EDA实训专业课程设计.doc

课程设计任务书
设计
题目
A/D转换电路PCB板图设计
设计类型
应用型
导师姓名
周泽华
姚红
关键内容及目标

完成A/D 转换电路原理图及其PCB板图设计；

含有设计条件

计算机及protel 99se软件。

计划学生数及任务

10电子信息工程1班：
任务：① 绘制A/D转换电路原理图；
② 电路原理图元器件库设计；
③ PCB板图设计；
④ PCB板图封装库设计

计划设计进程

1、从接题开始搜集资料、准备设计
2、第1周 学习电路原理图绘制及PCB板图制作方法；
3、第2周 完成设计任务，同时编写设计汇报；

参考文件

1、《Protel 99 SE电路原理图和PCB设计及仿真》，机械工业出版社，作者：清源科技   
2、《电路设计和制版protel99高级应用》，老虎 工作室 赵晶编著，人民邮电出版社
3、《protel电路原理图和pcb设计108例》，李华嵩编著，中国青年出版社

目 录

1.摘要……………………………………………………………..3
2.电路原理图及元器件库设计............................3
2.1 原理图设计………………………………………………………………3
（1）开启原理图设计服务器……………………………………………………………3
（2）设置图纸大小………………………………………………………………………4
（3）设置设计环境………………………………………………………………………4
（4）装入所需元件库…………………………………………………………………4
（5）放置元件及布线……………………………………………………………………5
（6）电气规则检验（ERC）……………………………………………………………6
（7）生成原件清单………………………………………………………………………6
（8）生成网络表…………………………………………………………………………7
2.2元件库设计…………………………………………………………………………8
3. PCB板图及封装库设计…………………………………………9
3.1封装库设计………………………………………………………………9
3.2 PCB板计划……………………………… ……………………………………9
3.3载入网络表………………………………………………………………10
3.4 PCB板图…………………………………………………………………10
4.小结……………………………………………………………….11
5.参考文件………………………………………………………….12

A/D转换电路PCB板设计

摘要：EDA技术是现代电子工程领域一门新技术，它提供了基于计算机电路设计方法。EDA技术发展和推广极大推进了电子产业发展，掌握EDA技术是电子工程师就业基础条件之一。基于PCB电路设计是EDA技术关键内容，Protel 软件是实现基于PCB设计一个杰出工具。Protel99SE软件关键包含以下多个模块：原理图设计软件、电路板设计软件、用于PCB自动布线Protel Advanced Route 99SE、可编程逻辑器件设计Protel Advanced PLD、用于电路仿真Advanced SIM和用于信号完整分析Advanced integrity，其基础功效满足了通常见户需求，对于初学者来说，软件轻易上手、成本低。此次试验我们使用Proter99SE将A/D转换电路制作成PCB板。A/D转换电路制作成PCB板其步骤有：环境设计、创建schematic Document文件画出原理图，检验原理图、生成网表；建立PCB Document文件，载入网表、修改封装，元件布局、手工调整布局、自动布线、手工调整布局、整体编辑、输出打印，结束。
关键词：设计原理图 封装 网络表 PCB 自动布线/布局
正文：

一、电路原理图及元器件库设计
1.1原理图设计
(1)开启原理图设计服务器
进入Protel 99 SE，创建一个数据库，实施菜单File/New命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理图设计文档。双击文档图标，进入原理图设计服务器界面

(2)设置图纸大小
绘制原理图是，首先应依据设计电路实际大小、复杂程度和设计方法确定所用图纸大小，默认图纸大小通常为所安装打印机默认规格。可在Design下拉菜单Options选项中Standard Style下拉列表框中设置图纸规格，也可在Custom Style 选项组中自定义图纸大小。
(3)设置设计环境
设置环境包含设置个点大小和类型、光标类型等。通常大多数参数均可用系统默认值，设置以后无需修改。可在Tools下拉菜单Preferences 选项中进行环境设置。
(4)装入所需元件库
在设计管理器中选择Browse SCH页面，在Browse区域中下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，在弹出窗口中寻求Protel 99 SE子目录，在该目录中选择Library＼Sch路径，在元件库列表中选择所需元件库，常见元件库Protel DOS Schematic.lib和Miscellanenous.lib，单击Add按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。假如想删除某个库，选择此库，然后单击Remove即可删除。
(5)放置元件及布线
依据实际电路需要，到元件库中找出所需元件，然后用元件管理器Place按钮将元件放置在工作平面上，再依据元件之间走线把元件调整好。接着利用Protel 99 SE提供多种工具、指令进行布线，将工作平面上器件用含有电气意义导线、符号连接起来，组成一个完整电路原理图。

WiringTools 工具栏

A/D转换电路制原理
(6) 电气规则检验（ERC）
利用ERC对我们所画原理图进行检验，查找错误。在Tools区域下拉菜单中选择ERC，单击即可。

（7）生成原件清单
在Reports区域下拉菜单中选择Bill of Material,然后单击。

（8）生成网络表
网络表是连接原理图和封装桥梁，所以生成网络表格很关键。在Design区域下拉菜单中选择Create Netlist,然后单击。

1.2原件库设计
原理图中大部分元件全部能够在元件库里找到，直接添加，而其中有一个元件在元件库中是找不到，需要自己绘制。经过工具框绘制元件以下图：

重命名后保留即可。回到原理图绘制界面，按以上步骤加载自定义元件库，就能够找到刚才绘制元件
具体步骤以下：
1． 在工程下建立schematic Document文件。
2． 画出元件CN，元件CN
3． 保留元件用Tools------Rename Commponent保留元件，元件名CN。（在原理图设计时用Add Remove可找到此元件，加入即可）。

元件CN6

二、PCB板图及封装库设计
2.1封装库设计
因为上文提到了元件CN在封装库中没有其所需封装我们需创建一个封装CN6。
设计步骤：
1． 建立文件PCB Libray Document文件；
2． 在TopOverlay层画上边框，边框大小为1600mil*400mil；

3． 设置焊盘第一个焊盘为方形其它为圆形，焊盘直径150mil,孔径50mil；

4． 保留封装名为CN6图，结束封装。
封装CN6
2.2 PCB板计划
设计好元件需要放入PCB板中，所以我们需要计划一个大小适合PCB板来盛放这些元件。
设计步骤：
1． 建立文件PCB Libray文件并打开。
2． 设置好原点，在KeepOutlayer画出边框大小为100mm*70mm。

2.3载入网络表
生成网络表以后我们就能够在PCB文件中载入它了，使用Design---Load Nets---Execute来载入元件封装。
注意：因为二极管封装DIODE0.4两个焊盘号码是A、K，我们原理图上却是1、2，所以要在封装库里找到它并修改成1、2。

二极管封装DIODE0.4
2.4 PCB板图
依据上面设计电路确定电路板物理尺寸及电气边界。步骤以下：
1．进入PCB设计编辑器，单击编辑区下方Keep Out Layer，将目前工作层设置为Keep Out Layer，图所表示。该层为严禁布线层，通常见于设置电路板边界。

实施菜单命令Place/Keepout/Track，绘制电路板边框。实施菜单Design/Options，在“Signal Lager”中选择Bottom Lager，把电路板定义为单面板。

2.实施命令Design/Load Nets,显示以下图所表示Load/Forward Annotate Netlist对话框。单击Browse按钮，打开Select对话框。在其中选择上面准备好网络表文件。若显示以上结果，则表示加载网络表无误，不然必需修改原理图，而且必需重新生成网络表后反复上述步骤。确定没有错误信息后，单击Execute按钮，加载网络表和元件到电路板上。
3.装载网络表后，我们能够把元件拖入边框之中再经过Tools/Aoto Placement/Aoto Placer来给元件排列位置，排列好后需要手工调整一下使得PCB板愈加美观。
4.布好后就能够布线了，使用Aoto Route All/ALL打开Autorouter Setup选项能够在里面设置布线要求，设置完成后点击Rout All自动布线。

PCB板图
小结：经过为期两周EDA课程设计——Protel 99SE 电路设计教程，我学到了很多东西。当初感觉很神秘东西，今天看来真是so easy。系统学习加上老师指导，整体感觉对这个有很大提升。 原来感觉制板很神奇，现在我们也能做电视机、电脑什么板子，感觉很有成就感，在我印象里面这些东西离我们生活很远很远，一直感觉是很神奇东西，现在我们也能设计，我们有了更形象认知，拉近了知识和我们本身距离，为我们以后学习，提供一个好方法。我们专业要求有很强动手能力，我们只有亲身经历，才能巩固我们所学知识，愈加好利用这些知识。“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行！”这两周，让我对Protel 99SE有了更深了解。
首先，原理图绘制就很关键，它每一步全部关系到后面PCB制板。这次原理图绘制不仅包含到了元件整体布局而且还让我们自己尝试制作元器件，过程中发觉了很多问题，比如导线和元器件不能直接连接，不然就不能再引入第三根导线；对footprint选择一定要和需要元器件样式、大小对应上，只有这么才能使PCB制板后留出来空间和实际元件对应上；接地标号中一定要把Net选项选为GND才能够，不然在PCB制作中将没有接地这一个选项出现；还有Dasignator选项填写是元件标号，只有这个填上了在PCB制作中才会有该元件出现。
再次，到了和实际联络紧密PBC板制作，这个包含到内容更多。先是板层选择，到对元器件布局最终是加入输入输出，和对输入输出连线，每一个全部有很多细节需要注意。其中最为经典就是对输入输出连线，它需要把两端节点及连线全部定义为相同名称才行，即需要对Net进行统一命名，不然系统将不把它默认为导通连线。把原理图和PCB连接起来关键一步就是生成网络表文件（Netlist），在原理图绘制以后需要对生成Netlist进行认真检验，检验是否存在元件漏标或标重现象出现，当提醒无误后能够进行自动布局并开始调整元器件位置。
课程设计很快就结束，以后用到它机会还有很多，制作过程中一定还会出现更多问题需要处理，只有不停实践，不停发觉问题处理问题才能得到真正进步。在这过程中一定要做到就是细心、耐心、仔细，相信不停探索和实践会带来更大进步。
参考文件：
1、《Protel 99 SE电路原理图和PCB设计及仿真》，机械工业出版社，作者：清源科技   
2、《电路设计和制版protel99高级应用》，老虎 工作室 赵晶编著，人民邮电出版社
3、《protel电路原理图和pcb设计108例》，李华嵩编著，中国青年出版社

课程设计评语

指
导
教
师
评
语

设
计
成
绩

注：