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1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: Protel应用实践稳压充电器要求完成的主要任务 :1.绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch （自选） 。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。2.绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb 3.对电路原理图进行仿真， 给出仿真结果（如波形 *.sdf 、 数据）并说明是否达到设计意图。时间安排：指导教师签名：年 月 日系主任（或责任教师）签名：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
2、- - - - 第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - 摘要本次课程设计利用protel软件实现稳压器的原理设计制作印制电路板及仿真： 在元件库元件列表中选中所需器件，双击，移动光标至工作平面的适当位置， 在移动的过程中， 按空格键可以将元器件进行旋转。单击左键，即可将元件定位到工作平面上了。双击该器件， 弹出设计元器件属性的对话框。执行画导线命令的方法有两种： 一是用鼠标单击画原理图工具栏（Wiring tools ）中的 Wiring 图标；二是利用菜单命令Place/Wire 。执行以上操作后， 单击鼠标左键，确定导线的起点，移动鼠标的位置，拖动线头至导线的末端，
3、单击左键，确定导线的终点。 选择 TOOLS 菜单下的ERC项，弹出对话框，直接点击OK键即可进行 ERC检查，如果有问题将用坐标标注元件的位置。 返回电路原理图， 改正错误的元件属性， 再进行ERC 检查，直至完全正确。把重叠的元件拖开，依据电路的功能及元件的大小，适当的摆放元件。完成后，只要选中Auto Route/All选项，弹出对话框，点击 Route All便开始自动布线，完成后点击OK键，则布线完成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 22 页 -
4、 - - - - - - - - Abstract The curriculum design using protel software implementation of the principle regulator of printed circuit board design and simulation.Components in the list of libraries required to select the device, double-click, move the cursor to the appropriate location of the work plan
5、e in the moving process, according to the space bar can be rotating components. Click the left button, you can navigate to the work component of the plane. Double-click the device, pop-up dialog box design component attribute. Lead the implementation of art There are two ways to order: First, click
6、with the mouse schematic drawing toolbar (Wiring tools) icon of Wiring; second is to use menu command Place / Wire. The implementation of the above, click the left mouse button, the starting point to determine wire, move the mouse position, drag the end of occlusion to the wire, left-click to determ
7、ine the end of wire. Select the ERC under the TOOLS menu items, pop-up dialog box, click the OK button directly to ERC inspection, if there will be marked with the coordinates of the location of components. Return to the circuit schematic diagram, the error correction properties of the components, a
8、nd then check to ERC until absolutely correct. Overlapping components to drag open, according to circuit function and the size of components, the appropriate display device. Upon completion, as long as the selected Auto Route / All option, pop-up dialog box, click the Automatic Route All wiring star
9、ted, click the OK button after completion, the complete wiring. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - 目录摘要 . 1目录 . 31. 稳压充电器电路介绍 . 41.1 充电器工作原理 . 4 1.2 设计电路图 . 5 2. 用 PROTEL 绘制电路原理图 . 62.1 创建DDB文件 . 6 2.2 新建原理图文件 . 6 2.3 载入元件库 .
10、7 2.4 放置元器件 . 8 2.5 布线 . 8 2.6 向元件库中添加元件 . 8 3. 电器检查及生成网络表 . 103.1 电器检查、修改、调整 . 10 3.2 生成网络表 .11 3.3 生成材料清单 . 13 4PROTEL PCB 印制板电路的绘制 . 144.1 创建 PCB 文件 . 14 4.2 导入网络表并规划PCB版 . 14 4.3 设置工作参数 . 15 4.4 PCB布线 . 15 4.5 铺地 . 16 4.6 DRC 检查、修改 . 17 4.7 保存、打印和输出印刷电路板 . 18 5PROTEL 电路的仿真 . 196. 心得体会 . 207. 参考文
11、献 . 21名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - 1. 稳压充电器电路介绍该电路由稳压电源和充电器两部分组成，稳压电源输出 3V、6V 直流电压， 可作为收音机、录音机、 CD 机等小型电器的外接电源；充电器可以对5 号到 7 号电流进行恒流充电。直流稳压充电电器工作流程图：图 1 稳压充电器工作流程图1.1 充电器工作原理直流稳压充电器的电路分两个部分：稳压电源和充电器。220V交流电经过变压器降压后，通过四个二极
12、管组成的全波桥式整流电路变换成脉动的直流。在此分为两路：一路经过串联型稳压电路和限流式过载保护环节，在单刀双掷开关的作用下选择3V或 6V直流电压输出。 另一路通过不同的恒流单元， 输出不同的电流用于给5#和 7#电池充电。桥式整流滤波滤波串联稳压快充极性转换直流输出慢充过载保护二次滤波降压名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - 5 1.2 设计电路图设计电路原理图如下图2 所示图 2 电路原理图名师资料总结 - -
13、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - 6 2. 用 PROTEL 绘制电路原理图2.1 创建 ddb 文件首先打开protel99SE软件，新建一个工程项目即执行菜单命令 【FILE】 /【NEW 】 ，在弹出的对话框如图3 所示中将文件格式设置为MS Access Database，文件名改为自己喜欢的名字，存储路径根据需要更改，然后点距OK就创建了一个后缀名为DDB的文件，我所做的所有内容都会在这个文件里面了。我的工程中我将它命名为“
14、差动放大电路 .ddb ”。图 3 新建 ddb 文件2.2 新建原理图文件在上一步之后显示的有Design Team ，Recycle Bin，Documents ，双击 Documents ，进入后执行菜单命令【 FILE】/ 【NEW 】/ 【SCHEMATIC DOCUMENT】 ，这样原理图文件就建立在我命名的工程项目的文档下了，在以后的制作PCB 电路板的过程中我也把PCB图建立在该文档下，这样就可以保持文件的有序。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，
15、共 22 页 - - - - - - - - - 7 2.3 载入元件库装入所需原件库就是将用户设计中需要用到的原件库在入当前系统，以便在绘图过程中随时查找和取用库中的元器件。 例如在本课程设计任务中我需载入Protel DOS Schematic Libraries ， 然后，选 Protel DOS Schematic Memery 载入三极管，电源，电阻等器件。 我第一次在寻找的时候是直接在老师指导时所说的5 个库里面大海捞针似的找，结果找了半个小时都没找到，经过网上查阅资料发现可以在左边的Browse Sch 下的 Find 可以直接搜索，打开直接输入 RES 系统自动在所有库中寻找到
16、目标元件（如图4） ，之间加入这个库并且点击就可以放置这个元件到所需要的位置。图 4 寻找目标元件名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - 8 2.4 放置元器件从装入的原件库中选定所需的各种元器件，将其注意防止到以建立好的工作平面上。然后根据美观清晰的设计要求，调整元件位置。并对原件的序号、封装形式和显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。在本课程设计中集成芯片均已自动封装好无需手动定义，需注意元件要
17、摆放合理。我的具体操作是：先考虑大局把大的元器件放置在图纸的合适位置，然后为了设置网络标号，先将各管脚引出一段导线，然后就可以进行网络标号了，双击元器件修改他们的大小和属性。2.5 布线在进行合理布局之后就可以开始布线了，将放置好的元器件各管脚用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，使各原件之间具有用户所设计的电气连接关系。注意到其中的一些快捷键的用法可大大提升布线效率，如 PGUPPGDN放大缩小 ,TAB 切换属性,E/D 剪切修改等。布线时一定要考虑大局，线路拐弯时可以用两个45 度角拐过去，这样布出的线路就好看一点。注意总线分支的方向转换用空格键。2.6 向元件库中添加元件有的元件在
18、元件库中找不到，就必须在向元件库中添加元件，添加完之后我们就能够在元件库中找到我们所需要的元件了。在本个电路图中我们所使用的元件电阻，三极管，电源等都是一些常用的元件，因此在元件库中一般都能找到。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - 9 图 5 元件库图示在 protel中的电路图如下图6 图 6 电路原理图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
19、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - 10 3. 电器检查及生成网络表3.1 电器检查、修改、调整用户可以利用PROTEL99SE 提供的各种校验工具根据设定规则对前面所绘制的原理图进行检查，并作进一步的调整和修改，以保证原理图正确无误。其中电气检查尤为重要，具体操作为点击命令菜单【ERC检查】即可进行电气规则检查，部分管脚悬空错误不可避免，在电器检查中将该检查选项取消。改正错误后的检查结果如下图 7 所示：图 7 ERC 电气检查结果名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
20、 - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - 11 3.2 生成网络表执行菜单命令【 DESIGN 】/ 【CREAT NETLIST 】 ，弹出的对话框中将output format选择 protel,将 net identifier scope选择网络标号和端口全局有效，下面的选择active sheet然后点击 OK就自动生成了网络表，其后缀名为.net 。关于网络列表的生成对 PCB 文件的成功导入至关重要，一定要重视。图 8 生成网络表时选择sheet名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
21、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - 12 图 9 网络表的一部分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 22 页 - - - - - - - - - 13 3.3 生成材料清单执行菜单命令/ 【BILL OF MATERIAL 】出现新的对话框选择 sheet 点击下一步，其他默认直到倒数第二步将Protel Format、 C
22、SV Format、 Client Spreadsheet全部选中点击下一步和Finsh 就生成了材料清单。如下所示为 .Bom格式的输出清单：Bill of Material for Sheet1.Bom Used Part Type Designator Footprint = = = = 1 1 R2 AXIAL0.3 2 1k R1 R3 AXIAL0.3 1 22uF C2 RB.2/.4 1 100 R4 AXIAL0.3 1 100uF C3 RB.2/.4 1 330 R6 AXIAL0.3 1 470 R5 AXIAL0.3 1 470uF C1 RB.2/.4 1 8050
23、 VT2 TO-92A 2 9013 VT1 VT3 TO-92A 1 BRIDGE1 D1 D-46 2 LED LED1 LED2 RB.2/.4 1 SW DPDT S2 DIP6 1 SW SPDT S1 SIP3 元件清单名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 22 页 - - - - - - - - - 14 4PROTEL PCB 印制板电路的绘制4.1 创建 PCB文件同创建 sch 电路图文件一样，双击进入document,执行菜单命令/【NE
24、W 】/即可创建 PCB 文件。在生成 PCB 文件之前应保证原理图没有错误，文件生成后将所需要的库文件导入到PCB ，否则即使原理图无错误系统也会报错。4.2 导入网络表并规划PCB版在创建好 PCB版之后就可以对其进行规划了，但是为了更好的规划好PCB版我首先导入了网络表让所有元器件都显示出来，在PCB状态下执行菜单命令/【NETLIST , 】在出现的对话框中点击然后选择之前创建好的后缀名为.net 的网络表。若元件封装、 原理图均无错误后即可在PCB版上生成元器件， 在本课程设计中四个芯片生成时重叠在一起，将其拉开并平行的放置于上一步骤中的长方域中，此时会发现有一些飞线将芯片连在一起。
25、然后就可以开始规划PCB版了，首先在 KeepoutLayer 或者 MutiLayer 用线(track)画出一长方形区域 ( 足以容纳元器件 ) ，以此来确定电路板大小范围。注意板子大小要适中，太大会造成材料的浪费，太小会给后面的连线带来很大的麻烦。导入元件并且调整元件位置，调好后如图10所示。图 10 导入元件并调整后的电路板名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 22 页 - - - - - - - - - 15 4.3 设置工作参数元器件导入后，我就开
26、始设置工作参数，在图层堆栈管理器内，根据设计需要，可以将 PCB 版设计成单面板、双面板和多层板3 种。在设定完 PCB的类型后，还应当预设工作参数，如相应的布线规则。我在做完整个板子后做DRC 检查时发现了 30 多处错误，系统提示我的孔大小超出了预设规则，于是我到规则设置菜单下将参数设在我孔大小的范围内，于是相应的错误全部得到解决。4.4 PCB 布线在确保以上步骤正确进行后点击命令菜单【AUTO ROUTE】/【ALL】中执行【ROUTE ALL】即可进行自动布线，自动布线的前提是已经将边界框好，否则点击自动布线系统将会报错，自动布线选择的是最短路程。我第一次尝试了以下自动布线，发现不到
27、3 秒钟布线全部完成，当时删除后重新手动布线。根据各个线的提示，我一步一步的进行布线，但是中途发现版子的边框划得太大了，太浪费版子了，于是直接删除了又重新做，不过后来发现直接回到KeepoutLayer 或者 MutiLayer就可以把边框删除后重新划。在第三次划的时候我就明显顺利多了。布完线后我请教了一下同学，同学告诉我据查阅资料： 实际的工程中地线往往较多，所以采用铺地的方法将地网络全部连接在一起，并且该操作可以大大提升电路板的抗干扰能力。于是我把自己做的复制了一份，然后把地线删掉后进行了铺地，但由于在板子上覆了一层铜，打印效果也被覆盖，这使得我的ToplayerBottomLayer显得
28、一片黑，但我认为在实践中实用才是第一位的，美观只能求其次于是我没有放弃铺地而采用连线的方法将地网络连接起来。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 22 页 - - - - - - - - - 16 4.5 铺地对各布线层中放置地线网络进行覆铜，以增强PCB板抗干扰的能力；另外，需要过大电流的地方也可采用覆铜的方法来加大过电流的能力。关于铺地工作一定要使多边形边界与板子边界对齐否则效果将极其不理想，顶层与底层应各铺一层地。图11是铺地后的顶层电路板。图11 为铺
29、地后的顶层效果图。图 11 铺地后的 TopOverlay 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 22 页 - - - - - - - - - 17 4.6 DRC 检查、修改以上工作完成后，我们就可以开始对布线完毕后的电路板做DRC 检验，以确保版图符合设计规则，所有的网络均以正确连接。具体操作为点击命令菜单【TOOLS 】/【DESIGN RULES CHECK】即可执行电器规则检查步骤，在我做完PCB板做检查时只有孔大小错误，我后来直接更改了RULE中的
30、相关规则就不再显示错误了。推荐在未铺地前就进行一次DRC 检查，这样可以防止反复动作，提高效率。这一步完成后我的印刷电路板就完成了。图12 为 PCB的 DRC 检查结果。图 12 PCB 的 DCR 检查结果名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 22 页 - - - - - - - - - 18 4.7 保存、打印和输出印刷电路板在电路板设计完成后，将设计工程存档、打印出图。由于我用的是中文汉化版其中没有打印预览功能和3D 预览功能，在英文版中要安装虚拟打印
31、机才能启动打印预览功能。推荐使用英文版PROTEL 功能比较完整，另外目前的中文汉化没有完全版本。在英文版中点击命令菜单【FILE】/ 【PRINT/PREVIEW】即可以查看打印预览。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 22 页 - - - - - - - - - 19 5PROTEL 电路的仿真从库中选择元件，画好电路图后先在tools 中进行 ERC 检测，如果有错误就改正错误，等没错误后点击进行仿真。下面是220V 电压下实现的仿真图。图 13 仿真
32、部分效果图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 22 页 - - - - - - - - - 20 6. 心得体会这个星期，我做了这个protel软件的应用的课程设计。这个软件的功能是模拟电路的输入输出，帮助人们进行智能分析，这样一来，我们就将人工根本不能算或者是特别繁琐的计算在计算机上轻而易举的获得我们想要的结果。因此，这带给我们极大的方便。通过这次学习和应用，我感受颇深。我这次使用它做的课题是差动放大电路的设计。这个课题现在看起来相对还是比较简单的，但是我
33、感觉十分茫然，软件都不会用，也不知道我的理论和实践到底能差多远。在做电路仿真时，我画好了电路原理图，修改好参数后，创建网络列表时系统总是报错 ,无论我怎样修改都不行，后来请教同学，他们也遇到了同样的困惑。任何事情都不可能是一帆风顺的，开始是创建网络表时出现问题，后来是没有差错但出来的仿真波形不是预计中的，这确实很难修改。输出时仿真波形总是一条直线，我弄了一晚上也找不出原因，整个人也显得焦躁不已。而在同学的帮助之下， 我又恢复了信心， 继续完成了这次实践。 通过这次实践，我更加清楚要使用好一个软件，必须充分地利用好已有资源，善于使用网络学习。现在感觉学习存在一些不足，我要改善学习的状态，来深入地
34、学习。同时感谢我的同学们给予的帮助。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 22 页 - - - - - - - - - 21 7. 参考文献【1】 何英. PROTEL 应用与入门 . 机械工业出版社 . 【2】 康华光. 模拟电子技术高等教育出版社 . 【3】 Protel99 高级应用 . 赵品编著 . 人民邮电出版社 .2000.11.【4】 陈希有 电路理论基础高等教育出版社 . 【5】 Protel 99 SE电路设计与仿真应用 .【6】陈华 实用电子技术基础化学工业出版社.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 22 页 - - - - - - - - -