【文章內(nèi)容簡介】 10年來致力于 Windows 平臺開發(fā)的最新結(jié)晶，能實現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗證和設(shè)計數(shù)據(jù)管理。因而今天的 Protel 最新產(chǎn)品已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計工具，而是一個系統(tǒng)工具，覆蓋了以 PCB 為核心的整個物理設(shè)計。 Protel 設(shè)計系統(tǒng)是一套建立在 IBM 兼容 PC 環(huán)境下的 EDA 電路集成設(shè)計系統(tǒng)，由于其高度的集成性與擴展性，一經(jīng)推出，立即為廣大用戶所接受，很快就成為世界 PC 平臺上最流行的電子設(shè)計自動化軟件。 Protel99 SE 共有 5 個模塊，分別是原理圖設(shè)計、電路板設(shè)計（包含信號完整性分析）、自動布線器、原理圖混合信號仿真、 PLD 設(shè)計。 這是一個易于使用的含有大量元件庫的原理圖編輯器，主要用于原理圖的設(shè)計。它可以為印制電路板設(shè)計提供網(wǎng)絡(luò)表。該編輯器除了具有強大的原理圖編輯功能以外 ，其分層組織設(shè)計功能、設(shè)計同步器、豐富的電 氣設(shè)計檢驗功能及強大而完善的打印輸出功能，并具有一定的仿真功能，使用戶可以輕松完成所需的設(shè)計任務(wù)。 武漢理工大學(xué)《 Protel 應(yīng)用實踐》 課程設(shè)計說明書 2 2 二十三進制計數(shù)器原理 555 定時器產(chǎn)生多諧振蕩器 圖 1 用 555 定時器構(gòu)成占空比可調(diào)的多諧振蕩器 當電路與電源接通瞬間， C2 兩端沒有存儲電荷，兩端電壓為零， 555定時器 6 端輸入電壓為零，出現(xiàn) 6 端輸入電壓小于 23 Vcc,2 端輸入電 壓小于 13 Vcc，集成運算發(fā)大器 A1輸出高電平， A2輸出高電平，基本 RS觸發(fā)器處于置“ 1”工作狀態(tài)，輸出信號 Vo 為高電平，使晶體管截止，電源 Vcc 給電容 C2 充電。利用二極管的單向?qū)щ娦?，電容充電時將經(jīng)歷 Vcc → R5→ Rw 的上半部（ Rw1）→ D1→ C2→公共端。一直維持到 C2兩端的電壓略超過 23 Vcc。 當 C2兩端的電壓略超過 23 Vcc 時，出現(xiàn) 6 端輸入電壓大于 23 Vcc， 2 端輸入電壓大于 13 Vcc 的情況，集成運算放大器的 A1 輸出低電平， A2 輸出高電平，基本 RS 觸發(fā)器清零工作狀態(tài)，輸出信號 Vo 為低電平，使晶體管導(dǎo)通，電容放電。電容放電時將經(jīng)歷 C2→ D2→ R6→ Rw 的下半部（ Rw2）→三極武漢理工大學(xué)《 Protel 應(yīng)用實踐》 課程設(shè)計說明書 3 管 T→公共端。這種情況一直維持到 C2 的兩端電壓略低于 13 Vcc。此后重新回到上述的充電過程， 如此周而復(fù)始，形成振蕩，產(chǎn)生矩形脈沖波輸出。 充電過程的方程式 11 5 2()21c c ( )33 wtR R CV c c V V c c V c c e ? ?? ? ? （ ） 充電所用時間 1 1 5 2( ) ln 2wt R R C?? （ ） 放電過程的方程式 12 5 2()120 ( 0 )33 wtR R CV c c V c c e ? ?? ? ? （ ） 放電所用時間 2 2 6 2( ) ln 2wt R R C?? （ ） 取 R5=R6，改 Rw 的值就能實現(xiàn)占空比可調(diào)的多諧振蕩器了 二十三進制計數(shù)器原理 圖 2 二十三進制計數(shù)器電路圖 十 位的進位信號由 個 位計數(shù)器提供，將 個 位計數(shù)器的輸出端 CO控制 十 位計數(shù)器的脈沖信號， 個位 計數(shù)器接收到第 10個脈沖時向 十 進位。十位計數(shù)器的輸出端 Q 2 與個位計數(shù)器的輸出端 Q2 和 Q1 經(jīng)與非門控制兩片計數(shù)器的清零端 CLR，當計數(shù)器的輸出狀態(tài)為 00100011 時，立即反饋為零，實現(xiàn) 23進制遞增計數(shù)。 武漢理工大學(xué)《 Protel 應(yīng)用實踐》 課程設(shè)計說明書 4 3 Protel 原理圖繪制 準備畫圖 進入 Protel 99 SE，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行菜單 File/New 命令， 系統(tǒng)彈出文件類型的對話框， 從框中選擇原理圖服務(wù)器（ Schematic Document）圖標，雙擊該圖標， 在空白處右擊，在彈出來的快捷菜單中，單擊“ New? ”命 令，彈出“ New Documents”對話框， 如 圖 3 所示 。 圖 3 New Document 對話框 雙擊 圖標，在文件夾窗口會出現(xiàn)一個原理圖文件的圖標， 建立了一個原理圖。雙擊原理圖圖標， 進入原理圖設(shè)計服務(wù)器界面 ，開始畫原理圖。 定位元件和加載元件庫 本次課設(shè)要做仿真圖，因此直接用仿真元器件庫中的元件來做原理圖，需要添加仿真庫。點擊 Browse Sch 下的 Add/Remove,彈出如圖 4所示對話框。在對話框中找到 ，點擊 Add,用 Remove按鈕移除其他的元件庫，只加載仿真元件庫。只用在仿真庫中找到的元件才能進行仿真，仿真元件庫中有大量的元件，一般的電路圖都能夠畫出。如果加載的元件庫過多，武漢理工大學(xué)《 Protel 應(yīng)用實踐》 課程設(shè)計說明書 5 就有可能導(dǎo)致原理圖的有些元件不是仿真庫中的，導(dǎo)致仿真時出現(xiàn)錯誤。 圖 4 加載元件庫對話框 原理圖放置元件 根據(jù)實際電路的需要，到元件庫中找出所需的元件，然后用元件管理器Place按鈕將元件放置在工作平面上 ， 根據(jù)元件之間的走線把元件調(diào)整好。 擺放元件的基本操作 移動元件：用鼠標左鍵點中元件，并按住不放，然后移動元件。 元件的旋轉(zhuǎn)：就是改 變元件的放置方向。用鼠標左鍵點中元件后，按住不放，此時可 以使用功能 鍵，就可以實現(xiàn)元件的旋轉(zhuǎn)。 SPACE 鍵：讓元件旋轉(zhuǎn) 90176。 Ctrl+X 鍵：使元件左右對掉，即是自光標為軸作水平對調(diào)。 Ctrl+Y 鍵：使元件上下對掉，即是自光標為軸作垂直對調(diào)。 武漢理工大學(xué)《 Protel 應(yīng)用實踐》 課程設(shè)計說明書 6 連接電路 此時一定要選用 工具條中的 進行連線，因為只用此線才是具有電氣性質(zhì)，當預(yù)拉線的指針移動到元件的引腳或其它電氣特性線時，指針的中心將會出現(xiàn)一個黑點，它提示我們在當前狀態(tài)下單機鼠標左鍵就會形成一個有效的電氣連接。 繪制好的原理圖如圖 5 和圖 6 所示。 Protel 原理圖中具有相同節(jié)點標號的節(jié)點電氣連接。圖 5 所示的 555 定時器構(gòu)成的占空比可調(diào)的多諧振蕩器和圖 6 所示的二十三進制計數(shù)器是通過相同的節(jié)點【 OUT】連接在一起的。 在電路連接完成后，可進行 ERC 檢查。 ERC 主要是檢查電路圖中是否有電氣特性不一致的情況，根據(jù)問題的嚴重性分別以錯誤（ Error）或警告 (Warning)信息來提示用戶。選擇 Tools 菜單下的 ERC 項，在彈出的對話框中，直接點擊 OK鍵即可進行 ERC檢查。如果有錯誤，改正錯誤后可再進行 ERC檢查。 圖 5 555 定時