第3章原理圖庫元件設計3.1元件及元件封裝概述3.2創(chuàng)建新的元件庫3.3原理圖元件制作實例

3.1元件及元件封裝概述3.1.1元件概述

1.原理圖的組成原理圖主要由兩大部分組成：原理圖元件和元件間的連線，其他內容都是輔助部分，如標注文字等。原理圖元件代表實際的元器件，連線代表實際的物理導線。2.原理圖元件的組成原理圖元件(以后簡稱為元件)由兩大部分組成：用以標識元件功能的標識圖和元件引腳。

1)標識圖標識圖僅僅起著提示元件功能的作用，并沒有什么實質作用。實際上，沒有標識圖或者隨便繪制標識圖都不會影響原理圖的正確性。圖3.1是Protel99SE提供的一個繼電器的標識圖。

圖3.1繼電器標識圖2)引腳

引腳是元件的核心部分。元件圖中的每一根引腳都要和實際元器件的引腳對上號，而這些引腳在元件圖中的位置是不重要的。每一根引腳都包含序號和名稱等信息。引腳序號用來區(qū)分各個引腳，引腳名稱用來提示引腳功能。圖3.2為A/D轉換器TLC549的引腳圖。引腳序號是必須有的，而且不能重復，引腳名稱根據(jù)功能需要設置。圖3.2原理圖元件的引腳示例3.1.2原理圖元件的制作過程為一個實際元件繪制原理圖庫時，為了保證正確和高效，一般建議遵循以下步驟。

1.收集必要的資料所需收集的資料主要包括元件的引腳功能。這個工作一般來說困難不太大，但是某些初學者可能會感覺不知如何下手。

2.繪制元件標識圖如果是集成電路等引腳較多的元件，因為功能復雜，不可能用標識圖表達清楚，往往是畫個方框代表。如果是引腳較少的分立元件，一般盡量畫出能夠表達元件功能的標識圖，這對于電路圖的閱讀會有很大幫助。3.添加引腳并編輯引腳信息在繪制好的標識圖的合適位置添加引腳，此時的引腳信息是由Protel99SE自動設置的，往往不正確，需要手工編輯修改為合適的內容。引腳排列應遵循以下規(guī)則：

(1)電源引腳放在元件上部，地線引腳放在元件下部。

(2)輸入引腳放在元件左邊，輸出引腳放在元件右邊。

(3)功能相關的引腳靠近排列，功能不相關的引腳保持一定間隙。3.2創(chuàng)建新的元件庫3.2.1創(chuàng)建一個新的元件庫制作元件和建立元件庫是使用Protel99SE的元件庫編輯器來進行的。用戶可以創(chuàng)建一個新的元件庫作為自己使用的專用庫，把平時自己創(chuàng)建的新元件放置到這個專用庫中，供繪制原理圖時使用。執(zhí)行【File】/【New】/【SchematicLibrary】命令，就可以進入原理圖元件庫編輯器工作界面，將其命名為“myProtel.lib”，如圖3.3所示。圖3.3元件庫編輯器繪圖工具欄IEEE工具欄主工具欄設計文件管理器窗口3.2.2元件庫編輯器元件庫編輯器與原理圖設計編輯界面相似，主要由元件庫編輯管理器、主工具欄、菜單、常用工具欄、編輯區(qū)等組成。不同的是在編輯區(qū)有一個十字坐標軸，而不是網格。元件庫編輯器提供了兩個重要的工具欄，即繪制圖形工具欄和IEEE工具欄。

圖3.3是元件庫編輯器的編輯界面，整個編輯器可以分為以下幾個部分：

(1)主菜單。編輯器的主菜單主要是給設計人員提供編輯、繪圖命令，以便于創(chuàng)建一個新元件。

(2)元件編輯區(qū)(ComponentsEditorPanel)。元件編輯區(qū)主要用于創(chuàng)建一個新元件，將元件放置到工作平面上，用于更新元件庫，添加或刪除元件庫中的元件等各項操作。

(3)主工具欄(MainToolbars)。主工具欄為用戶提供了各種圖標操作方式，可以讓用戶方便、快捷地執(zhí)行命令和各項功能，如打印、存盤等操作。

(4)繪圖工具欄(PlacementTools)。元件庫編輯器提供的繪圖工具同以往所接觸到的繪圖工具是一樣的，它的作用類似于菜單命令“Place”，即在工作平面上放置各種圖元，如線段、圓弧等。(5)元件庫編輯管理器。元件庫編輯管理器主要用于對元件庫進行管理，如圖3.4所示。圖3.4元件庫編輯管理器3.2.3繪圖工具的使用與第2章介紹的原理圖繪制一樣，制作元件也可以用繪圖工具來進行。常用的繪圖工具包括一般繪圖工具和IEEE工具。

1.一般繪圖工具欄圖3.5為元件庫編輯器中的繪圖工具欄，通過【Place】菜單命令也可以找到繪圖工具欄上各個按鈕所對應的選項。繪圖工具欄的打開與關閉可以通過執(zhí)行菜單命令【View】/【Toolbars】/【DrawingToolbar】來實現(xiàn)。圖3.5繪圖工具欄表3.1繪圖工具欄的按鈕及其功能2.?IEEE工具欄圖3.6為元件庫編輯器中的IEEE工具欄，IEEE工具欄上的命令也對應【Place】菜單上【IEEESymbols】子菜單的各命令。IEEE工具欄的打開與關閉可以通過執(zhí)行菜單命令【View】/【Toolbars】/【IEEEToolbar】來實現(xiàn)。圖3.6IEEE工具欄表3.2IEEE工具欄的按鈕及其功能3.3原理圖元件制作實例3.3.1制作模擬元件

1.制作穩(wěn)壓二極管制作穩(wěn)壓二極管的操作步驟如下：

(1)在項目管理器面板中雙擊“myProtel.lib”文件，準備添加元件。(2)執(zhí)行菜單命令【Tools】/【NewComponent】，彈出如圖3.7所示的對話框。輸入新元件名稱“DZENER”，然后單擊按鈕，這時庫里面會出現(xiàn)一個名為“DZENER”的空元件，如圖3.8所示。

圖3.7設置元件名

圖3.8庫中顯示空元件名

(3)用鼠標單擊繪圖工具欄中的按鈕，開始繪制線條，這時候鼠標變成十字形。在靠近基準位置的地方繪制出穩(wěn)壓二極管的外形，如圖3.9所示(圖中十字線為基準位置)。在繪制線條的過程中，如果發(fā)現(xiàn)不能繪制斜線，可以在畫線的同時(不釋放鼠標)按一下或者多下空格鍵切換畫線模式。圖3.9穩(wěn)壓二極管的外形(4)修改線寬。用鼠標雙擊剛繪制好的外形連線，彈出線條的屬性對話框，如圖3.10所示。

(5)在繪圖工具欄中用鼠標單擊按鈕，為穩(wěn)壓管添加引腳。穩(wěn)壓二極管有兩根引腳，剛添加的引腳如圖3.11所示。圖3.10線條的屬性對話框圖3.11添加引腳(6)編輯引腳屬性。雙擊某一引腳，彈出如圖6.20所示的修改引腳屬性對話框。對話框中“Number”表示引腳標號，“Name”表示引腳名稱。位置坐標“X/Y-

Location”、旋轉角度“Orientation”、顏色“Color”和隱藏“Hidden”等引腳屬性。圖3.12修改引腳屬性對話框(7)在繪圖工具欄中用鼠標單擊按鈕，根據(jù)光標提示依次選中穩(wěn)壓管三角形的三個端點，如圖3.14所示。單擊鼠標右鍵后，完成放置填充區(qū)工作。然后雙擊剛放置的填充區(qū)，在彈出如圖3.15所示的對話框中選擇適當?shù)念伾D3.13引腳修改之后的穩(wěn)壓二極管圖3.14選擇填充范圍圖3.15填充區(qū)顏色設置至此，穩(wěn)壓二極管的原理圖元件已經制作完畢，如圖3.16所示。圖3.16制作完成后的穩(wěn)壓二極管2.制作變壓器元件制作變壓器元件的操作步驟如下：

(1)同制作穩(wěn)壓二極管一樣，執(zhí)行菜單命令【Tools】/【NewComponent】，新建一個名稱為“TRANS7”的元件。

(2)繪制線圈中的半圓。用鼠標單擊繪圖工具欄中的按鈕，用鼠標左鍵依次選擇弧的圓心、X方向半徑、Y方向半徑、圓弧起點和圓弧終點(沿順時針方向)。

(3)制作出變壓器的標識圖，如圖3.17所示。

(4)添加引腳。在標識圖的適當位置添加引腳，并隱藏引腳名稱，如圖3.18所示。圖3.17變壓器的標識圖

圖3.18添加引腳(5)添加同名端。變壓器的同名端需要添加一個小圓點，IEEE符號工具箱中用鼠標單擊(Dot)按鈕，開始放置小圓圈，然后雙擊小圓圈，在屬性對話框里將小圓圈的尺寸設置為“4”、線寬設置為“Medium”，顏色設置為黑色。至此，變壓器原理圖元件制作完成，如圖3.20所示。

圖3.20變壓器元件圖3.3.2制作集成電路集成電路的制作與模擬分立器件不同，集成電路引腳比較多，需要對每個引腳的功能進行名稱表達，而且引腳位置可以不固定，可根據(jù)原理圖連線的需要隨意放置。下面以高速D/A轉換器TLC7528為例，介紹集成電路的制作過程。

(1)新建一個名為“TLC7528”的元件。

(2)繪制出如圖3.21所示的元件標識圖。用鼠標單擊繪圖工具欄中的按鈕，放置一個代表集成電路標識圖的方框。圖3.21集成電路標識圖圖3.22添加引腳(3)為TLC7528添加引腳，如圖3.22所示。TLC7528有20根引腳，要正確設置每根引腳的功能名稱和序號，千萬不能出錯，否則將來畫的原理圖和PCB都是錯的，會造成不必要的損失。雙擊某根引腳，彈出對話框，在對話框中可進行引腳屬性設置。引腳屬性設置時注意以下技巧：①在設置引腳名稱時，只要在字母后面加“\”，系統(tǒng)在名稱上面就自動添加橫線。如果要在多個字母上面加橫線，需要在其中每個字母后面加“\”，如圖3.23所示。圖3.23引腳名稱上加橫線②在設置引腳名稱時，只要在【pin】屬性對話框中將【Dot】前面的復選框選上，就會在引腳根部加上小圓圈，如圖3.24所示。在電路中，加小圓圈一般表示低電平有效。圖3.24引腳上加圓圈③在設置引腳名稱時，只要在【Pin】對話框中將【clk】前面的復選框選上，就會在引腳根部加上時鐘標記，如圖3.25所示。圖3.25引腳上加時鐘標記④在放置許多電氣屬性基本相同的引腳(如D0～D7)時，可使用陣列粘貼(按鈕)功能。使用它可以一次繪制出多個電氣屬性相同的引腳。

(4)移動引腳至集成電路標識圖上。習慣上把數(shù)據(jù)總線“D0～D7”按順序排列在一起。

(5)調整標識圖中的方框大小。至此，集成電路TLC7528制作完畢，如圖3.26所示。圖3.26TLC7528集成電路3.3.3制作電氣圖形符號電氣圖形符號與分立元件和集成電路