边做边学型绘制简单电路原理图.docx

任务二 绘制简单电路原理图
◆ 知识点
¤　掌握电路原理图工作环境的设置
¤ 掌握添加、卸载软件自带元件库的方法
¤　掌握电路中常见电气对象（元器件、导线、节点、电源、地线）的放置方法
¤　掌握编辑电路中常见电气对象（元器件、导线、节点、电源、地线）属性的方法
◆ 技能点
¤ 根据电路图需要添加相应电路元件库
¤ 运用Protel 99 SE 的电路原理图编辑器绘制简单模拟电路原理图

一、任务目标
利用Protel 99 SE原理图编辑器绘制图2-1——分压式共射放大电路原理图，要求设置具有一定特色的电路原理图设计环境，放置常见电气对象并编辑其属性。

图2-1 共射放大电路
二、任务分析
放大电路是电子电路专业的基本电路，种类繁多，在日常生活中应用极为广泛。图2-1是一种分压式共射放大电路，图中主要由电子元器件、导线、电源等电气对象组成。三、任务实施过程
绘制共射放大电路原理图的流程如图2-2所示，其中步骤一和步骤二的详细操作见前一任务。
1、新建数据库文件——共射放大电路.ddb
（1）在计算机硬盘D上建立自己的文件夹：电信05308王芳。（2）启动Protel 99 SE软件，在图1-8所示系统设计环境界面，利用菜单命令File/New打开新建项目对话框，如图2-3所示。

图2-2 绘制电路原理图的过程

图2-3 确定新数据库存放目录
（3）在图2-3中，设计存贮类型（Design Storage Type）选为MS Access Database；数据库文件名（Database File Name）改为共射放大电路.ddb；新数据库存放路径Database Location）为D:\电信05308王芳。
（4）点击OK按钮后，进入图2-4——共射放大电路.ddb设计环境。
2、新建原理图文件——共射放大电路.sch
在图2-5中执行菜单命令File/New（或在空白处点击鼠标右键，选择快捷菜单中 “NEW”命令），调出新文件（New Documents）对话框，选择原理图文件设计图标。

图2-4 基本设计环境界面
（3）单击OK按钮，进入图2-5，更改原理图设计文件名为：共射放大电路.sch，此时建立了一个未打开的空白原理图设计文档。
注意：原理图文件扩展名应为.sch。

图2-5 建立共射放大电路.sch文件
3、原理图环境设置
根据所要绘制的电路图内容多少选用合适的图纸，将方便后续绘制工作。双击共射放大电路.sch文件名，进入原理图设计系统工作界面，如图2-6所示。执行菜单命令Design/Options…，系统弹出Document Options（文档选项）对话框，如图2-7所示。在Sheet Options标签右边的标准图纸（Standard Styles）和自定义图纸（Custom Style）选项中进行图纸尺寸设置。因为共射放大电路非常简单，可选用较小的标准A4图纸来绘制。
▲ 提示1：Protel 99 SE原理图设计系统提供了十多种广泛使用的英制及公制标准图纸尺寸供用户选择，见表2-1（表中数据单位为英寸），这些标准图纸可在图2-9对话框中Standard Styles下拉列表中选取。
▲ 提示2：用户还可以自定义图纸大小。在图2-9的Custom Style栏中，选中Use Custom Style复选框，激活自定义图纸功能。在Custom Width框中填入自定义图纸宽度，在Custom Height框中填入自定义图纸高度，其它框中均可采用默认值。
图2-6 原理图设计的界面
图2-7 图纸尺寸设置对话框
表2-1
尺 寸
宽度×高度
尺 寸
宽度×高度
A
11.00×8.50
A0
46.80×33.07
B
17.00×11.00
ORCADA
9.90×7.90
C
22.00×17.00
ORCADB
15.4×9.90
D
34.00×22.00
ORCADC
20.60×15.60
E
44.00×34.00
ORCADD
32.60×20.60
A4
11.69×8.27
ORCADE
42.8×32.80
A3
16.54×11.69
Letter
11.00×8.50
A2
23.39×16.54
Legal
14.00×8.50
A1
33.07×23.39
TABLOID
17.00×11.00
（2）设置图纸标题栏。在图2-7所示的对话框中打开Organization标签，根据需要填写如图2-8所示相关内容，关闭该对话框。
执行菜单命令Place/Text，在图纸标题栏相应位置放置字符，如图2-9所示。双击每一个“Text”，调出文本属性对话框，如图2-10是修改“Title”项文本属性对话框。照此全部修改完成后如图2-11所示。
图2-8 图纸标题栏的设置(1)
图2-9 图纸标题栏的设置(2)

图2-10图纸标题栏的设置(3)

图2-11 图纸标题栏的设置(4)

图2-12 图纸标题栏的设置(5)
执行菜单命令Tools/Preferences…，系统将弹出Preferences对话框，点击Graphical Editing（图形编辑）标签，在左边Options的第四项Convert Special Strings前打上√，如图2-12所示。图2-13即为最终设置完成的具有自己特色的标题栏。
图2-13 设置好的图纸标题栏
(3) 设置图纸方向。图纸是纵向还是横向摆放，可在图2-7的Orientation（方向）下拉列表中选取。该图纸选择Landscape，水平放置图纸（而如果选择portrait，则可垂直放置图纸）。
(4) 设置图纸栅格。设计电路原理图时，图纸上的栅格为放置元器件、导线等设计工作带来极大方便。执行菜单命令Tools/Preferences…，弹出Preferences对话框，选取Graphical Editing标签。在Cursor/Grid Options选项中提供了两种栅格形式，即线状栅格（Lines）和点状栅格（Dots），如图2-16所示。系统一般默认为线状栅格。
另外，启动菜单View下的Snap On（定位栅格）和Visible（可视栅格），或在图2-7所示对话框的Snap On（定位栅格）和Visible（可视栅格）两项可控制栅格在图纸中是否显示和定位，一般均有√，以便放置元件、连接线段时整齐美观，且操作方便。

图2-14 设置图纸栅格
注意：当使用Drawing Tools工具栏的绘椭圆工具，画一个半径小于一个栅格的空心圆时，则Snap On（定位栅格）前不应该有√。
（5）工具栏的打开与关闭。所有工具栏的打开与关闭，均可通过图2-6中菜单View/Toolsbars下各类工具栏的对应命令调出，如图2-15所示。为了方便绘图工作，一般工具栏Main Tools、Drawing Tools和Wiring Tools都处于打开状态。

图2-15 工具栏打开和关闭菜单
注意：Main Tools工具栏、Drawing Tools工具栏、Wiring Tools工具栏各项功能可参阅附录3。
（6）设计管理器的打开与关闭。设计管理器的打开与关闭，可通过图2-6中菜单View/Design Manager实现，一般设计管理器都处于打开状态。环境设置完成后如图2-16所示。
图2-16 设计管理器已打开
4、绘制共射放大电路原理图
（1）加载或卸载相应的元件库。电路图中的元器件均分门别类地存放在相应元件库中，为了方便调用元器件，必须首先将元件所在元件库调入当前设计管理器中。若电路图使用元件较多，一次载入所有所需元件库将会占用较多系统资源，同时也会降低程序执行效率，因此最好装入目前必要和常用的元件库，其它元件库当需要时再加载。加载元件库过程如下：
步骤1：单击图2-16中设计管理器的Browse Sch选项卡，再单击Add/Remove按钮，或执行菜单命令Design/Add/Remove Library…，系统将弹出图2-17所示“增加/删除元件库”对话框。

图2-17 “元件库添加/删除”对话框
步骤2：在路径C：\Program Files\Design Exploer 99 SE\Library中找到Sch目录，双击该目录名，在打开的Sch目录里找到所需要元件库文件，然后双击该库文件名，或点击Add按钮，此元件库文件就会出现在Selected Files下拉框中，如图2-17下半部分所示。
注意：
1、元件库文件扩展名为.ddb，它是一个大型数据库文件，里面包括多个小型子元件库 (*.lib文件)，这是Protel 99 SE的一大特点。
2、一般电阻、电容等常用元件在Miscellaneous Device.ddb库中，常用的TTL、CMOS数字集成电路、运算放大器、集成稳压电源等在Protel Dos Schematic Libraries元件库中。
步骤3：选中所需元件库后点击OK按钮，完成元件库的加载。利用设计管理器的Filter（过滤）条件“*”，可将该元件库中每个元件详细内容（名称、元件原理图符号、元件上功能模块数）显示在设计管理器的下半部分，如图2-18所示。
步骤4：当要卸载某一元件库时，则重新执行步骤1、步骤2操作，如要卸载NSC Analog.ddb元器件库，可在图2-17所示对话框的Selected Files框内选取要卸载的NSC Analog.ddb元件库名，点击Remove按钮可卸载掉NSC analog.ddb库。

图2-18 元件库管理器
（2）放置元器件。在图2-18中，打开元件库Miscellaneous Device.lib，利用滚动条找到“RES2”元件，并选定它（让名称变为蓝色），双击“RES2”或单击下方Place按钮，此时屏幕上出现一个随着鼠标指针移动的“RES2”元件符号，将它放到适当位置后单击鼠标左键定位，这样就在图纸上放置了一个RES2元件。依照上述方式，按照表2-2提示信息将其它各元件放置到图纸中，并综观全局调整各元件位置，以便后续电连接线和节点的放置。共射放大电路中所有元器件在图纸上的放置如图2-19所示。
表2-2
编号
参数值
所在元件库名
元件封装名
R1、R2、R3、R4、R5
18K、3.3K、680、200、10K
Miscellaneous Device.lib
AXIAL0.4
C1、C2、C3
1uF、10uF、1uF
Miscellaneous Device.lib
AXIAL0.4
Q1
2N2222A
Sim.ddb(BJT.LIB)
TO-220
JP
CON 3
Miscellaneous Device.lib
SIP3

图2-19 放置元件
注意：
1、单个元件移动方法。用鼠标箭头对准需移动对象，点击鼠标左键并按住，如图2-20所示，拖动该对象到目标位置后放开鼠标左键，该对象被移动到了目标位置。
2、放置元件过程中按Space键可旋转元件（中文输入法状态），改变元件放置方向。
3、放置元件时按X键实现水平镜像，按Y键实现垂直镜像，如图2-21所示。

图2-20 单个元件移动 图2-21 元件镜像前后
（3） 编辑各元器件属性。电路中每个元器件的编号必须是唯一的，即一个电路中不能有两个以上的元器件具有相同的编号，但电路中可以有多个元器件具有相同的参数标称值和相同的封装型号。本图编辑元器件属性时请参照元件列表2-2。双击需要修改属性的元件，调出该元件的属性对话框，电容C1的属性对话框填写如图2-22所示，图2-19中所有元件属性修改完后的如图2-23所示。
注意：
1、放置元件时按Tab键也可进入该元件的属性对话框，实现对其属性内容的修改。
2、通过修改元件属性对话框Graphical Attrs标签的Orientation栏，同样可以改变元件放置的位置，如图2-24所示。

图2-22 C1属性对话框填写 图2-24修改元件放置角度的对话框
图2-23 编辑各元件属性后效果
（4）放置电连接线。放置电连接线目的是按照电路设计要求实现网络的实际连通。单击Wiring Tools工具栏上按钮，或执行菜单命令Place/Wire，如图2-25所示，欲连接C1、C2两个电容，首先移动光标到C1元件引脚端点上，点击一次鼠标左键，然后移动光标到C2元件引脚端点上，再点击鼠标左键，在C1、C2间放置一条电连接线，将C1、C2的两个引脚连接。依照上述方法绘制其它导线。

图2-25 放置电连接线 图2-26 节点效果
（5）放置电连接点。放置电连接线时系统会给出一些节点，如图2-26所示，若需要另外放置节点，单击Wiring Tools工具栏上按钮，或执行菜单命令Place/Junction后，鼠标箭头上出现一个小圆点（节点），移动鼠标到线段交叉位置上单击鼠标左键，就可在此处放置一个节点。
（6）放置电源VCC、GND。电源/地线是电路图中不可缺少的电气对象。执行菜单命令Place/Power Port，鼠标箭头上会有一个电源/地线对象跟着鼠标移动，此时按Tab键，系统弹出如图2-27所示Power Port属性对话框，在Net栏填写VCC或GND网络名称，在Style栏选取所需的电源/地线形状。绘制完成的共射放大电路原理图如图2-28所示。

图2-27 电源属性对话框
注意：当需要总体观察所绘电路时，用鼠标对准电路中心或所关心的元件，按Page Up键放大图纸，按键Page Down缩小图纸。

图2-28 绘制好的共射放大电路原理图
5、保存并打印共射放大电路原理图
（1） 保存原理图文件。执行菜单命令File/Save，或点击主工具栏上的图标，将该电路图直接保存到一开始指定的D：\电信05308王芳\共射放大电路.ddb中。
（2）打印输出电路原理图。执行菜单命令File/Setup Printer…，弹出如图2-29所示的打印设置窗口，其中
Select Printer：选择打印机型号。
Batch Type：选择打印的文件，有Current Document（当前文件）、All Document（所有文档）。
Color：选择打印色彩，有Color（彩色）、Monochrome（单色）。
Margins：设置页边距。
Scale：设置打印缩放比例，也可选择Scale to fit page使原理图充满整张打印纸。
Preview：预览需打印的原理图。
Include on Printout：选择打印图纸中想要包括的附加信息。
Vector Font Options：选择矢量字类型。
Print：启动打印机打印原理图。

图2-29 打印设置对话框

实训练习
[实训题1] 单结型晶体管电路如实训图2-1所示，试画出它的原理图，元件见实训表2-1。

实训图2-1
元件编号
元件参考值
封装名
元件库中名
R1、R2、R3
50K \330\47
AXIAL0.4
RES2
Q
2N5047
TO-220
2N5047
C1
0.1uF
0402
CAP
实训表2-1

[实训题2] 单极性电源电路如实训图2-2，试画出它的原理图，元件见实训表2-2。

实训图2-2
元件编号
元件参考值
封装名
元件库中名
TF1
10TO1
SOT-143
TRANS1
D1
无
DIP4
DRIDGE1
C1\C2
470uF\1000uF
RB.2/.4
ELECTRO1
R1\R2
680\5K
AXIAL0.4
RES2
D2
1N4737
DIODE0.4
ZENER3
Q1
2N2222A
TO-39
NPN
实训表2-2

[实训题3] 集成功率放大电路如实训图2-3所示，试画出它的原理图，元件见实训表2-3。

实训图2-3
实训表2-3
编号
元件参考值
封装名
元件库中参考名
R2
2.8
AXIAL0.4
RES2
R1
10k
VR5
POT2
C1\C2\C4
5.1uF\5.1uF\510uF
RB.2/.4
ELECTRO1
JP1
CON2
SIP2
CON2
C3
0.1uF
AXIAL0.4
CAP
U1
LM339
DIP14
LM339
RL

AXIAL0.4
SPEAKER

[实训题4] 实用门铃电路如实训图2-4所示，试画出它的原理图，元件见实训表2-4。

实训图2-4
实训表2-4
编号
元件参考值
封装名
元件库中参考名
R1\R2\R3\R4
47K\30K\22K\22K
AXIAL0.3
RES2
C2
0.1uF
RAD0.2
CAP
C1\C3
47uF\47uF
RB.2/.4
ELECTRO1
JP1
CON2
SIP2
CON2
D1\D2
IN4148
DIODE0.4
DIODE
U1
NE55VD(8)
DIP8
NE55VD(8)
LS

RAD0.1
SPEAKER
S1

RAD0.2
SW-PB
[实训题5] 声光控楼梯灯电路如实训图2-5，试画出它的原理图，元件见实训表2-5。

实训图2-5
实训表2-5