Protel 99 SE设计专家指导

第1章 Protel操作要点 1

1-1 Protel 99 SE几个实用设计操作 2

1-1-1 新建文件 2

1-1-2 删除不必要的文件 4

1-2 Protel 99 SE的设计组管理 5

1-2-1 分配系统管理员密码 5

1-2-2 增加和删除设计组成员 6

1-2-3 设置组成员权限 6

1-3 Protel 99 SE工作环境自定义 7

1-3-1 自定义菜单 7

1-3-2 自定义工具栏 10

1-3-3 自定义快捷键 12

1-4 Protel 99 SE的硬件配置要求 14

1-5 小结 14

第2章 Protel 99 SE整体设计思路 15

2-1 项目的提出 16

2-2 整体设计规划 17

2-3 原理图设计 17

2-3-1 设置页面 18

2-3-2 添加元件 18

2-3-3 绘制原理图 20

2-3-4 命名并定义引脚封装 22

2-3-5 连线检查 23

2-4 产生网络表 23

2-5 印制电路板设计 24

2-5-1 设计板形 25

2-5-2 添加封装库 29

2-5-3 加载网络表 30

2-5-4 印制电路板布局 33

2-5-5 印制电路板布线 33

2-6 错误检查 35

2-7 小结 36

第3章 电路原理图元件及元件库的制作 37

3-1 电路原理图元件库 38

3-1-1 Miscellaneous Devices-ddb库简介 38

3-1-2 Protel DOS Schematic Libraries-ddb库文件简介 39

3-2 新建原理图元件库 40

3-3 元件绘图工具简介 41

3-3-1 绘图工具栏简介 41

3-3-2 IEEE工具栏简介 42

3-4 制作一个简单的开关 44

3-5 制作一个三态四缓冲器 48

3-6 制作一个简单的AT89C2051元件 51

3-7 管理原理图元件库 53

3-7-1 Component组合框 54

3-7-2 Group组合框 56

3-7-3 Pins组合框 57

3-7-4 Mode组合框 57

3-8 注意事项与技巧 57

3-8-1 隐含引脚的处理 57

3-8-2 引脚排列无关性 58

3-9 小结 58

第4章 电路原理图设计 59

4-1 原理图设计步骤和基本原则 60

4-2 新建原理图文件 61

4-3 设置图纸环境 61

4-4 原理图连线工具栏 64

4-5 设计简单的四分频电路 65

4-6 设计简单的4×4行列式键盘控制 71

4-7 层次原理图设计 75

4-7-1 自顶向下的设计方法 75

4-7-2 自底向上的设计方法 79

4-8 设计四端串行接口 79

4-8-1 设计父电路图 80

4-8-2 设计子电路图 82

4-9 设计Z80处理器 84

4-10 ERC检查 85

4-10-1 Setup选项卡 86

4-10-2 Rule Matrix选项卡 87

4-10-3 ERC检查报告 88

4-10-4 典型的ERC错误原因 89

4-11 小结 90

第5章 报表和出图 91

5-1 生成网络报表 92

5-2 生成元器件清单 94

5-3 原理图打印 98

5-4 将原理图嵌入到Word 99

5-5 小结 101

第6章 印制电路板基础 103

6-1 常用印制电路板材料 104

6-2 电路板制作方法 105

6-2-1 普通单面. 双面及多层印制电路板的制作工艺 105

6-2-2 简易单面板制作 106

6-2-3 简易双面板制作 106

6-3 印制电路板的组装形式和加工的工艺流程 107

6-3-1 表面组装 108

6-3-2 表面混装 108

6-3-3 再流焊和波峰焊 110

6-4 小结 110

第7章 制作自己的封装库 111

7-1 封装概述 112

7-1-1 分立元件封装概述 112

7-1-2 IC封装概述 118

7-2 封装设计准则 122

7-2-1 THC焊盘设计 122

7-2-2 矩形片式元器件焊盘设计 122

7-2-3 SOT焊盘设计 123

7-2-4 欧翼型引脚IC. SOP. QFP 123

7-2-5 J型引脚IC（SOJ）. PLCC 123

7-3 选择封装形式的基本原则 124

7-3-1 选择可易获得的封装 124

7-3-2 考虑器件成本 124

7-3-3 考虑机箱空间. 热影响 124

7-3-4 考虑是否组装方便. 焊接可靠. 是否影响到器件性能 124

7-3-5 考虑方便测试和维修 125

7-4 新建元件封装库 125

7-5 使用向导设计引脚封装 126

7-6 手动设计引脚封装 131

7-6-1 手动设计引脚封装前的设置 131

7-6-2 手动设计引脚封装过程 132

7-7 元件封装设计实例1——Multiwatt 15元件 135

7-8 元件封装设计实例2——七段数码显示器 141

7-9 管理引脚封装库 143

7-10 需要特别注意的几个引脚封装 144

7-10-1 可变电阻 145

7-10-2 二极管 146

7-10-3 晶体管 146

7-11 小结 147

第8章 印制电路板设计 149

8-1 印制电路板设计流程 150

8-2 板层介绍 151

8-2-1 信号板层（Top Layer, Bottom Layer, Mid Layer） 151

8-2-2 内层板层（InternalPlane） 152

8-2-3 机构板层（Mechanical Layers） 152

8-2-4 阻焊板层（Top Solder. Bottom Solder） 152

8-2-5 锡膏板层（Top Paste. Bottom Paste） 152

8-2-6 丝印板层（TopOverlay. BottomOverlay） 152

8-2-7 钻孔板层（Drill guide. Drill Drawing） 153

8-2-8 禁止布线板层（KeepOutLayer） 153

8-2-9 多级板层（MultiLayer） 153

8-3 PCB电路参数设置 154

8-3-1 Options选项卡设置 155

8-3-2 Display选项卡设置 157

8-3-3 Colors选项卡设置 160

8-3-4 Show/Hide选项卡设置 160

8-3-5 Defaults选项卡设置 160

8-4 利用向导设计板框 161

8-5 手动设计板框 167

8-6 加载. 卸载封装库 170

8-7 加载网表与元件 171

8-7-1 加载网表与元件方法1 171

8-7-2 加载网表与元件方法2 174

8-8 整体布局的原则 176

8-8-1 流向原则 176

8-8-2 最近相邻原则 177

8-8-3 均布原则 177

8-8-4 抗干扰原则 177

8-8-5 热效应原则 177

8-8-6 易维修原则 177

8-8-7 易调节原则 177

8-8-8 抵抗受力原则 177

8-8-9 易组装原则 178

8-8-10 安全原则 178

8-8-11 其他原则 178

8-9 布局实例 179

8-9-1 自动布局 179

8-9-2 手动布局 183

8-10 布线的原则 184

8-10-1 连线精简原则 184

8-10-2 安全载流原则 184

8-10-3 电磁抗干扰原则 185

8-10-4 环境效应原则 185

8-10-5 安全工作原则 185

8-10-6 组装方便. 规范原则 185

8-10-7 经济原则 185

8-11 自动布线 186

8-11-1 布线前的设置 186

8-11-2 自动布线 193

8-12 手动布线 194

8-12-1 拆线 194

8-12-2 修改走线 195

8-12-3 覆铜. 包地. 补泪滴 198

8-12-4 3D仿真 201

8-13 DRC 202

8-14 单面板设计实例 203

8-15 双面板设计实例 204

8-16 多层板设计实例 205

8-17 PCB设计常见问题和技巧 209

8-17-1 文档越存越大 209

8-17-2 总是自动备份文件 210

8-17-3 PCB完成后却发现原理图有误 211

8-17-4 方便设计的交叉参考 211

8-17-5 开一个方孔 212

8-17-6 等宽导线增加载流能力 212

8-17-7 更改覆铜 212

8-17-8 提高多层板布线空间的内层分割方案 213

8-18 小结 214

第9章 CAM数据报表 215

9-1 新建CAM文件 216

9-1-1 直接创建CAM文件 216

9-1-2 由PCB创建CAM文件 217

9-2 制作光绘文件报表 217

9-2-1 由向导创建光绘文件 218

9-2-2 直接创建光绘文件 223

9-2-3 创建光绘数据报表 224

9-3 制作钻孔文件报表 225

9-3-1 由向导创建钻孔文件 225

9-3-2 直接创建钻孔文件 226

9-3-3 创建钻孔报表 227

9-4 制作插件报表 228

9-4-1 由向导创建插件文件 228

9-4-2 直接创建插件文件 229

9-4-3 创建插件报表 230

9-5 小结 230

第10章 可靠性设计 231

10-1 PCB设计总体原则 232

10-1-1 正确性 232

10-1-2 可靠性 232

10-1-3 合理性 232

10-1-4 经济性 232

10-2 电磁抗干扰 233

10-2-1 接地 233

10-2-2 配置退藕电容 233

10-2-3 层叠设计原则 234

10-2-4 过孔设计 235

10-2-5 降低噪声与电磁干扰的一些经验 235

10-3 热设计 236

10-4 小结 236

第11章 信号完整性分析 237

11-1 SI概述 238

11-1-1 传统的PCB板设计方法 238

11-1-2 基于信号完整性的PCB设计 239

11-1-3 常见SI问题及解决方法 239

11-2 设置电路板结构 240

11-2-1 设置铜膜厚度 240

11-2-2 设置板层材质. 厚度 241

11-3 设置SI分析规则 241

11-3-1 飞升时间的下降沿（Flight Time-Falling Edge） 242

11-3-2 飞升时间的上升沿（Flight Time-Rising Edge） 243

11-3-3 阻抗约束（Impedance Constraint） 243

11-3-4 过冲的下降沿（Overshoot-Falling Edge） 244

11-3-5 过冲的上升沿（Overshoot-Rising Edge） 244

11-3-6 信号基值（Signal Base Value） 245

11-3-7 信号激励（Signal Stimulus） 246

11-3-8 信号上位值（Signal Top Value） 247

11-3-9 下降沿斜率（Slope-Falling Edge） 247

11-3-10 上升沿斜率（Slope-Rising Edge） 248

11-3-11 供电网络标识（Supply Nets） 249

11-3-12 下降沿的下冲（Undershoot-Falling Edge） 250

11-3-13 上升沿的下冲（Undershoot-Rising Edge） 250

11-4 启用SI分析规则 251

11-5 设置R. C. L. IC等器件的映射类型 252

11-6 SI分析 253

11-7 SI反射仿真及优化 255

11-8 SI串扰仿真及优化 261

11-9 SI网络分析 263

11-10 SI分析及修正实例 264

11-11 SI模型的建立 271

11-11-1 转换IBIS模型 271

11-11-2 建立模型 272

11-11-3 分配模型引脚 274

11-12 小结 274

第12章 电路仿真 275

12-1 仿真的基本流程 276

12-2 Sim99仿真环境简介 277

12-3 设置和创建仿真元件 278

12-3-1 SIM99中的仿真元件及设置 278

12-3-2 SIM99中的激励源及设置 289

12-3-3 创建仿真元件 298

12-4 设置仿真方式及运行仿真 303

12-4-1 一般设置 303

12-4-2 静态工作点分析 305

12-4-3 瞬态分析 306

12-4-4 交流小信号分析 307

12-4-5 直流扫描分析 310

12-4-6 蒙特卡罗分析 311

12-4-7 参数扫描分析 313

12-4-8 温度扫描分析 314

12-4-9 傅立叶分析 315

12-4-10 传递函数分析 317

12-4-11 噪声分析 318

12-4-12 设置电路初始条件 319

12-4-13 高级设置 320

12-5 仿真波形分析及操作 321

12-5-1 显示单个/多个波形单元 321

12-5-2 测量波形上节点间距 322

12-5-3 放大与还原 323

12-5-4 插入和删除波形单元 324

12-5-5 集中与分离波形单元 325

12-5-6 观察节点波形 326

12-5-7 波形函数的运算 327

12-5-8 设置两种显示模式 329

12-6 仿真实例 331

12-6-1 二极管仿真 331

12-6-2 三极管放大电路仿真 332

12-6-3 加减运算电路仿真 335

12-6-4 积分运算电路 337

12-6-5 四分频数字电路仿真 340

12-6-6 方波发生器 342

12-6-7 PWM转模拟电压仿真 344

12-7 小结 347

附录A 快捷键一览 349

A-1 常用原理图命令快捷键 350

A-2 常用电路板命令快捷键 350

附录B 常用的针脚式元件封装 351