【文章內(nèi)容簡介】 果，共設(shè)計者盡心分析。PROTEL 99SE 為電路的仿真分析提供了九中分析列別，提供設(shè)計者選擇使用。進(jìn)行仿真前，設(shè)計者必須決定對電路要進(jìn)行那種分析，要手機(jī)那些數(shù)據(jù)，要對那些變量進(jìn)行波形顯示等。仿真分析類型如下所示：靜態(tài)工作點是在分析放大電路中提出來的，它是放大電路正常工作的重要條件。當(dāng)把放大器的輸入信號短路，則放大器處于無信號輸入狀態(tài)，稱為靜態(tài)。如果靜態(tài)工作點選擇不合適，則輸出波形會失真，因此設(shè)置合適的靜態(tài)工作點是放大電路正常工作的前提。直流掃描分析就是直流轉(zhuǎn)移特性，當(dāng)某輸入在一定范圍內(nèi)步進(jìn)變化時，計算電路直流輸出變量的相應(yīng)變化曲線。例如某個電壓源從 1V 到 20V 變化，步長可由用戶設(shè)定，在每一個相應(yīng)的電壓將計算出一套電路參數(shù)，并顯示。交流分析是在一定的頻率范圍內(nèi)計算電路和響應(yīng)。如果電路中包含非線性器件或元件，在計算頻率響應(yīng)之前就應(yīng)該得到此元器件的交流小信號參數(shù)。在進(jìn)行交流分析之前，必須保證電路中至少有一個交流電源，也即在激勵源中的 AC 屬性域中設(shè)置一個大于零的值（一般在電路中，設(shè)為 1V） 。瞬態(tài)響應(yīng)分析是對時域中的輸入信號確定時域中的輸出。瞬態(tài)分析產(chǎn)生的波形像示波器，所有的輸出量都是時間的函數(shù)，在進(jìn)行瞬態(tài)分析之前會自動進(jìn)行工作點分析。然后點擊圖表“小扳手”進(jìn)行仿真，如圖 118 所示：11 / 54圖 118點擊 Run Analyses,則顯示出如圖 119(a)、圖 119（b）所示：圖 119（a）12 / 54圖 119(b) 電路仿真舉例繪制仿真電路所用的元件均需要取自于仿真庫，不需要創(chuàng)建仿真元件，但再電路圖中需要觀察波形的地方必須添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號：：vsrc 其他電壓為 9V 繪制好的“振蕩器” ，然后添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，仿真電路圖如圖 120 所示：圖 120圖 121 所示電路是一震蕩器，欲找出再定時元件 R1 和 C1 的不同取值時，電路的震蕩波形和平率。為此再仿真分析類別選項中，設(shè)置了“靜態(tài)工作點分析(APERATING POINT ANALYSIS)和動態(tài)分析（TRANSIENT ANALYSIS）如圖 121 所示： 13 / 54圖 121點擊運行仿真分析按鈕“run analyses”電路開始仿真。再設(shè)置電路仿真選項后，將生成“。Cfg”文件。該文件以文本的方式記錄下了仿真器的設(shè)置環(huán)境。電路仿真輸出的文件為“。NSX”和“.sdf”文件，其中 “。Nsx”文件為電路原理圖的 SPICE 模式表示， “.sdf”為輸出波形的顯示文件。當(dāng)仿真完成后，執(zhí)行“.sdf”文件，點擊“show”按鍵，可使波形顯示出來。再“VIEW”選項中， SINGLE CEL 是單一波形顯示， all cells”是顯示所有選擇了的波形。 為原理圖 制 PCB 板 將原理圖為 PCB 板做準(zhǔn)備電源、負(fù)載用連接器代替 連接器在雜庫，電源改為連接器，根據(jù)原圖改為兩腳或三腳連接器，如圖 122 所示：14 / 54圖 122然后再對各個元件進(jìn)行封裝常用的封裝形式有：電源封裝：POWER4,POWER6 電阻類無源元件：無極性電容元件： 有極性電容元件：二極管： 晶體管：TOXXX石英晶體：XTAL1 可變電阻：VR1VR5雙列直插：DIPXX 單列直插：SIPX根據(jù)圖中元件可封裝圖 122步驟:DESIGN—CREATE NETLIST—OK—如圖 123 所示，對照原圖查看誤。然后改正圖中錯誤，改正后重新生成網(wǎng)絡(luò)表進(jìn)行對照，如果正確就可以保存網(wǎng)絡(luò)表了。 15 / 54圖 123 圖 124 新建 PCB 板文件 步驟。FILE=NEW—PCB DOCNMEN 命名，如圖 124 所示：步驟如下所示：BROWBE PCB—LIBRARIES—REMOVE，如圖 125 所示：圖 125常見的幾種元件的封裝 常用的分立元件的封裝有二極管類、晶體管類、可變電阻類等。常用的集成電路的封裝有 DIP—XX 等。 Protel99 將常用的封裝集成在 Miscellaneous Devices PCB ．PcbLib 集成庫中。 （1）二極管類 常用的二極管類元件的封裝如圖 126 所示。（2）電阻類 圖 126 圖 127電阻類元件常用封裝為 AXIAL—XX，為軸對稱式元件封裝。如圖 127 所示就是一類電阻封裝形式。（3）晶體管類16 / 54常見的晶體管的封裝如圖 128 所示，MiscellaneousDevicesPCB．PcbLib 集成庫中提供的有 BCY—W3／ 等。圖 128 圖 129 DIP － 14 封裝（4）集成電路類集成電路常見的封裝是雙列直插式封裝，如圖 129 所示為 DIP — 14 的封裝類型。（5）電容類電容類分為極性電容和無極性電容兩種不同的封裝，如圖 130 和圖 132 所示。圖 130 圖 131圖 130 極性電容封裝,圖 131 無極性電容封裝Miscellaneous Devices PCB．PcbLib 集成庫中提供的極性電容封裝有 —15等，提供的無極性電容的封裝有 RAD— 等。中英制轉(zhuǎn)換（在英文輸入法下單擊 Q 鍵，左下角顯示）設(shè)置柵格（DESIGN—OPTINS）選中 visible 將數(shù)據(jù)換為要用數(shù)據(jù)上為小格下為大格，如圖 132 所示：17 / 54圖 132在 keep out 層中的工具欄中，點擊 圖標(biāo)后，再在制作區(qū)域任意一處點擊找到原點；再點擊 圖標(biāo)在制圖區(qū)域按 Ctrl+End 尋找原點，畫出一個能放入元件的區(qū)域如圖 133 所示。 圖 133再點擊 Dessign 中的 Load Netist 出現(xiàn)如圖 134 所示圖 134再點擊 Browse，選擇你要生成 pcb 板的原理圖所生成的網(wǎng)絡(luò)表后如圖 135 所示：圖 135，如下所示:18 / 54Design—rulesLearance constraint –焊盤與走線的最小間距Pouting corners 拐角方式Routing layers 設(shè)置布線層Routing via style 通孔值Width constraine 線寬 TOP 層，然后單擊圖 136 所示的“Execute”按鈕，即可實現(xiàn)裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件。然后點擊圖 136 中的 Auto Route 中的 All。圖 136生成圖 137 所示的元件封裝后的管腳圖。圖 137還可以把圖 137 用 3D 的實物效果顯示出來，如圖 138 所示：19 / 54圖 138 開始自動布線一、元件布局基本規(guī)則按電路模塊進(jìn)行布局，實現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱為一個模塊，電路模塊中的元件應(yīng)采用就近集中原則，同時數(shù)字電路和模擬電路分開；定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周圍 內(nèi)不得貼裝元、器件，螺釘?shù)劝惭b孔周圍 （對于 ）、4mm（對于 M3）內(nèi)不得貼裝元器件；臥裝電阻、電感（插件）、電解電容等元件的下方避免布過孔，以免波峰焊后過孔與元件殼體短路；元器件的外側(cè)距板邊的距離為 5mm；貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于 2mm；金屬殼體元器件和金屬件（屏蔽盒等）不能與其它元器件相碰，不能緊貼印制線、焊盤，其間距應(yīng)大于 2mm。定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其它方孔外側(cè)距板邊的尺寸大于 3mm；發(fā)熱元件不能緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件；高熱器件要均衡分布；電源插座要盡量布置在印制板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端應(yīng)布置在同側(cè)。特別應(yīng)注意不要把電源插座及其它焊接連接器布置在連接器之間，以利于這些插座、連接器的焊接及電源線纜設(shè)計和扎線。電源插座及焊接連接器的布置間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔；其它元器件的布置：20 / 54所有 IC 元件單邊對齊，有極性元件極性標(biāo)示明確，同一印制板上極性標(biāo)示不得多于兩個方向，出現(xiàn)兩個方向時，兩個方向互相垂直；板面布線應(yīng)疏密得當(dāng)，當(dāng)疏密差別太大時應(yīng)以網(wǎng)狀銅箔填充，網(wǎng)格大于8mil(或 )；1貼片焊盤上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虛焊。重要信號線不準(zhǔn)從插座腳間穿過；1貼片單邊對齊，字符方向一致，封裝方向一致；1有極性的器件在以同一板上的極性標(biāo)示方向盡量保持一致。二、布線層的及快捷鍵的轉(zhuǎn)換底層布線（bottom layer—autoroute—all—end 刷新）撤銷布線（tools—unoute—all）(tools—prederences—將 options 標(biāo)簽的 automaticallyremove 選中即可)在布線過程中，需要用到一些熱鍵：Pageup 和 pagedown：變換視角的大小。Shift+space 組合鍵為切換布線模式，共有六種模式可以供選擇。Space：為切換布線方向，隨時按動空格就可以隨時改變布線的方向。Back space 鍵為取消前段導(dǎo)線的布置。小鍵盤上的*鍵為工作板層切換，這對與雙面板的不顯示非常有用的。當(dāng)布線在兩個板子上進(jìn)行時，按照設(shè)置的不同，在不同的板層上的導(dǎo)線用不同的顏色加以區(qū)分（如紅色線代表頂層布的線，藍(lán)色線代表在底層布的線） 。導(dǎo)線的寬度也進(jìn)行設(shè)置，將光標(biāo)移動到不好的導(dǎo)線上，雙擊左鍵，在彈出的對話框中可以進(jìn)行導(dǎo)線屬性的設(shè)置。在布線過程中按 tab 鍵，也可以對導(dǎo)線屬性進(jìn)行設(shè)置，雙擊鼠標(biāo)右鍵即可以退出布線狀態(tài)。布好線的 pcb 實例如圖 139 所示：21 / 54圖 139任何電子電路都是由元器件組成的，常見的元器件主要有電阻器、電容器、電感器及各種半導(dǎo)體（如二極管、三極管、集成電路等） 。學(xué)習(xí)和掌握這些常用元器件的類別、型號、性能、判別與選用的方法，才能在電路中正確地選擇和使用它們。 電子元器件一、電阻電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示，如：R1 表示編號為 1 的電阻。電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等。下圖為常見的電阻 碳 膜 電 阻 器 光 敏 電 阻 熱 敏 電 阻滑動變阻圖 2122 / 54參數(shù)識別：電阻的單位為歐姆（Ω ），倍率單位有：千歐（KΩ），兆歐（MΩ）等。換算方法是：1 兆歐=1000 千歐=1000000 歐電阻的參數(shù)標(biāo)注方法有 3 種，即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。 （1）數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路，如： 472 表示 47100Ω（即 ）；104 則表示 100K（2）色環(huán)標(biāo)注法使用最多，現(xiàn)舉例如下： 四色環(huán)電阻五色環(huán)電阻（精密電阻）電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示：顏色 有效數(shù)字 倍率 允許偏差（%）銀色/177。10 金色/177。5 黑色 0+0 棕色 1x10177。1橙色 3x1000 黃色 4x10000 綠色 5x100000177。 藍(lán)色 6x1000000177。紫色 7x10000000177。 灰色 8x100000000 白色 9x1000000000/二、電容電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示（如 C13 表示編號為 13 的電容）。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號的頻率和電容量有關(guān)。容抗 XC=1/2πf c (f 表示交流信號的頻率，C 表示電容容量)。電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。識別方法：電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法 3 種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。其中：1 法拉=103 毫法=106 微法=109 納法=1012 皮法容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如 10 uF/16V容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示字母表示法：1m=1000uF 1P2= 1n=1000PF數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。如：102 表示 10102PF=1000PF 224 表示 22104PF=23 / 54電容容量誤差表符號 F G J K L M允許誤差 177。1% 177。2% 177。5% 177。10% 177。15% 177。20%如：一瓷片電容為 104J 表示容量為 、誤差為177。5%。三、晶體二極管晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，如：D5 表示編號為 5 的二