應用電子技術專業(yè)《電子CAD》教學設計重慶工業(yè)職業(yè)技術學院二○○九年五月一、概述1、教學設計思路本課程是在廣泛行業(yè)調研的基礎上，與應用電子技術的行業(yè)專家、本院應用電子技術專業(yè)的骨干教師一起，通過對畢業(yè)生工作崗位進行分析，確定典型工作任務，根據完成典型工作任務所需知識、技能重組課程內容，以實際電子線路為載體，后續(xù)課程的應用案例、企業(yè)真實電子產品的電路分析與制作為教學項目，課程內容和教學安排充分體現能力進階，從簡單到復雜、從PROTEL99SE軟件到PROTELDXP軟件，從功能單一的計算機輔助設計到綜合電子電路板的分析與制作，由10個學習項目組成。以項目為驅動、行動為導向，按理實一體化的方式進行教學實施，最終培養(yǎng)學生完成工作任務所需的工作能力。2、課程組成框圖二、單元教學設計每個學習單元就是一類學習項目，在每個項目驅動下，通過完成項目下的任務（包含基本知識的學習和基本技能的訓練），最終達到學習目的。學習項目的教學實施：首先從項目要求開始，明確要完成的任務，指導學生收集完成任務的相關技術資料，學習新知識和技能；根據收集的相關信息知識等，教師對應用軟件的使用及要求做演示；在課內學生在教師指導下進行電子線路計算機輔助設計的項目學習，再引導學生進行知識擴展及延伸，指導學生進行課外設計，最后完成該項目的學習。每個學習項目的內容、學時、知識和技能要求如下表：學習項目工作任務內容學時專業(yè)知識專業(yè)技能單元1原理圖設計40學習項目1整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計161.Protel99SE中英文版軟件安裝。2.Protel99SE的基本操作方法。3.進行整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計。1.知道查閱半導體元件信息的方法。2.電子元器件識別、測試的技能。3.萬用表、示波器正確使用技能。4.具有選用和應用電子元器件的技能。5.熟悉Protel99SE的基本操作。6.能夠進行圖樣設置及信息輸入。學習項目2振蕩器和積分器原理圖設計81.進行電氣檢查、根據電氣檢查報告修訂電路、生成網絡表及材料清單。2.振蕩器和積分器原理圖設計。3.手工創(chuàng)建元件1.查閱半導體元件信息的技能。2.電子元器件識別、測試的技能。3.萬用表、示波器正確使用技能。4.知道原理圖設計步驟。5.具備電氣檢查并修訂電路技能。6.能輸出網絡表和材料清單。7.能夠手工創(chuàng)建元件。學習項目3多頻彩顯電路層次圖設計161.根據功能塊劃分進行上層方塊電路設計。2.進行下層原理圖設計。3.將原理圖復制粘貼到Word文檔中。1.具備電路功能分析的技能。2.能夠進行方塊電路圖繪制。3.學會Protel99SE的層次原理圖設計方法。4.能夠將原理圖復制粘貼到Word文檔中。單元2電路仿真設計18學習項目4差動放大電路仿真設計61.仿真庫的添加方法。2.選擇仿真元件及元件屬性設置。3.仿真設置。4.運行仿真。5.差動放大電路仿真設計。1.查閱半導體元件信息的技能。2.萬用表、示波器正確使用技能，并能識別、測試電子元器件。3.具有選用、應用電子元器件及封裝的技能。4.能夠進行差動放大電路的仿真設計。學習項目5整流濾波電路穩(wěn)壓電路仿真設計41.付里葉分析、交流小信號分析、直流分析、蒙特卡羅直流分析、掃描參數分析等仿真分析方法。2.整流濾波電路電路仿真設計。1.查閱半導體元件信息的技能。2.能夠識別、測試電子元器件。3.具有選用和應用電子仿真元器件的技能。4.能夠完成整流濾波電路電路仿真設計。。5.能夠進行各種仿真分析。學習項目6振蕩器和積分器電路仿真設計與制作81.振蕩器和積分器電路仿真設計。2.仿真分析。3.振蕩器和積分器電路仿真電路制作。4.制作電路測試分析。1.查閱半導體元件信息的技能。2.萬用表、示波器正確使用技能，并能識別、測試電子元器件。3.具有選用和應用電子仿真元器件的技能。4.能夠進行振蕩器和積分器電路仿真設計。5.學會振蕩器和積分器電路仿真電路制作并進行參數測試與分析。單元3PCB印制電路板設計及DXP44學習項目7電平轉換電路單面印制電路板設計與制作121.印制電路板的設計流程。2.添加庫封裝、選擇元件封裝。3.規(guī)劃電路板。4.利用同步器裝入網絡表和元件。5.自動布局、手工調整、自動布線。6.電平轉換電路單面印制電路板設計與制作。1.查閱半導體元件信息的技能。2.萬用表、示波器正確使用技能，并能識別、測試電子元器件。3.具有選用、應用電子元器件及封裝的技能。4.具有焊接技能。5.知道印制電路板的設計流程。6.能夠規(guī)劃電路板。7.具有電平轉換電路印制電路板的設計技能。8.能夠進行單面板制作。學習項目8CPU時鐘電路雙面印制電路板設計與制作121.PCB規(guī)則設置方法。2.利用同步器裝入網絡表和元件。3.能夠進行自動布局、手工調整、自動布線。4.添加輸入輸出接口、加寬電源/接地線。5.進行CPU時鐘電路雙面印制電路板設計與制作。6.輸出PCB報表文件。1.查閱半導體元件信息的技能。2.萬用表、示波器正確使用技能，并能識別、測試電子元器件。3.具有選用、應用電子元器件及封裝的技能。4.具有焊接技能。5.能夠PCB規(guī)則設置。6.學會利用同步器裝入網絡表和元件的方法。7.具有CPU時鐘電路雙面印制電路板設計技能。8.學會輸出PCB報表文件。9.能夠進行雙面板制作。學習項目9兩級運算放大電路原理圖設計101.ProtelDXP界面及工具欄。2.二級運算放大電路DXP原理圖設計。3.二級運算放大電路DXP層次圖設計。1.查閱半導體元件信息的技能。2.萬用表、示波器正確使用技能，并能識別、測試電子元器件。3.具有選用和應用電子元器件的技能。4.學會ProtelDXP的原理圖設計方法。5.知道ProtelDXP層次圖設計方法。學習項目10555非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器PCB設計101.555非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器原理圖設計。2.添加元件的封裝的方法。3.用ProtelDXP軟件規(guī)劃電路板。4.ProtelDXP規(guī)則設置。5.進行555非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器PCB設計。6.PCB板的設計技巧。1.查閱半導體元件信息的技能。2.萬用表、示波器正確使用技能，并能識別、測試電子元器件。3.具有選用、應用電子元器件及封裝的技能。4.掌握555非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器PCB設計方法。5.學會PCB板的設計技巧。三、教學方案設計學習項目1整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計教學任務1.1課程的性質和任務及基本要求，軟件的安裝及運行環(huán)境。教學目標明確課程的教學任務及基本要求，軟件的安裝及運行環(huán)境。教學重點知道項目任務及要求，明確學習方法。能夠安裝中英版軟件，熟悉軟件的運行環(huán)境。教學難點課程要求，軟件安裝，軟件的運行環(huán)境。教學學時4學時（其中實際操作1.5學時）教學方法講授法、演示法、討論法。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務1.1：課程的性質和任務及基本要求，軟件的安裝1.項目描述Protel99SE應用軟件是計算機輔助設計中的常用軟件，它功能強大、操作簡便、安裝方便，是電子應用專業(yè)的核心技能課程。整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計包含了軟件安裝、軟件基本操作、元件庫的建立、元件選擇及圖樣設置等諸多內容，是電子CAD技能的基礎訓練。2．工作任務及要求知道課程的性質和任務，能夠進行Protel99SE應用軟件中英文版的安裝，認識運行環(huán)境和工具欄。3.專業(yè)知識和教學方法3.1相關知識①Protel99SE的主要功能模塊a.電路設計部分主要功能模塊有AdvancedSCH99原理圖設計模塊，AdvancedPCB99印制電路板設計模塊AdvancedRoute99網格布線模塊b.電路仿真與PLD設計部分AdvancedPLD99可編程邏輯器件設計模塊AdvancedSIM99電路仿真模塊AdvancedIntegrity99是高級信號完整性分析模塊②Protel99SE的主要特點a.集成設計管理系統(tǒng)b.方便靈活的編輯功能c.功能強大的自動化設計d.完善的庫管理功能e.良好的開放性③Protel99SE的運行環(huán)境a.軟件環(huán)境b.硬件環(huán)境3.2Protel99SE的安裝步驟如下：①進入Windows操作系統(tǒng)，接著運行Protel99的“setup.exe”安裝程序。②建議用戶關掉所有其他Windows應用程序在進行下一步。一切準備好后單擊Next鍵按鈕，這時將會出現[setupOptions]對話框。③該對話框讓用戶選擇Protel99SE的安裝方式④選擇所有組件，單擊Next>按鈕⑤選擇安裝路徑⑥選擇程序圖標文件夾，決定快捷方式在開始菜單中的位置（⑦完成上述安裝設置后，再單擊Next>按鈕就可以開始在硬盤上安裝了。⑧完成上述安裝設置后，再單擊Next>按鈕就可以開始在硬盤上安裝了。⑨安裝過程可能需要幾分鐘，安裝結束后彈出[Setupwassccessful]對話框⑩重新啟動計算機以使系統(tǒng)文件生效，關閉所有的應用程序，然后單擊Finish按鈕，這時系統(tǒng)將自動重啟。如果不想立即重啟計算機，單擊Cancel按鈕退出安裝，但這樣將不能使用，直到重新啟動計算機為止。3.3安裝中文版①安裝中文菜單將附帶光盤中的client99se.rcs復制到windows根目錄中。（說明：在復制中文菜單前，先啟動一次Protel99se，關閉后將windows根目錄中的client99se.rcs英文菜單保存起來。）②安裝PCB漢字模塊將附帶光盤中pcb-hz目錄的全部文件復制到DesignExplorer99se根目錄中，注意檢查一下hanzi.lgs和Font.DDB文件的屬性，將其只讀選項去掉。③安裝國標碼、庫將附帶光盤中的gb4728.ddb復制到DesignExplorer99se/library/SCH目錄中，并將其屬性中的只讀去掉。將附帶光盤中的GuobiaoTemplate.ddb（國標模板）復制到DesignExplorer99se根目錄中，并將其屬性中的只讀去掉。漢化完成。3.4Protel99SE運行環(huán)境①Protel99SE操作環(huán)境a..啟動Protel99SEb.進入Protel99SE②Protel99SE菜單欄File菜單b.View菜單c.Help菜單③工具欄a.“SchematicTools”工具欄（也稱“MainTools”工具欄）b.“WiringTools”連線工具欄c.“DrawingTools”畫圖工具欄d.“PowerObjects”電源工具欄e,“DigitalObjects”數字器件工具欄f.“SimulationSources”模擬信號源工具欄3.5教學方法建議可先用演示法進行軟件安裝講解，采用講授法講授課程性質、特點、任務和基本要求，用討論法進行運行環(huán)境、工具欄和基本操作的教學。課后強化掌握軟件安裝方法、了解軟件基本功能、熟悉運行環(huán)境。學習項目1整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計教學任務1.2Protel99SE的基本操作和圖樣設置教學目標掌握Protel99SE基本操作和圖樣設置教學重點項目任務及要求：能進行數據庫操作和文件操作、可以進行圖樣設置。教學難點圖樣設置。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法問題引導教學，互動教學，多媒體講授，演示教學。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務1.2：Protel99SE的基本操作1.任務引入原理圖設計需要的工作界面、操作工具、操作方法等。2．工作任務及要求認識原理圖設計的工作界面和菜單命令，能夠進行數據庫和文件操作，進行圖樣設置。3.專業(yè)知識和教學方法3.1數據庫操作和文件操作①設計數據庫管理環(huán)境當打開設計數據庫后，最明顯的變化是在窗口右邊，原本灰色的區(qū)域里出現了一個設計數據庫窗口。該圖標的功能是打開該設計數據庫文檔所處的文件夾，把所編輯的電路圖、電路板、網絡表等，全部放置在該文件夾中，以方便管理。File菜單中增加了不少命令:a.New建立新文件。b.NewDesign建立新的設計數據庫。c.Open該命令的功能是打開文件。d.Close該命令的功能是關閉目前正在編輯的文件。e.CloseDesign該命令的功能是關閉正在編輯的設計數據庫文件，該命令與按窗口右上角的按鈕功能一樣。f.Export該命令的功能是將指定的文件輸出到其他類型文件。g.SaveAll保存所有打開的文件。h.Import輸入文件。i.ImportProject將指定的數據庫文件輸入到目前所編輯的設計數據庫中。j.LinkDocument建立文件間的鏈接關系。k.Properties顯示所選取文件的屬性。l.Exit退出Protel99SE。②創(chuàng)建一個新的設計文件③打開數據庫文件夾④啟動原理圖編輯器⑤啟動印制電路板編輯器⑥啟動其他編輯器⑦不同編輯器之間的切換3.2圖樣設置首先建立一個原理圖文件，執(zhí)行菜單命令designoptions打開圖紙屬性對話框sheepoptions標簽，如圖所示。①執(zhí)行菜單命令design/options,打開屬性對話框；②設置圖紙尺寸(standardstyle)；③設定圖紙方向(options)；④設置圖紙標題欄(TitleBlock)；⑤設置顯示標題欄(TitleBlock)；⑥設置顯示參考邊框(showreferencezones)；⑦設置顯示圖紙邊框(showborder)；⑧設置圖紙模板圖形(showtemplategraphics)；⑨設置圖紙邊框顏色(bordercolor)；⑩設置工作區(qū)的顏色(sheetcolor)；?設置圖紙刪格(grids)；?設置自動尋找電器節(jié)點(electricalgrid)；?更改系統(tǒng)字體(changesystemfont)；?自定義圖紙格式(usecustomstyle)。organiaztion標簽(輸入圖紙相關信息)如圖所示。?organization，公司或單位；?address，地址；?sheet，設置編號no,原理圖數量total；?document，包括標題title，編號no,版本號信息。利用繪圖工具欄中的輸入文字，雙擊圖標并能編輯字體大小、類型和顏色。3.3教學方法建議用問題引導法引入原理圖設計應該需要的工作界面，還需要根據電路圖的大小調整合適的圖紙、填寫相關信息。用多媒體進行演示教學，通過教學互動加深基本操作方法的印象。課后強化掌握基本操作訓練和圖樣設置。學習項目1整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計教學任務1.3整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計教學目標完成整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計教學重點項目任務及要求：能進行元件庫的添加、元件屬性設置、繪制原理圖、進行圖樣設置、信息輸入。教學難點原理圖繪制。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法項目驅動法、問題引導法，互動教學，演示教學、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案教學任務1.3：整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計1.任務引入整流濾波穩(wěn)壓電路功能、原理圖設計步驟、需要的操作工具及方法等。2．工作任務及要求知道整流濾波穩(wěn)壓電路功能和原理圖設計步驟，完成元件庫的添加，設置元件屬性、連接電路。圖樣設置、信息輸入。3.專業(yè)知識和教學方法3.1整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計①整流濾波穩(wěn)壓電路功能整流濾波電路穩(wěn)壓電路是通過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)將交流電變?yōu)橹绷麟姷碾娐?，在電子工程中應用非常廣泛。②添加元件庫在放置元件之前必須找到各個元件所在的元件庫，并將其裝入原理圖管理瀏覽器中。該設計需添加MiscellaneousDevices.Sch和Sim.Sch兩個元件庫。③選擇元件并設置其屬性選擇電阻R1,R2，電解電容C1,C2,二極管1N4007、三極管2N2222A、穩(wěn)壓二極管1N4736、變壓器10T01、正弦交流電源VSIN均屬于Sim.ddb庫文件中的元件。按照圖設置參數。④原理圖的設計步驟a.元件庫裝入，把需要使用的元件庫裝入設計系統(tǒng)中，以便查找；b.放置元件，將選定的元件放置到工作平面上，并且對元件的參數進行設置；c.電路圖布線，用protel所提供的工具和命令，將工作平面上的元件用導線和網絡標號連接起來，使之具有電氣連接關系；d.設置電路圖紙參數及相關信息，如設置圖紙的格式，方向，尺寸等；e.保存和打印輸出。3.2教學方法建議利用已學過的電子技術知識用問題引導法知道電路功能、需要的元器件。用項目驅動法教授原理圖設計步驟、元件庫的添加和元件的選取。演示教學法講解元件屬性設置?；雍椭v練結合進行操作訓練。課后強化掌握原理圖設計步驟。學習項目1整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖設計教學任務1.4任務拓展教學目標元件修訂編輯。原理圖設計項目訓練。教學重點項目任務及要求：掌握元件元件修訂編輯，鞏固原理圖設計方法。教學難點元件修訂編輯。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法問題引導法，多媒體講授，演示教學、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務1.4：任務拓展1.任務引入原理圖需設計中的實際元件與庫中元件有差異需要修訂。2．工作任務及要求對原理圖和元件庫中元件有差異的元件進行修訂編輯。教學原理圖項目訓練。3.專業(yè)知識和教學方法3.1元件的修訂編輯①首先打開原理圖編輯器后添加MaximMiscellaneous.Sch元件庫,然后選擇元件MAX232ACPE(16),點擊瀏覽器中的編輯按鈕Edit，進入庫元件編輯區(qū).②使用Lib庫中的繪圖工具欄中的按鈕,雙擊出現引腳對話框。Name名稱；Number管腳號；如果管腳帶圈，可將Dot項打√。編輯好的新元件如圖所示。3.2項目訓練訓練目的：熟悉原理圖設計流程和基本操作方法，圖樣設置合理，學習文檔管理及元件庫的添加，正確編輯元件屬性，連線正確，放置地線節(jié)點，標題欄和信息填寫正確。①互補推挽改善電路原理圖設計設計要求：圖紙垂直放置，元件字體為宋體五號字，標題攔字體為楷體小四號字，顏色為63號②運算放大器原理圖設計設計要求：圖紙水平放置，圖紙大小600*500，元件字體為Verdana，12號字，標題攔字體為幼圓粗斜體小四號字，顏色為227號。3.2教學指導建議通過實際電子電路用問題引導法找出與元件庫中元件有差異的元件提出元件修訂編輯的重要性。用多媒體講授、演示教學進行元件修訂編輯的講解，學生進行同步講練結合的操作訓練。課后強化掌握元件修訂方法。學習項目2振蕩器和積分器原理圖設計教學任務2.1振蕩器和積分器原理圖設計、電氣檢查、生成網絡表及材料清單輸出。教學目標完成振蕩器和積分器原理圖設計、能夠進行電氣檢查、生成網絡表及材料清單輸出。教學重點選擇元件庫及元件、完成振蕩器和積分器原理圖設計、能夠進行電氣檢查、生成網絡表及材料清單輸出。教學難點電氣檢查及電路修訂。教學學時4學時（其中實際操作1.5學時）教學方法項目驅動法、講授法、演示法、討論法、行為引導法。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務2.1：振蕩器和積分器原理圖設計1.項目描述振蕩器和積分器原理圖設計包含原理圖設計的步驟和方法，重點講述了電氣檢查方法和電路修訂的技巧。講述材料清單的作用和產生方法。并對手工創(chuàng)建元件、放置端口、畫總線等操作進行了講解。2．工作任務及要求元件庫的添加、元件選取及設置、振蕩器和積分器原理圖繪制，圖樣設置，電氣檢查和電路修訂，生成網絡表及材料清單。3.專業(yè)知識和教學方法3.1振蕩器和積分器原理圖設計①振蕩器和積分器原理圖的功能振蕩器和積分器電路是運用“555”定時器作為振蕩器產生方波信號，再利用“OP07”運算放大器作為積分電路將方波信號轉變?yōu)殇忼X波。②振蕩器和積分器原理圖設計步驟a.裝入元件庫b.選擇元件：用瀏覽器中的按鈕查找元件比較快捷。c.連接電路、放置電源和地線d.自定義圖紙大小e.輸入圖紙信息3.2電氣檢查①設置電氣檢查檢查規(guī)則②根據電氣檢查報告修訂電路原理圖3.3生成網絡表①生成網絡表②生成Protel2網絡表3.4輸出材料清單①打開已經繪制好的原理圖中，對每個元件選擇好合適的封裝型號。②選擇“Reports”(報告)菜單，下拉菜單選擇“BillofMaterial”(材料清單)選項。③出現生成材料清單表文件引導程序“BomWizard”對話框，一次次點擊“Next”按鈕進入下一步操作，最后輸出材料清單。3.2教學方法建議用項目驅動法講解設計步驟及方法，用教授法和演示法教授電氣檢查及修訂電路的方法。行為引導法讓學生學習網絡表和材料清單的生成方法。討論法教授電源和地線的放置。課后強化掌握網絡表、材料清單生成方法，掌握電氣檢查和電路修訂方法。學習項目2振蕩器和積分器原理圖設計教學任務2.2任務拓展教學目標手工創(chuàng)建元件、放置端口、繪制總線。教學重點掌握手工創(chuàng)建元件的方法、能夠放置端口、繪制總線。教學難點手工創(chuàng)建元件。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法問題引導法、討論法、講授法、演示法。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務2.2：任務拓展1.任務引入原理圖需設計中的實際元件與庫中元件沒有，需要手工創(chuàng)建。另外原理圖繪制好后還需要放置輸入輸出端口。比較復雜的集成電路還需要繪制總線。2．工作任務及要求學會手工創(chuàng)建元件的方法，能夠放置端口、繪制總線。3.專業(yè)知識和教學方法3.1手工創(chuàng)建元件①打開原理圖元件庫編輯器。②手工創(chuàng)建元件。a.用元件庫繪圖工具欄中的畫方塊工具首先畫出大小合適的矩形圖形b.用繪圖工具欄中的工具畫出元件引腳，圖2.29按Tab鍵出現Pin對話框輸入相應的信息實現。注意：Nane欄填引腳名稱、Number欄填引腳號，字母中有左斜線的使用鍵盤上的左劃線、字母上有橫線的使用鍵盤上的右劃線，引腳有圈的應在Dot欄打“√”。c.用繪圖工具欄中的工具輸入元件需要的文件名。3.2放置端口①執(zhí)行制作電路的I/O端口命令：單擊wiringtools里的按鈕；利用快捷鍵P/R；菜單命令Place/port；②放置I/O端口；③設置電路I/O端口的屬性，Name名稱，設置為RXD；StyleI/O口外形，Output，輸出端口型；Input，輸入端口型；Bidirectional，雙向型；Aignment，（I/O端口形式）；Center，居中；Left，左對齊；Right，右對齊。3.3繪制總線①用導線延長引腳，便于添加網絡標號。②執(zhí)行放置網絡標號的命令③放置網絡標號④執(zhí)行畫總線的命令。共三種方法：單擊工具欄wiringtools中的按鈕；快捷鍵P/B；菜單命令Place/bus；⑤執(zhí)行畫總線分支的命令。共三種方法：單擊工具欄wiringtools中的按鈕；快捷鍵P/U；菜單命令Place/busentry；3.3教學方法建議庫中有的元件與實際需要的元件有差異，采用問題引導法和討論法講解手工創(chuàng)建元件的技巧。采用講授法和演示法講授放置端口、繪制總線的方法。課后強化掌握手工創(chuàng)建元件、放置端口、繪制總線的方法。學習項目3多頻彩顯電路層次圖設計教學任務3.1多頻彩顯電路層次圖設計教學目標層次圖方塊圖繪制、完成多頻彩顯電路層次圖設計。教學重點掌握層次圖方塊圖繪制方法、完成多頻彩顯電路層次圖設計。教學難點層次圖方塊圖繪制方法。教學學時6學時（其中實際操作3學時）教學方法項目驅動法、問題引人法、講授法、演示法、討論法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務3.1：多頻彩顯電路層次圖設計1.項目描述主要針對電子生產流水線的焊接、組裝和檢查等工具設置層次圖原理圖設計。內容包括層次圖的方塊圖設計、下層原理圖繪制等。充分體現原理圖設計的綜合技能。2．工作任務及要求繪制層次方塊圖，編輯名稱，放置端口、進行方塊圖的連接。繪制下層原理圖。電氣檢查并修訂電路，生成網絡表和材料清單。3.專業(yè)知識和教學方法3.1多頻彩顯電路層次圖設計①層次原理圖的設計步驟a.打開原理圖設計編輯器；b.繪制方塊電路；c.放置方塊電路端口；d.連接各方塊電路；e.由方塊電路符號產生新原理圖文件；f.繪制下方原理圖；g.進行電氣檢查，并根據電氣檢查報告修訂電路；h.生成網絡表；i.輸出材料清單；j.保存和打印輸出②進入原理圖編輯狀態(tài)a.進入菜單EditNew創(chuàng)建一個原理圖文檔工作平面。b.激活連線工具欄。③繪制方塊電路a.用鼠標左鍵單擊連線工具欄中的按鈕，畫出大小合適的方塊b.雙擊方塊處，彈出“SheetSymbol”對話框，在此對話框中可以對方塊電路的名稱、文件名以及方塊電路的大小、顏色、邊框等進行設置，然后點“OK”確認。c.將光標移動到相應位置后單擊鼠標左鍵，確定方塊電路的左上角位置；然后拖動鼠標，移動到合適的位置，再次單擊鼠標左鍵，確定方塊電路的右下角位置，并命名。d.如果對方塊電路的名稱文字標注不滿意，可以用鼠標雙擊文字標注處，彈出“SheetSymbolFileName”對話框，可以改變文字的內容、位置、方向和顏色等。e.完成一個方塊電路的繪制后，再重復繪制其他方塊電路。④放置方塊電路端口a.用鼠標左鍵單擊連線工具欄中的按鈕。b.執(zhí)行上述命令后，光標變成十字形，將光標移到方塊電路的邊緣附近，單擊鼠標左鍵，按Tab鍵可以進入“SheetEntry”對話框。對方塊電路端口的名稱、類型、顏色和位置進行設定。方塊電路繪制好后，需要在繪制好的方塊電路上加上相應的端口。⑤連接各方塊電路⑥繪制下層原理圖用已學過的一般原理圖設計方法繪制各個下層原理圖。.3.2電氣檢查對所有原理圖進行電氣檢查，并根據電氣檢查報告修訂原理圖。3.3生成網絡表和材料清單生成各原理圖的網絡表、輸出材料清單。3.4教學方法建議問題引人法講述層次原理圖設計的必要性。用項目驅動法講解設計步驟，用講授法及演示法講解方塊圖繪制方法。用討論法、講練結合進行下層圖設計、檢查及報表文件輸出。課后強化掌握層次原理圖設計方法。學習項目3多頻彩顯電路層次圖設計教學任務3.2蘋果機電源部分層次原理圖課程設計教學目標蘋果機電源部分層次原理圖課程設計教學重點鞏固層次原理圖繪制方法。教學難點層次原理圖功能塊劃分、方塊圖繪制、手工創(chuàng)建元件。教學學時6學時（其中實際操作4學時）教學方法問題引導法、案例教學法、討論法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案教學任務3.2：蘋果機電源部分層次原理圖課程設計1、任務要求掌握層次原理圖設計流程和基本操作方法，正確繪制方塊電路原理圖。正確選擇元件，正確編輯元件屬性，連線正確，放置地線、端口和節(jié)點，標題欄和信息填寫正確。對各原理圖進行電氣檢查并修訂電路、生成網絡表、輸出材料清單。2、任務實施蘋果機電源部分原理圖：①根據電路功能塊劃分為2個方塊電路并繪制方塊電路圖。②手工創(chuàng)建元件。③繪制下層原理圖。④進行電氣檢查和電路修訂。⑤輸出下層圖的材料清單。3.教學指導建議用問題引入法和案例教學法指導學生設計，用討論法手工創(chuàng)建元件、講練結合完成設計。課后強化層次圖設計方法。學習項目3多頻彩顯電路層次圖設計教學任務3.3將原理圖轉換成Word文檔形式教學目標將原理圖轉換成Word文檔形式教學重點圖樣的調整、Word文檔的選擇與調整。教學難點圖樣的調整。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法演示法、討論法、講練結合法。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務3.3：將原理圖轉換成Word文檔形式1、任務要求將繪制好的原理圖轉換成Word文檔形式，便于以后的作為文字文檔的插圖。2、任務實施現有一繪制好的原理圖,如圖所示。①點擊原理圖文檔中菜單Design（設計）Options（選項），出現“DocumentOptions”對話框。②將標題欄和柵格選項前的“√”去掉，此時原理圖的DocumentOption對話框如圖所示。③點擊菜單Edit（編輯）Select（選擇）All（全部），將繪制好的電路全部選中，按左鍵移動至圖紙的左下角。去掉原來標題欄上編輯的文字。再打開“DocumentOptions”對話框，在（自定義）選項前打“√”，將圖紙寬和高設置與電路圖一樣大?。ㄗ詈靡哉诺孟码娐窞橐耍鐖D所示。④點擊菜單Edit（編輯）Copy（復制）命令，用鼠標左鍵單擊一下電路圖，然后打開一個新建的Word文檔，把圖粘貼到Word文檔中。這時應將文檔頁面設置中的頁邊距：上、下、左、右均設置為1厘米（以使得電路圖能夠最大化）。如果電路圖為水平放置、則應將頁面設置方向設置為橫向，否則設置為縱向。在Word文檔中前面還應輸入電路名稱等文字。最后在Word文檔中選擇“視圖工具欄圖片”菜單命令，將圖紙顏色變?yōu)楹诎自O置。圖紙轉換后的效果a課后強化將原理圖轉換成Word文檔形式、層次圖課程設計學習項目4差動放大電路仿真設計教學任務4.1差動放大電路仿真設計教學目標仿真設計流程、完成差動放大電路仿真設計。教學重點熟悉仿真設計流程、掌握差動放大電路仿真電路繪制、仿真設置、仿真運行設計方法。教學難點仿真設置、仿真運行。教學學時6學時（其中實際操作3學時）教學方法項目驅動法、問題引人法、仿真教學法、講授法、演示法、討論法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案教學任務4.1：差動放大電路仿真設計1.項目描述仿真是在電路設計與制作中高效、低成本的極佳方式。通過對差動放大電路仿真設計，了解仿真設計流程、驗證設計效果、提高設計效率。2．工作任務及要求知道仿真設計步驟，添加仿真庫，選擇仿真元件，進行仿真設置，完成差動放大電路仿真設計。3.專業(yè)知識和教學方法3.1差動放大電路仿真設計①電路仿真設計步驟a.打開原理圖設計編輯器；b.添加仿真器件數據庫；c.選擇仿真元件、編輯屬性；d.連接電路；e.添加合適的激勵源；f放置地線、輸入輸出端口和觀察點；g對原理圖進行ERC檢查；h.進行仿真設置；i運行仿真；j.分析仿真結果。②差動放大電路的功能差動放大電路一般是作為多級放大器的前置級，它具有抑制共模信號、放大差模信號的特點，在多級放大電路中有著重要的作用。③差動放大電路仿真設計a.打開原理圖設計編輯器。b.添加仿真器件數據庫。先將已有的元件庫刪除，然后在原理圖編輯器中進行庫SimulationSymbols.lib的添加。c.按照圖選擇仿真元件，并進行元件的屬性設置。3個2N2222A型三極管、2個1N914型二極管、7個仿真固定電阻（2個50Ω、2個7.75K、1個2.5K、1個3.2K、1個1.5K）、1個SUBV。d.連接電路。注意電路節(jié)點的放置。e.添加激勵源應在畫好的電路中添加2個+12V直流電壓源VSRC、1個正弦交流電壓源VSIN（20mV,1000Hz）。注意在設置正弦交流電壓源時除在欄填寫電壓大小20mV，還需單擊“Part”對話框上的按鈕，在彈出的對話框中填寫電壓和頻率值。f.放置電源、地線和觀察點g.對電路進行電氣檢查h.進行仿真設置i.運行仿真j.分析仿真結果3.2教學方法建議用問題引人法闡述仿真的意義和作用，用項目驅動法講解設計步驟，用講授法和演示法講授仿真設計操作，用討論法練習元件設置，用演示法教授仿真設置和運行，講練結合完成設計。課后強化掌握仿真設計方法。學習項目5整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計教學任務5.1整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計教學目標掌握多種仿真分析方法、完成整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計。教學重點掌握付里葉分析、交流小信號分析、直流分析、蒙特卡羅直流分析、掃描參數分析、溫度掃描分析、噪聲分析方法，進行整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計。教學難點各種仿真設置、仿真運行。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法項目驅動法、仿真教學法、行為引導法、演示法、討論法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務5.1：整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計1.項目描述整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計中增加了各種仿真分析設置，加深對仿真設計的進一步了解，使仿真設計的應用更加廣泛。2．工作任務及要求進行整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計，重點是學會：瞬態(tài)分析/傅立葉分析、②交流小信號的分析、直流分析、蒙特卡羅分析、掃描參數分析、溫度掃描分析、傳遞函數分析、噪聲分析等。3.專業(yè)知識和教學方法3.1整流濾波穩(wěn)壓電路仿真設計①打開原理圖設計編輯器。②添加仿真器件數據庫。在原理圖編輯器中進行庫SimulationSymbols.lib的添加。其方法為：Protel99LibrarySchSim。③按照整流濾波穩(wěn)壓電路原理圖圖選擇仿真元件，并進行元件的屬性設置。④連接電路。按照圖連接電路。注意電路節(jié)點的放置。⑤添加激勵源應在畫好的電路中添加1個正弦交流電壓源VSIN（125V,1000Hz）。注意在設置正弦交流電壓源時除在欄填寫電壓大小125V，還需單擊“Part”對話框上的按鈕，在彈出的對話框中填寫電壓125V和頻率1000Hz。⑥放置電源、地線和觀察點。⑦對電路進行電氣檢查并修訂電路。生成網絡表和材料清單。3.2進行仿真設置①仿真器設置a.進入分析（Analysis）主菜單。b.瞬態(tài)特性分析(TransientAnalysis)。Simulatesetup命令，如圖所示。進入“AnalysesSetup”對話框，將選中的觀察點單擊按鈕從區(qū)域移動到區(qū)域，然后選擇欄目下的選項，如圖所示。3.3運行仿真單擊上圖中已設置好的“AnalysesSetup”對話框下的運行仿真按鈕，就會出現仿真波形（“.sdf文件”）。如果對仿真結果不滿意，則可以對原理圖中的元件、電源設置進行修改調整，再觀察仿真效果。若仿真不出來，則需對“AnalysesSetup”對話框中的仿真設置進行修改，如可單擊對話框中的按鈕，進入設置瞬態(tài)分析的參數對話框。隨即去掉DefaultParameters欄目下前的“√”，對波的停止時間、步長進行調整。3.4分析仿真結果仿真完成后，將生成“.cfg”、“.nsx”、“.sdf”一系列文件?！?cfg”文件以文本的方式記錄下仿真器的設置環(huán)境3.5其它仿真設計分析當完成了電路的編輯后，可對電路進行分析工作。單擊Simulatesetup命令，。進入分析（Analysis）主菜單，在選項中可以選擇分析類型。瞬態(tài)分析/傅立葉分析②交流小信號的分析③直流分析④蒙特卡羅分析⑤掃描參數分析⑥溫度掃描分析⑦傳遞函數分析⑧噪聲分析3.6教學方法建議采用討論法分析整流濾波穩(wěn)壓電路功能和波形，用項目驅動法講解操作要領，用行為引導法講練結合法讓學生完成仿真設計，采用演示法講解各種仿真分析。課后強化鞏固仿真設計方法，掌握多種仿真分析設置。學習項目6振蕩器和積分器電路仿真設計與制作教學任務6.1振蕩器和積分器電路仿真設計與制作教學目標完成振蕩器和積分器電路仿真設計、在通用電路板上搭建振蕩器和積分器電路仿真電路并進行功能測試。教學重點鞏固仿真設計流程、掌握振蕩器和積分器電路仿真設計方法，搭建振蕩器和積分器電路仿真電路并進行功能測試。。教學難點仿真設置、搭建電路與測試。教學學時6學時（其中實際操作4.5學時）教學方法項目驅動法、仿真教學法、實物展示法、討論法、演示法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務6.1：振蕩器和積分器電路仿真設計與制作1.項目描述振蕩器和積分器電路仿真設計與制作，可以鞏固仿真設計技能，并通過搭建實際電路及測試體會仿真的優(yōu)越性，提高動手能力。2．工作任務及要求完成振蕩器和積分器電路仿真設計。用通用電路板搭建實際電路并進行測試。對比分析測試與仿真設計結果。3.專業(yè)知識和教學方法3.1振蕩器和積分器電路仿真設計①打開原理圖設計編輯器。②添加仿真器件數據庫。③按照圖選擇仿真元件，并進行元件的屬性設置。④連接電路⑤添加直流激勵源⑥放置電源、地線和觀察點⑦對電路進行電氣檢查⑧進行仿真設置⑨運行仿真3.2制作振蕩器和積分器電路仿真電路①根據相關電子元件手冊選擇合適的元器件并進行測試②在通用電路板搭建振蕩器和積分器電路③用萬用表、頻率發(fā)生器和示波器測試觀察電路，驗證仿真結果3.3教學指導建議用討論法分析振蕩器和積分器電路的功能，用項目驅動法講解設計步驟、用講練結合法完成仿真設計和電路板的焊接。用演示法講解電路測試分析要領，用實物展示法讓學生了解設計。課后強化鞏固仿真設計方法，掌握實際電路安裝、焊接及測試方法。學習項目6振蕩器和積分器電路仿真設計與制作教學任務6.2項目訓練：仿真課程設計教學目標完成仿真課程設計訓練。教學重點仿真設置、運行仿真。教學難點仿真設置。教學學時2學時（其中實際操作1.5學時）教學方法案例教學法、討論法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案教學任務6.2仿真課程設計1.任務目的掌握仿真電路設計的流程和基本操作方法，正確添加仿真庫、選擇仿真元件，正確編輯元件屬性，連線正確，放置地線、端口、節(jié)點和觀察點，標題欄和信息填寫正確。對各原理圖進行電氣檢查并修訂電路、生成網絡表、輸出材料清單。能添加激勵源，掌握仿真設置方法、運行仿真、分析仿真結果。2、任務及要求圖紙大小合適、正弦交流電壓源設置為20mV、1000Hz；觀察直流電源、觀察點及IN、OUT處的仿真波形。3．專業(yè)知識和教學方法3.1工作任務①二級放大電路電路仿真課程設計。②分壓式放大電路仿真課程設計?！?.2教學指導建議用案例教學法教授仿真設計注意事項，分別用討論法知道項目訓練電路的功能和仿真波形，用講練結合法完成項目訓練。課后強化仿真設計綜合訓練學習項目7電平轉換電路單面印制電路板設計與制作教學任務7.1電平轉換電路單面印制電路板設計教學目標進行PCB元件庫的添加、封裝的選擇、完成電平轉換電路單面印制電路板設計與制作。教學重點熟悉并會添加PCB元件庫、能夠正確選擇元件封裝、將網絡表裝入PCB文檔中、自動布局、手工調整、自動布線。教學難點元件封裝、網絡表導入、自動布線。教學學時4學時（其中實際操作1.5學時）教學方法項目驅動法、實物展示法、行為引導法、討論法、講授法、演示法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務7.1：電平轉換電路單面印制電路板設計1.項目描述電平轉換電路單面印制電路板設計與制作是電子CAD課程的主要技能學習環(huán)節(jié)，是熟悉電子PCB板制作流程的和基本制作工藝的學習項目。2．工作任務及要求規(guī)劃電路板。進行單面板的設置、添加元件封裝庫、完成電平轉換電路單面印制電路板設計。制作單面板。3.專業(yè)知識和教學方法3.1規(guī)劃電路板①執(zhí)行菜單命令FileNew，打開“NewDocument”對話框，打開“印制電路板元件封裝庫編輯器”。②執(zhí)行菜單命令“Place（放置）Track(線段)”，畫出大小合適的電路板線框，再選中圖7-16中下方的按鈕，重復畫出線框，見，單擊窗口左邊的按鈕放到剛才已手工布局的PCB編輯器中。3.2電平轉換電路單面印制電路板設計①原理圖設計按照原理圖設計流程先完成電平轉換電路原理圖的設計，見下圖。②啟動PCB編輯器執(zhí)行菜單命令FileNew，打開“NewDocument”對話框。雙擊圖標，重命名后，即可打開PCB編輯器，見圖7-3。③添加元件封裝庫在編輯印制電路板文件的狀態(tài)下，將左邊的設計管理器切換成為“BrowsePCB”標簽界面。單擊右邊下拉按鈕，選擇“Libraries”庫，單擊“Add/Remove”按鈕,選擇合適的封裝庫：單擊窗口下方的“Add”后按“OK”就將所需元件封裝庫添加到PCB編輯器中，若要刪除某元件庫，可在“PCBLibraries”中選擇欄中的封裝庫，點按鈕，單擊后“OK”即可。④選擇元件封裝⑤生成網絡表⑥裝入網絡表及元件在PCB編輯器中執(zhí)行“DesignNetlist”命令，出現裝入網絡表對話框。a.單擊對話框中的按鈕即可進入選擇網絡表文件對話框。b.選擇好相應原理圖的網絡表（.NET）文件，單擊“OK”確認。單擊圖下方的按鈕，這樣就將網絡表裝入到PCB編輯器中了。⑦元件手工調整布局。⑧規(guī)劃電路板。⑨自動布線、手工調整。⑩增加信號輸入/輸出接口。?放置電源封裝。?加寬電源線和地線。3.3教學方法建議用實物展示法給學生看制作好的PCB板，用行為引導法講解PCB板的作用。用項目驅動法講解設計步驟，用講授法、演示法教授PCB設計方法。用討論法和講練結合講解添加輸入輸出端口和加寬電源、地線。課后強化規(guī)劃電路板、PCB單面板設計。學習項目7電平轉換電路單面印制電路板設計與制作教學任務7.2生成PCB報表文件、創(chuàng)建元件封裝教學目標完成各種PCB報表文件的生成、利用向導創(chuàng)建元件封裝。教學重點生成引腳信息報表、元件列表、文件層次分析表、網絡分析報表、信號分析報表、鉆孔文件等PCB報表文件，利用向導創(chuàng)建元件封裝。教學難點利用向導創(chuàng)建元件封裝。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法討論法、演示法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務7.2生成PCB報表文件、創(chuàng)建元件封裝1.任務目的Protel99SE關于PCB的報表文件可以用來整理一個電路或一個項目中的文件，形成一個元件列表，提供給用戶查詢使用。通過向導創(chuàng)建元件封裝、為自動布線創(chuàng)造條件。2．工作任務及要求生成引腳信息文件、產生元件列表、文件層次分析表、網絡分析報表、信號分析報表、鉆孔文件的生成。利用向導創(chuàng)建元件封裝。3.專業(yè)知識和教學方法2.3①引腳信息報表通過報表提供的引腳信息，操作者可以方便地檢驗電路板的網絡連接。在打開PCB編輯器中，全選已畫好的印制電路板圖，可執(zhí)行菜單命令ReportsSelectedPins。在對話框中單擊按鈕，程序會自動生成相應的.dmp文件。并切換到文本編輯窗口，文件內容即為引腳信息，②產生元件列表在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令ReportsBillOfMaterial,彈出BOM對話框。單擊按鈕進入下一步在“Selectthesortingmethod”選項中：Comment:報表以元件的注釋為主線，列出元件的清單；Designator:報表以元件的序號為主線，列出元件的清單；Footprint:報表以元件的封裝為主線，列出元件的清單。單擊按鈕繼續(xù)進入下一步，檢查完成。當操作者確定設定正確，只需單擊按鈕即可，BOM文件。③文件層次分析表該報表對“.ddb”文件內“Documents”文件夾內的所有文件進行統(tǒng)計、形成數據信息。執(zhí)行菜單命令ReportDesignHierarchy。執(zhí)行該命令后，在“Documents”文件外產生“.rep”文件，并同時啟動文本編輯器打開該REP文件。④網絡分析報表網絡分析報表主要是為了提供當前電路板上所有網絡的名稱、所處的工作層面以及網絡的走線長度。執(zhí)行菜單命令ReportNetlistStatus。執(zhí)行該命令后，在“Documents”文件內產生“.rep”文件。⑤信號分析報表信號分析報表主要提供當前電路板信號的完整信息，程序將模擬實際電路，最后得出電路的信號傳遞是否可靠。執(zhí)行菜單命令ReportSignalIntegrity。執(zhí)行該命令后，在“Documents”文件內產生*.sig文件，并同時打開該文件。⑥鉆孔文件的生成鉆孔文件主要是提供當前電路板需要鉆孔的有關參數，如孔徑等。執(zhí)行菜單命令ReportNCDrill。執(zhí)行該命令后，在“Documents”文件內產生*.sig文件，并同時打開該文件。3.2利用向導創(chuàng)建元件封裝Protel99SE提供的元件向導允許用戶預先設計規(guī)則，在這些設計規(guī)則定義結束后，元件封裝庫編輯器會自動生成相應的新元件。下面以實際元件封裝DIP8為例。①在PCB元件庫編輯器狀態(tài)下，執(zhí)行菜單命令“ToolsNewComponent”此時進入了元件向導。用鼠標單擊上圖中的“Next”按鈕，便打開對話框。在對話框中可以設置元件外形和封裝的計量單位，封裝DIP8應選擇欄。③用鼠標單擊圖中的“Next”按鈕，可以設置焊盤尺寸。④用鼠標單擊圖中“Next”按鈕，便打開對話框?？梢栽O置引腳位置有關參數。⑤鼠標逐一單擊“Next”可以設置元件的輪廓線（圖7.50）、設置引腳數量、輸入元件名稱、完成封裝。3.3教學方法建議用討論法講解各種報表文件的作用。用演示法、講練結合法教授創(chuàng)建元件封裝的方法。課后強化生成各種PCB報表文件、創(chuàng)建各種元件封裝。學習項目7電平轉換電路單面印制電路板設計與制作教學任務7.3制作PCB單面板、PCB單面板項目訓練教學目標利用HW-3232線路板刻制機制作PCB單面板、時鐘信號發(fā)生電路印制電路板設計與制作。教學重點利用HW-3232線路板刻制機制作PCB單面板、PCB設計項目訓練。教學難點利用HW-3232線路板刻制機制作PCB單面板教學學時4學時（其中實際操作3學時）教學方法實物展示法、案例教學法、討論法、講授法、演示法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務7.3制作PCB單面板、PCB單面板項目訓練1.任務目的鞏固原理圖設計方法，圖樣設置合理，正確編輯元件屬性，連線正確，放置地線節(jié)點，標題欄和信息填寫正確。掌握印制電路板設計的流程。能夠規(guī)劃電路板、進行元件封裝庫的添加、封裝的選擇和編輯、網絡表的裝入、手工調整布局和自動布線。能夠輸出PCB報表文件，制作單面印制電路板，進行元件的安插、焊接、檢查和測試。2．工作任務及要求進行PCB設計的項目訓練，完成時鐘信號發(fā)生電路印制電路板設計。利用HW-3232線路板刻制機制作PCB單面板。3.專業(yè)知識和教學方法3.1時鐘信號發(fā)生電路印制電路板設計與制作2.①打開Protel99/SE，在原理圖編輯器中，建立原理圖文件，按照題目要求，畫出原理圖。②設置每個元件的參數屬性（包括封裝屬性），具體設置如下表：序號封裝型號J1SIP2DC+5VU1DIP144011R1AXIAL0.11KY1XTAL132.768KHzC1RAD0.130PC2RAD0.130PU2DIP164040J2SIP16CON16③執(zhí)行ToolsERC命令，進行電氣規(guī)則檢查。④執(zhí)行DesignCreateNetlist命令，生成網絡表文件。⑤在電路板編輯器中，建立電路板文件，設置相應的層及參數（默認值即可，把BottomLayer去掉），把單位制式改成公制（mm）。⑥在KeepoutLayer（禁止布線層）上畫一個與機器最大雕刻面積相同的方框，（320mm*200mm）。⑦添加相應的封裝庫，載入第4步所生成的網絡表文件，檢查錯誤的網絡宏。⑧元器件的布局，設置布線參數，完成電路板文件的制作。⑨把第8步所生成的電路板文件導出（FileExport），輸入文件名后并以PCBASII2.8的格式保存。⑩打開線路板制作軟件，點擊文件菜單的打開選項，找到第9步所保存的文件并打開，在刀具設置框內將刀尖設置為2.8mm，并裝上3mm的銑刀（注：如果沒有3mm的銑刀也可用其它直徑稍微小點的刀，但刀具設置要求比實際刀具小0.2mm，如：只有1.5mm的刀具，那么在刀具設置就要將其設置為1.3mm）。?打開線路板制作機總電源，點擊軟件的《輸出》窗口，將速度調整為第四檔，在機器X（左右）、Y（前后）軸調至右上角，（注意：不能將其調整在定位邊上面），按機器面板的《試雕按鈕》，機器將按文件尺寸行走一方框，如果此時發(fā)現有撞擊聲音，請再重新調整X、Y軸位置，直至行走方框時未發(fā)現有撞擊聲音。?打開主軸電機電源，在軟件將Z軸將高度降下來（注意不能下降太多），直到銑刀接近工作板面的時候改用微調旋鈕，旋轉微調使刀具碰到工作板面，按下試雕按鈕，如果刻刀行走的整個方框都能碰到工作板面，就直接點擊軟件的《雕刻》按鈕（注意不能銑得太深，每次大約0.1mm），如果行走好幾圈都只能碰到板面一部分，說明平面相差太大，可分為兩次、三次將其銑刻完成。3.2教學指導建議實物展示法展示已制作好的單面板、用討論法、講練結合進行時鐘信號發(fā)生電路印制電路板設計。用講授法、演示法做HW-3232線路板刻制機制作PCB單面板講解。案例教學法做設計講解。課后強化制作單面板、PCB設計。學習項目8CPU時鐘電路雙面印制電路板設計與制作教學任務8.1CPU時鐘電路雙面印制電路板設計教學目標進行PCB雙面板設置、自動布線規(guī)則設置、完成CPU時鐘電路雙面印制電路板設計。教學重點能夠設計雙面板、自動布線規(guī)則設置、進行自動布線。教學難點雙面板、規(guī)則設置。教學學時6學時（其中實際操作2.5學時）教學方法項目驅動法、行為引導法、討論法、講授法、演示法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案教學任務8.1：CPU時鐘電路雙面印制電路板設計1.項目描述在自動布線時要根據工藝要求和用戶需進行PCB雙面板的設計和自動布線規(guī)則設置，CPU時鐘電路雙面印制電路板設計就是要達到雙面板和規(guī)則設置的學習及訓練要求。2．工作任務及要求設置雙面板、進行規(guī)則設置、完成CPU時鐘電路雙面印制電路板設計。放置安裝孔。3.專業(yè)知識和教學方法3.1設置雙面電路板執(zhí)行菜單命令Design(設計)Options(選項)，打開“DocumentOptions”對話框，選項如圖所示點擊“OK”確定。3.2自動布線設計規(guī)則設置執(zhí)行菜單命令Tools(工具)Rules（自動布線設計規(guī)則設置），打開“DesignRules”對話框，然后可以進行自動布線規(guī)則設置。①“ClearanceConstraint”設置走線間距約束如：這里設置為11.5mil，點擊“OK”確定，如圖所示。②“RoutingCorners”設置走線拐角方式規(guī)則走線的拐角方式有3種900、450和圓形轉角。點“OK”確定。③“RoutingLayers”設置自動布線層約束規(guī)則雙擊該項調出對話框。在對話框中右邊列出了32個信號層。缺省情況下系統(tǒng)只用了頂層和地層?！癏orizontal”表示該工作層上的布線以水平方向走線為主，“Vertical”表示該工作層上的布線以垂直方向走線為主，點擊“OK”確定。④RoutingViaStyle”設置過孔樣式約束規(guī)則雙擊該項調出對話框。對話框右邊可以設置過孔外直徑（ViaDiameters）和內孔直徑（ViaHoleSize）的最?。∕in）、最大（Max）和首選（Preferred）尺寸；左邊可以設置約束規(guī)則的有效范圍，（這里可以分別設置為26mil、58mil），點擊“OK”確定。⑤“WidthConstraint”設置走線寬度設計規(guī)則雙擊該項調出對話框?？梢栽O置自動走線中使用走線的最小和最大寬度，如：這里設置為16mil。⑥焊盤設置執(zhí)行菜單命令Tool(工具)Prefernces(優(yōu)選項)，出現Prefernces對話框，選擇按鈕，雙擊Pad（焊盤）選項，出現Pad對話框，可以選擇焊盤的尺寸（65mil）和孔徑（36mil）3.3CPU時鐘電路雙面印制電路板設計3.3.1CPU時鐘電路3.3.2CPU時鐘電路①啟動PCB編輯器。②添加元件封裝庫。Advpcb.ddbGeneralic.ddbMiscellaneous.ddb③選擇元件封裝。④裝入網絡表及元件。⑤手工布局調整⑥規(guī)劃電路板：注意應留有放置安裝孔的位置⑦設置雙層印制電路板⑧自動布線設計規(guī)則設置⑨自動布線⑩放置電源封裝?放置安裝孔a.先切換工作層面。單擊PCB工作窗口下方的“Bot”標簽將當前工作層切換到機械1層,見下圖。b.執(zhí)行菜單命令Place(放置)Arc（同心?。?，出現“Arc”對話框。Width同心弧的線寬;Radius同心弧的半徑。該圖安裝孔同弧圓的設置為線寬5mil,半徑80mil，見圖。復制粘貼到四周，放置好安裝孔后的印制電路板如圖所示。?輸出設計規(guī)則檢查報告設計規(guī)則檢查報告列出了設計規(guī)則的設置與修改內容。執(zhí)行菜單Tools(工具)DesignRulsCheck(設計規(guī)則檢查)，彈出如圖所示對話框。雙擊按鈕，出現設計規(guī)則檢查報告（DRC文件），如圖所示。?PCB報表文件a.執(zhí)行菜單命令ReportBillOfMaterial，產生元件列表。b.執(zhí)行菜單命令ReportDesignHierarchy,產生文件層次分析表。c.執(zhí)行菜單命令ReportNetlistStatus,產生網絡分析報表。d.執(zhí)行菜單命令ReportSignalImegrity,產生信號分析報表。e.執(zhí)行菜單命令ReportNCDrill,生成鉆孔文件。3.4教學方法建議用行為引導法講解比較雙面板和單面板，用項目驅動法講解設計步驟，采用講授法、演示法教授規(guī)則設置技巧，用討論法、講練結合完成CPU時鐘電路雙面印制電路板設計。演示法講解PCB報表文件生成方法。課后強化規(guī)劃雙面電路板、自動布線規(guī)則設置。學習項目8CPU時鐘電路雙面印制電路板設計與制作教學任務8.2手工創(chuàng)建元件封裝、PCB編輯器的畫面管理、信號完整性分析教學目標手工創(chuàng)建元件封裝、能夠進行PCB編輯器的畫面管理、信號完整性分析。教學重點手工創(chuàng)建元件封裝、信號完整性分析。教學難點手工創(chuàng)建元件封裝。教學學時4學時（其中實際操作2學時）教學方法講授法、演示法、討論法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。教學任務8.2手工創(chuàng)建元件封裝、PCB編輯器的畫面管理、信號完整性分析1.任務目的對于有的特殊元件封裝，當無法找到合適的封裝時，需要手工創(chuàng)建元件封裝。通過學習掌握手工創(chuàng)建元件封裝的方法。能夠進行PCB編輯器的畫面管理和信號完整性分析。2．工作任務及要求對特殊元件封裝進行手工創(chuàng)建元件封裝。對PCB設計圖進行放大、縮小等管理。對信號進行完整性分析。3.專業(yè)知識和教學方法3.1手工創(chuàng)建元件封裝①打開PCB庫元件編輯器，使用放置工具欄中的工具繪制特殊元件封裝。②切換工作層面為層。③用工具欄中的放置導線工具畫出DIP8元件封裝的直線部分圖形。④用工具欄中的中心法繪制圓弧工具畫出元件封裝的弧線部分圖形。⑤用工具欄中的放置焊盤工具放置焊盤。注意放置時按Tab鍵出現Pad焊盤對話框，在按鈕下選擇Shape下拉菜單中的為圓形、為方形，如圖所示⑥擊瀏覽器處按鈕將元件封裝重命名為DIP8。3.2PCB編輯器的畫面管理1①畫面的移動利用工作窗的滾動條進行移動。②畫面的放大：執(zhí)行菜單命令View/ZoomIn或單擊主工具欄中的按鈕。③畫面的縮?。簣?zhí)行菜單命令View/ZoomOut或單擊主工具欄中的按鈕。④用戶設定區(qū)域放大。⑤顯示以光標為中心的區(qū)域：相應的菜單命令ViewPan。⑥顯示整個圖形文件：執(zhí)行菜單命令ViewFitDocument。⑦顯示整個電路板：執(zhí)行菜單命令ViewFitBoard。⑨采用上一次顯示比例顯示：執(zhí)行菜單命令ViewZoomLast。⑩刷新畫面：執(zhí)行菜單命令ViewRefresh來刷新畫面。?放置工具欄的打開與關閉：執(zhí)行菜單命令ViewToolbarsPlacementTools。3.3信號完整性分析①信號完整性分析概述a.ProtelSignalIntegrity的特性b.ProtelSignalIntegrity中的I/O緩沖器模型②信號完整性分析規(guī)劃設置執(zhí)行菜單命令“DesignRules”,即可彈出信號完整性分析規(guī)則對話框。a.飛行時間的下降邊沿b.飛行時間的上升邊沿c.阻抗限制d.信號下降邊沿過沖值e.信號上升邊沿過沖值f.信號基值g.激勵信號h.信號上位值i.下降邊沿斜率j.上升邊沿斜率k.供電網絡3.4教學方法建議用演示法、講練結合教授手工創(chuàng)建元件封裝，用討論法學習畫面管理，講授法講解信號完整分析。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案課后強化手工創(chuàng)建元件封裝。學習項目8CPU時鐘電路雙面印制電路板設計與制作教學任務8.3制作PCB雙面板教學目標利用HW-3232線路板刻制機制作PCB雙面板。教學重點制作PCB雙面板。教學難點制作PCB雙面板。教學學時2學時（其中實際操作1.5學時）教學方法講授法、演示法、講練結合。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。教學任務8.3制作PCB雙面板1.任務及目的利用HW-3232線路板刻制機制作CPU時鐘電路PCB雙面板。實施方案2.工作任務及要求把設計完成的CPU時鐘電路雙面印制電路利用HW-3232線路板刻制機進行制版，選擇元件、安裝、焊接、測試。3.專業(yè)知識和教學方法3.1CPU時鐘電路雙面印制電路板設計與制作①操作詳見附錄《HW-3232線路板刻制機使用說明書》。②選擇測試元件。③焊接元件。④測試、檢查、驗收3.2教學方法建議用講授法、演示法作HW-3232線路板刻制機使用講解，用講練結合法完成設計與制作。課后強化雙面板的制作學習項目9兩級運算放大電路原理圖設計教學任務9.1兩級運算放大電路DXP原理圖設計教學目標利用ProtelDXP軟件的基本操作完成兩級運算放大電路原理圖設計，并能進行電氣檢查、修訂電路、生成網絡表和輸出材料清單。教學重點ProtelDXP軟件的基本操作、完成兩級運算放大電路原理圖設計教學難點兩級運算放大電路原理圖設計。教學學時4學時（其中實際操作1.5學時）教學方法項目驅動法、講授法、演示法、討論法、行為引導法。教學資源計算機、課件、多媒體教學設備。教學任務9.1：兩級運算放大電路DXP原理圖設計1.項目描述兩級運算放大電路是運用一級反相比例放大電路與一級反相輸入放大電路級聯(lián)而成的放大電路，起到對信號進行放大的作用。利用ProtelDXP軟件完成兩級運算放大電路原理圖和層次圖設計。并能進行電氣檢查、修訂電路、生成網絡表和輸出材料清單。2.工作任務及要求ProtelDXP軟件的基本操作。完成兩級運算放大電路原理圖設計，并能電氣檢查。生成網絡材料清單。主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案主要教學內容提要及實施方案3．專業(yè)知識和教學方法3.1兩級運算放大電路DXP原理圖設計3.1.1①ProtelDXP的窗口界面菜單欄b.狀態(tài)欄和命令行c.標簽欄d.工作區(qū)面板e.工作區(qū)②ProtelDXP的文件管理a.新建項目以PCB項目為例;在設計窗口的PickaTask區(qū)中點擊CreateanewBoardLevelDesignProject或執(zhí)行菜單命令FileNewPCBProject后，就會出現一個新建的空白項目PCBProject1.PrjPCB。b.保存新建項目執(zhí)行菜單命令FileSaveProject，在彈出的對話框中，選擇合適的路徑和文件名，單擊“保存”按鈕即可。c.打開項目和文件。3.1.2兩級運算放大電路DXP①在E盤，建立一個名為“兩級運算放大電路”的文件夾。②執(zhí)行菜單命令FileNewPCBProject，建立一個空項目文件。③執(zhí)行菜單命令FileSaveProject，在彈出的保存項目對話框中輸入“兩級放大”文件名，并保存在E盤，第一步建立的“兩級運算放大電路”文件夾中。④執(zhí)行菜單命令FileNewSchematic，在上面建立的項目中新建電路原理圖文件。⑤執(zhí)行菜單命令FileSave，在彈出的保存文件對話框中輸入“兩級放大”為該原理圖文件名，并保存在E盤，第一步建立的“兩級運算放大電路”文件夾中。⑥保存完后，一個新的原理圖文件就建成了。⑦裝入元件庫該設計需添加MiscellaneousDevices.IntLib和MotorolaAmplifierOperationalAmplifier.IntLib元件庫⑧選擇元件執(zhí)行菜單命令DesignBrowseLibraries,彈出元件庫對話框，彈出如圖所示的庫對話框。在Libraries面板中，確認MotorolaAmplifierOperationalAmplifier.IntLib庫為當前庫。在庫名下的過濾器欄里鍵入LM324來設置過濾器。在元件列表中點擊LM324D以選擇它，然后點擊Place按鈕?，F在你會有一個懸浮在光標上的LM324符號，按TAB鍵，在對話框Properties單元，在Designator欄中鍵入U1以將其值作為第一個元件序號，進行元件編輯。用同樣的方法在MiscellaneousDevices.IntLib庫中依次找到8個電阻（其中：2個100K，2個12K，1個62K，1個38.4K，1個1.67K，1個6K）⑨連接電路、放置電源和地線⑩自定義圖紙大小a.首先將用命令EditSelectAll將畫好的原理圖全選后移動至左下角；b.使用命令Design Options，打開“DocumentOptions”對話框；c.在自定義欄目下的標簽前打“√”；d.分別選擇圖紙寬和高的合適值，如圖所示。在DocumentOptions對話框中單擊Parameters標簽，即可打開Parameters選項卡。提供的信息主要有：Address1：第一欄圖紙設計者或公司地址。Address2：第二欄圖紙設計者或公司地址。Date:日期。ApprovedBy：審核單位名稱。Author：繪圖者姓名。DocumentNumber：文件號。3.2電氣檢查①設置電氣檢查檢查規(guī)則執(zhí)行菜單命令ProjectOptions，打開OptionsforProject（規(guī)則檢查設置）對話框。②根據電氣檢查報告修訂電路原理圖如果正確繪制圖兩級運算放大電路原理圖，執(zhí)行菜單命令ProjectCompilePCBProject，將不會彈出Message窗口。否則將彈出錯誤檢查報告，需要進行電路修訂。3.3生成網絡表執(zhí)行菜單命令DesignNetlistforProjectProtel，生成一個與原理圖同名的網絡表。3.4輸出材料清單執(zhí)行菜單命令ReportsBillofMaterials，生成一個與原理圖同名元件材料清單表，它主要包括元件的名稱、標號、封裝等內容。3.5教學方法建議用講授法、演示法教授ProtelDXP軟件的基本操作，用項目驅動法講解設計步驟，用討論法、行為引導法完成兩級運算放大電路原理圖設計、生成網絡表、材料清單。課后強化ProtelDXP軟件的基本操作、原理圖設計。學習項目9兩級運算放大電路原理圖設計教學任務9.2DXP兩級運算放大電路層次原理圖設計教學目標采用自上而下層次原理圖的設計方法，將兩級運算放大電路改畫為層次原理圖電路，其中第一級運算放大器電路為下層原理圖1，第二級運算放大器電路為下層原理圖2。繪制方塊