电子线路CAD与实训(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者:王国玉,管莉

出版社:电子工业出版社

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电子线路CAD与实训

电子线路CAD与实训试读:

前言

。王国玉 主编管莉 主编赵永杰 副主编冯睿 副主编许长斌 副主编李占平 主审张帆 责任编辑张帆 其他贡献者一克米工作室 封面设计前言

本书在内容组织、结构编排及表达方式等方面都做出重大改革,以基本功为基调,通过作项目技能训练再学习理论,通过学习理论指导实训,充分体现了理论和实践的结合。强调“先练再学,边练边学”,使学生能够快速入门,把学习Protel DXP软件的过程变得轻松愉快,越学越想学。教材以具体项目为单元,以操作为主线,以技能为核心,将电子设计自动化的基础理论揉合到具体电子线路中进行编写,同时兼顾项目前、后的相关要求和国家标准等内容。

本书详述了目前全国中等职业学校技能大赛中最常使用的各种电子线路、基本画法,并有专为掌握基础理论与技能而设计的技能训练。全书以教育部电子线路CAD教学大纲和国家职业技能鉴定要求为导向,确定知识点,共有11个项目,涵盖了Protel DXP的基本技能和基本知识,突出了“基本功”。并且10个学时的选修内容,具有一定弹性。

本书由河南省学术技术带头人(中职)河南信息工程学校高级工程师王国玉和高级讲师管莉主编,并完成全书统稿;南阳广播电视大学赵永杰、河南新乡第一职业中专冯睿及连云港市中等专业学校许长斌担任副主编。参编老师分工如下:河南信息工程学校的王国玉编写项目一、项目九;河南新乡第一职业中专的冯睿编写项目二、项目三和项目八;河南信息工程学校的管莉编写项目四、项目十;南阳广播电视大学的赵永杰编写项目五、项目六和项目七;平顶山市经济管理学校的景伟华编写项目十一和附录。

全书完稿后,由河南机电职业技术学院李占平高级讲师担任主审,他对全书进行了认真、仔细审阅,提出了许多具体、宝贵的意见,对确保教材质量起到了重要作用。

另附教学建议学时表如下所示,在实施中任课教师可根据具体情况适当调整和取舍,其中标有“*”符号的内容作为选修内容。学时分配参考表

由于编者水平有限,编写时间仓促,书中难免存在错误和不妥之处,恳请读者批评指正。

为了方便教师教学,本书配有电子教学参考资料包,请有此需要的教师登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费注册后进行下载,如有问题可在网站留言板留言或与电子工业出版社联系(E-mail:hxedu@phei.com.cn)。

编者

2011年6月项目一 Protel DXP认知一——绘制单管放大电路原理图

项目情景

电子信息技术的飞速发展依托于微电子技术的发展,手工设计电子产品的PCB(印制电路板,如图1-1所示)已不能适应电子技术发展的需要。其中以手机的发展最具代表性,手机中的PCB设计越来越复杂、精密,其设计和工艺水平直接影响手机的发展。所以我们必须借助计算机来完成PCB的设计工作,计算机设计与制作的PCB如图1-2 所示。这就为CAD(计算机辅助设计)软件的发展提供了空间。图1-1 手工设计电子产品的PCB图1-2 计算机设计与制作的PCB

教学目标

任务分析

本项目要求利用Protel DXP,完成图1-3所示单管放大电路原理图的绘制。

要完成该电路的绘制,需要具备以下知识和技能,并按步骤进行。(1)启动Protel DXP,了解Protel DXP的主窗口的组成及作用;(2)掌握加载和卸载元件库的方法和步骤;(3)掌握放置原理图元件方法和步骤;(4)完成原理图的绘制,包括放置元件、节点、电源、接地,连线。按要求修改参数。图1-3 单管放大电路原理图一、基本技能任务一 Protel DXP的启动和主窗口的认知

利用Protel DXP软件可以完成PCB(印制电路板)的绘制等功能,但首先我们需要对该软件的基本界面和基本操作有个初步认识,为后续操作打下基础。

1.启动Protel DXP

Protel DXP安装完成后,可以有三种方法启动该软件。

方法一:在桌面上选择【开始】→【DXP 2004 SP2】,启动Protel DXP,如图1-4所示;

方法二:在桌面上选择【开始】→【程序】→【Altium SP2】→【DXP 2004 SP2】,如图1-4所示,进入Protel DXP;

方法三:为方便操作,一般安装Protel DXP后会发送到“桌面”一个快捷图标,双击该图标,同样可以打开Protel DXP。图1-4 Protel DXP的启动

2.初识Protel DXP主窗口

启动Protel DXP后,首先需要了解Protel DXP的主窗口界面。这里以已经建好的一个“单管放大电路”工程文件的原理图文件为例,简要介绍Protel DXP主窗口的基本组成。

Protel DXP主窗口主要由菜单栏、工具栏、工作区、工作区面板、状态栏和命令行、标签栏等组成,如图1-5所示。图1-5 Protel DXP主窗口

下面简要介绍一下各部分的基本功能。

1)菜单栏和工具栏

和一般的常用软件类似,Protel DXP的菜单栏如图1-6所示,菜单右边括号里面的英文字母为相应的快捷键。每项菜单的功能和组成在后续内容中将陆续学习。图1-6 Protel DXP的菜单栏

工具栏包括设计时常用的工具,可以执行【查看】→【工具栏】菜单命令打开和关闭工具栏。

2)工作区

工作区是设计工程文档的编辑窗体,它相当于我们手工绘图时的图纸区。各种类型文档在打开时都会有自己的设计窗口,同时菜单和工具条也会根据文档的类型做相应调整。

3)工作区面板

工作区面板通常位于Protel DXP主窗口的左边,通常包括Files、Projects、Navigator等面板组,如图1-7所示。在以后的操作中,我们会经常大量地使用工作区面板。通过它,可以方便地转换设计文件、浏览元器件、查找编辑特定对象等。图1-7 工作区面板(1)工作区面板的显示和自动隐藏

默认情况下,工作区面板一直显示在Protel DXP主窗口的左边。单击自动隐藏模式按钮,工作区面板处于自动隐藏方式,当不使用工作区面板时,它将自动隐藏起来,并在窗口的左上角出现各工作区面板的标签;当需要使用某工作区面板时,单击相应的标签,可以再次显示该面板,如图1-8所示。图1-8 工作区面板的自动隐藏与转换(2)激活工作区面板

当工作区面板被关闭后,可以通过执行菜单命令【查看】→【工作区面板】激活相应的工作区面板。

4)标签栏、状态栏和命令行

标签栏一般位于工作区的右下方,它的各个按钮用来启动相应的工作区面板。状态栏用于显示当前的设计状态。命令行用于显示当前正在使用的命令。任务二 加载和卸载元件库

1.创建单管放大电路的工程文件和原理图文件

1)创建工程文件“单管放大电路”并保存

方法是:执行【文件】→【创建】→【项目】→【PCB项目】命令(如图1-9所示),即在工作区面板新建了一个PCB项目文件,该文件以.PrjPCB为扩展名(如图1-10所示)。用鼠标右键单击该项目文件,在弹出的菜单中选择【保存项目】命令,将弹出如图1-10(a)所示的工程文件保存对话框,在对话框中确定保存路径并输入工程文件名称“单管放大电路”,单击【保存】按钮即可保存该工程文件,如图1-10(b)所示。图1-9 创建新的工程文件

2)创建原理图文件“单管放大电路”并保存

在已建立的项目中添加文件有两种常用方法。

方法一:执行【文件】→【创建】→【原理图】命令,如图1-11所示,即可创建原理图文件,进入原理图编辑器状态窗口。系统默认的文件名为Sheet1.SchDoc,处于刚才创建的项目之下。图1-10 工程文件的保存图1-11 原理图文件创建方法一

方法二:右键单击“单管放大电路”项目,在弹出的菜单里选择追加新文件到项目中,再选择原理图文件,保存原理图文件方法与保存项目文件类似,如图1-12所示。图1-12 原理图文件创建方法二

2.加载安装元件库

1)打开库文件面板

在工作区右侧(或标签栏)单击【元件库】按钮,即可打开库文件面板,可以在当前元件库下拉列表框中选择其他元件库,作为当前元件库,如图1-13所示。

2)打开可用元件库对话框

单击库文件面板中的【元件库】按钮,弹出如图1-14所示的“可用元件库”对话框。图1-13 库管理器中选择其他库为当前元件库图1-14“可用元件库”对话框

3)安装元件库

在可用元件库对话框中单击下方的【安装】按钮,弹出“打开”对话框,如图1-15所示。Protel DXP的常用元件库默认保存在安装盘的“\Program Files\Altium\Library”下,选中要安装的元件库,此处设置要安装的元件库为“Program Files\Altium\Library\Texas Instruments”目录下的“TI Analog Timer Circuit.IntLib”,单击【打开】按钮,此时可以看到该库已经添加到元件库列表栏中了。图1-15“打开”对话框

4)完成

关闭可用元件库对话框,回到库文件面板中,在元件库下拉列表框中已经有了刚添加的元件库“TI Analog Timer Circuit.IntLib”,可以使用该库中的元件。

3.删除元件库

如果想将已经添加的元件库删除,可以在图1-14所示的“可用元件库”对话框中,选中要删除的元件库名后,单击【删除】按钮即可。任务三 放置原理图元件

1.原理图工作区图纸的缩放和移动

为了便于在工作区图纸上放置元件,必须将图纸适当缩放到合适大小并移动到适当位置。图纸显示比例可以使用工具栏中的,也可以使用快捷键Page Up和Page Down,每按一次,图纸的显示比例放大或缩小一次,可以连续使用。

图纸的移动可以通过图纸边缘的滑动块来实现,在元件放置或连线过程中,图纸会随光标的移动而自动调整位置。

2.放置元件

1)选择所需的元件库

要绘制如图1-16所示的单管放大电路,用到的元件如表1-1所示,它们都位于常用元件杂项集成库Miscellaneous Devices.IntLib中,因此要在库文件面板中选择此库。图1-16 单管放大电路表1-1 单管放大电路元件表

2)放置元件及调整位置

可以利用菜单【放置】→【元件】打开“放置元件”对话框,如图1-17所示。也可以在图1-13 所示的库管理器中逐个浏览,找到自己需要的元件。为了加快寻找的速度,可以使用关键字过滤功能,在库管理器的过滤器中输入元件的名称,如res*或*res(*为通配符,可以表示任意多个字符),即可找到所有含有字符res的元件。双击元件名,即可在图纸上看到光标下带有电阻原理图元件的虚影,如图1-18所示。此时按下空格键,可以旋转元件,把光标移动到适当位置单击鼠标左键,即可将电阻放置在图纸上。图1-17“放置元件”对话框图1-18 电阻原理图元件的虚影

3)设置元件属性

从原理图库中取出的元件还没有输入元件编号、参数等属性,在出现图1-18电阻元件的虚影时,按下键盘上的Tab键,将弹出“元件属性”对话框,如图1-19所示。在原理图上双击某一个元件,也可以弹出该元件的属性设置对话框。图1-19“元件属性”对话框

在“元件属性”对话框中,常用设置有如下几项:【标志符】:用于图纸中唯一代表该元件的代号,在同一工程中每个元件必须有唯一的元件编号。它由字母和数字两部分组成,字母部分通常表示元件的类别,数字部分为元件的序号。图1-20 单管放大电路放置元件图【注释】:元件型号,如三极管的型号9012、9013等。【Value】:元件参数,如电阻的阻值(以Ω为单位),电容的容量(以pF或μF为单位)等。【Footprint】:元件引脚封装,关系到PCB的制作。

根据原理图的需要,设置电阻的【标志符】为R1,【注释】为Res2,【Footprint】为AXIAL-0.4,【Value】为51k,单击【确认】按钮完成设置。用同样的方法按图1-16所示放置单管放大电路所需的其他元件,如图1-20所示。任务四 原理图元件的连线和完成

1.放置导线

导线是表示电路中两点之间的电气连接关系的符号,必须用具有电气特性的原理图绘制。可以利用菜单【Place】→【Wire】,或工具栏工具,来放置导线。

在图1-20所示的基础上进行绘制导线工作,从绘制C1的右端和VT1的基极之间的导线开始。(1)确定导线起点。执行画导线命令后,光标变成“十”字形状,将其移动到C1的右端,同时鼠标处出现红色的“米”字形状,如图1-21如示,单击鼠标左键,确定导线起点。(2)画导线。移动鼠标的位置拖动线头,在导线的末端即VT1的基极,单击鼠标左键,确定导线的终点。在导线的转折处也要单击鼠标左键,在拖动线头过程中按下Shift+Space键可以改变导线形式。(3)完成导线绘制。单击鼠标右键,完成导线的绘制,这时可见导线的颜色变为深色。(4)绘制其他导线。完成一条导线的绘制后光标仍然为“十”字形,系统仍处于绘制导线命令状态,利用它可继续绘制其他导线。(5)退出画导线命令。在绘制导线过程中,单击鼠标右键,画导线命令可解除,这时光标成为箭头形状。

2.设置导线属性

绘制导线之后,鼠标双击某一导线,可打开“导线”设置对话框,如图1-22所示,可以更改导线颜色和导线的宽度。图1-21 确定导线起点图1-22“导线”属性设置

3.放置节点

所谓线路节点是表示两交叉导线电气上相通的符号。对于没有节点的两交叉导线,系统认为这两条导线在电气上是不相通的,放置线路节点就是将两交叉导线在电气上连在一起。对于导线端点与元件引脚的连接不需要放置节点。

使用【Place】→【Junction】命令,或工具栏工具,在需要的位置单击鼠标左键即可放置节点。如在图1-16中,在连接R1、R2和C1、VT1的两条导线之间放置节点。

4.放置电源和接地

放置电源和接地符号有以下两种方法。

1)通过电源及接地符号栏放置

首先打开电源及接地符号栏,如果电源及接地符号栏没有打开,可以执行菜单命令【View】→【Toolbars】→【Power Object】,将打开如图1-23所示的电源及接地符号栏。其中前二行为电源符号,最后一行为接地符号。

利用电源及接地符号栏一次只能放置一个电源或接地符号。选取其中的一个符号后(如本例中选择接地符号),移动鼠标即可看到光标下带出一个接地符号,如图1-24所示,将其移动合适位置,单击鼠标左键即可将接地符号放置到图纸中。图1-23 电源及接地符号栏图1-24 放置接地符号

2)通过原理图工具栏放置

在原理图工具栏中单击电源或接地符号图标,光标变成“十”字形,同时出现一个浮动电源符号。将光标移动到欲放置的电源端口的位置,光标处将出现红色的“×”形标记,单击鼠标左键即可完成一个电源端口的放置。将鼠标移动到其他位置,可继续放置另一个电源端口。采用这种方法可以连续放置,完成后单击鼠标右键或按Esc键结束放置状态。

这样三极管单管放大电路就绘制完毕了,如图1-16所示。二、基本知识知识点一 电子线路CAD概述

1.电子线路CAD的版本

CAD是Computer Aided Design(计算机辅助设计)的简称,其特点是速度快,准确性高,并能极大地减轻工程技术人员的劳动强度。

电子线路CAD是CAD软件的一种,其基本含义是利用计算机来完成印制电路板的设计制作和电子线路的仿真设计等。其内容主要包括原理图的绘制,电路功能的设计、仿真和分析,印制电路板的设计和检测等。

Protel是电子线路CAD软件中的一种,它最早的版本是TANGO软件包,后来发展为Protel Dos版、Protel Windows版、Protel 98版、Protel 99SE版和Protel DXP版。随着版本的不断升级,Protel的功能越来越强大,成为我们进行电路板设计的最佳助手。

2.电子线路CAD的功能和优点

Protel DXP是Altium公司最新一代的板级电路设计系统。它具备操作简单、功能齐全、方便易学、自动化程度高等优点。它采用优化

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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