1、課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱 電子線路CAD課程設(shè)計(jì)題目名稱 調(diào)音臺電路的 Protel DXP設(shè)計(jì) 學(xué)生學(xué)院 材料與能源學(xué)院 專業(yè)班級 11微電子 1 班 學(xué) 號 3111007251 學(xué)生姓名 陳鐘煉 指導(dǎo)教師 賀春華 2014年 6 月 20 日 廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目名稱 調(diào)音臺電路的Protel DXP設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院材料與能源學(xué)院專業(yè)班級11微電子 1 班姓 名陳鐘煉學(xué) 號3111007251一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1用Protel DXP建立一PCB工程項(xiàng)目。2層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)。3各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)。4生成原理圖報表（元器件清單、網(wǎng)絡(luò)表）。5印刷電路板圖繪制（設(shè)置PCB環(huán)境

2、參數(shù)，元器件布局規(guī)則設(shè)置，元器件布局手工調(diào)整；按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求完成指定網(wǎng)絡(luò)的布線寬度設(shè)置、其它布線規(guī)則、布線參數(shù)設(shè)置，自動布線，手工調(diào)整布線）。6按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求對指定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆銅。7建立項(xiàng)目元件庫。二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)1按題目要求，每一位學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)全過程。2采用自上而下的層次原理圖設(shè)計(jì)方法。三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)。2各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)。3印刷電路板圖繪制。4設(shè)計(jì)報告。四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期1講授設(shè)計(jì)要求、布置設(shè)計(jì)題目；電路整體規(guī)劃教1-3146.9上午2層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)宿舍6.93各基本模塊原理圖設(shè)計(jì)，生成原理圖報

3、表宿舍6.106.134完成元器件布置，印刷電路板繪制，項(xiàng)目元件庫的建立宿舍6.166.175老師驗(yàn)收宿舍6.186.196撰寫、完成、提交設(shè)計(jì)報告和電子版圖宿舍6.186.20五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 王浩全、傅英明、洪華、龍懷冰.Protel DXP電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)用教程M.北京：人民郵電出版社，2005.2 趙建領(lǐng).Protel電路設(shè)計(jì)與制版寶典M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.3 唐俊翟、馮軍勤、張曜.Protel DXP應(yīng)用實(shí)例教程M.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.4 任富民.電子CAD-Protel DXP電路設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.發(fā)出任務(wù)書日期： 2

4、014 年 6 月 9 日 指導(dǎo)教師簽名：賀春華計(jì)劃完成日期： 2014 年 6 月 20 日 基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：主管院長簽章： 摘要 EDA是電子設(shè)計(jì)自動化（Electronic Design Automation）的縮寫，在20世紀(jì)60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的 現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。例如在飛機(jī)制造過程中，從設(shè)計(jì)、性能測

5、試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。本文所指的EDA技術(shù)，主要針對電子電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)和IC設(shè)計(jì)。EDA設(shè)計(jì)可分為系統(tǒng)級、電路級和物理實(shí)現(xiàn)級。Protel是PROTEL（現(xiàn)為Altium）公司在20世紀(jì)80年代末推出的CAD工具，是PCB設(shè)計(jì)者的首選軟件。它較早在國內(nèi)使用，普及率最高，在很多的大、中專院校的電路專業(yè)還專門開設(shè)Protel課程，幾乎所在的電路公司都要用到它。早期的Protel主要作為印刷板自動布線工具使用，其最新版本為Altium Designer 10，現(xiàn)在普遍使用的是Protel99SE，它是個完整的全方位電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路

6、混合信號仿真、多層印刷電路板設(shè)計(jì)（包含印刷電路板自動布局布線），可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務(wù)體系結(jié)構(gòu)）， 同時還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印制線路板的自動布線，可實(shí)現(xiàn)高密度PCB的100%布通率。Protel軟件功能強(qiáng)大（同時具有電路仿真功能和PLD開發(fā)功能）、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：EDA 計(jì)算機(jī) 電路圖 protel 版圖一課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本要求11.1課程設(shè)計(jì)題目和方案11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3設(shè)計(jì)要求2二、設(shè)計(jì)過程

7、22.1總原理圖的設(shè)計(jì)22.1.1總原理圖的組成及其設(shè)計(jì)過程22.2系統(tǒng)各個子圖的設(shè)計(jì)72.2.1電源電路系統(tǒng)82.2.2多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)92.2.3主信號輸入通道處理系統(tǒng)92.2.4主信號輸出通道處理與LED電平指示系統(tǒng)102.2.5監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)102.2.6輔助設(shè)備信號處理系統(tǒng)112.2.7效果通道輸出系統(tǒng)112.3原理圖報表122.3.1元器件報表122.3.2網(wǎng)絡(luò)報表14三、印制電路板的設(shè)計(jì)143.1創(chuàng)建新的PCB143.2 PCB板的設(shè)計(jì)153.3 PCB Netlist Status報表213.4 PCB板參數(shù)設(shè)置213.5 生成項(xiàng)目元器件庫22四、總結(jié)22五、參

8、考文獻(xiàn)23一課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本要求1.1課程設(shè)計(jì)題目和方案1.1.1 題目名稱：多通道調(diào)音器電路的Protel DXP設(shè)計(jì) （2）混頻器原理簡介混頻是一種頻率變換過程，是將信號從某一頻率變換為另一頻率，把已調(diào)制信號（調(diào)幅波或調(diào)頻波）的載波頻率從高頻變換成固定的中頻。設(shè)計(jì)的混頻器電路，帶有8個輸入通道，2個輸出通道。利用多通道設(shè)計(jì)方法，子圖上建立一個輸入通道，一個輸出通道，就可以完成。 原理圖設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)思路，將整個電路分成電源部分、接收器電路系統(tǒng)、信號輸入信道系統(tǒng)(8條通道) 、信號輸出信道與LED電平指示系統(tǒng)(2條通道)、監(jiān)控器電路系統(tǒng)、混頻器電路系統(tǒng)及帶通濾波器電路系統(tǒng)等七個子原理圖。 設(shè)計(jì)方

9、案簡介：本系統(tǒng)采用自頂而下的層次原理圖設(shè)計(jì)方法，首先繪制構(gòu)成各個子原理圖之間關(guān)系的總原理圖，通過輸入輸出端口或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號建立起電氣連接，然后再繪制各個子原理圖，形成設(shè)計(jì)系統(tǒng)的層次原理圖。采用這樣的設(shè)計(jì)方法，具有原理圖層次清晰，功能結(jié)構(gòu)分明，便于布局和繪制，也便于檢測、修改等特點(diǎn)。整個系統(tǒng)應(yīng)由電源電路系統(tǒng)、多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)、主信號輸入通道處理系統(tǒng)、主信號輸出通道處理與LED電平指示系統(tǒng)、監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)、輔助設(shè)備信號出處理系統(tǒng)及效果通道信號輸出系統(tǒng)等部分組成。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 1用Protel DXP建立一PCB工程項(xiàng)目。2層次原理圖的總原理圖設(shè)計(jì)。3各基本模塊的原理圖設(shè)計(jì)。4生成原理

10、圖報表（元器件清單、網(wǎng)絡(luò)表）。5印刷電路板圖繪制（設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)，元器件布局規(guī)則設(shè)置，元器件布局手工調(diào)整；按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求完成指定網(wǎng)絡(luò)的布線寬度設(shè)置、其它布線規(guī)則、布線參數(shù)設(shè)置，自動布線，手工調(diào)整布線）。6按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求對指定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆銅。7建立項(xiàng)目元件庫。1.3設(shè)計(jì)要求1按題目要求，每一位學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)全過程。2采用自上而下的層次原理圖設(shè)計(jì)方法，如下圖所示 ：圖1自頂向下的設(shè)計(jì)流程圖二、設(shè)計(jì)過程2.1總原理圖的設(shè)計(jì)2.1.1總原理圖的組成及其設(shè)計(jì)過程總原理圖由電源電路系統(tǒng)、多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)、主信號輸入通道處理系統(tǒng)、主信號輸出通道處理與LED電平指示系統(tǒng)、監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)

11、、輔助設(shè)備信號出處理系統(tǒng)及效果通道信號輸出系統(tǒng)等系統(tǒng)模塊組成?？傇韴D如圖2-1-1所示：2-1-1總圖的設(shè)計(jì)過程（1）繪制電路方框圖1、首先單擊放置電路方塊圖工具按鈕，此時光標(biāo)變成帶十字形的方塊圖，如圖2-1-2所示：圖2-1-2 放置電路方塊圖時的光標(biāo)形式2、選擇合適的地方，單擊鼠標(biāo)左鍵，拖動鼠標(biāo)至合適的地方，再單擊鼠標(biāo)左鍵完成該電路方塊圖的放置，放置效果如圖2-1-3所示：圖2-1-3 放置電路方框圖后的效果3、方框圖的屬性設(shè)置，在方框圖上進(jìn)行雙擊，進(jìn)入屬性設(shè)置，可以對方框圖標(biāo)志，文件名，方框圖的填充顏色及邊框顏色，電路方框圖的長寬尺寸，邊框?qū)挾冗M(jìn)行設(shè)置。如圖2-1-4所示：圖2-1-4

12、電路方框圖屬性設(shè)置對話框（2）繪制電路方塊圖進(jìn)出端口1、首先點(diǎn)擊放置電路方塊圖進(jìn)出端口工具按鈕，這時光標(biāo)變成十字形狀，將光標(biāo)移動到電路方塊圖的邊緣，單擊鼠標(biāo)左鍵，將出現(xiàn)如圖2-1-5所示的帶進(jìn)出端口的十字光標(biāo)：圖2-1-5 放置電路方塊圖進(jìn)出端口時的十字光標(biāo)1、 再單擊鼠標(biāo)左鍵即可完成該電路方塊圖進(jìn)出端口的放置。放置效果圖入圖2-1-6所示： 圖2-1-6 放置電路方塊圖進(jìn)出端口后的效果圖2、 電路方塊圖進(jìn)出端口的屬性設(shè)置，在方框圖上進(jìn)行雙擊，進(jìn)入屬性設(shè)置，可以對端口名，端口的填充顏色及邊框顏色，端口外形，以及對端口的放置位置，端口類型等進(jìn)行設(shè)置。對話框如圖2-1-7所示：圖2-1-7電路方塊

13、圖進(jìn)出端口屬性設(shè)置對話框（3）多通道的設(shè)計(jì)1、畫出需要重復(fù)的子圖。2、在頂層原理圖里放置這個子圖生成的Symbol，如圖2-1-8所示：圖2-1-8需要重復(fù)的子圖3、修改這個Symbol的屬性，標(biāo)志符為： Repeat(原理圖元件標(biāo)志符，第一個通道，最后一個通道)，原理圖元件標(biāo)志符應(yīng)盡量簡單，因?yàn)楫?dāng)項(xiàng)目被編譯時，原理圖元件標(biāo)志符會自動加到各元件名字后面，如圖2-1-10為修改后的Symbol的屬性: 圖2-1-10多通道屬性的設(shè)置4.設(shè)置多通道后的效果圖入圖2-1-11所示：圖2-1-11多通道的效果圖2.2系統(tǒng)各個子圖的設(shè)計(jì)在繪制系統(tǒng)各個子圖前，先根據(jù)繪圖時需要的元器件，除了兩個基本的元器件

14、庫，還需要裝載他的元器件庫，如Motorola Power Mgt Voltage Regulator.IntLib，NSC Interface Display Driver.IntLib等。（1）采用查找元器件后自動加載元器件庫的方式，點(diǎn)擊Libraries選項(xiàng)卡中的Search按鈕，彈出如下圖2-2-1所示的元器件查找窗口：圖2-2-1查找元器件對話框在空白窗口上填寫需要查找的元器件名稱，選擇“Libraries on path”,最后點(diǎn)擊“Search”,即可自動搜索電腦上的庫和元器件，如下圖2-2-2所示：圖2-2-2 查找出來的元器件雙擊元器件，將會出現(xiàn)“該元器件所在庫文件沒添加到工

15、程，是否添加其庫文件到工程的提示”，點(diǎn)擊“OK”,即可添加該庫文件到工程。（3）將需要的元器件添加到工程中，如圖2-2-3所示：圖2-2-3將需要的元器件添加到工程中2.2.1電源電路系統(tǒng)根據(jù)指導(dǎo)書，從元器件庫中調(diào)出所需要的元器件，然后修改屬性，使其符合設(shè)計(jì)的要求，在原理圖上按順序排列好，然后進(jìn)行布線。電路板工作電壓為直流+15伏和-15伏得到電源電路系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-4所示：圖2-2-4電源電路系統(tǒng)原理圖2.2.2多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，得到多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-5所示；多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)由一級集成運(yùn)算放大電路和一級功率放大電路組成

16、?？筛鶕?jù)模擬電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。圖2-2-5多路拾音器信號輸入處理系統(tǒng)原理圖2.2.3主信號輸入通道處理系統(tǒng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，從元器件庫中調(diào)出所需要的元器件然后修改屬性，使之符合設(shè)計(jì)的要求，在原理圖上按順序排列好，然后進(jìn)行布線。得到主信號輸入通道處理系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-6所示；工作原理：主要由多級集成運(yùn)算放大電路組成。圖2-2-6主信號輸入通道處理系統(tǒng)的原理圖2.2.4主信號輸出通道處理與LED電平指示系統(tǒng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，從元器件庫中調(diào)出所需要的元器件在原理圖上按順序排列好，然后進(jìn)行布線。得到主信號輸出通道處理與LED電平指示系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-7所示；工作原理：由三級集成運(yùn)

17、算放大電路和顯示電路組成。圖2-2-7主信號輸出通道處理與LED電平指示系統(tǒng)原理圖2.2.5監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，從元器件庫中調(diào)出所需要的元器件然后修改屬性，使之符合設(shè)計(jì)的要求，在原理圖上按順序排列好，然后進(jìn)行布線。得到監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-8所示；工作原理：由兩級集成運(yùn)算放大電路組成。圖2-2-8監(jiān)聽輸出通道處理系統(tǒng)原理圖2.2.6輔助設(shè)備信號處理系統(tǒng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，從元器件庫中調(diào)出所需要的元器件然后修改屬性，使之符合設(shè)計(jì)的要求，在原理圖上按順序排列好，然后進(jìn)行布線。得到輔助設(shè)備信號處理系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-9所示；工作原理：由一級電壓跟隨器和一級集

18、成運(yùn)算放大電路組成。圖2-2-9輔助設(shè)備信號處理系統(tǒng)原理圖2.2.7效果通道輸出系統(tǒng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，從元器件庫中調(diào)出所需要的元器件然后修改屬性，使之符合設(shè)計(jì)的要求，在原理圖上按順序排列好，然后進(jìn)行布線。得到效果通道輸出系統(tǒng)的原理圖如圖2-2-10所示；工作原理：電路由兩級集成運(yùn)算放大電路組成。圖2-2-10效果通道輸出系統(tǒng)原理圖2.3原理圖報表2.3.1元器件報表選擇“Reports”下的“Bill of Materials”,單擊即可顯示元器件清單，如圖2-3-1所示：圖2-3-1原理圖報表點(diǎn)擊“report”即可生成元器件清單。如圖2-3-2所示：圖2-3-2元器件清單點(diǎn)擊“Excel

19、”可以在文件夾中生成Excel文件，詳細(xì)的羅列出各個元器件，如圖2-3-3所示：圖2-3-3 Excel格式的元器件清單2.3.2網(wǎng)絡(luò)報表打開原理圖文件，然后執(zhí)行“design”下的“Netlist for project”下的“protel”即可生成網(wǎng)絡(luò)報表，如圖2-3-4所示：圖2-3-4網(wǎng)絡(luò)報表三、印制電路板的設(shè)計(jì)3.1創(chuàng)建新的PCB在工程中點(diǎn)擊右鍵，選擇Add New to Project,再選擇pcb就可以在工程中創(chuàng)建新的pcb.圖3-1-1 PCB歡迎界面3.2 PCB板的設(shè)計(jì)（1）加載SPICE netlist與元器件封裝先保存PCB板，然后在PCB編輯器中執(zhí)行“Design”下

20、的“Import Changes From PCB-Projects.PrjPCB”命令，彈出如圖3-2-1所示的對話框：圖3-2-1工程網(wǎng)絡(luò)變化對話框單擊“Validate Changes”按鈕后，彈出如圖3-2-2所示對話框，若有錯誤則進(jìn)入原理圖修改，無錯誤可進(jìn)行下一步操作。圖3-2-2元器件完全正確的工程網(wǎng)絡(luò)對話框點(diǎn)擊“Report Changes”可得到如圖3-2-3所示的對話框，可查看完整的資料。圖3-2-3報告預(yù)覽對話框點(diǎn)擊“Excute changes”即可將SPICE netlist與元器件封裝加載到PCB文件中，如圖3-2-4所示：圖3-2-4加載網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝后的電路板

21、圖（2）手工調(diào)整元器件布局調(diào)整各個模塊中元器件的位置，使各個元器件處在PCB板上的合適位置，使整塊電路板清晰、整潔，布局分明。其中多通道復(fù)制room空間格式，命令為：DesignRoomsCopy Rooms Formats，此時鼠標(biāo)變成十字形，再點(diǎn)擊源room，然后點(diǎn)擊目標(biāo)room，這樣多通道模塊只要調(diào)整一個模塊就可復(fù)制到所有模塊。圖3-2-5手工調(diào)整后的電路板布局（3） 把電路板拉進(jìn)PCB板中，并通過點(diǎn)擊“DesignBoard Shape-Redefine Board Shape”，對PCB板大小進(jìn)行改動，使適應(yīng)電路板，如圖3-2-6：圖3-2-6電路PCB板（4）自動布線點(diǎn)擊“Auto

22、 Route”下的“all”，彈出如圖3-2-7所示的對話框。在該對話框中添加和設(shè)置自動布線規(guī)則。圖3-2-7自動布線規(guī)則對話框點(diǎn)擊“Route All”進(jìn)行自動布線，布線后如圖3-2-8所示：圖3-2-8自動布線后的效果圖（5）對PCB電路板敷銅對低層敷銅后的效果圖如圖3-2-9所示：圖3-2-9底層敷銅后的效果圖對頂層敷銅后的效果圖如圖3-2-9所示：圖3-2-10頂層敷銅后的效果圖執(zhí)行“View”選項(xiàng)下的“Board in 3D”命令，系統(tǒng)將自動生成一個3D效果圖，如下圖所示：圖3-2-11 PCB 3D效果圖3.3 PCB Netlist Status報表執(zhí)行“Reports”下的“Netlist Status”生成網(wǎng)絡(luò)布線長度報表。如圖3-3-1所示:圖3-3-1 網(wǎng)絡(luò)布線長度報表3.4 PCB板參數(shù)設(shè)置在PC