1、第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 第第1章章 电子线路电子线路CAD与与Protel 99 SE概述概述1.1 电子线路电子线路CAD的概念的概念 1.2 Protel 99/99 SE概述概述1.3 Protel 99 SE的安装及启动的安装及启动1.4 使用使用Protel99/99 SE进行电子线路设计流程进行电子线路设计流程 第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台1.1 电子线路电子线路CAD的概念的概念 CAD是Computer Aided Design（
2、即计算机辅助设计）的简称。早在20世纪70年代，军工部门就开始利用计算机来完成飞机、火箭等航空、航天器的设计工作。CAD的特点是速度快、准确性高，能极大地减轻工程技术人员的劳动强度，但当时普及率低，主要原因是计算机价格昂贵，商品化的CAD软件种类也很少。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路的设计过程，包括电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计（自动布局、自动布线）与检测等。电子线路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件，如元件清单报表，为元器件的采购及工程预决算
3、等提供了方便。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 在计算机上，利用电子线路CAD软件，进行电路设计的过程大致如下：（1）编辑原理图。原理图编辑是电路CAD设计的提前，因此原理图编辑(Schematic Edit)是电路CAD软件必备的功能。（2）必要时利用CAD软件的电路仿真功能，对电路功能、性能指标进行仿真测试（如使用Protel99、Protel99 SE的SIM仿真器）。电路功能、性能主要由原理图决定，在仿真软件出现以前，只能通过实验方法对电路性能进行测试，但费用高、周期长；在仿真软件出现后，即可通过仿真软件对电路性能进行
4、模拟，既方便又快捷，而且费用低廉。因此，作为一个成熟的电路CAD软件最好应具备电路仿真功能。（3）如果电路中使用了PLD器件，则必须进行PLD设计，以便获得PLD烧结数据文件。因此，作为一个成熟的电路CAD软件最好能提供PLD设计功能（Protel98、Protel99/99 SE 提供了PLD设计功能）。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 （4）生成网络表文件（或直接执行Protel99/99 SE原理图编辑器中“Design”菜单下的“Update PCB”命令，创建PCB文件并将原理图中元件序号、封装形式以及连接关系装入P
5、CB文件内）。（5）不正确返回（1），修改原理图。（6）设计、编辑印制板(PCB)（执行“Update PCB”命令，或启动Protel99/99 SE PCB编辑器，并装入从原理图文件中提取的网络表文件）。PCB设计是电路CAD设计的最终目的，因此PCB编辑功能强弱，如自动布局、布线效果是衡量电路CAD软件关键性能指标之一。（7）对高速数字电路来说，完成印制板编辑后，可能还需要通过信号完整性分析，以确认信号传输过程中是否畸变。（8）在PCB中生成网络表文件，并与SCH编辑器中生成的网络表文件比较，以确认PCB设计过程中是否改变了原理图中元件的连接关系。第第1章章 电子线路电子线路2024-5
6、-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台1.2 Protel99/99 SE概述概述 Protel是TANGO的继承者，美国ACCEL Technologies Inc公司于1988年推出了在当时非常受欢迎的电路CAD软件包TANGO，它具有“操作方便、易学、实用、高效”的特点。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台Protel99/99 SE都具有如下特点：都具有如下特点：（1）将原理图编辑(Schematic Edit)、印制电路板(PCB)编辑、可编程逻辑器件PLD设计、自动布线(Route)、电路模拟/仿
7、真(Sim)、信号完整性分析等功能有机地连在一起，是真正意义上的EDA软件，智能化、自动化程度高。（2）支持由上到下或由下到上的层次电路设计，使Protel99/99 SE能够完成大型、复杂的电路设计。（3）当原理图中的元件来自仿真元件库时，可以直接对电原理图中的电路进行仿真测试。（4）提供ERC(电气规则检查)和DRC(设计规则检查)，能最大限度地减少设计差错。（5）库元件的管理、编辑功能完善，操作非常方便。通过基本的作图工具，即可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB元件封装图形的编辑、创建。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平
8、台 （6）全面兼容TANGO及Protel for DOS，即在Protel99/99 SE中可以使用、编辑TANGO或低版本Protel建立的文件，并提供了与OrCAD格式文件转换功能。（7）Schematic和PCB之间具有动态连接功能，保证了原理图与印制板的一致性，以便相互检查、校验。（8）具有连续操作功能，可以快速地放置同类型元件、连线等。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台1.2.1 Protel 99 SE新增功能新增功能 Protel 公司推出Protel98后，于1999年3月推出了Protel99正式版，不久又推
9、出了Protel 99 SE(即Protel 99第二版)，两者运行环境、操作方式，如电原理图编辑操作、自动布局与布线操作、印制板编辑等的操作方式几乎基本相同，Protel99 SE主要做了如下改进：1.可选择设计文件类型 在创建新设计项目时，允许选择设计文件类型可以选择.DDB文件，也可以选择Windows系统文件。2.模拟仿真部分(1)改进了“Browse Simdata”（浏览仿真数据）窗口的操作界面，增加了观察对象创建（“New”）和删除(“Delete”)按钮；强化了仿真曲线测量方式，不仅可以获得A、B两被测点的差“B-A”，还可以获得最小值、最大值、平均值、均方值等参数。虽然保留了
10、“数学函数”仿真元件库，但作用已不大。在Protel99 SE中，可通过“浏览仿真数据”窗口内的“New”按钮，借助基本的“数学函数”来构造观察对象（任一物理量）的数学表示式，可直接观察各节点电压、支路电流、器件功率外的其他物理量及其仿真曲线，避免了在原理图内加入“数学函数”仿真元件和连线，对原理图造成的破坏。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台(3)强化了AC小信号分析波形观察方式，可以直接观察“群延迟”参数，且允许在AC小信号分析中窗口内同时以两种方式观察被测对象。(4)扩充了仿真元件库，增加了一些新的仿真元件。(5)增加了仿
11、真观察信号类型。在Protel99 SE中，可以观察任何元件中的电流量。3.原理图编辑器部分(1)改进了“Browse Sch”（浏览原理图）窗口的操作界面，在以“Library”（元件电气图形库）作为浏览对象时，增加了元件电气图形符号浏览按钮“Browse”和元件电气图形符号浏览窗；在元件电气图形符号浏览内，除了显示元件电气图形符号外，还提供了同一封装内的套数、套号信息。使操作者能够方便、迅速地找出元件的电气图形符号，直观性强。(2)改进元件属性窗口的界面。(3)修改部分对话窗操作界面。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 20
12、02年Protel公司正式发布了在Windows XP操作系统下运行的Protel DXP版，但运行环境要求较高，具体如下：推荐配置推荐配置最小要求最小要求Windows XPWindows 2000 ProfessionalPentium 1.2GHz或更快 CPUPentium 500MHz内存512MB不小于128MB硬盘空间不小620MB硬盘空间不小620MB32MB显存，分辨率1024768 8MB显存，分辨率10247681.2.2 Protel DXP运行环境运行环境第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台1.3 Pro
13、te l99/99 SE的安装及启动的安装及启动 1.3.1 Protel99 SE的安装的安装 1.Protel99 SE的运行环境的运行环境 Protel99 SE对微机硬件要求较高，最低配置为：Pentium II或Celeron以上CPU（CPU主频越高，运行速度越快），内存容量不小于32 MB（最好是64 MB或128 MB），硬盘容量必须大于1GB（最好使用8GB以上硬盘），显示器尺寸在15英寸或以上，分辨率不能低于1024768，最好是12801024，当分辨率为800600或第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 更
14、低时，将不能完整显示Protel99/99 SE窗口的下侧及右侧部分（对于15英寸显示器来说，当显示分辨率为1024768时，字体太小，不便阅读，因此17英寸显示器可能是Protel99/99 SE的最低要求）。总之，硬件配置档次越高，运行速度越高，效果越好。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 2.Protel 99 SE 的安装的安装 Protel 99与Protel 99 SE安装方法、过程相同：将Protel99/99 SE CD-ROM盘片插入CD-ROM驱动器内，如果CD-ROM自动播放功能未被禁止的话，Protel9
15、9/99 SE安装向导将自动启动，并引导用户完成Protel99/99 SE的安装过程。当然也可以直接运行Protel99/99 SE的安装文件setup，启动安装过程。在安装过程中允许用户选择安装目录，缺省时Protel99 SE安装在“C:Program FilesDesign Explorer 99 SE”（Protel99安装在“C:Program FilesDesign Explorer 99”）文件内。在安装过程中，将提示用户输入访问码（访问码贴在产品包装外，是Protel99/99 SE合法用户标志，没有访问码将无法打开和使用Protel99/99 SE）。如果在安装时不输入访问
16、码，也可以在安装后，启动时输入访问码。安装后，Protel99 SE所在目录文件结构如图1-1所示（假设采用缺省安装路径）。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-1 Protel 99安装后的文件结构安装后的文件结构第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 3.安装补丁程序安装补丁程序 完成Protel 99 SE安装后，可执行附带光盘中的Protel 99seservicepack6.exe文件，安装补丁程序。4.安装中文菜单安装中文菜单 在复制中文菜单前，完成P
17、rotel 99 SE安装后，先启动一次Protel 99 SE，退出后将Windows根目录下的Client 99se.rcs英文菜单保存起来，然后将附带光盘中的Client99se.rcs复制到Windows根目录下，再启动Protel 99 SE时，即可发现所有菜单命令后均带有中文注释信息。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 1.3.2 Protel99/99 SE的启动的启动 在电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台安装过程中，安装程序SETUP.EXE自动在Windows 95/98桌面上和“开始”菜单
18、内建立“Protel99 SE”(Protel99)的快捷启动方式图标，同时在“开始程序”快捷菜单内也建立了“Protel99 SE”(Protel99)的快捷启动方式菜单。因此，启动Protel99/99 SE将非常容易，单击桌面、“开始”菜单内的“Protel99 SE”(Protel99)快捷启动方式或“Protel99 SE”(Protel99)快捷方式菜单内的“Protel99 SE”(Protel99)快捷方式，均可启动Protel99/99 SE，Protel99/99 SE启动后的操作界面如图1-2所示。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于P
19、rotel 99 SE平台图图1-2 Protel 99/99 SE界面界面 第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 单击Protel99SE主画面“File”（文件）菜单下的“New”（新项目）命令，即可创建一个新的设计文件库(.ddb)，如图1-3所示。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-3 设计文件库设计文件库第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 必要时单击图1-3所示的“Password”标
20、签，输入访问该设计文件库(.ddb)文件的密码。输入密码后，再编辑、浏览设计文件库文件时要求输入密码，这样可有效阻止他人非法浏览、修改该项目内的设计文件。选择“设计文件库文件”存放路径并输入文件名后，单击“OK”按钮，即可进入Protel99 SE的设计状态，如图1-4所示。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-4 创建设计文件库后的界面创建设计文件库后的界面 第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 在“设计文件列表”窗内，单击设计文件库(test.ddb)前的小
21、方块（或直接双击test.ddb），即可看到设计文件库(.ddb)内文件夹结构，再单击各文件夹前的小方块即可显示或隐藏文件夹内文件目录结构，如图1-5所示。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-5 设计文件库（设计文件库（.ddb）的结构）的结构第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 在“设计文件列表”窗内，单击设计文件库(test.ddb)前的小方块内（或直接双击test.ddb），即可看到设计文件库(.ddb)内的文件结构，再单击各文件夹前的小方块即可显示或隐
22、藏文件夹内文件目录结构，如图1-5所示。其中“Design Team”文件夹内存放了设计队伍（存放在Members文件夹内）、文件访问权限（不同设计人员对文件的访问权限存放在Permission文件夹内）以及会议记录等项目设计日常管理信息，“Recycle Bin”是设计文件回收站，其作用类似于Windows 95/98桌面上的“回收站”，用于存放删除的设计文件，必要时可以从中恢复。设计文件，如原理图文件、元件清单、模拟仿真波形文件、印制板文件以及各种各样的报表文件等均存放在“Document”文件夹内。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99
23、 SE平台 单击“设计文件管理器”窗口内的“Document”文件夹或双击工作窗口内的“Document”标签后，执行“File”菜单下“new”（创建新文件）命令，将弹出如图1-6所示的新文档（New Document）选择窗口。该文档选择窗列出了Protel99 SE可以管理、编辑的文件类型，包括Schematic Document（电原理图文件）、Schematic Library（电原理图元件库文件）、PCB Document（印制板文件）、PCB Library（印制板图形库文件）、Spread Sheet Document（Protel 表格文件，类似于电子表格）、TXT Docu
24、ment（文本文件）、Waveform Document（波形文件）、Document Folder（文件夹）等。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-6 新文档选择窗新文档选择窗第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 选择相应文件类型，如“Schematic Document”（原理图文件）后，单击“OK”按钮后将生成相应的设计文件，如图1-7所示。此时一般采用缺省文件名作为设计文件名，缺省的原理图文件为sheet n.sch(n=1,2,3等)，缺省的印制板P
25、CB文件名为PCB.PCB n；缺省的PCB元件封装图文件名为PCBLib n.Lib；缺省的元件电气图形库文件名为SchLib n.Lib。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 图图1-7 系统创建的原理图文件名系统创建的原理图文件名 第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 1.3.3 Protel99SE中的文件管理中的文件管理 在Protel99SE中，通过“设计文件管理器”可以方便、快捷地管理设计项目中数目庞大的不同类型设计文件。“设计文件管理器”的使用方法与W
26、indows 中“资源管理器”的使用方法完全相同。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 1.打开设计文件打开设计文件 执行“File”菜单下的“Open”命令（或直接单击工具栏内的“打开”按钮），在如图1-8所示的“Open Design database”窗口内，在“文件类型”下拉列表窗内选择相应设计文件类型（如ddb），在文件列表窗内找出并单击待打开的设计文件名(如Design Explorer 99 SEExamples文件夹下的演示文件库Z80 Microprocessor)后，再单击“OK”按钮（或直接双击文件列表窗内的
27、设计文件），即可打开一个已存在的设计文件库，如图1-9所示。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-8 打开设计文件库选择窗打开设计文件库选择窗第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-9 设计文件库设计文件库Z80 Microprocessor.ddb结构结构第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 2.列出或隐藏设计文件或文件夹内的目录结构列出或隐藏设计文件或文件夹内的目录结构 在“设计文件管理器”
28、窗口内，单击设计文件库前的小方块，即可显示或隐藏设计文件库目录结构；单击设计文件库内文件夹前的小方块即可显示或隐藏文件夹内的文件目录结构。第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台 3.文件切换文件切换 在“设计文件管理器”窗口内，直接单击文件夹或文件夹内的文件文件时，即可迅速打开文件夹，或切换到相应设计文件的编辑状态。4.文件删除、改名及复制文件删除、改名及复制 为了防止在文件复制、删除、改名等操作练习过程中改变系统提供的演示文件，不妨先在D盘上创建一个临时文件夹，如D:File Test，然后将C:Program FilesDesi
29、gn Explorer 99 SEExamplesZ80 Microprocessor.ddb设计数据文件包复制到D:File Test文件夹内，然后执行“File”(文件)菜单下的“Open”命令，打开D:File TestZ80 Microprocessor.ddb文件，接着即可 第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-10 设计文件库（设计文件库（.ddb）内文件夹结构）内文件夹结构第第1章章 电子线路电子线路2024-5-24电子线路CAD实用教程基于Protel 99 SE平台图图1-11 回收站回收站第第1章章 电子线路电子线路1.4 使用使用Protel99/99 SE进行电子线路设计流程进行电子线路设计流程 使用Protel99/99 SE进行电子线路设计流程大致如图1-12所示。编辑原理图编辑元件电气图形符号电气规则检查局部或整体电路仿真测试PCB设计设计规则检查网络表比较信号完整性填写PCB制作工艺文件提交PCB制作资料编辑元件封装图形库PLD仿真生成报表文件分析A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1D1D2电原理图编辑阶段PCB设计阶段图1-12 使用Protel99 SE设计电子线路流程
