內容簡介
本書以從事電子線路設計的工程技術人員、高等學校電子類專業學生為讀者對象，講解了電子線路計算機輔助設計(CAD)的基本概念、設計規則，通過典型實例，全面介紹了目前套用廣泛的電子線路CAD軟體包——Protel 99 SE的主要功能(包括原理圖編輯、電路仿真、印製電路板設計、信號完整性分析)、安裝和使用方法。考慮到從事電子線路CAD設計者的實際工作需要，本書結合實例，尤其是對模擬仿真部分，作了較為詳細的講解。
圖書目錄
第1章 電子線路CAD與Protel 99 SE概述 1
1.1 電子線路CAD的概念 1
1.2 Protel 99/99 SE概述 2
1.2.1 Protel 99 SE新增功能 3
1.2.2 Protel DXP概述 4
1.3 Protel 99/99 SE的安裝及啟動 4
1.3.1 Protel 99/99 SE的安裝 4
1.3.2 Protel 99/99 SE的啟動 5
1.3.3 Protel 99/99 SE中的檔案管理 8
1.4 Protel 99/99 SE電子線路設計流程 11
習題 12
第2章 電原理圖編輯 13
2.1 電原理圖的概念及繪製規則 13
2.2 Protel 99 SE原理圖編輯器(SCH)的啟動及界面認識 14
2.2.1 原理圖編輯器視窗的組成 14
2.2.2 圖紙類型、尺寸、底色、標題欄等的選擇 16
2.2.3 設定SCH的工作環境 19
2.3 電原理圖繪製 22
2.3.1 元件電氣圖形符號庫及管理 22
2.3.2 放置元件 29
2.3.3 連線操作 37
2.3.4 放置電氣節點 41
2.3.5 放置電源和地線 42
2.3.6 匯流排、匯流排分支、網路標號工具的使用 43
2.3.7 I/O連線埠 45
2.4 利用畫圖工具添加說明性圖形和文字 47
2.4.1 畫圖工具介紹 48
2.4.2 常見圖形繪製技巧 48
2.5 原理圖編輯技巧 50
2.5.1 操作對象概念 50
2.5.2 單個對象的編輯 50
2.5.3 同時編輯多個對象 51
2.5.4 利用拖動功能迅速畫一組平行導線 56
2.5.5 “畫圖”工具內“陣列貼上”工具的特殊用途 57
2.6 元件自動編號 60
2.6.1 單一模組電路元件自動編號 62
2.6.2 子電路元件自動編號 63
2.7 原理圖的電氣檢查 66
2.8 存檔及檔案管理 70
2.9 原理圖的列印 71
2.9.1 列印前的設定 71
2.9.2 列印 73
2.10 報表建立與輸出 73
2.10.1 生成網路表檔案 73
2.10.2 生成元件清單報表 77
2.11 電路編輯舉例 79
2.12 元件電氣圖形符號編輯與創建 82
2.12.1 啟動元件圖形符號編輯器 82
2.12.2 修改元件圖形符號 84
2.12.3 製作P89C51RD2微處理器的電氣圖形符號 88
2.12.4 製作LED數碼顯示器 91
2.12.5 創建數字積體電路晶片元件負邏輯/IEEE電氣圖形符號 93
2.12.6 設定元件的預設序號 94
2.13 創建自己的圖紙檔案 94
2.14 原理圖操作技巧 95
2.14.1 修改/恢復Protel各類編輯器操作對象的預設屬性 95
2.14.2 一次修改同類操作對象的屬性選項 96
2.14.3 工具列(窗)與當前正在進行的操作要匹配 99
2.14.4 在原理圖中增加同類元件的操作捷徑 99
習題 100
第3章 層次電路原理圖編輯 101
3.1 層次電路設計概念 101
3.2 層次電路設計中不同檔案的切換方法 104
3.3 層次電路編輯方法 104
3.3.1 建立層次電路原理圖 104
3.3.2 編輯模組電路 108
3.3.3 自下而上編輯層次電路 109
3.3.4 退耦電容的畫法 111
習題 111
第4章 電路仿真測試 112
4.1 電路仿真操作步驟 113
4.2 元器件參數設定 114
4.3 電路仿真操作初步 125
4.3.1 編輯電原理圖 125
4.3.2 選擇仿真方式並設定仿真參數 126
4.3.3 仿真結果觀察及波形管理 130
4.4 常用仿真方式及套用 133
4.4.1 工作點分析(Operating Point Analyses) 133
4.4.2 瞬態特性分析(Transient Analyses)與傅立葉分析(Fourier Analyses) 134
4.4.3 參數掃描分析(Parameter Sweep Analyses) 135
4.4.4 交流小信號分析(AC Small Signal Analyses) 136
4.4.5 阻抗特性分析(Impedance Plot Analyses) 139
4.4.6 直流掃描分析(DC Sweep Analyses) 142
4.4.7 溫度掃描分析(Temperature Sweep Analyses) 144
4.4.8 傳輸函式分析(Transfer Function Analyses) 145
4.4.9 噪聲分析(Noise Analyses) 145
4.5 仿真綜合套用舉例 146
4.5.1 數字電路仿真實例 146
4.5.2 利用AC小信號分析、參數掃描分析確定帶通濾波器參數 147
4.5.3 模擬、數字混合電路仿真分析實例 149
4.5.4 “數學函式”庫內信號合成函式的套用 151
4.6 常用元器件仿真模型 151
4.6.1 二極體模型 155
4.6.2 三極體模型 156
4.6.3 結型場效應管(JFET)模型 157
4.6.4 MOS場效應管模型 158
4.7 創建仿真元件 159
4.7.1 生成仿真電氣圖形符號 159
4.7.2 創建仿真元件模型參數 162
習題 162
第5章 印製電路板設計初步 165
5.1 印製板的材料及種類 165
5.1.1 印製板的材料 165
5.1.2 印製板的種類及結構 166
5.2 Protel 99 SE PCB的啟動及視窗認識 168
5.2.1 啟動PCB編輯器 168
5.2.2 PCB編輯器界面 169
5.3 手工設計單面印製板——Protel 99 SE PCB基本操作 171
5.3.1 工作參數的設定與電路板尺寸規劃 171
5.3.2 元件封裝庫的裝入 178
5.3.3 畫圖工具的使用 180
習題 192
第6章 PCB設計基礎 193
6.1 PCB設計操作流程 193
6.2 PCB設計前準備 195
6.2.1 原理圖編輯 195
6.2.2 檢查並完善原理圖 195
6.2.3 印製板加工廠家的工藝水平 197
6.2.4 元件安裝工藝的選擇 198
6.3 印製板層數選擇及規劃 200
6.3.1 雙面板結構及規劃 200
6.3.2 4層面板結構及規劃 201
6.3.3 6層面板結構及規劃 201
6.4 PCB布局 202
6.4.1 布局方式的選擇 202
6.4.2 板框線及原點選擇 202
6.4.3 選定排版方向 202
6.4.4 布局原則 204
6.4.5 調整原理圖中元件的連線關係 207
6.5 焊盤選擇 210
6.5.1 穿通元件(THC)焊盤 210
6.5.2 貼片元件焊盤 212
6.5.3 過孔 215
6.5.4 測試盤 217
6.6 布線 217
6.6.1 印製導線寄生參數及串擾 217
6.6.2 最小線寬及最小布線間距的選擇 218
6.6.3 印製導線走線控制 221
6.6.4 單面板中跨接線設定原則 224
6.7 地線/電源線布局規則 224
6.7.1 地線與電源線共阻抗干擾及消除方式 224
6.7.2 接地方式 226
6.7.3 地線布線的一些基本原則 230
6.8 PCB散熱設計 231
習題 233
第7章 雙面印製電路板設計舉例 235
7.1 原理圖到印製板 235
7.1.1 利用PCB嚮導生成包含布線區的印製板檔案 235
7.1.2 通過“更新”方式實現原理圖檔案與印製板檔案之間的信息交換 241
7.1.3 在禁止布線層內繪製布線區 245
7.1.4 通過網路表裝入元件封裝圖 247
7.2 設定工作層 251
7.3 元件布局操作 251
7.3.1 手工預布局 251
7.3.2 元件分類 256
7.3.3 設定自動布局參數 257
7.3.4 自動布局 259
7.3.5 手工調整元件布局 261
7.4 布線及布線規則 267
7.4.1 設定自動布線規則 267
7.4.2 自動布線前的預處理 278
7.4.3 自動布線 281
7.4.4 手工修改 283
7.4.5 布線後的進一步處理 287
7.4.6 設計規則檢查 290
7.4.7 驗證印製板連線的正確性 294
7.4.8 元件重新編號及原理圖元件序號更新 299
7.5 信號完整性分析 299
7.5.1 信號完整性分析設定 300
7.5.2 啟動信號完整性分析 301
7.5.3 設定印製板結構參數、元件類型及節點類型 301
7.5.4 運行信號完整性分析 302
7.5.5 根據分析結果採取相應補償辦法 304
7.6 列印輸出 306
習題 308
第8章 PCB元件庫的修改與創建 310
8.1 PCBLib編輯器的啟動及操作界面 310
8.1.1 PCBLib編輯器的啟動 310
8.1.2 PCBLib編輯器視窗界面 312
8.1.3 工作參數及圖紙參數設定 313
8.2 製作元件封裝圖舉例 313
8.2.1 製作LED發光二極體封裝圖 313
8.2.2 製作1英寸八段LED數碼顯示器封裝圖 317
8.2.3 通過“複製—修改”方式創建新元件封裝圖 320
8.2.4 創建子電路封裝圖 320
8.3 創建特定PCB設計專用元件封裝庫 321
習題 323
附錄 GB 4728—85《電氣圖用圖形符號》摘要 324
參考文獻 332
