中文版Protel DXP電路板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程

Protel DXP的強(qiáng)大功能大大提高了電路板設(shè)計(jì)、制作的效率，它的“方便、易學(xué)、實(shí)用、快速”的特點(diǎn)，以及其友好的Windows風(fēng)格界面，使其成為廣大電子線路設(shè)計(jì)者首選的計(jì)算機(jī)輔助電路板設(shè)計(jì)軟件。

本書從實(shí)用的角度出發(fā)，根據(jù)電路板設(shè)計(jì)的過程，全面地介紹了Protel DXP的基本操作以及使用環(huán)境，詳細(xì)講解了電路原理圖的設(shè)計(jì)和印制電路板的設(shè)計(jì)，并對(duì)電路仿真、信號(hào)分析及各種報(bào)表生成等內(nèi)容進(jìn)行了重點(diǎn)講解。在講解過程中，以實(shí)例貫通全書，在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解中，均結(jié)合相應(yīng)的實(shí)例，而且在每講完一個(gè)相關(guān)的章節(jié)后，還以一個(gè)典型的實(shí)例進(jìn)行深入講解。全書結(jié)合多個(gè)典型的工程設(shè)計(jì)實(shí)例講述了如何在Protel DXP環(huán)境下繪制和設(shè)計(jì)電路原理圖和PCB圖，以及電路仿真和可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)，融會(huì)了作者豐富的電路設(shè)計(jì)與布線經(jīng)驗(yàn)。

本書是在2002年推出的《Protel電路設(shè)計(jì)教程》基礎(chǔ)上完成的，被全國多所高校選為教材。

第1章 Protel DXP基礎(chǔ) 1

1.1 Protel DXP系統(tǒng)要求 1

1.1.1 計(jì)算機(jī)配置要求 1

1.1.2 屏幕分辨率的設(shè)置 2

1.1.3 Protel DXP系統(tǒng)的安裝 3

1.2 Protel DXP的工作環(huán)境 3

1.2.1 啟動(dòng)Protel DXP 3

1.2.2 Protel DXP的工作環(huán)境 4

1.3 Protel DXP的文件組織結(jié)構(gòu) 7

1.4 Protel DXP的文件管理 8

1.4.1 項(xiàng)目工程的管理 8

1.4.2 單個(gè)文件的編輯 10

1.5 Protel DXP工作界面的管理 12

1.5.1 輔助查看工具的管理 12

1.5.2 設(shè)計(jì)文件的窗口管理 13

1.5.3 工作窗口的拆分與合并 14

1.5.4 Protel DXP各種控制面板的

操作 15

1.6 思考與練習(xí) 17

第2章 Protel DXP原理圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 18

2.1 Protel DXP原理圖的設(shè)計(jì)步驟 18

2.1.1 印制電路板設(shè)計(jì)的一般步驟 18

2.1.2 Protel DXP原理圖設(shè)計(jì)的一般

步驟 19

2.2 Protel DXP電路圖設(shè)計(jì)工具 21

2.2.1 原理圖設(shè)計(jì)工具欄 21

2.2.2 圖紙的放大和縮小 22

2.3 設(shè)置圖紙 23

2.3.1 圖紙大小設(shè)置 23

2.3.2 圖紙方向 25

2.3.3 設(shè)置圖紙顏色 26

2.4 設(shè)置系統(tǒng)字體 27

2.5 圖紙的柵格和光標(biāo)設(shè)置 28

2.5.1 圖紙柵格的可視性 28

2.5.2 圖紙柵格的形狀 28

2.5.3 電氣節(jié)點(diǎn) 29

2.5.4 設(shè)置光標(biāo) 30

2.6 設(shè)計(jì)文件組織的設(shè)置 30

2.7 思考與練習(xí) 32

第3章 電路原理圖設(shè)計(jì) 33

3.1 裝載元器件庫 33

3.1.1 元器件庫的載入 33

3.1.2 元器件的查找 35

3.2 放置元器件 36

3.2.1 放置元器件的方法 37

3.2.2 利用Digital Objects工具條放置

元器件 39

3.3 編輯元器件 39

3.3.1 編輯元器件的屬性 39

3.3.2 編輯元器件組件的屬性 41

3.4 元器件位置的調(diào)整 42

3.4.1 元器件對(duì)象的選取 42

3.4.2 元器件的移動(dòng) 43

3.4.3 旋轉(zhuǎn)元器件 45

3.4.4 取消選取的元器件 45

3.4.5 剪貼元器件 46

3.4.6 刪除元器件 46

3.4.7 陣列式粘貼元器件 46

3.5 排列和對(duì)齊元器件 48

3.6 放置電源和接地符號(hào) 49

3.7 連接線路和放置節(jié)點(diǎn) 51

3.7.1 連接線路 51

3.7.2 放置節(jié)點(diǎn) 52

3.8 對(duì)電路圖圖元進(jìn)行管理 52

3.9 繪制一張簡單的電路原理圖 53

3.10 思考與練習(xí) 57

第4章 電路原理圖繪制提高 58

4.1 使用繪制電路工具 58

4.1.1 放置導(dǎo)線 59

4.1.2 放置總線及其進(jìn)出端點(diǎn) 59

4.1.3 放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) 60

4.1.4 放置電路方塊圖及其進(jìn)出

端點(diǎn) 62

4.1.5 放置電路輸入輸出點(diǎn) 64

4.2 繪制圖形 66

4.2.1 畫圖工具條 66

4.2.2 畫直線 67

4.2.3 畫貝賽爾曲線 67

4.2.4 畫圓弧線 67

4.2.5 畫多邊形 68

4.2.6 插入文字 69

4.2.7 插入文本框 69

4.2.8 畫矩形 70

4.2.9 畫圓角矩形 71

4.2.10 畫橢圓或圓 71

4.2.11 插入圖片 72

4.3 原理圖環(huán)境參數(shù)的設(shè)置 73

4.3.1 原理圖編輯環(huán)境設(shè)置 74

4.3.2 圖形編輯環(huán)境的設(shè)置 76

4.3.3 默認(rèn)編輯環(huán)境的設(shè)置 77

4.4 繪制一張完整的電路原理圖 79

4.5 思考與練習(xí) 82

第5章 制作元器件和建立元器件庫 84

5.1 使用元器件庫編輯器和管理

元器件庫 84

5.1.1 啟動(dòng)元器件庫編輯器 85

5.1.2 元器件庫編輯器界面的組成 85

5.1.3 元器件庫的管理 85

5.1.4 Tools菜單下的元器件

管理命令 87

5.2 常用畫圖工具的使用 88

5.2.1 畫圖工具條 88

5.2.2 放置元器件引腳 89

5.2.3 放置IEEE符號(hào)的工具條 90

5.3 元器件的制作 92

5.4 項(xiàng)目工程元器件庫的生成 96

5.5 生成元器件報(bào)表 97

5.6 思考與練習(xí) 99

第6章 設(shè)計(jì)層次原理圖 100

6.1 層次電路原理圖的設(shè)計(jì)方法 100

6.2 建立層次原理圖 102

6.3 不同層次電路之間的切換 105

6.4 由方塊電路符號(hào)生成新原理圖中的

I/O端口符號(hào) 105

6.5 由原理圖文件產(chǎn)生方塊電路符號(hào) 107

6.6 思考與練習(xí) 108

第7章 檢查電氣規(guī)則和生成報(bào)表 109

7.1 生成ERC表 109

7.2 網(wǎng)絡(luò)表 114

7.2.1 Protel網(wǎng)絡(luò)表格式 114

7.2.2 生成網(wǎng)絡(luò)表 116

7.3 產(chǎn)生元器件列表 116

7.4 元器件交叉參考表 119

7.5 項(xiàng)目層次列表 120

7.6 原理圖的輸出 121

7.7 思考與練習(xí) 123

第8章 印制電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 124

8.1 PCB板的介紹 124

8.2 PCB圖的設(shè)計(jì)過程 125

8.3 PCB設(shè)計(jì)窗口的啟動(dòng) 126

8.3.1 PCB設(shè)計(jì)窗口的啟動(dòng)步驟 126

8.3.2 PCB設(shè)計(jì)窗口 127

8.3.3 加載元器件封裝庫 128

8.4 PCB組件命令的啟動(dòng)方法 129

8.5 放置元器件封裝 130

8.5.1 啟動(dòng)元器件放置命令 130

8.5.2 元器件封裝的放置 132

8.5.3 設(shè)置元器件封裝的屬性 133

8.6 元器件封裝的基本操作 134

8.6.1 元器件封裝移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和

板層的切換 134

8.6.2 元器件封裝復(fù)制、粘貼 137

8.6.3 元器件封裝的修改 139

8.7 放置導(dǎo)線 140

8.7.1 啟動(dòng)放置導(dǎo)線命令 140

8.7.2 放置導(dǎo)線 140

8.7.3 設(shè)置導(dǎo)線屬性 142

8.7.4 修改、刪除導(dǎo)線 143

8.7.5 導(dǎo)線放置舉例 144

8.8 放置圓弧導(dǎo)線 146

8.8.1 啟動(dòng)放置圓弧導(dǎo)線 147

8.8.2 設(shè)置圓弧導(dǎo)線屬性 147

8.8.3 放置圓弧導(dǎo)線實(shí)例 148

8.8.4 修改圓弧導(dǎo)線 149

8.9 放置焊點(diǎn) 150

8.9.1 啟動(dòng)放置焊點(diǎn)命令 150

8.9.2 放置焊點(diǎn) 151

8.9.3 設(shè)置焊點(diǎn)屬性 151

8.10 放置導(dǎo)孔 153

8.10.1 啟動(dòng)放置導(dǎo)孔命令 153

8.10.2 放置導(dǎo)孔 153

8.10.3 設(shè)置導(dǎo)孔屬性 153

8.11 放置矩形填充 154

8.11.1 啟動(dòng)放置矩形填充命令 154

8.11.2 放置矩形填充 154

8.11.3 設(shè)置矩形填充屬性 155

8.11.4 修改矩形填充 156

8.12 放置敷銅 157

8.12.1 啟動(dòng)放置敷銅命令 157

8.12.2 設(shè)置敷銅屬性 157

8.12.3 放置敷銅 159

8.12.4 修改敷銅 159

8.13 放置淚滴 160

8.13.1 啟動(dòng)放置淚滴命令 160

8.13.2 放置淚滴 160

8.13.3 刪除淚滴 161

8.14 放置屏蔽導(dǎo)線 161

8.14.1 選擇網(wǎng)絡(luò) 161

8.14.2 啟動(dòng)放置屏蔽導(dǎo)線命令 161

8.15 放置字符串 162

8.15.1 啟動(dòng)放置字符串命令 162

8.15.2 放置字符串 162

8.15.3 設(shè)置字符串屬性 162

8.15.4 修改字符串 163

8.16 放置標(biāo)注 164

8.17 放置坐標(biāo)與相對(duì)原點(diǎn) 165

8.17.1 放置坐標(biāo) 165

8.17.2 放置相對(duì)原點(diǎn) 166

8.18 PCB圖的快速設(shè)計(jì) 166

8.18.1 PCB圖的規(guī)劃 166

8.18.2 PCB工作層面與電路板屬性

的設(shè)置 167

8.18.3 從原理圖生成PCB圖 172

8.18.4 元器件封裝的布局與對(duì)齊 173

8.18.5 手動(dòng)布線 178

8.19 思考與練習(xí) 182

第9章 PCB高級(jí)設(shè)計(jì) 183

9.1 層管理器 183

9.1.1 啟動(dòng)層管理器對(duì)話框 183

9.1.2 層管理器對(duì)話框中參數(shù)設(shè)置 184

9.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 187

9.2.1 啟動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)對(duì)話框 187

9.2.2 編輯系統(tǒng)參數(shù)對(duì)話框 187

9.3 導(dǎo)航控制面板的管理 193

9.3.1 認(rèn)識(shí)PCB導(dǎo)航控制面板 193

9.3.2 管理Nets(網(wǎng)絡(luò))對(duì)象 194

9.3.3 管理Components(元器件封裝)

對(duì)象 197

9.3.4 管理Rules(規(guī)則)對(duì)象 198

9.3.5 管理From-To Editor(飛線編輯

器)對(duì)象 199

9.4 利用向?qū)?chuàng)建PCB 201

9.5 設(shè)計(jì)規(guī)則及其檢查 204

9.5.1 設(shè)計(jì)規(guī)則 205

9.5.2 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC) 231

9.6 自動(dòng)布線 234

9.6.1 自動(dòng)布線設(shè)置 235

9.6.2 自動(dòng)布線 237

9.7 思考與練習(xí) 240

第10章 元器件封裝的制作與管理 241

10.1 元器件封裝簡介 241

10.1.1 元器件封裝的分類 241

10.1.2 元器件封裝的編號(hào) 242

10.1.3 常用的元器件封裝 242

10.1.4 啟動(dòng)元器件封裝編輯器 244

10.2 創(chuàng)建元器件封裝 245

10.2.1 完全手工創(chuàng)建元器件封裝 245

10.2.2 修改已有元器件封裝來

創(chuàng)建新元器件封裝 249

10.2.3 利用向?qū)?chuàng)建元器件封裝 249

10.3 元器件封裝管理 252

10.3.1 封裝瀏覽器介紹 252

10.3.2 元器件封裝瀏覽器的應(yīng)用 252

10.4 思考與練習(xí) 255

第11章 原理圖與PCB圖的交互驗(yàn)證 256

11.1 由原理圖生成PCB圖 256

11.1.1 設(shè)計(jì)原理圖和編譯項(xiàng)目

工程 256

11.1.2 規(guī)劃電路板 258

11.1.3 裝入元器件封裝庫 258

11.1.4 裝入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝 259

11.1.5 對(duì)元器件進(jìn)行布局 260

11.1.6 自動(dòng)布線與手工調(diào)整 262

11.1.7 局部修改和輸出 262

11.2 原理圖與PCB圖之間交互驗(yàn)證 262

11.2.1 PCB設(shè)計(jì)變化在原理圖上

的反映 262

11.2.2 設(shè)計(jì)原理圖的變化在PCB

上的反映 264

11.3 PCB圖的三維效果圖 265

11.4 PCB板設(shè)計(jì)的一般原則 267

11.4.1 電路板的選材 268

11.4.2 電路板的尺寸 268

11.4.3 布局 268

11.4.4 布線 269

11.4.5 接地 269

11.4.6 焊盤 270

11.4.7 配置去耦電容 270

11.5 思考與練習(xí) 271

第12章 PCB報(bào)表和電路板打印 273

12.1 生成各種報(bào)表 273

12.1.1 生成電路板信息報(bào)表 273

12.1.2 生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表 275

12.1.3 生成元器件報(bào)表 276

12.1.4 生成NC鉆孔報(bào)表 276

12.1.5 生成元器件位置報(bào)表 277

12.1.6 PCB報(bào)表的其他項(xiàng)目 279

12.2 PCB的打印輸出 280

12.3 思考與練習(xí) 282

第13章 電路仿真 283

13.1 概述 283

13.2 Protel DXP仿真庫中的元器件 284

13.2.1 繼電器 284

13.2.2 電阻 286

13.2.3 電位器 286

13.2.4 電容 286

13.2.5 電感 287

13.2.6 二極管、三極管和各種場

效應(yīng)管 287

13.2.7 保險(xiǎn)絲 289

13.2.8 晶振 289

13.2.9 開關(guān) 289

13.2.10 TTL及CMOS集成電路 290

13.2.11 運(yùn)算放大器和比較器 290

13.2.12 傳輸線 290

13.2.13 仿真專用函數(shù)元器件庫 291

13.2.14 仿真數(shù)學(xué)函數(shù)元器件庫 291

13.3 Protel DXP中的激勵(lì)源描述 292

13.3.1 直流源 292

13.3.2 正弦仿真源 294

13.3.3 周期脈沖源 296

13.3.4 分段線性源 297

13.3.5 指數(shù)激勵(lì)源 298

13.3.6 可調(diào)頻信號(hào)源 299

13.3.7 線性受控源 300

13.3.8 非線性受控源 301

13.4 初始狀態(tài)的設(shè)置 303

13.4.1 定義仿真電路的節(jié)點(diǎn) 303

13.4.2 初始狀態(tài)的設(shè)置 303

13.5 仿真器的設(shè)置 304

13.5.1 工作點(diǎn)分析 304

13.5.2 瞬態(tài)分析和傅立葉分析 307

13.5.3 直流掃描分析 309

13.5.4 交流小信號(hào)分析 310

13.5.5 噪聲分析 311

13.5.6 傳遞函數(shù)分析 312

13.5.7 溫度掃描分析 313

13.5.8 參數(shù)掃描分析 314

13.5.9 蒙特卡羅分析 315

13.6 設(shè)計(jì)仿真原理圖 317

13.6.1 加載元器件庫 318

13.6.2 仿真原理圖元器件的選用 319

13.6.3 仿真原理圖 320

13.7 原理圖仿真實(shí)例 320

13.7.1 仿真實(shí)例一 320

13.7.2 仿真實(shí)例二 322

13.7.3 仿真實(shí)例三 327

13.7.4 仿真實(shí)例四 333

13.8 思考與練習(xí) 335

第14章 PCB信號(hào)完整性分析 336

14.1 Protel DXP信號(hào)完整性分析器 336

14.1.1 概述 336

14.1.2 信號(hào)完整性分析器 337

14.2 信號(hào)波形分析 344

14.3 思考與練習(xí) 347

II

Protel DXP電路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程

隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA（Electronic Design Automation）已成為一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。EDA的工作環(huán)境已從早期昂貴的工作站進(jìn)入個(gè)人計(jì)算機(jī)，EDA的設(shè)計(jì)思想也在中小型企業(yè)以及各級(jí)相關(guān)大專院校中得到普及。Protel DXP設(shè)計(jì)系統(tǒng)就是一個(gè)建立在與IBM兼容的PC環(huán)境下的EDA集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)。Altium公司作為EDA領(lǐng)域里的一個(gè)領(lǐng)先公司，在原來Protel 99 SE的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)方法，率先推出了一款基于Windows 2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件Protel DXP。

Protel DXP在前一版本Protel 99 SE的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計(jì)環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動(dòng)以及彈出面板，強(qiáng)大的過濾和對(duì)象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。新的項(xiàng)目管理和設(shè)計(jì)合成功能包括項(xiàng)目級(jí)雙向同步、強(qiáng)大的項(xiàng)目級(jí)設(shè)計(jì)驗(yàn)證和調(diào)試、強(qiáng)大的錯(cuò)誤檢查功能、文件對(duì)比功能等。新的設(shè)計(jì)輸入功能包括電路圖和FPGA應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)輸入，為Xilinx和Altera設(shè)備族提供完全的巨集和基元庫，直接從電路圖產(chǎn)生EDIF文件、電路圖信號(hào)、PCB軌跡、Spice模型和信號(hào)集成模型等元器件集成庫。新的工程分析與驗(yàn)證功能包括同時(shí)可顯示4個(gè)所測得圖像的集成波形觀察儀，在板卡最終設(shè)計(jì)和布線完成之前可從源電路圖上運(yùn)行初步阻抗和反應(yīng)模擬等。新的輸出設(shè)置和發(fā)生功能包括輸出文件的項(xiàng)目級(jí)定義、制造文件（Fabrication files），包括Gerber、NC Drill、ODB 和輸入輸出到ODB 或Gerber等。

Protel DXP是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集成于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。Protel DXP運(yùn)行在優(yōu)化的設(shè)計(jì)瀏覽器平臺(tái)上，并且具備當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)過程。通過設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的融合，Protel DXP提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案。

隨著EDA軟件更新和發(fā)展的要求，Protel DXP的新增功能使設(shè)計(jì)者能夠享受極大的自由，在設(shè)計(jì)的不同階段隨意轉(zhuǎn)換，按設(shè)計(jì)者的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。因此，決定對(duì)其進(jìn)行修訂改版。在修訂的過程中，保留了原版風(fēng)格，并對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了新的整合、修改，保證了內(nèi)容的延續(xù)性，同時(shí)突出了應(yīng)用Protel DXP進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的新特性，并改書名為《Protel DXP電路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程》。

全書共14章，第1~5章為Protel DXP的電路原理圖設(shè)計(jì)部分，第6章講述了層次原理圖的設(shè)計(jì)方法，第7章講解了原理圖報(bào)表的生成與打印，第8~12章是PCB圖的設(shè)計(jì)和實(shí)例講解，第13章為電路仿真，第14章講述了PCB信號(hào)的完整性分析。各章均結(jié)合了典型工程設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行講解，使讀者能夠享受Protel DXP給工作帶來的樂趣