合 肥 学 院
课 程 设 计 报 告
题 目： A/D转换电路的PCB板图设计
系 别：__电子信息与电气工程系
专 业：__ 通信工程_______
班 级： 通信（2）班___
学 号：______1005071013______
姓 名：_____ 徐燕________
导 师：__ 张大敏________
成 绩：________________________
2012年 09 月 18 日
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课程设计任务书
设计 题目 A/D转换电路的PCB板图设计 ① 完成A/D 转换电路原理图及其PCB板图的设计； ② 完成整流稳压电路仿真图设计，并对其进行仿真，输出几个节点的电压信号； 设计类型 应用型 导师姓名 张大敏 主要内容及目标 具有的设计条件 计算机及protel 99se软件。
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计划学生数及任务 任务：① 绘制A/D转换电路原理图； ② 电路原理图元器件库的设计； ③ PCB板图设计； ④ PCB板图封装库设计 ⑤ 根据提供的电路仿真图进行仿真； 计划设计进程 1、从接题开始收集资料、准备设计 2、第1周 学习电路原理图的绘制及PCB板图制作方法； 3、第2周 完成设计任务，同时编写设计报告； 1、《Protel 99 SE电路原理图与PCB设计及仿真》，机械工业出版社，作者：清参考文献 源科技 2、《电路设计与制版protel99高级应用》，老虎 工作室 赵晶编著，人民邮电出版社 3、《protel电路原理图与pcb设计108例》，李华嵩编著，中国青年出版社
目 录
一、Protel99SE简介 ................................................ 4 二、实验主要内容 ................................................... 5 三、实验过程 ....................................................... 5 3.1原理图设计 .................................................. 5 (1)启动原理图设计服务器 ..................................... 5 (2)设置设计环境 .............................................. 6 (3)装入所需的元件库 .......................................... 6 (4)放置元件及布线 ........................................... 7 3.2原件库设计 .................................................. 8 3.3PCB板图及封装库设计 ......................................... 9 3.3.1封装库设计 ............................................. 9 3.3.2PCB板规划 .............................................. 9 3.3.3元件的封装 ............................................ 10 3.3.4络表生成/载入 ......................................... 10 3.3.5PCB板图 ............................................... 11 四、小结 .......................................................... 14
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A/D转换电路的PCB板设计
一、Protel99SE简介
EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。
EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机的电路设计方法。EDA技术的发展和推广极大的推动了电子产业的发展。掌握EDA技术是电子工程师就业的基本条件之一。
基于PCB的电路设计是EDA技术的重要内容，Protel 软件是实现基于PCB设计的一个杰出工具。Protel99SE软件主要包含以下几个模块：原理图设计软件、电路板设计软件、用于PCB自动布线的Protel
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Advanced Route 99SE、可编程逻辑器件设计的Protel Advanced PLD、用于电路仿真的Advanced SIM和用于信号完整分析的Advanced integrity，其基本功能满足了一般用户的需求，对于初学者来说，软件容易上手、成本低。
二、实验主要内容
本次实验我们使用Proter99SE将A/D转换电路制作成PCB板和仿真电路设计。A/D转换电路制作成PCB板其步骤有：环境设计、创建schematic Document文件画出原理图，检验原理图、生成网表，建立PCB Document文件载入网表、封装，元件布局、手动布线、电气检查、输出打印，结束。
三、实验过程
3.1原理图设计
(1)启动原理图设计服务器
进入Protel 99 SE，创建一个数据库，执行菜单File菜单上的New命令，系统会弹出一个界面，由于在机房里计算机中只有F盘没有还原，故都保存在此盘中。
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(2)设置设计环境
设置环境包括设置个点大小和类型、光标类型等。一般大多数参数均可用系统默认值，设置之后无需修改。可在Tools 下拉菜单的Preferences 选项中进行环境设置。
(3)装入所需的元件库
在设计管理器中选择Browse SCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel 99 SE子目录，在该目录中选择Library＼SCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，常见元件库Protel DOS Schematic Libraries.ddb；Sim.ddb，单击ADD按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。
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(4)放置元件及布线
根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，再根据元件之间的走线把元件调整好。接着利用Protel 99 SE提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件进行排列好，以便后面生成PCB板地美观，以及可以及时有效的发现错误。原理图如下：
A/D转换电路制原理
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3.2原件库设计
设计步骤：
原理图中大部分元件都可以在元件库里找到，直接添加，但是有些元件在元件库中是找不到的，这就需要自己绘制。下面以我们老师给我们的A/D转换图中在元件库里找不到的元件的绘制进行元件图的绘制和添加，新建如图文件：
通过工具框绘制元件如下图：
重命名后保存即可。回到原理图绘制界面，按以上步骤加载自定义的元件库，就可以找到刚才绘制的元件。 具体步骤如下：
1． 在工程下建立菜单栏File里新建schlib1.Lib
2． 打开新建的schlib1.Lib，利用工具画出如下图所示的图
3． 保存元件用Tools------Rename Commponent保存元件，元件名为DIP，当使用要DIPdd Remove就可
到此元件，然后进行和其他原件一起组装使用即可。
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4． 元 件 图
3.3PCB板图及封装库设计 3.3.1封装库设计
由于上文提到了元件DIP在封装库中没有其所需的封装我们需创建一个封装DIP。以便在后面的过程生成PCB所用。 设计步骤：
1． 建立文件PCB Libray Document文件。
2． 在top overlay层画上边框。一般都是在top overlay层画上边框，可以以原点为（0 0）的进行画图，
比较容易，如果不在原点，可以通过计算画出其长度和大小。 3． 保存封装名为与我们老师所给个一致就可以了。
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3.3.2PCB板规划
设计好的元件需要放入PCB板中，所以我们需要规划一个大小适合的PCB板来盛放这些元件。 设计步骤：
1． 建立文件PCB Libray文件并打开。
2． 设置好原点，在keepoutlayer画出边框大小为四个小方格。一定要在keepoutlayer的环境中进行，不
然以后排线和布局就无法正确的完成
3.3.3元件的封装
1.元件的封装是生成pcb过程中必须要完成的一项工作，首先打开常见元件的封装名
2.对于元件的属性找到相应的封装，然后载入。
3.3.4络表生成/载入
1．网表生成：PCB板规划完成后，我们需要在入网表（.NET文件），网表在原理图做好时可以通过Design-----Netlist creation命令来生成。如图
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网络表文件图
3． 网络表载入：生成网络表之后我们就可以在PCB文件中载入它了，使用Design------load Nets----Execute
来载入元件封装。
3.3.5PCB板图
根据上面设计的电路确定电路板的物理尺寸及电气边界。步骤如下：
1.进入PCB设计编辑器，单击编辑区下方的Keep Out Layer，将当前工作层设置为Keep Out Layer，如图所示。该层为禁止布线层，一般用于设置电路板的边界。
执行菜单命令Place/Keepout/Track，绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options，在“Signal Lager”中选择Bottom Lager，把电路板定义为单面板。
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2.执行命令Design/Load Nets,显示如下图所示的“Load/Forward Annotate Netlist”对话框。单击Browse按钮，打开“Select”对话框。在其中选择上面准备好的sheet1 netlist文件。若显示以上结果，则表示加载sheet1 netlist无误，否则必须修改原理图，并且必须重新生成sheet1 netlist后重复上述步骤。确认没有错误信息后，单击Execute按钮，加载sheet1 netlist与元件到电路板上。
3.元件后，我们可以把元件拖入边框之中并排列元件位置，排列好后再手工调整一下使得PCB板更加美观。 4.布好后就可以布线了，利用工具栏中的工具进行手动连接各器件之间的导线，导线之间尽量避免交叉，手动连线的时间比较长，所以要细心进行。 5.PCB生成图如下所示：
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PCB生成图
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3D效果图
四、小结
在两个星期的EDA实训中，我自己学到了很多的知识，不仅是动手能力还是接受问题的能力都有了一个比较大的提高，在做实验的过程中当然也遇到了许多的问题。在实训中我对这门以计算机为主体的课程有了一个比较深刻的理解。
EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面，几乎所有理工
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科（特别是电子信息）类的高校都开设了EDA课程。
科研方面主要利用电路仿真工具进行电路设计与仿真；利用虚拟仪器进行产品测试；将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中；从事PCB设计和ASIC设计等。
从应用领域来看，EDA技术已经渗透到各行各业，如上文所说，包括在机械、电子、通信、航空航航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA应用。另外，EDA软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。 在学习的工程中我也遇到了很多的问题和困难，下面就我遇到的问题我做个简单的罗列。 在刚开始的学习过程中，由于英语不好，工具栏上面很多的东西都不能应用。
在画电路图的过程中依然会有很多的问题，最主要的是找器件的问题，很多器件不知道它的全名所以很难找到。
在PCB中，一开始没有用keepoutlayer进行画个方格，而是随便画的，最后导致自动布线，自动布局没法正确的完成。
在自己画器件的过程中有很多的工具不会用，画好了也是稀里糊涂的将其添加到PCB里面去了，具体是如何添加进去的感觉不太清楚。而且老师只教我们手动布局和排线，实际我觉得自动布局跟排线很省时间和精力。不过，手动布局跟排线比自动布局和排线美观的多。
在两个星期的实训中，老师教会了我很多知识，特别是老师教会了我应该怎么的去学习，在此非常感谢老师在我实训的期间给我的帮助和鼓励，谢谢老师，您辛苦了。
参考文献：1、《Protel 99 SE电路原理图与PCB设计及仿真》，机械工业出版社，作者：清
源科技
2、《电路设计与制版Protel99高级应用》，老虎 工作室 赵晶编著，人民邮电出版社 3、《Protel电路原理图与PCB设计108例》，李华嵩编著，中国青年出版社
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