Protel DXP 2004电路设计与仿真教程（第3版）

第1章 ProtelDXP2004软件简介………………………………………………… 1
1.1 ProtelDXP2004的发展历史……………………………………………… 1
1.2 ProtelDXP2004简介……………………………………………………… 2
1.2.1 ProtelDXP2004的组成……………………………………………… 2
1.2.2 ProtelDXP2004的特点……………………………………………… 2
1.3 ProtelDXP2004的文件类型与服务器…………………………………… 3
1.3.1 ProtelDXP2004的文件类型………………………………………… 3
1.3.2 ProtelDXP2004的服务器类型……………………………………… 4
1.4 ProtelDXP2004的运行环境及安装……………………………………… 8
1.4.1 ProtelDXP2004的运行环境………………………………………… 8
1.4.2 ProtelDXP2004的安装……………………………………………… 8
练习题………………………………………………………………………………… 9
第2章 ProtelDXP2004使用基础………………………………………………… 10
2.1 进入ProtelDXP2004 ……………………………………………………… 10
2.1.1 ProtelDXP2004主界面……………………………………………… 10
2.1.2 ProtelDXP2004的菜单栏…………………………………………… 14
2.1.3 ProtelDXP2004系统菜单…………………………………………… 16
2.2 系统参数设置………………………………………………………………… 18
2.2.1 System General标签页参数设置…………………………………… 18
2.2.2 View标签页参数设置………………………………………………… 20
2.2.3 Transparency标签页参数设置……………………………………… 21
2.2.4 ProjectsPanel标签页参数设置……………………………………… 22
2.3 设置原理图工作区环境……………………………………………………… 23
2.3.1 网格系统设置…………………………………………………………… 23
2.3.2 系统字体设置…………………………………………………………… 26
2.4 文件管理……………………………………………………………………… 26
2.5 窗口管理……………………………………………………………………… 29
2.6 画面的管理…………………………………………………………………… 32
2.6.1 工具栏的打开与关闭…………………………………………………… 32
2.6.2 画板显示状态的缩放…………………………………………………… 35
练习题……………………………………………………………………………… 36
第3章 原理图设计基础…………………………………………………………… 37
3.1 设计原理图的一般步骤……………………………………………………… 37
3.2 启动原理图设计系统………………………………………………………… 38
3.3 图纸模板的设置……………………………………………………………… 38
3.4 用户自定义图纸模板………………………………………………………… 39
3.5 放置元件……………………………………………………………………… 41
3.5.1 通过输入元件名来选取元件…………………………………………… 41
3.5.2 从元件管理器的元件列表中选取元件………………………………… 44
3.6 电路绘图工具………………………………………………………………… 45
3.6.1 绘制导线………………………………………………………………… 45
3.6.2 绘制总线………………………………………………………………… 46
3.6.3 绘制总线分支线………………………………………………………… 47
3.6.4 放置网络标号…………………………………………………………… 48
3.6.5 放置电路节点………………………………………………………… 48
3.6.6 放置端口………………………………………………………………… 49
3.7 原理图编辑…………………………………………………………………… 50
3.7.1 元件属性编辑…………………………………………………………… 50
3.7.2 对象的选择、移动、删除、复制、剪切与粘贴…………………………… 53
3.7.3 元件的排列与对齐……………………………………………………… 54
3.7.4 字符串查找与替换……………………………………………………… 56
3.8 制作原理图元件……………………………………………………………… 58
3.8.1 启动原理图元件编辑器………………………………………………… 58
3.8.2 元件编辑器界面介绍…………………………………………………… 58
3.8.3 元件绘制工具…………………………………………………………… 59
3.8.4 元件管理与编辑………………………………………………………… 60
3.9 原理图元件制作实例………………………………………………………… 66
3.9.1 制作集成芯片符号……………………………………………………… 66
3.9.2 修改已有原理图符号…………………………………………………… 72
3.10 绘制电路原理图…………………………………………………………… 74
3.11 设置原理图环境参数……………………………………………………… 79
3.11.1 设置原理图环境……………………………………………………… 80
3.11.2 设置图形编辑环境…………………………………………………… 82
3.12 原理图绘制实例———单片机的D/A 扩展电路…………………………… 84
练习题……………………………………………………………………………… 87
第4章 原理图设计进阶…………………………………………………………… 88
4.1 层次原理图的设计方法……………………………………………………… 88
4.1.1 自上而下的层次原理图设计…………………………………………… 88
4.1.2 自下而上的层次原理图设计…………………………………………… 89
4.1.3 多通道层次原理图的设计方法………………………………………… 89
4.2 不同层次电路之间的切换…………………………………………………… 90
4.3 层次原理图设计实例………………………………………………………… 90
4.4 由方块电路符号产生新原理图的I/O端口符号………………………… 95
4.5 由原理图文件产生方块电路符号…………………………………………… 96
练习题……………………………………………………………………………… 97
第5章 电气规则检查、报表文件生成及原理图打印…………………………… 101
5.1 电气规则检查……………………………………………………………… 101
5.1.1 设置电气连接检查规则……………………………………………… 101
5.1.2 检查结果报告………………………………………………………… 103
5.2 生成网络表………………………………………………………………… 103
5.2.1 网络表的作用………………………………………………………… 104
5.2.2 网络表的格式………………………………………………………… 104
5.2.3 产生网络表…………………………………………………………… 105
5.3 生成元件列表……………………………………………………………… 106
5.4 生成元件交叉参考列表…………………………………………………… 108
5.5 生成项目层次表…………………………………………………………… 109
5.6 原理图打印输出…………………………………………………………… 110
练习题……………………………………………………………………………… 111
第6章 电路的信号仿真…………………………………………………………… 112
6.1 ProtelDXP2004的仿真元件库描述…………………………………… 112
6.1.1 ProtelDXP2004常用元件库……………………………………… 112
6.1.2 仿真信号源…………………………………………………………… 112
6.1.3 仿真专用函数………………………………………………………… 115
6.1.4 仿真数学函数………………………………………………………… 115
6.1.5 信号仿真传输线……………………………………………………… 115
6.1.6 元件仿真属性编辑…………………………………………………… 116
6.1.7 仿真源工具栏………………………………………………………… 117
6.2 初始状态的设置…………………………………………………………… 118
6.2.1 节点电压设置………………………………………………………… 118
6.2.2 初始条件设置………………………………………………………… 119
6.3 仿真器的设置……………………………………………………………… 119
6.3.1 进入仿真设置环境…………………………………………………… 119
6.3.2 瞬态特性分析………………………………………………………… 120
6.3.3 傅里叶分析…………………………………………………………… 121
6.3.4 直流扫描分析………………………………………………………… 121
6.3.5 交流小信号分析……………………………………………………… 122
6.3.6 噪声分析……………………………………………………………… 123
6.3.7 传递函数分析………………………………………………………… 124
6.3.8 扫描温度分析………………………………………………………… 124
6.3.9 参数扫描分析………………………………………………………… 125
6.3.10 极点零点分析…………………………………………………… 125
6.3.11 蒙特卡罗分析………………………………………………………… 126
6.4 进行电路仿真的一般步骤………………………………………………… 127
6.5 电路仿真实例……………………………………………………………… 129
6.5.1 模拟电路仿真实例…………………………………………………… 129
6.5.2 数字电路仿真实例…………………………………………………… 131
6.5.3 数/模混合电路仿真实例……………………………………………… 136
练习题……………………………………………………………………………… 139
第7章 印制电路板设计基础……………………………………………………… 141
7.1 PCB的结构………………………………………………………………… 141
7.2 PCB中的层………………………………………………………………… 142
7.3 PCB设计中的图件………………………………………………………… 143
7.4 PCB布线流程……………………………………………………………… 146
7.5 PCB设计的基本原则……………………………………………………… 147
7.5.1 布 局………………………………………………………………… 147
7.5.2 布 线………………………………………………………………… 148
7.5.3 焊盘大小……………………………………………………………… 149
7.5.4 PCB电路的抗干扰措施……………………………………………… 150
7.5.5 去耦电容配置………………………………………………………… 150
7.5.6 元件之间的接线……………………………………………………… 151
7.6 PCB设计编辑器…………………………………………………………… 152
7.6.1 印制电路板编辑器界面缩放………………………………………… 152
7.6.2 工具栏的使用………………………………………………………… 153
7.7 PCB工作层的管理………………………………………………………… 154
7.7.1 层的管理……………………………………………………………… 154
7.7.2 设置内部电源层的属性……………………………………………… 155
7.7.3 定义层和设置层的颜色……………………………………………… 156
7.7.4 印制电路板选项设置………………………………………………… 156
7.8 PCB电路参数设置………………………………………………………… 158
练习题……………………………………………………………………………… 164
第8章 制作印制电路板…………………………………………………………… 165
8.1 PCB布线工具和绘图工具………………………………………………… 165
8.1.1 交互布线……………………………………………………………… 166
8.1.2 放置焊盘……………………………………………………………… 168
8.1.3 放置过孔……………………………………………………………… 171
8.1.4 放置填充……………………………………………………………… 172
8.1.5 放置多边形平面(敷铜)……………………………………………… 173
8.1.6 分割多边形…………………………………………………………… 174
8.1.7 放置字符串…………………………………………………………… 175
8.1.8 放置坐标……………………………………………………………… 176
8.1.9 绘制圆弧或圆………………………………………………………… 177
8.1.10 放置尺寸标注………………………………………………………… 178
8.1.11 设置初始原点………………………………………………………… 179
8.1.12 放置元件封装………………………………………………………… 180
8.2 电路板规划………………………………………………………………… 182
8.2.1 使用向导生成电路板………………………………………………… 183
8.2.2 手动规划电路板……………………………………………………… 188
8.3 准备原理图和印制电路板………………………………………………… 193
8.4 元件库的导入……………………………………………………………… 193
8.4.1 装入元件库…………………………………………………………… 193
8.4.2 浏览元件库…………………………………………………………… 194
8.4.3 搜索元件库…………………………………………………………… 195
8.5 网络报表的导入…………………………………………………………… 196
8.6 元件布局…………………………………………………………………… 198
8.6.1 手工预布局…………………………………………………………… 198
8.6.2 自动布局……………………………………………………………… 199
8.6.3 手工调整布局………………………………………………………… 206
8.7 PCB板布线………………………………………………………………… 206
8.7.1 布线的基本知识……………………………………………………… 207
8.7.2 布线设计规则的设置………………………………………………… 208
8.7.3 布 线………………………………………………………………… 221
8.7.4 增加电源及接地……………………………………………………… 225
8.7.5 电源/接地线的加宽…………………………………………………… 226
8.7.6 添加网络连接………………………………………………………… 227
8.8 文字标准的调整…………………………………………………………… 229
8.9 对印制电路板敷铜、补泪滴和包地………………………………………… 232
8.10 设计规则检查……………………………………………………………… 237
8.11 添加安装孔………………………………………………………………… 239
8.12 3D效果图………………………………………………………………… 240
8.13 PCB制作实例…………………………………………………………… 241
练习题……………………………………………………………………………… 257
第9章 制作元件封装……………………………………………………………… 258
9.1 启动元件封装编辑器……………………………………………………… 258
9.2 创建新的元件封装………………………………………………………… 259
9.2.1 元件封装参数设置及层的管理……………………………………… 259
9.2.2 手工绘制元件封装…………………………………………………… 259
9.2.3 使用封装向导创建元件封装………………………………………… 263
9.3 元件封装管理……………………………………………………………… 267
9.3.1 浏览元件封装………………………………………………………… 267
9.3.2 添加元件封装………………………………………………………… 267
9.3.3 元件封装重命名……………………………………………………… 268
9.3.4 删除元件封装………………………………………………………… 268
9.3.5 放置元件封装………………………………………………………… 268
9.3.6 编辑元件封装引脚焊盘……………………………………………… 269
9.4 创建项目元件封装库……………………………………………………… 269
9.5 从Protel99中导入元件库………………………………………………… 270
9.6 PCB元件封装制作实例…………………………………………………… 273
练习题……………………………………………………………………………… 278
第10章 报表的生成与PCB文件的打印………………………………………… 279
10.1 生成电路板信息报表……………………………………………………… 279
10.2 生成元件清单报表………………………………………………………… 282
10.3 生成网络状态报表………………………………………………………… 285
10.4 生成NC钻孔报表………………………………………………………… 286
10.5 生成元器件交叉参考表…………………………………………………… 289
10.6 距离测量报表……………………………………………………………… 290
10.7 对象距离测量报表………………………………………………………… 290
10.8 打印电路板图……………………………………………………………… 291
练习题……………………………………………………………………………… 293
第11章 信号完整性分析………………………………………………………… 294
练习题……………………………………………………………………………… 327
附录A ProtelDXP2004快捷键………………………………………………… 328
附录B 原理图设计快捷键速查表………………………………………………… 329
附录C PCB快捷键速查表………………………………………………………… 332
参考文献……………………………………………………………………………… 335