电子线路CAD实验指导书

《— 电 子 线 路 CAD —》

实 验 指 导 书

高翠云 杨益 编写

适用专业：

电 子 信 息 工 程 通 信 工 程

安徽建筑工业学院 电子与信息工程学院

2009 年 08 月

前 言

电路CAD实验是电子线路CAD课程的重要组成部分，通过该实验课程的学习以及课后的反复强化训练，使学生基本掌握原理图及印制板图设计方法。同时，通过对PSPICE仿真软件的基本应用学习，引领学生掌握先进的电子线路设计方法，即仿真与实验相结合的电路设计方法。

该课程设计了5个实验，在理论课程与实验课程结束后，要求学生能够熟练利用PROTEL软件进行简单的原理图及印制板图（双面板）的设计，能够顺利通过综合测试，为将来的电路工程设计及研发工作打下坚实的基础。

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实验内容简介

序实验项号 目名称 内容提要 主要仪器 实验 实验 计划 每组 设备及套数 类型 要求 时数 人数 1．新建原理图文件，图纸的设置 2．栅格、可视栅格、电气栅格的概念与设置等 原理图3．在原理图中加载并使用原理图计算机40台 验证 必做 1 训练 元件库 4．在原理图中放置各种电气对象的方法 1．设计一个两级放大器 原理图2．创建并使用新的原理图元件符计算机40台 设计 必做 2 设计 号，以及原理图元件库的管理 1．规划电路板 2．准备原理图和网络表 3．装入元件和网络表 4．元件的布置 5．自动布线 6．电路板的修整 7．PCB的编辑功能 2 1 2 1 3 PCB 设计 计算机40台 设计 必做 2 1 1．PCB元件库的管理 2．新的元件封装的绘制方法和使PCB设用方法 计算机40台 设计 必做 4 计进阶 3．布局 4．自动布线及铺地 1．仿真元件 电路仿2．分析设置 5 真 3．观察数据波形 6 1．绘制原理图 综合 2．绘制对应的PCB图 测试 计算机40台 设计 必做 2 1 2 1 计算机40台 测试 必做 2 1

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目 录

实验一：原理图训练 ....................................... 5 实验二：原理图设计 ....................................... 8 实验三：PCB设计.........................................错误！未定义书签。

实验四：PCB设计进阶 ..................... 错误！未定义书签。 实验五：PSPICE仿真软件应用 .............................. 12 实验六：综合测试.........................................10

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实验一：原理图制作

实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生掌握Protel 99SE软件中原理图的制作方法。 二、实验内容

1．新建原理图文件，图纸的设置

2．栅格、可视栅格、电气栅格的概念与设置等 3．在原理图中加载并使用原理图元件库 4．在原理图中放置各种电气对象的方法 三 实验要求

1．.所有工程文件不允许在C盘，统一建立在E：\\WORK路径下。

2. 当堂提交两个电子文档：1）原理图文件；2）网络表格文件。 各文件命名形式：学号姓名.sch(net) 四、实验步骤 1、画原理图

按照图1画一个电路，电路中的元件都取自Miscellaneous Devices.lib库。 （1）要求图纸尺寸为A4、去掉标题栏、关闭显示栅格、使能捕捉栅格和电气栅格、使能自动连接点放置。

（2）画完电路后，要按照图中元件参数逐个设置元件属性，但是元件要自动编号，并进行电气规则检查。

（3）最后形成该电路的网络表。 提示：

（1）执行Design/Options菜单设置图纸尺寸、标题栏、栅格； （2）执行Tools/Preference菜单设置屏蔽自动连接点放置； （3）所有元件必需加标号及封装；

（4）执行Tools/ERC菜单对电路进行电气规则检查； （5）执行Design/Create Netlist菜单形成网络表。

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..J212R130kR33kC2power10uJ121InputC1Q110u2N2222J312R215kR45koutput..图1

2、 将原理图存储到WORD文档中

所示的电路复制并粘贴到文字处理软件Word软件中，注意在粘贴前，应该使用文字功能，在要粘贴的图形四周分别放置一个字号为八号的小点\，在选择粘贴的图形时，注意选择小黑点。同时还要注意在粘贴时去掉模板，否则粘贴的是一张图而不是被选择的图形。

提示：

（1）执行Tools/Preferences菜单，去掉模板选项（Add Template to Clipboard）。 （2）首先使用画图工具箱上的文字放置按钮，在电路图四周放置最小字号小数点。

（3）用鼠标选择电路和小数点。

（4）执行菜单Edit/Copy，用变成十字光标的鼠标单击被选择的原理图。 （5）启动Word软件，建立Word文件。

（6）使用Word软件中粘贴（Edit/Paste）菜单将原理图粘贴到Word文件中。 （7）在Word软件中的图片工具条中设置图片的环绕方式。 （8）在Word软件中的图片工具条中将彩色图片改为灰度图片。 五、思考题

仔细思考练习画图过程中所犯的错误，总结使用Protel99SE的经验与心得。 六、实验报告

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课前务必认真阅读教材中相关内容，记录所做实验并完成实验报告上各个项目，总结实验心得体会及意见。

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实验二：原理图设计

实验学时：2 实验类型：设计 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验，使学生掌握Protel 99SE软件中原理图元件的制作方法，进一步熟练绘制原理图，并且能进行简单的电路设计。 二、实验内容

1．设计一个基于运放的两级放大器（每一级均为反向放大），第一级增益为-10，第二级在-1~ -21之间连续可调；

2．在Protel中绘制出符合上述要求的原理图； 3. 自制主元件即运放，形成新元件库； 三 实验要求

1．要求采用单运放或者多运放进行设计，如典型的OP07、TL084、LM324等,必须选择实际运放型号，建议大家可上TI（德州仪器）公司、AD（模拟器件）公司、或者武汉力源公司等网站查询。

2. 当堂提交三个电子文档：1）自制库文件；2）原理图文件；3）网络表格文件。 各文件命名形式：学号姓名.sch(lib\\net) 四、实验步骤

1. 实验课之前查资料，设计出两极反向放大器的电路形式及相关参数，并手工绘制；

2．根据设计资料采用protel绘制原理图；

? 建立新的工程文件，并且选择文件类型SCHLIB，自制运放，并且对元件及

库文件均给与命名；

? 绘制原理图，调用以Miscellaneous Devices.lib为主的系统元件库及自制的元

件库文件； ? 原理图文件检错； ? 生成网络文件； ? 导出各提交文件

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四、思考题

仔细思考练习画图过程中所犯的错误，总结使用Protel99SE的经验与心得。 五、实验报告

课前务必认真阅读教材中相关内容，记录所做实验并完成实验报告上各个项目，总结实验心得体会及意见。

附录：典型运放引脚图

OP07引脚图

TL084（LM324兼容）引脚图

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实验三：PCB设计

实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生掌握Protel 99SE软件中自动布线画电路板的方法。

二、实验内容

绘制实验一原理图所对应的PCB图。 三 实验要求

1．要求采用双面板设计

2．直接调用PROTEL 99se中的元件库

3．采用设计规则，规定布线优先权、线宽及间距等； 4．利用“FILL”或者“play polygon”铺设地线； 5. 当堂提交电两个电子文档：1）*.Pcb 2)*.DRC 各文件命名形式：学号姓名.Pcb (DRC) 四、实验步骤

1． 准备原理图和网络表

2. 装入网络表，记录提示的错误；

3. 根据提示的错误，修改原理图元件封装形式，重新产生网络表文件，重复2.3两部，直至完全正确装载所有元件为止；

3．对元件进行布局 ，注意整版的信号流向、紧凑、美观等； 4. 设计固定孔； 5. 设置布线规则 6. 自动布线 7. 大面积铺地 8. 错误检查 9. 修正错误 10．导出各提交文件

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七、思考题

仔细思考练习画图过程中所犯的错误，总结使用Protel99SE的经验与心得。 八、实验报告

课前务必认真阅读教材中相关内容，记录所做实验并完成实验报告上各个项目，总结实验心得体会及意见。

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实验四：PCB设计进阶

实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生进一步熟练Protel 99SE软件中自动布线画电路板的方法，并且学会自制元件封装。 二、实验内容

绘制实验二原理图所对应的PCB图。 三 实验要求

1．要求采用双面板设计

2．大部分元件直接调用PROTEL 99se中的元件库，而主元件的封装要求采用库中的DIP8进行参数修正（如修改引脚间距、焊盘形状等），自制新元件封装，给新封装命名。

3．采用设计规则，规定布线优先权、线宽及间距等； 4．利用“FILL”或者“play polygon”铺设地线；

5. 当堂提交电三个电子文档：1）*.Pcb 2）*.Lib 2)*.drc 各文件命名形式：学号姓名.PCB (lib\\DRC) 四、实验步骤

1．自制元件封装； 2. 准备原理图和网络表 3. 装入元件和网络表 4．对元件进行布局 5. 设计固定孔； 6 设置布线规则 7. 自动布线 8. 大面积铺地 9. 错误检查 10. 修正错误

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11．导出各提交文件 五、思考题

仔细思考练习画图过程中所犯的错误，总结使用Protel99SE的经验与心得。 六、实验报告

课前务必认真阅读教材中相关内容，记录所做实验并完成实验报告上各个项目，总结实验心得体会及意见。

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实验五：PSPICE仿真软件应用

实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：选修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生基本掌握PSPICE仿真软件的原理图绘制及幅频特性仿真方法。 二、实验内容

使用PSPICE绘制实验一原理图，进行幅频特性仿真。 三、实验要求

1.仅做交流幅频特性仿真；

2.输入信源设置为AC电压源，幅值为0.1V； 3.输出观察点设置在三极管的集电极；

4. 任意改变电路的一个元件参数，观察仿真波形的改变； 5. 当堂提交：（1）原理图(pspice形式) ； （2）仿真波形图； 四、实验步骤 1.放置元件； 2. 连线； 3. 产生网络报表 4. 设置仿真参数；

5．执行仿真，生成仿真文件；

6. 打开仿真文件，选择对应点，观察仿真波形图； 五、思考题

仔细思考练画图及仿真过程中所犯的错误，总结使用PSPICE的经验与心得。

六、实验报告

课前务必认真阅读教材中相关内容，记录所做实验并完成实验报告上各个项目，总结实验心得体会及意见。

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实验六：综合测试

实验内容及要求：

在半个小时内完成如下所示电路图的原理图绘制及印制板图设计，对封装与实物是否对应不要求。

提交两个文件，*.Sch,*.pcb。文件要求存在E:\\TEST 路径下，文件命名规则 学号姓名.sch 学号姓名.pcb 图的复杂度如下所示： 例图：

提示：观察图的对称性特点，尽可能采用复制、粘贴、改变元件属性的方法加快作图速度。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qcb8.html