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1、第二章 绘制三端稳压电源原理图电子课件 中职 电子CAD-Protel DXP 2004 SP2电路设计（第2版）（高教版）第二章绘制三端稳压电源原理图教学目标本项目主要学习三端稳压电源原理图的绘制过程，以达到以下学习目标：知识目标：u 理解原理图的一般设计流程和基本原则。技能目标：u 掌握原理图图纸的设置方法。u 掌握原理图库的添加和移除。u 掌握原理图元件的放置、位置调整、属性设置、删除、复制、粘贴、选取操作方法。u 掌握原理图元件的连线方法，节点放置方法。u 掌握电源和接地符号的放置方法。2.1原理图的一般设计流程和基本原则2.1.1 原理图的一般设计流程2.1.2原理图设计的基本原则一
2、张好的原理图，不但要求引脚连线正确，没有错连、漏连外，还要求美观清晰，信号流向清楚，标注正确、可读性强。原理图设计一般遵循如下基本原则。1.以模块化和信号流向为原则摆放元件，使设计的原理图便于电路功能和原理分析。2.同一模块中的元件尽量靠近，不同模块中的元件稍微远离。3.不要有过多的交叉线、过远的平行连线。充分利用总线、网络标签和电路端口等电气符号，使原理图清晰明了。2.2 新建原理图文件、设置图纸和工作环境2.2.1 新建原理图文件1.创建项目。参考项目一任务三，执行菜单命令【文件】/【创建】/【项目】/【PCB 项目】，新建一个项目文件。2.用鼠标右键单击该项目，在弹出的菜单中选择【保存项
3、目】命令，将新建项目文件保存为“三端稳压.PRJPCB”。3.执行菜单命令【文件】/【创建】/【原理图】，新建一个原理图文件。4.单击工具栏中的 按钮，弹出文件保存对话框，将新建原理图文件保存为“三端稳压.SchDoc”。新建的项目文件和原理图文件新建项目文件新建原理图文件标题栏图纸边框2.2.2 图纸放大和移动1.图纸显示比例的调节。【Page Up】键:每按一次，图纸的显示比例放大一次，可以连续操作，并可在图纸的绘制过程中操作。【Page Down】键：每按一次，图纸的显示比例缩小一次。【End】键：每按一次，图纸显示刷新一次。【Ctrl】+【Page Down】键：二个按键同时按下，可以
4、显示图纸上的所有图件。2.图纸位置的移动上下移动滑块左右移动滑块提示：也可以在图纸上按住鼠标右键不放，此时光标变为手的形状，移动鼠标，图纸就可随光标移动。2.2.3 设置原理图工作环境执行菜单命令【工具】/【原理图优先设定】，弹出原理图工作环境设置对话框，选择网格颜色，弹出选择颜色对话框，一般选择浅灰色即可。2.2.4 设置图纸1.执行菜单命令【设计】/【文档选项】,弹出图纸属性对话框2.设置图纸尺寸（即标准风格）图纸尺寸决定了图纸的大小，用户可以根据原理图的复杂程度和元件多少确定图纸大小。选择图纸属性对话框中的【标准风格】下拉列表框，选定一种图纸即可。DXP2004提供的标准图纸有以下几种。
5、公制：A0、A1、A2、A3、A4 英制:A、B、C、D、E其它：OrcadA、OrcadB、OrcadC、OrcadD、OrcadE、Letter、Legal、Tabloid3.设定图纸方向 DXP2004的图纸方向有二种。选择图纸属性对话框中的【方向】下拉列表框可以设定，默认为水平横向。【Landscape】:水平横向【Portrait】:垂直纵向4.设置标题栏。标题栏指图纸右下方的表格，用来填写文件名称，图纸序号、作者等信息。可以根据实际情况选择是否需要和需要何种标题栏。（1）设置是否显示标题栏。单击【图纸明细表】复选框，复选框中为“”表示选中该项，则图纸右下方显示标题栏。（2）设置标题
6、栏类型（即图纸明细表）。选中复选框“”，即可在图纸右下方显示标题栏。还可在其右边的下拉列表框中进一步选择标题栏类型。DXP 2004的标题栏类型有二种，默认为标准模式。【Standard】：标准模式【ANSI】:美国国家标准协会模式标准模式标题栏 5.设置图纸网格【捕获】：捕获网格。既画图时，图件移动的基本步长，默认值为10个单位。【可视】：可视网格。既将图纸放大后可以看到的小方格，默认值为10个单位。【电气网格】：电气网格。选中 复选框，设置电气网格，可以在元件放置和连线时自动搜索电气节点，连线时会以【网格范围】栏中的设定值为半径，以光标中心为圆心，向四周搜索电气节点，并自动跳动电气节点处，
7、以方便连线可视网格 电气节点2.3 原理图模板的制作和调用在DXP 2004 中提供了标准模式的标题栏，但有时用户想制作自己特色的标题栏，如设计公司加入公司的图标等信息，DXP 2004考证时提交考生信息等，下面讲解原理图模板的制作和调用方法，以制作如图2.9所示的DXP 2004考证原理图模板为例讲解具体的操作过程。2.3.1 原理图模板的制作1.新建原理图文件，并隐藏标题栏新建原理图文件，执行【设计】/【文档选项】菜单命令，弹出图纸属性对话框，取消【图纸明细表】复选框的选中状态，则图纸右下方不显示原标题栏。2.绘制模板表格选择实用工具栏中的直线工具，按【Tab】按键设置好直线属性，按照要求
8、在原理图右下方绘制模板表格。3.添加文字绘制好模板表格后，在模板中添加文字，选择实用工具中的文本字符串工具，按【Tab】按键弹出属性对话框，在对话框的【文本】栏中输入文字，点击【变更】按钮弹出字体属性设置框，设置字体、字形、大小、颜色等属性，并放置到指定表格栏中。4.保存模板模板绘制好后，执行【文件】/【另存为】菜单命令，弹出保存文件对话框，输入保存文件名，并在保存文件类型中选择原理图模板类型“Advanced Schematic Template(*.schdot)”，从而将模板以“模板制作.dot”文件名保存。2.3.2 原理图模板的调用原理图模板制作完成并保存后，就可以在其它原理图文件中
9、调用它。打开需要调用原理图模板的原理图文件，执行菜单命令【设计】/【模板】/【设定模板文件名】，弹出打开文件对话框，选择原保存的模板文件“模板制作.dot”，点击【打开】按钮，弹出选择模板应用范围对话框，根据需要，选择其中的一种模板应用范围后，点击【确认】按钮，将弹出模板应用的原理图文件数信息框，点击【确认】按钮，可以看到原理图中已经自动添加了原理图模板。2.4 加载和卸载元件库2.4.1 原理图元件库介绍 绘制原理图就是将代表实际元件的电气符号（既原理图元件）放置在原理图图纸中，并用具有电气特性的导线或网络标签将其连接起来的过程。DXP 2004为了实现对众多原理图元件的有效管理，它按照元件
10、制造商和元件功能进行分类，将具有相同特性的原理图元件放在同一个元件库中，并全部放在DXP 2004安装路径的Library文件夹中。三端稳压电源原理图三端稳压电源的原理图如图所示，经过分析，插座JP1、JP2的原理图元件位于常用接插件杂项集成库Miscellaneous Connectors.IntLib中，而其它的原理图元件位于常用元件杂项集成库Miscellaneous Devices.IntLib中，系统默认情况下，已经载入了以上二个常用元件库，但是，如果要载入其它元件库，或者使用过程中移除了该库，则必须加载元件库。2.4.2 加载元件库菜单栏元件库按钮当前元件库当前元件原理图符号PCB
11、引脚封装打开库文件面板 2.打开添加、移除元件库对话框 单击库文件面板中的【元件库】按钮，弹出如图所示的添加、移除元件库对话框。3.添加元件库。u 在添加、移除元件库对话框中单击【安装】元件库按钮，弹出选择元件库对话框，如图所示，DXP 2004的常用元件库默认保存在安装盘的“C:Program FilesAltium2004Library”目录下，选中要添加的元件库。新添加的元件库在库文件面板中选择新添加的元件库2.6 放置原理图元件并设置属性 1.打开库文件面板，选择所需的元件库。此处我们以放置二极管为例讲解元件的放置过程。经过前面的分析，二极管的原理图元件位于常用元件杂项集成库Misce
12、llaneous Devices.IntLib中，因此在库文件面板中选择Miscellaneous Devices.IntLib库。2.找到原理图元件放置元件关键字过滤过滤后的元件原理图符号PCB封装3.取出原理图元件。找到二极管元件后，双击鼠标左键或单击库文件面板中的【Place Diode】按钮，将光标移到图纸上，此时可以看到光标下已经带出了二极管原理图元件的虚影4.设置原理图元件属性 从原理图库中取出的原理图元件还没有输入元件标识符、注释等属性，按下键盘上的【Tab】键，将弹出元件的属性对话框属性对话框主要设置【标识符】：俗称元件编号，用于图纸中唯一代表该元件的代号。它由字母和数字二部分
13、组成，字母部分通常表示元件的类别，如电阻一般以R开头、电容以C开头、二极管以D开头、三极管以Q开头等。数字部分为元件依次出现的序号。其后的复选框【可视】用于设置元件标识符在图纸中是否显示出来。【注释】：一般为元件型号，如三极管或二极管的型号等。【Footprint】引脚封装：该参数关系到PCB板的制作，在后面项目将会详细介绍。根据原理图需要，设置二极管的【标识符】为D1，参数【注释】为IN4007，引脚封装采用默认封装，单击【确认】按钮完成设置。5.放置原理图元件 设置原理图元件属性后，元件仍位于光标下处于浮动状态，此时可以将元件移动到合适位置点击鼠标左键，将元件放置到图纸中。点击鼠标左键将元
14、件放置到图纸中后，此时仍处于同类型元件的放置状态，并且元件的标识符自动增加1，此时可以继续移动光标点击鼠标左键放置其它的二极管。当二极管D1D4放置完后，单击鼠标右键结束元件的放置状态。表2.1 三端稳压电源原理图元件表三端稳压电源原理图元件的放置6.带有参数元件的属性设置输入元件参数在图纸上显示2.7 原理图元件的布局调整2.7.1 在元件的放置过程中调整元件的方向在元件刚从库中调出还未放置到图纸中时，它的方向默认为水平正方向，但有时我们可能要垂直或其它方向放置，此时可以利用键盘的按键调整元件的方向，具体的按键操作如下。【空格】键：每按一次，元件逆时钟方向旋转90，如图2.21所示。可以连续
15、按键操作。(a)原元件方向(b）按一次空格键逆时钟方向旋转90 【X】键：每按一次，元件水平方向翻转一次，如图所示。(a)原元件方向(b）按一次X键水平方向翻转一次【Y】键：每按一次，元件垂直方向翻转一次，如图所示。(a)原元件方向(b）按一次Y键垂直方向翻转一次 提示：在元件的方向调整中，有时需要综合运用以上三个按键以满足元件的摆放要求。2.7.2 元件放置到图纸后的方向和位置调整如果元件已经放置到图纸上，要调整元件的方向和位置，必须先将光标移到要调整元件图形上，然后按住鼠标左键不放，此时元件粘附在光标下，如图所示，此时如果移动鼠标，即可调整元件位置，如果同时按下【空格】、【X】和【Y】键，
16、同样可以调整元件的方向。元件粘附在光标下2.7.3 元件的选取以上介绍的是对单个元件的位置和方向进行调整，当要同时对多个元件进行调整时，必须先选取它们，然后才能对它们进行调整和编辑。1.多个元件的选取起点按下鼠标左键不放终点松开鼠标左键(a)用鼠标选中多个元件的操作 2.单个元件的选取 当只想单独选中某个元件时，可以将光标移到该元件上，单击鼠标左键即可。提示：元件的选取实际上是为其它操作作好准备。选取元件后，就可以对其进行移动、旋转、翻转等调整，还可以进行删除、复制等编辑工作。3.选取状态的撤销 当选取多个元件完成调整、编辑工作后，可以点击图纸的空白处，或点击工具栏中的按钮，取消元件的选中状态
17、。注意：当多个元件处于选中状态时，调整、编辑过程中就可以将其当成一个元件一样来操作。例：移动多个元件时，只需先选取多个元件，然后将光标移到处于选中状态的任何一个元件上，按照移动单个元件的方法，按下鼠标左键不放，移动鼠标即可同时移动多个元件。2.7.4 元件的删除、复制和粘贴 1.元件的删除 元件的删除有二种方法：一种是选取元件后，然后按键盘的【Delete】键，即可将选取的元件删除。另一种为执行菜单命令【编辑】/【删除】将十字光标对准要删除的元件，点击鼠标左键，即可将其删除。注意：删除该对象后，编辑器仍处于删除状态，可以继续删除其它元件，最后单击鼠标右键结束删除状态。2.元件的复制 1.先选取
18、要复制的元件。2.使其处于选中状态，然后按下【Ctrl】+【C】键，光标变为十字型，对准处于选中状态的任意一个元件单击鼠标左键，既将选取的元件复制到剪贴板中。3.元件的粘贴 按【Ctrl】+【V】键，十字光标下出现被复制的元件，如图所示，将光标移到合适位置单击鼠标左键，即可完成元件的粘贴。继续按【Ctrl】+【V】键，可以继续粘贴。2.8 原理图元件的连线 元件连线的必要性 将元件放置到图纸后，就要用有电气特性的导线将孤立的元件通过管脚连接起来。此时必须用到连线工具。2.8.1 打开配线工具栏 如果配线工具栏没有打开，可以执行菜单命令【查看】/【工具栏】/【配线】，将打开如图所示的配线工具栏。
19、配线工具栏中各工具的作用 2.8.2 连接导线 例：连接元件VR1的Vout管脚和P2的1脚之间的导线。设置导线属性 1.选择配线工具栏中的绘制导线工具，光标变为十字型，2.此时可以按下键盘上的【Tap】键，弹出如图的属性对话框，3.设置属性【Wire Width】：导线宽度，Smallest（最小）、Small（小）、Medium（中）、Large（大）几种选项，默认为Small。【Color】颜色框，在弹出的属性对话框中设置不同的颜色，设置好后，单击【OK】按钮完成设置。2.连接第一个管脚 移动光标接近VR1的V out管脚，这时由于图纸中设置了自动搜索电气节点的功能，光标自动跳到VR1的
20、V out管脚的电气节点上，并出现小的十字型黑点，表示接触良好，如图所示。3.带出导线 此时单击鼠标左键，移动鼠标即可带出一段导线。4.导线拐角 移动鼠标到要拐角的地方再点击鼠标左键，继续移动鼠标绘制导线。5.完成导线绘制 光标接近P2的1脚，同样由于自动搜索电气节点的功能，光标会自动跳动P2的1脚电气节点上，此时再单击鼠标左键，将导线连到该管脚，由于导线绘制已经完成，单击鼠标右键结束当前导线的绘制，如图所示。2.8.3 放置节点 原理图中的节点表示相交的导线是连接在一起，如图所示(a)没有节点，表示二导线没连接(b）有节点，表示二导线连接完成连线的三端稳压电源原理图 总结：在导线的绘制过程中
21、，为了连线的方便，可以进一步调整元件的位置、方向，以及元件标号和参数的位置。建议：导线绘制最好采取分模块、单元电路的方式从左到右、从上到下依次进行，以免漏掉某些导线。2.9 放置电源和接地符号 2.9.1 通过电源及接地符号栏放置 1.打开电源及接地符号栏 点击打开右上角的电源及接地符号栏，如图所示。放置接地符号 选取其中的一个符号后（如本例中选择放置GND端口），移动鼠标即可看到光标下带出一个接地符号，如图所示，将其移动合适位置，单击鼠标左键即可将接地符号放置到图纸中。放置了电源、接地符号的三端稳压电源原理图2.9.2 通过配线工具栏放置在配线工具栏中单击电源 和接地符号 按钮，按下键盘上的
22、【Tab】键，将弹出如图所示的电源和接地符号属性对话框。设置电源和接地符号属性【网络】：网络属性一般由字母和数字组成，如接地GND，电源VCC等，是指电路中的电气连接关系，具有相同网络属性的导线在电气上是连接在一起的。【风格】外形风格：设置电源和接地符号的形状，有以下七种：【Circle】圆形:【Arrow】箭形:【Bar】T形:【Wave】波浪形:【Power Ground】电源地:【Signal Ground】信号地:【Earth Ground】接大地:提示：电源和接地符号的电气特性由【网络】属性决定，也就是说，即使是【风格】外形选接地符号，如果网络属性为“VCC”，它也表示该符号将连接到
23、电源“VCC”网络。上机实训：绘制单管放大电路原理图 绘制如图所示的单管放大电路原理图。2.任务分析 该图元件并不复杂，读者不太熟悉的元件可能是扬声器LS1，它的原理图元件名称为“Speaker”。该图中所有元件均位于“Miscellaneous Devices.IntLib”库中。3.操作步骤和提示（1）新建工程文件，并保存为“单管放大.PRJPCB”。（2）新建原理图文件，并保存为“单管放大.SCHDOC”。（3）设置图纸参数。将图纸设为A号，显示标准标题栏，可视栅格为10，捕捉栅格设为20，电气栅格设为7。（4）先移除元件库Miscellaneous Devices.IntLib，再将其添加到库文件面板中。（5）放置元件R1，并设置R1的属性。（6）将捕捉栅格设为10，再放置元件R2，观察元件的移到步距，理解捕捉栅格的含义。（7）依次放置其它元件，并进行位置调整。（8）进行原理图元件连线。（9）放置电源和接地符号。本章小结 本章以绘制三端稳压电源原理图为例，讲解了原理图的一般绘制流程和技巧，重点介绍了原理图图纸的设置，原理图元件库的添加，元件的放置，属性设置，元件位置调整和编辑，以及原理图元件之间的连线方法，最后讲解了怎样添加电源和接点符号。