电子电路CAD设计报告
2011年3月13日
认识了解Protel99软件的使用及应用特性，它的具体功能如下：电路原理图的设计，印制电路板的设计，层次原理图的设计，报表制作，电路仿真，以及逻辑器件设计等功能。今天，我们的任务是完成单管放大器和秒信号发生器电路原理图的设计绘制。
首先，我们进行了单管放大器电路原理图的设计，以下我就用一些设计框图来表示它的设计过程（也对Protel99的了解使用做个简单的概括）：
进入Protel99的界面，建立自己的设计文件 ↓
调入设计电路原理图中要用的元件 ↓
在工作面上放置元器件，连线，节点，字符串等 ↓
各元器件的编辑与调整 ↓
建立网络表与元器件明细表若有错误则应修改 ↓
存盘与打印，电路原理图完成备用 1.进入Protel99界面，用鼠标双击Protel99图标即进入设计界面。在总菜单上选中File，点击New ，即出现Design Datable（新设计文件）界面。在Database File Name下用浏览的方法改Mydocment.ddb为詹建敏.ddb,即为我的设计文件（我的文件的储存路径为C:/Program Files/Design Explorer99se/詹建敏.ddb），点击OK。点击Documents,在总菜单File下点击NEW（新建文件），找到原理图图标（Schemaitic Document）点击,出现Sheet1.sch，改成“单管.sch”。点击该文件图标便进入我的单管放大器的电路原理图设计界面了。
2.点击Design→Add/Remove/Library出现菜单Change Library File List在搜索栏中按下列途径找到电路原理图中需要的元器件库，点击Add则该库调入备用。Miscellaneous Devices.ddb为分立元件库。点击OK则回到原理图设计界面。此时界面左边应出现Explorer与Browse Sch菜单,点击Browse Sch到Browse就出现分立元件库中的所有元器件菜单。
3.在工作平面上放置元器件。如要放置三极管，进入.Sch文件，在Design Explorer 界面下点击Place →Part，出现Place Part。在菜单Lib Ref下键入NPN;在Designate下键入元器件标号T1，不可重复的；在Part Type下键入元器件标称值9013；在Footprint下键入该元器件在印制电路板中的外形名称TO-92A，这时回到原始界面即可看到所需的三极管元器件。依次，我们可以根据相同的步骤放置电阻，电容，插座。电源端口符号的放置要点击Place →Power Port,用鼠标左键双击Vcc的符号对Vcc进行编辑，在Stvle下改Bar为Circle,即可使Vcc符号变成圆点。对公共端符号同样使用Place →Power Port指令，按以上步骤对Vcc进行编辑，在NET下把Vcc改成GND即可。鼠标左键点击元件的同时按空格键可使元件旋转90°、180°、270°。移动元件可使用Edit→Move→Move指令，然后点击要移动的元件。删除元件可用Edit→Delete指令，然后点击要删除的元件。对元件的编辑可双击要编辑的元件进行修改即可。
4.连线、放置节点与网络标号。按电路原理图接线。在Place→Wire下按书上的图连线。放置节点，凡是三条支路以上的连接计算机会自动生成节点，若额外要加节点则用Place→Junction，删除节点则用Edit→Delete。放置网络标号。
5.电路原理图的编辑与调整。检查原理图是否符合设计要求，若有错则可修改、调整。做好调整后在File→Save保存。单管放大器的原理图如下图所示：
6.建立网络表、元器件明细表与电气规则检查表。单管放大器的网络表可供我们检查各元器件间的是否正确连接，我们要认真查看，仔细核对是否正确，有错就回到原理图中查找错误并改正。元器件的明细表可点击总菜单的Report指令进入Bill Of Material,出现Velcome Schematic BOM Wizad 菜单时承认计算机的设置，连续点击Next至Finish,则出现如下所示的元器件清单：
在Tools下点击ERC菜单，出现Setup Electrical Rule Check菜单，承认计算机所作的各项设置，点击OK出现如下所示的电气规则检查的错误报告即可，否则回到原理图对出现错误标志的地方进行检查修改。
到此，单管放大器的原理图设计告一段落，按照以上步骤完成秒信号发生器的原理图设计。秒信号发生器电路是数字电路系统的一个小单元，其中CR是一个10KHZ的晶体振荡器，由74LS04与电阻，电容组成石英晶体振荡电路，产生一个10KHZ的方波信号，该信号经四个十进制计数器10000分频，从IC3B的Q3得到1HZ的方波，本例用插座CZ2输出秒信号。双十进制计数器4518EN处输入方波下降沿，CLK.L端必须接零才能使电路正常工作，所以本例中接入GND。
另外，集成块74LS04、4518所在的库路径为C:\\Program File\\Design Explorer99se\\Library\\Sch\\Protel Dos Schamatic Librarays,在此路径下用Add/Remove/Library加到当前库中，然后在TTL库中调入74LS04，在CMO库中调入4518，其余元器件仍可用单管放大器设计时的元器件库C:\\Program File\\Design Explorer99se\\Library\\Sch\\Miscellaneous Devices.ddb。秒信号发生器的电路原理图如下所示：
秒信号发生器的元器件材料清单如下所示：
第一个星期的任务就是这两个原理图的设计绘制，只要掌握了Protel 99的使用方法，原理图的设计就显得比较简单。
2011年3月20日
这个星期的任务是创建新的电路原理图元器件库图。由于Protel 99软件的主要服务对象是设计电子电路和弱电电路，而很少考虑强电电路，如若我们要完成电动机正反转电路原理图，却在元器件库中找不到某些元器件模型，如电动机、热继电器、三相开关等等。于是学习新添加元器件的制作就显得尤为重要了。
举例制作电动机，开始时就要启动元器件库编辑服务器，即在C：/Program Files/Design Explorer 99 se/詹建敏.ddb文件下制作元器件库。先要点击File→New→New Document菜单，点击Library Document即进入Schlib1.lib。进入后先在Options下的Document Options 中设定光标在Grids上移动大小尺寸Snal从10mil改为1mil。三相电动机其实就是一圆外加三管脚。我们通过Place到Ellipses放圆，用Place到Pin加管脚，用Place到Text放置字符串，用Tools→Rename Component指令即可改Component1为M。最后一步非常关键：在File下的Save存盘，如此一个元器件顺利完成了，如下图所示：
其他的元器件制作和上面的步骤一样，这个库的路径为C：/Program Files/Design Explorer 99 se/詹建敏.ddb，只要在制作原理图时将此库添加后就可以使用了。
按步骤设计电动机正反转电路原理图，如下图所示：
声光控开关的电路原理图（左）及元器件材料清单如下所示（右）：
因为电动机正反转电路原理图中的各元器件都由自己制作，Protel99原有的库中没有这些元器件，如果做电器规则检查将显示的均为错误，因此电动机正反转电路只需创建所需的元器件放在新建的库中，在做原理图，不用建立网络表、元器件明细表与电气规则检查表。
2011年3月27日
本次学习的目的是设计印制电路板，它的具体流程如下： 规划电路板 自动布线 → → 装入网络表，封装元件 设置参数 → → 手动调整 文件输出 → 元器件布局 →
首先，制作单管放大器的印制电路板，将它设计为单面电路板。①打开詹建敏 .ddb文件新建PCB文件，重命名为单管.pcb。②调入元器件库封装，步骤是：在Design下点击Add/Remove library 即可封装库Pcb Footprint.lib,具体路径为C：/Program File/Design explorer 99se/Library/Pcb/Generic Footprints/Advpcb,注意在Pcb Librale菜单下一步步做，模拟元器件均可在词库中找。③点击Design→Rules，双击长条的布线层，将顶层改为水平或不曾被使用的点OK到，将它改成单面电路板,回PCB界面。④在单管.Pcb文件下选中禁止布线层画框，点击底下的KeepOutlayer ,再用Place→Track画框，大小为1800mil*1400mil（可以更小，具体大小视情况而定）。⑤调入网络表文件单管.net,路径为Design到Load Net中装入单管.net,此时出现的网络表即为印制电路板所需。如果网络表中有错误则要回到单管.Sch去找原因，改至无误后再点击下方的单管.pcb，将网络表加载进来。⑥执行菜单Tools/Auto Place以后，若承认本机设置点OK，几十秒以后，自动布局就完成了。⑦如果还要修改位置等的东西可手动调整元器件位置，可以用鼠标左键直接拖动，还能用空格键转换角度。⑧在调整好电路板各元器件的位置后点击Auto Route→ALL自动布线，将与电源或者接地相连的线加粗至40mil。单管放大器的印制电路板如下图所示：
秒信号发生器的印制电路板如上面步骤设计即可,只是秒信号发生器的制作成双面电路板，不用更改Design下的Rules项，其印制电路板如下图所示：
2011年4月9日
本周六是该课程的最后一个学习项目，完成印制电路板封装库的设计，先要创建电路板封装库，进入Protel99中詹建敏.ddb,执行File/New，进入新文档界面，点击Pcb Library Document图标，此时建立Pcblib.lib库，改名为ZJMPCB.lib。创建元器件封装要利用向导，以4518集成块为例说明，进入*pcb.lib,打开Tools中的新建文档，再点击Next，选择所需的DIP封装外形。一直选择Next，如果碰到焊盘个数选择时选择8，再点击Next确认，此时自动承认了封装名DIP8，点Finish则完成了该元器件可的封装这样类推，也可以方便快捷地完成电阻电容的封装。DIP8的集成块图如下所示：
按印制电路板的设计步骤完成声光控开关的印制电路板设计，将设计版面控制在2000mil*2000mil内，做成单面电路板。其印制电路板如下图所示：
心得体会及总结：
经过了四个星期对Protel99的接触、了解和使用，我对设计原理图、制作元器件、设计电路板和电路板封装库设计都有了一定的比较好的掌握，对各项设计也有了一定的心得及总结。
设计电路原理图在整个设计算是较为简单的一项工作。只是除了单管外的原理图查找元器件比较麻烦，因为元器件繁多而我们对于元器件在库中的名字不清楚，只能在库当中一个一个找，这个比较费时间，不过如果将Protel99这个软件运用熟练了就可以比较快的找到想要的元器件了，这还是要多多练习的。另外，元器件的标称号、封装、标号要注意，这个很容易搞混也容易写错，以后要更加注意。对于库的加载的话还是要注意的，我们要安装软件的时候就要了解库的路径，这样在加载库的时候可以更加快地指定路径。另外，在连线的时候要注意，元器件管脚不能与管脚直接相连；连线不能覆盖元器件管脚；连线不能与连线重
叠。拐点时应点击鼠标左键确认，连完线后用左键点击退出。连线后不该出现节点的地方出现节点了则说明连线有误，需删除后重新布线。凡是三条支路以上的连接计算机会自动生成节点，如果没有自动生成节点则连线可能有问题，要重连。原理图完成后一定要建立网络表、元器件明细表与电气规则检查表，检查是否有错。
制作元器件也相对来说比较简单，开关、电阻、电动机都由那些最简单的几何图形拼装起来，这个可根据元器件的来绘制较为简单，但容易出错的地方是管脚的放置，还有管脚的编号，标号为0的管脚要更改，做完元器件记得保存那么这一项也就很简单了。
如果问我们这次学习下来最难的是什么，我相信大多数人会说印制电路板的设计。而我也在这一块花费了大量的时间，不过还是有一点收获的。特别是真正排版前的准备工作，但是只要熟练运用后这不是什么太大的难题。排版应该是所有问题的来源，因为常常忽略了要将一些线加粗后对电路的影响，每次紧密排版布线加粗后都会短路，每次这样后不能调整过来就只能重新来过。不过，后来我在排版时都会想想自动布线后的样子，也想想加粗后那些地方容易短路，我就想办法解决这一问题。后来布线后的效果还是好的，加粗后有点短路的可以更改一些路径。缩小整个电路板的大小很能考验一个人的耐性毅力和空间想象力，我坚持下来了，也觉得这过程非常得让我难忘，因为有时睡觉都在想印制电路板的设计。 我记住了，心系是必要的，耐心是必要的，毅力更是比不可少的。
另外，元器件封装相当重要，只有如实的完成封装过程，才能安全的对所需元器件进行管理和调用，这一项学习为我们解开了前面对于封装的迷惑。在对参数的类型和尺寸上的选择要尤为小心，必须深刻明白这一过程的意义：没有元器件的封装，就无法完成印制电路板的设计。
上面就是我对本次学习的心得体会及总结，我很想说这学习很累、很辛苦，但我挺高兴的，这也是一项非常实用的软件，希望以后我可以继续自主学习这一软件，将这一门技术学精。