第1章 电子线路CAD与Protel 99 SE概述 1

1.1 电子线路CAD的概念 1

1.2 Protel 99/99 SE概述 2

1.2.1 Protel 99 SE新增功能 3

1.2.2 Protel DXP概述 4

1.3 Protel 99/99 SE的安装及启动 4

1.3.1 Protel 99/99 SE的安装 4

1.3.2 Protel 99/99 SE的启动 5

1.3.3 Protel 99/99 SE中的文件管理 8

1.4 Protel 99/99 SE电子线路设计流程 11

习题 12

第2章 电原理图编辑 13

2.1 电原理图的概念及绘制规则 13

2.2 Protel 99 SE原理图编辑器(SCH)的启动及界面认识 14

2.2.1 原理图编辑器窗口的组成 14

2.2.2 图纸类型、尺寸、底色、标题栏等的选择 16

2.2.3 设置SCH的工作环境 19

2.3 电原理图绘制 22

2.3.1 元件电气图形符号库及管理 22

2.3.2 放置元件 29

2.3.3 连线操作 37

2.3.4 放置电气节点 41

2.3.5 放置电源和地线 42

2.3.6 总线、总线分支、网络标号工具的使用 43

2.3.7 I/O端口 45

2.4 利用画图工具添加说明性图形和文字 47

2.4.1 画图工具介绍 48

2.4.2 常见图形绘制技巧 48

2.5 原理图编辑技巧 50

2.5.1 操作对象概念 50

2.5.2 单个对象的编辑 50

2.5.3 同时编辑多个对象 51

2.5.4 利用拖动功能迅速画一组平行导线 56

2.5.5 “画图”工具内“阵列粘贴”工具的特殊用途 57

2.6 元件自动编号 60

2.6.1 单一模块电路元件自动编号 62

2.6.2 子电路元件自动编号 63

2.7 原理图的电气检查 66

2.8 存盘及文件管理 70

2.9 原理图的打印 71

2.9.1 打印前的设置 71

2.9.2 打印 73

2.10 报表建立与输出 73

2.10.1 生成网络表文件 73

2.10.2 生成元件清单报表 77

2.11 电路编辑举例 79

2.12 元件电气图形符号编辑与创建 82

2.12.1 启动元件图形符号编辑器 82

2.12.2 修改元件图形符号 84

2.12.3 制作P89C51RD2微处理器的电气图形符号 88

2.12.4 制作LED数码显示器 91

2.12.5 创建数字集成电路芯片元件负逻辑/IEEE电气图形符号 93

2.12.6 设置元件的缺省序号 94

2.13 创建自己的图纸文件 94

2.14 原理图操作技巧 95

2.14.1 修改/恢复Protel各类编辑器操作对象的缺省属性 95

2.14.2 一次修改同类操作对象的属性选项 96

2.14.3 工具栏(窗)与当前正在进行的操作要匹配 99

2.14.4 在原理图中增加同类元件的操作捷径 99

习题 100

第3章 层次电路原理图编辑 101

3.1 层次电路设计概念 101

3.2 层次电路设计中不同文件的切换方法 104

3.3 层次电路编辑方法 104

3.3.1 建立层次电路原理图 104

3.3.2 编辑模块电路 108

3.3.3 自下而上编辑层次电路 109

3.3.4 退耦电容的画法 111

习题 111

第4章 电路仿真测试 112

4.1 电路仿真操作步骤 113

4.2 元器件参数设置 114

4.3 电路仿真操作初步 125

4.3.1 编辑电原理图 125

4.3.2 选择仿真方式并设置仿真参数 126

4.3.3 仿真结果观察及波形管理 130

4.4 常用仿真方式及应用 133

4.4.1 工作点分析(Operating Point Analyses) 133

4.4.2 瞬态特性分析(Transient Analyses)与傅立叶分析(Fourier Analyses) 134

4.4.3 参数扫描分析(Parameter Sweep Analyses) 135

4.4.4 交流小信号分析(AC Small Signal Analyses) 136

4.4.5 阻抗特性分析(Impedance Plot Analyses) 139

4.4.6 直流扫描分析(DC Sweep Analyses) 142

4.4.7 温度扫描分析(Temperature Sweep Analyses) 144

4.4.8 传输函数分析(Transfer Function Analyses) 145

4.4.9 噪声分析(Noise Analyses) 145

4.5 仿真综合应用举例 146

4.5.1 数字电路仿真实例 146

4.5.2 利用AC小信号分析、参数扫描分析确定带通滤波器参数 147

4.5.3 模拟、数字混合电路仿真分析实例 149

4.5.4 “数学函数”库内信号合成函数的应用 151

4.6 常用元器件仿真模型 151

4.6.1 二极管模型 155

4.6.2 三极管模型 156

4.6.3 结型场效应管(JFET)模型 157

4.6.4 MOS场效应管模型 158

4.7 创建仿真元件 159

4.7.1 生成仿真电气图形符号 159

4.7.2 创建仿真元件模型参数 162

习题 162

第5章 印制电路板设计初步 165

5.1 印制板的材料及种类 165

5.1.1 印制板的材料 165

5.1.2 印制板的种类及结构 166

5.2 Protel 99 SE PCB的启动及窗口认识 168

5.2.1 启动PCB编辑器 168

5.2.2 PCB编辑器界面 169

5.3 手工设计单面印制板——Protel 99 SE PCB基本操作 171

5.3.1 工作参数的设置与电路板尺寸规划 171

5.3.2 元件封装库的装入 178

5.3.3 画图工具的使用 180

习题 192

第6章 PCB设计基础 193

6.1 PCB设计操作流程 193

6.2 PCB设计前准备 195

6.2.1 原理图编辑 195

6.2.2 检查并完善原理图 195

6.2.3 印制板加工厂家的工艺水平 197

6.2.4 元件安装工艺的选择 198

6.3 印制板层数选择及规划 200

6.3.1 双面板结构及规划 200

6.3.2 4层面板结构及规划 201

6.3.3 6层面板结构及规划 201

6.4 PCB布局 202

6.4.1 布局方式的选择 202

6.4.2 板边框及原点选择 202

6.4.3 选定排版方向 202

6.4.4 布局原则 204

6.4.5 调整原理图中元件的连接关系 207

6.5 焊盘选择 210

6.5.1 穿通元件(THC)焊盘 210

6.5.2 贴片元件焊盘 212

6.5.3 过孔 215

6.5.4 测试盘 217

6.6 布线 217

6.6.1 印制导线寄生参数及串扰 217

6.6.2 最小线宽及最小布线间距的选择 218

6.6.3 印制导线走线控制 221

6.6.4 单面板中跨接线设置原则 224

6.7 地线/电源线布局规则 224

6.7.1 地线与电源线共阻抗干扰及消除方式 224

6.7.2 接地方式 226

6.7.3 地线布线的一些基本原则 230

6.8 PCB散热设计 231

习题 233

第7章 双面印制电路板设计举例 235

7.1 原理图到印制板 235

7.1.1 利用PCB向导生成包含布线区的印制板文件 235

7.1.2 通过“更新”方式实现原理图文件与印制板文件之间的信息交换 241

7.1.3 在禁止布线层内绘制布线区 245

7.1.4 通过网络表装入元件封装图 247

7.2 设置工作层 251

7.3 元件布局操作 251

7.3.1 手工预布局 251

7.3.2 元件分类 256

7.3.3 设置自动布局参数 257

7.3.4 自动布局 259

7.3.5 手工调整元件布局 261

7.4 布线及布线规则 267

7.4.1 设置自动布线规则 267

7.4.2 自动布线前的预处理 278

7.4.3 自动布线 281

7.4.4 手工修改 283

7.4.5 布线后的进一步处理 287

7.4.6 设计规则检查 290

7.4.7 验证印制板连线的正确性 294

7.4.8 元件重新编号及原理图元件序号更新 299

7.5 信号完整性分析 299

7.5.1 信号完整性分析设置 300

7.5.2 启动信号完整性分析 301

7.5.3 设置印制板结构参数、元件类型及节点类型 301

7.5.4 运行信号完整性分析 302

7.5.5 根据分析结果采取相应补偿办法 304

7.6 打印输出 306

习题 308

第8章 PCB元件库的修改与创建 310

8.1 PCBLib编辑器的启动及操作界面 310

8.1.1 PCBLib编辑器的启动 310

8.1.2 PCBLib编辑器窗口界面 312

8.1.3 工作参数及图纸参数设置 313

8.2 制作元件封装图举例 313

8.2.1 制作LED发光二极管封装图 313

8.2.2 制作1英寸八段LED数码显示器封装图 317

8.2.3 通过“复制—修改”方式创建新元件封装图 320

8.2.4 创建子电路封装图 320

8.3 创建特定PCB设计专用元件封装库 321

习题 323

附录 GB 4728—85《电气图用图形符号》摘要 324

参考文献 332 2100433B

本书以从事电子线路设计的工程技术人员、高等学校电子类专业学生为读者对象，讲解了电子线路计算机辅助设计(CAD)的基本概念、设计规则，通过典型实例，全面介绍了目前应用广泛的电子线路CAD软件包——Protel 99 SE的主要功能(包括原理图编辑、电路仿真、印制电路板设计、信号完整性分析)、安装和使用方法。考虑到从事电子线路CAD设计者的实际工作需要，本书结合实例，尤其是对模拟仿真部分，作了较为详细的讲解。

《电子线路CAD实用教程》本书以从事电子线路设计的工程技术人员、高等学校及高职院校电子类专业学生为读者对象，讲解了电子线路计算机辅助设计（CAD）的基本概念、设计规则，全面地介绍了目前应用广泛的电子线路CAD软件包——Protel99SE的主要功能（包括原理图编辑、电路仿真、印制板设计、信号完整性分析）、安装和使用方法。考虑到从事电子线路CAD设计者的实际工作需要，本书结合实例，尤其是模拟仿真部分，作了较为详细的讲解。

第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述

1.1 电子线路CAD的概念

1.2 Protel99/99 SE概述

1.3 Protel99/99 SE的安装与启动

习题

第2章 电原理图编辑

2.1 电原理图的概念及绘制规则

2.2 Protel99 SE原理图编辑器(SCH)的启动及界面认识

2.3 电原理图绘制

2.4 利用画图工具添加说明性图形和文字

2.5 原理图编辑技巧

2.6 元件自动编号

2.7 原理图的电气检查

2.8 存盘及文件管理

2.9 原理图的打印

2.10 报表建立与输出

2.11 电路编辑举例

2.12 元件电气图形符号编辑与创建

2.13 创建自己的图纸文件

2.14 原理图操作技巧

习题

第3章 层次电路原理图编辑

3.1 层次电路设计概念

3.2 层次电路设计中不同文件的切换方法

3.3 层次电路编辑方法

习题

第4章 电路仿真测试

4.1 电路仿真操作步骤

4.2 元器件参数设置

4.3 电路仿真操作初步

4.4 常用仿真方式及应用

4.5 仿真综合应用举例

4.6 常用元器件仿真模型

4.7 创建仿真元件

习题

第5章 印制电路板设计初步

第6章 双面负责制电路板设计举例

第7章 PCB元件库的修改与创建

附录 GB4728——85《电气图用图形符号》摘要

参考文献

潘永雄，男，本科和研究生均就读于华南理工大学，广东工业大学物理与光电工程学院副教授、硕士生导师。先后出版过《新编单片机原理与应用》《微机电路分析与维修》《开关电源技术与设计》《电子线路CAD实用教程》《STM8单片机原理与应用》等多本教材和专著。

沙河，《电子线路CAD实用教程——基于Altium Designer平台（第六版）》编者之一。