.3.3 实例2-1：绘制二极管30

实例2-1 绘制二极管31

2.3.4 实例2-2：绘制库元件74F1133

实例2-2 绘制库元件34

2.4 元件管理器37

2.4.1 Components（元件）选项区域37

2.4.2 Group（群组）选项区域38

2.4.3 Pins（引脚）选项区域39

2.4.4 Mode（模式）选项区域40

2.5 综合实例40

2.5.1 实例2-3：绘制单刀六掷开关40

实例2-3 绘制单刀六掷开关40

2.5.2 实例2-4：制作三态四缓冲器45

实例2-4 制作三态四缓冲器45

2.5.3 制作简单的AT89C2051元件49

实例2-5 制作元件AT89C205 149

2.6 技能点拨52

2.6.1 隐含引脚的处理52

2.6.2 引脚排列无关性52

第3章 电路原理图设计53

3.1 原理图设计步骤和基本原则54

3.2 原理图编辑环境54

3.3 原理图管理器57

3.3.1 浏览原理图57

3.3.2 浏览原理图内容62

3.4 设置图纸环境、网格和光标65

3.4.1 设置图纸尺寸65

3.4.2 设置图纸参数66

3.4.3 设置网格67

3.4.4 设置光标68

3.4.5 实例3-1：设定A4图纸69

实例3-1 设定A4图纸69

3.5 元件操作71

3.5.1 放置元件71

3.5.2 设置元件属性71

3.5.3 设置元件名显示属性73

3.5.4 设置元件编号属性74

3.5.5 实例3-2：放置元器件47K电阻和稳压器元件781574

实例3-2 放置元器件47K电阻和稳压器元件781574

3.6 电路绘制77

3.6.1 电路绘制概述77

3.6.2 实例3-3：绘制稳压电源电路78

实例3-3 绘制稳压电源电路78

3.6.3 实例3-4：简单的四分频电路85

实例3-4 设计四分频电路87

3.6.4 实例3-5：绘制编码器电路92

实例3-5 绘制编码器电路92

3.6.5 实例3-6：简单的4×4行列式键盘控制95

实例3-6 4×4行列式键盘控制电路96

3.6.6 实例3-7：滤波稳压电路101

实例3-7 滤波稳压电路101

3.7 绘图工具106

3.7.1 绘图工具概述106

3.7.2 实例3-8：滤波稳压电路107

实例3-8 滤波稳压电路107

3.8 编辑对象112

3.8.1 编辑元件属性113

3.8.2 聚焦对象113

3.8.3 选择对象113

3.8.4 移动对象115

3.8.5 拖动对象116

3.8.6 删除对象118

3.8.7 复制、剪切与粘贴119

3.8.8 对象叠放次序120

3.8.9 对象排列与对齐121

3.8.10 一般绘图工具编辑122

3.9 技能点拨124

3.9.1 字符串查找与替换124

3.9.2 元件重新编号125

第4章 原理图设计进阶127

4.1 层次原理图设计128

4.1.1 电路图的连通性128

4.1.2 自顶向下的设计方法129

4.1.3 自底向上设计方法133

4.1.4 多张电路图设计的导航134

4.2 实例4-1：放置方块图135

实例4-1 放置方块图135

4.3 综合实例139

4.3.1 实例4-2：Z80 Microprocessor（自顶向下的设计）139

实例4-2 Z80 Microprocessor（自顶向下设计）140

4.3.2 实例4-3：Z80 Microprocessor（自底向上的设计）146

实例4-3 Z80 Microprocessor（自底向上设计）147

4.4 电气法则检查150

4.4.1 实例4-4：稳压电源电路的ERC检查150

实例4-4 稳压电源电路的ERC检查150

4.4.2 设置ERC（电气法则检查）选项152

4.4.3 设置选项规则154

4.5 网络表的生成155

4.5.1 设置网络表选项156

4.5.2 网络表格式157

4.6 报表的生成159

4.6.1 报表生成概述159

4.6.2 实例4-5：Z80 Processor元件清单160

实例4-5 Z80 Processor元件清单160

4.7 打印原理图163

4.8 技能点拨164

4.8.1 典型的ERC错误原因164

4.8.2 将原理图嵌入到Word164

第5章 印刷电路板基础166

5.1 印刷电路板的结构及相关组件167

5.1.1 印刷电路板的结构167

5.1.2 元件的封装167

5.1.3 铜膜导线167

5.1.4 焊点、导孔168

5.1.5 安全间距168

5.2 常用印刷电路板材料168

5.3 电路板制作方法169

5.4 印刷电路板的组装形式和加工的工艺流程170

5.4.1 表面组装171

5.4.2 表面混装171

5.4.3 再流焊和波峰焊173

5.5 技能点拨173

5.5.1 简易单面板制作173

5.5.2 简易双面板制作174

第6章 制作PCB元件封装库177

6.1 封装概述178

6.1.1 分立元件封装178

6.1.2 IC封装181

6.2 封装设计准则185

6.2.1 THC焊盘设计185

6.2.2 矩形片式元器件焊盘设计185

6.2.3 SOT焊盘设计186

6.2.4 欧翼型引脚IC（集成电路）、SOP（小尺寸封装）、QFP（四边引出扁平封装）186

6.2.5 J型引脚IC（SOJ）、PLCC（塑料有引线芯片载体）187

6.3 选择封装形式的基本原则187

6.3.1 选择可易获得的封装187

6.3.2 器件成本187

6.3.3 机箱空间、热影响188

6.3.4 组装方便、焊接可靠、是否影响器件性能188

6.3.5 方便测试和维修189

6.4 新建元件封装库189

6.5 实例6-1：制作电容元件191

实例6-1 制作电容元件191

6.6 手动设计引脚封装195

6.6.1 手动设计引脚封装前的设置195

6.6.2 实例6-2：制作元件DIP-10196

实例6-2 制作元件DIP-10196

6.6.3 实例6-3：制作Multiwatt 15元件203

实例6-3 制作Multiwatt 15元件203

6.6.4 实例6-4：七段数码管元器件的设计208

实例6-4 制作七段数码显示器208

6.7 印刷电路板封装库213

6.7.1 管理引脚封装库213

6.7.2 实例6-5：制作74Ls373封装库（创建封装库）213

实例6-5 制作74Ls373封装库214

6.8 实例6-6：生成74Ls373库文件217

实例6-6 生成74Ls373库文件217

6.9 技能点拨219

6.9.1 可变电阻219

6.9.2 二极管219

6.9.3 晶体管220

第7章 印刷电路板的制作221

7.1 印刷电路板设计流程222

7.2 板层基础223

7.2.1 信号板层223

7.2.2 内层板层224

7.2.3 机构板层224

7.2.4 阻焊板层224

7.2.5 锡膏板层224

7.2.6 丝印板层224

7.2.7 钻孔板层225

7.2.8 禁止布线板层225

7.2.9 多级板层225

7.2.10 设置工作层面226

7.3 设置印刷电路板参数229

7.3.1 设置可选选项229

7.3.2 设置显示选项232

7.3.3 设置颜色选项233

7.3.4 设置显示／隐藏选项234

7.3.5 设置默认选项234

7.4 设计板框235

7.4.1 实例7-1：向导设计板框235

实例7-1 向导设计板框235

7.4.2 实例7-2：设计驱动微型马达的板框240

实例7-2 设计驱动微型马达的板框240

7.5 加载、卸载封装库244

7.6 装入网络表与元件246

7.6.1 实例7-3：装入Z80 Clock（时钟）电路的网络表与元件247

实例7-3 利用网络表文件装入Z80处理器Clock电路的网络表与元件247

7.6.2 实例7-4：利用同步器装入网络表与元件250

实例7-4 利用同步器装入Z80处理器Clock电路的网络表与元件250

7.7 整体布局原则252

7.7.1 流向原则252

7.7.2 最近相邻原则252

7.7.3 均布原则253

7.7.4 抗干扰原则253

7.7.5 热效应原则253

7.7.6 易维修原则253

7.7.7 易调节原则253

7.7.8 抵抗受力原则253

7.7.9 易组装原则254

7.7.10 安全原则254

7.7.11 其他原则254

7.8 元件布局255

7.8.1 实例7-5：Z80处理器Clock电路的自动布局255

实例7-5 Z80处理器C1ock电路的自动布局255

7.8.2 手工布局259

7.8.3 调整元件标注260

7.9 印刷电路板编辑260

7.9.1 选择260

7.9.2 撤销选择262

7.9.3 删除263

7.9.4 更改元件263

7.9.5 移动元件263

7.9.6 其他操作266

7.10 布线原则267

7.10.1 连线精简原则267

7.10.2 安全载流原则267

7.10.3 电磁抗干扰原则268

7.10.4 环境效应原则268

7.10.5 安全工作原则268

7.10.6 组装方便、规范原则268

7.10.7 经济原则268

7.11 自动布线269

7.11.1 自动布线前的准备工作269

7.11.2 网络密度分析269

7.11.3 设置自动布线规则269

7.11.4 自动布线前保留预布线283

7.11.5 手工配置自动布线方法283

7.11.6 运行自动布线285

7.11.7 在自动布线过程中加入测试点287

7.12 手工布线288

7.12.1 拆线288

7.12.2 修改走线288

7.12.3 覆铜、包地、补泪滴291

7.13 综合实例295

7.13.1 实例7-6：添加Z80处理器Clock电路的信号端子295

实例7-6 添加Z80处理器Clock电路的信号端子295

7.13.2 实例7-7：加宽Clock电路的接地线和电源线298

实例7-7 加宽Clock电路的接地线和电源线298

7.13.3 实例7-8：打靶训练模拟器电路设计299

实例7-8 打靶训练模拟器电路设计300

7.14 技能点拨305

7.14.1 可靠性设计305

7.14.2 电磁抗干扰306

7.14.3 层叠设计原则307

7.14.4 过孔设计308

7.14.5 降低噪声与电磁干扰309

7.14.6 热设计310

7.14.7 文档越存越大310

7.14.8 总是自动备份文件312

7.14.9 印刷电路板完成后原理图有误312

7.14.10 方便设计的交叉参考313

7.14.11 开方孔314

7.14.12 等宽导线增加载流能力314

7.14.13 更改覆铜314

7.14.14 提高多层板布线空间的内层分割方案315

第8章 PCB绘图工具及定位技巧317

8.1 PCB绘图工具318

8.2 绘制工具的使用319

8.2.1 实例8-1：绘制导线319

实例8-1 绘制导线319

8.2.2 绘制连线321

8.2.3 实例8-2：放置焊盘321

实例8-2 放置焊盘322

8.2.4 放置过孔322

8.2.5 实例8-3：放置字符串323

实例8-3 放置字符串323

8.2.6 实例8-4：放置坐标位置324

实例8-4 放置坐标位置324

8.2.7 实例8-5：设置尺寸标注325

实例8-5 放置尺寸标注325

8.2.8 实例8-6：设定原点326

实例8-6 设定原点327

8.2.9 实例8-7：放置元件327

实例8-7 放置元件327

8.2.10 实例8-8～实例8-11：绘制圆弧328

实例8-8 边缘法绘制90°圆弧329

实例8-9 中心法绘制圆弧330

实例8-10 边缘法绘制圆弧330

实例8-11 绘制整个圆弧331

8.2.11 实例8-12～实例8-13：放置填充331

实例8-12 放置矩形填充332

实例8-13 放置多变形填充332

8.3 在PCB上定位元件334

8.3.1 实例8-14：手工定位元件334

实例8-14 手工定位元件334

8.3.2 智能自动定位元件336

8.4 技能点拨339

8.4.1 手动移动图纸339

8.4.2 使用迷你视窗定位339

8.4.3 跳到指定位置340

8.4.4 浏览元件341

第9章 PCB设计进阶342

9.1 实例9-1：Clock电路的DRC检查343

实例9-1 Clock电路的DRC检查343

9.2 输出PCB文件345

9.2.1 实例9-2：Clock电路元件的重新编号346

实例9-2 Clock电路元件的重新标号346

9.2.2 电路板的输出347

9.2.3 实例9-3：LCD Controller电路的3D预览348

实例9-3 LCDController电路的3D预览348

9.3 技能点拨350

第10章 报表输出351

10.1 新建CAM文件352

10.1.1 直接创建CAM文件352

10.1.2 由PCB创建CAM文件352

10.2 制作光绘文件报表353

10.2.1 实例10-1：由向导创建光绘文件354

实例10-1 由向导创建光绘文件354

10.2.2 直接创建光绘文件358

10.2.3 创建光绘数据报表359

10.3 创建其他报表361

10.3.1 实例10-2：创建CPU引脚信息报表361

实例10-2 创建CPU引脚信息报表361

10.3.2 实例10-3：创建CPU电路板信息报表362

实例10-3 创建CPU电路板信息报表363

10.3.3 实例10-4：创建设计层次报表365

实例10-4 由向导创建光绘文件365

10.3.4 实例10-5：创建网络状态报表366

实例10-5 创建网络状态报表366

10.3.5 实例10-6：创建信号完整性报表367

实例10-6 创建信号完整性报表368

10.3.6 实例10-7：创建NC钻孔文件369

实例10-7 创建NC钻孔文件369

10.3.7 实例10-8：创建双CPU电路的PCB材料清单372

实例10-8 创建双CPU电路的PCB材料清单372

10.4 技能点拨374

第11章 信号完整性分析375

11.1 SI概述376

11.1.1 传统的印刷电路板设计方法376

11.1.2 基于信号完整性的PCB设计376

11.1.3 常见SI问题及解决方法377

11.2 设置电路板结构377

11.2.1 设置铜膜厚度378

11.2.2 设置板层材质、厚度378

11.3 设置SI分析规则379

11.3.1 飞升时间的下降沿379

11.3.2 飞升时间的上升沿380

11.3.3 阻抗约束381

11.3.4 过冲的下降沿382

11.3.5 过冲的上升沿382

11.3.6 信号基值383

11.3.7 信号激励383

11.3.8 信号上位值384

11.3.9 下降沿斜率384

11.3.10 上升沿斜率385

11.3.11 供电网络标识385

11.3.12 下降沿的下冲386

11.3.13 上升沿的下冲387

11.4 启用SI分析规则387

11.5 设置R、C、L、IC等器件的映射类型388

11.6 分析实例389

11.6.1 实例11-1：SI分析389

实例11-1 SI分析389

11.6.2 实例11-2：SI反射仿真及优化391

实例11-2 SI反射仿真分析392

11.6.3 实例11-3：SI串扰仿真398

实例11-3 SI串扰仿真分析398

11.6.4 实例11-4：SI网络分析401

实例11-4 SI网络分析401

11.7 SI模型的建立402

11.7.1 转换IBIS模型403

11.7.2 实例11-5：建立4081模型403

11.7.3 分配模型引脚405

11.8 技能点拨406

第12章 电路仿真408

12.1 仿真基本流程409

12.2 Sim99仿真环境410

12.3 设置和创建仿真元件411

12.3.1 SIM99中的仿真元件及设置411

12.3.2 SIM99中的激励源及设置420

12.3.3 实例12-1：创建仿真元件——555定时器427

实例12-1 创建仿真元件555定时器427

12.4 设置仿真方式及运行仿真432

12.4.1 一般设置433

12.4.2 静态工作点分析434

12.4.3 瞬态分析435

12.4.4 交流小信号分析436

12.4.5 直流扫描分析438

12.4.6 蒙特卡罗分析439

12.4.7 参数扫描分析441

12.4.8 温度扫描分析442

12.4.9 傅里叶分析443

12.4.10 传递函数分析444

12.4.11 噪声分析445

12.4.12 设置电路初始条件446

12.4.13 高级设置447

12.5 仿真波形分析及操作447

12.5.1 显示单个／多个波形单元448

12.5.2 测量波形上节点间距449

12.5.3 放大与还原450

12.5.4 插入和删除波形单元451

12.5.5 集中与分离波形单元452

12.5.6 观察节点波形453

12.5.7 波形函数的运算454

12.5.8 设置两种显示模式456

12.6 仿真实例457

12.6.1 实例12-2：二极管仿真458

实例12-2 二极管仿真458

12.6.2 实例12-3：三极管放大电路仿真460

实例12-3 三极管放大电路仿真460

12.7 技能点拨464

12.7.1 导致仿真网络表不能创建问题的解决464

12.7.2 导致仿真分析失败问题的解决465