編輯推薦
                                      《電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)》按工作過程導嚮,以工學結閤為切入點設計各個教學部分,圍繞電路闆圖的設計、安裝及調試,從簡單到復雜安排項目,讀者按照任務步驟去做,就會看到最後設計完成的産品。使讀者真正掌握電路闆圖的設計技能。
  使用《電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)》開展項目教學,首先明確工作任務,教師進行示範與講解,然後,通過教師與每個學生麵對麵的“一對一”教學,真正做到“教、學、做”閤一。
  《電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)》以軟件應用、原理圖繪製及PCB圖繪布局布綫技術為重點教學內容,從軟件技能的訓練過程中,培養讀者的PCB設計能力;在教學中通過完成具體的CAD任務,總結掌握技能,取得舉一反三的良好教學效果。                 
內容簡介
     《電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)》按照任務驅動的項目化教學方式編寫,每個項目設計成兩個大的教學情境:原理圖設計和印刷電路闆設計,每個項目都有學習的重點,並且都是完整的電子綫路闆製作過程。學習者在完成不同項目的過程中,可以由淺入深,由易到難學習Protel 99 SE軟件,同時也學習瞭電子綫路闆設計的思路。
  《電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)》介紹瞭印刷電路闆的功能、組成、製作方法及Protel 99 SE軟件的安裝及啓動方法,重點介紹瞭單麵闆的製作方法,新建原理圖文件、PCB文件的方法,元件庫的加載方法及常用的元件庫、庫中的元件名稱,放置元件、編輯元件的方法,元件的封裝認識、元件的手工布局及手動布綫的方法;元件自動編號及一次性修改元件屬性選項、網絡錶的生成及單麵闆元件自動布局與綫寬設置方法、自動布綫的方法以及電路闆的檢查方法;管腳號不一緻的處理、引齣端的處理、預布綫、補淚滴、包地、放置螺絲孔及填充的方法;元件庫的製作方法、復閤式元件及總綫結構原理圖的繪製及雙麵闆自動布綫的方法;層次電路圖的畫法及模擬地與數字地的處理方法。
  《電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)》可作為高職高專院校EDA技術、PCB設計等相關課程的教材,也可供從事電路設計的工作人員參考。     
內頁插圖
          目錄
   0 基礎部分 1
學習情境0.1 PCB的功能與組成認知 1
0.1.1 印刷電路闆的功能 1
0.1.2 印刷電路闆的組成 1
學習情境0.2 PCB製作工藝流程認知 4
0.2.1 印刷電路闆的製作工藝流程 4
0.2.2 熱轉印法製單麵闆基本流程 5
0.2.3 雕刻法製闆 9
學習情境0.3 Protel 99 SE軟件的安裝與初識 10
0.3.1 Protel 99 SE軟件的運行環境及安裝 10
0.3.2 Protel 99 SE軟件的啓動及初識 13
項目1 秒脈衝發生器的製作 18
學習情境1.1 秒脈衝發生器原理圖設計 18
1.1.1 項目描述 18
1.1.2 學習目標 19
1.1.3 技能訓練 19
子項目1 原理圖選項設置 19
子項目2 常用元件庫介紹、加載原理圖元件庫及移齣元件庫 23
子項目3 元件放置與編輯 26
子項目4 繪製電路原理圖 28
子項目5 元件清單的産生和原理圖的導齣、打印 30
1.1.4 測驗及評估 34
測驗題目 34
評估標準 35
學習情境1.2 秒脈衝發生器的單麵PCB製作 35
1.2.1 項目描述 35
1.2.2 學習目標 35
1.2.3 技能訓練 35
子項目1 常用元件封裝庫介紹及加載元件封裝庫 35
子項目2 認識元件封裝(Footprint) 38
子項目3 瞭解PCB各層 42
子項目4 瞭解元件布局 45
子項目5 單麵電路闆手工布綫 52
子項目6 PCB圖的導齣、打印 54
子項目7 電路闆的加工焊接與調試 56
1.2.4 測驗及評估 56
測驗題目 56
評估標準 57
項目2 兩級放大器的製作 59
學習情境2.1 兩級放大器原理圖設計 59
2.1.1 項目描述 59
2.1.2 學習目標 59
2.1.3 技能訓練 60
子項目1 繪製電路原理圖 60
子項目2 原理圖的電氣規則檢查 66
子項目3 網絡錶的生成與導齣 68
2.1.4 測驗及評估 70
測驗題目 70
評估標準 71
學習情境2.2 兩級放大電路PCB的單麵PCB製作 71
2.2.1 項目描述 71
2.2.2 學習目標 72
2.2.3 技能訓練 72
子項目1 元件封裝庫的加載 72
子項目2 網絡錶的加載 73
子項目3 元件自動布局 76
子項目4 設置自動布綫規則 80
子項目5 單麵電路闆自動布綫 82
子項目6 檢查印刷電路闆 83
子項目7 電路闆的加工焊接與調試 87
2.2.4 測驗及評估 87
測驗題目 87
評估標準 89
項目3 直流穩壓電源的製作 90
學習情境3.1 直流穩壓電源的電路原理圖設計 90
3.1.1 項目描述 90
3.1.2 學習目標 91
3.1.3 技能訓練 91
子項目1 繪製電路原理圖 91
子項目2 網絡錶的生成與導齣 94
子項目3 産生元件清單和導齣元件清單 94
3.1.4 測驗及評估 95
測驗題目 95
評估標準 96
學習情境3.2 直流穩壓電源的單麵PCB製作 96
3.2.1 項目描述 96
3.2.2 學習目標 96
3.2.3 技能訓練 96
子項目1 二極管整流橋等元件管腳的處理 96
子項目2 網絡錶的加載 99
子項目3 元件布局 99
子項目4 單麵電路闆自動布綫(預布綫、綫寬設置) 99
子項目5 印刷電路闆引齣端的處理 103
子項目6 補淚滴、包地 105
子項目7 放置螺絲孔、放置填充(鋪銅) 108
子項目8 電路闆的加工焊接與調試 112
3.2.4 測驗及評估 112
測驗題目 112
評估標準 113
項目4 數字頻率計的製作 115
學習情境4.1 數字頻率計的原理圖設計 115
4.1.1 項目描述 115
4.1.2 學習目標 115
4.1.3 技能訓練 115
子項目1 原理圖元件符號的自定義繪製 115
子項目2 復閤式元件和總綫結構的原理圖繪製 131
4.1.4 測驗與評估 137
測驗題目 137
評估標準 137
學習情境4.2 數字頻率計的雙麵PCB製作 139
4.2.1 項目描述 139
4.2.2 學習目標 139
4.2.3 技能訓練 139
子項目1 PCB元件封裝的創建 139
子項目2 原理圖到PCB圖的過渡 148
子項目3 雙麵PCB的自動布局與手工布綫 151
子項目4 PCB的電源闆層、螺絲孔及敷銅的設置 158
子項目5 電路闆的加工焊接與調試 161
4.2.4 測驗及評估 161
測驗題目 161
評估標準 162
項目5 開關電源的製作 163
學習情境5.1 開關電源的電路原理圖設計 163
5.1.1 項目描述 163
5.1.2 學習目標 163
5.1.3 技能訓練 163
子項目1 原理圖元件和元件庫的自建與使用 163
子項目2 層次原理圖設計 164
子項目3 模擬地與數字地的處理 172
5.1.4 測驗及評估 173
測驗題目 173
評估標準 174
學習情境5.2 開關電源的雙麵PCB製作 174
5.2.1 項目描述 174
5.2.2 學習目標 174
5.2.3 技能訓練 174
子項目1 元器件PCB封裝庫的自製 174
子項目2 網絡錶的加載與PCB的雙麵布局、布綫 178
子項目3 PCB圖中引齣端的處理 185
子項目4 PCB中模擬地與數字地的處理 189
子項目5 電路闆的加工焊接與調試 190
5.2.4 測驗及評估 190
測驗題目 190
評估標準 192
附錄 193
附錄1 原理圖常用元件名與所在的元件庫 193
附錄2 常用元件封裝名與所在的元件封裝庫 201
參考文獻 204      
精彩書摘
     (2)PCB的雙麵布綫布局完成後打印齣裝配圖供原理圖設計者檢查器件封裝的正確性,並且確認單闆、背闆和接插件的信號對應關係,經確認無誤後方可開始布綫。
  在自動布綫之前,設置布綫規則,這裏設置雙麵布綫,隻把AGND地綫都設置在底層。安全間距10mil,信號綫寬設置為25mil,電源綫寬30mil,地綫寬35mil。如果自動布綫後完成顯示不是100 96,仍有幾條綫無法自動布綫,尤其在兩個貼片元件封裝的地方容易齣現,則光標選擇Top Layer層,用手工布綫,在要畫過孔處,按小鍵盤上的“+”鍵,畫一個過孔,然後根據飛綫指示連綫到相應焊盤處。
  子項目3 PCB圖中引齣端的處理本項目中插接連接件J1外接由項目3所作的直流電源信號,插接連接件J2外接充電電池組。但該開關電源的充放電由單片機控製,單片機信號接入沒有插接連接件,況且該開關電源的輸齣電源信號也沒有插接連接件,所以該PCB還需要做引齣端的處理,既可以用焊盤引齣,也可以增加插接件。其方法有以下幾種。      
前言/序言
       
				 
				
				
					高職高專“十一五”規劃教材:電子綫路闆設計項目化教程(基於Protel 99 SE)  內容簡介  本教程以項目化教學模式為核心,係統地闡述瞭電子綫路闆(PCB)的設計流程與關鍵技術,旨在培養高職高專學生掌握現代電子産品研發中不可或缺的PCB設計能力。教程緊密結閤當前電子信息産業的發展趨勢和職業教育的特點,將理論知識的學習與實際項目的設計緊密結閤,使學生在完成一個個具體項目的過程中,逐步掌握PCB設計的各項技能,形成完整的知識體係和解決實際問題的能力。  第一部分:引言與基礎知識  教程開篇,將為讀者建立一個清晰的認知框架,明確電子綫路闆在現代電子産品中的核心地位及其設計的重要性。我們將從電子綫路闆的基本概念入手,深入淺齣地介紹PCB的構成、分類及其在不同應用領域中的作用。讀者將瞭解PCB不僅僅是一塊承載元器件的載體,更是電子係統電路實現的關鍵物理載體,其設計的優劣直接影響到産品的性能、可靠性、成本乃至生産效率。  隨後,教程將詳細介紹PCB設計所需的基礎理論知識。這包括電子元器件的選型與識彆,瞭解不同元器件的電氣特性、封裝形式以及在電路中的作用,為後續的原理圖繪製奠定基礎。同時,我們將對基本的電路原理進行迴顧和梳理,重點強調那些與PCB布局布綫密切相關的電路知識,例如信號傳輸、電磁兼容(EMC)和信號完整性(SI)等概念,使讀者能夠從更深層次理解PCB設計對電路性能的影響。  此外,本部分還將對PCB設計常用的設計規範和標準進行介紹。瞭解並遵循這些規範是確保PCB設計質量、提高生産效率、降低設計風險的關鍵。我們將重點講解如IPC(國際印刷電路委員會)標準等行業內通行的設計準則,包括對焊盤、走綫寬度、間距、過孔等關鍵參數的要求,以及電氣連接、屏蔽、接地等方麵的規範。  第二部分:Protel 99 SE軟件平颱介紹與操作指南  本教程的核心工具是Protel 99 SE軟件,作為一款經典且功能強大的PCB設計軟件,其在教學和實際應用中都具有廣泛的認可度。本部分將對Protel 99 SE的界麵布局、基本功能模塊進行詳細介紹,幫助讀者快速熟悉軟件的操作環境。  我們將從軟件的安裝與配置開始,指導讀者完成軟件的正確安裝和必要的個性化設置,確保其能夠順利開展後續的學習和設計工作。接著,教程將帶領讀者逐一探索Protel 99 SE的各個主要模塊,包括:     原理圖設計模塊(Schematic Capture): 這是PCB設計的第一步,也是至關重要的一步。我們將詳細講解如何創建新的工程文件,如何從元件庫中調用和放置元器件,如何使用導綫進行電氣連接,如何進行元件的屬性編輯和網絡標號的設置。重點會放在如何繪製清晰、規範、易於理解的原理圖,以及如何利用軟件的檢查工具(如ERC:Electrical Rules Check)來發現和糾正原理圖中的錯誤。    PCB布局設計模塊(PCB Layout): 在完成原理圖設計後,我們將進入PCB布局設計階段。本模塊將詳細介紹如何從原理圖導入元器件列錶(Netlist),如何在PCB編輯環境中進行元器件的放置與調整。我們將深入探討影響PCB布局的各種因素,如元器件的電氣連接關係、信號流嚮、散熱需求、機械結構限製以及信號完整性要求等。教程將提供一係列優化布局的技巧和策略,幫助讀者設計齣高效、可靠的PCB布局。    PCB布綫模塊(Routing): 這是PCB設計中技術性最強、也是最考驗設計者經驗的環節。我們將詳細講解各種布綫模式,包括手動布綫、自動布綫,以及如何根據不同的信號類型(如數字信號、模擬信號、高速信號)選擇閤適的布綫策略。教程將重點介紹如何進行單層、多層PCB的布綫,如何閤理設置走綫寬度、間距,如何使用過孔連接不同層,以及如何處理信號完整性問題,如差分走綫、阻抗匹配等。    設計規則檢查(DRC:Design Rule Check): 在完成布綫後,DRC是確保PCB設計符閤製造規範的重要環節。我們將詳細講解如何設置和運行DRC,如何理解DRC報告中的錯誤信息,以及如何根據DRC報告逐一修正設計中的問題,確保PCB闆的製闆成功率。    輸齣與製闆(Output Generation): 教程的最後,我們將指導讀者如何生成PCB製闆所需的各種文件,包括鑽孔文件(NC Drill)、光繪文件(Gerber Files)以及物料清單(BOM:Bill of Materials)。我們將詳細介紹各種輸齣文件的格式和內容,以及如何選擇閤適的輸齣選項,以滿足不同PCB製造廠傢的要求。  第三部分:項目化實踐教程  本教程最大的特色在於其“項目化”的設計理念。我們設計瞭一係列具有代錶性的電子産品項目,涵蓋瞭從簡單到復雜,從基礎到進階的各個層次。通過完成這些項目,讀者將能夠將所學的理論知識和軟件操作技能融會貫通,並真正體會到PCB設計的實際應用價值。  項目一:基礎電路的PCB設計 以一個簡單的LED閃爍電路或穩壓電源電路為例,指導讀者完成從原理圖繪製、元器件選擇、PCB布局到布綫、DRC檢查、生成製闆文件的全過程。這個項目旨在讓讀者熟悉Protel 99 SE的基本操作流程,建立起完整的PCB設計概念。  項目二:數字信號處理電路的PCB設計 選擇一個包含邏輯門電路、微控製器等數字元器件的簡單數字信號處理電路,例如一個簡易的計數器或數據采集模塊。該項目將側重於數字信號的布綫策略,如何處理信號的串擾、時序問題,以及如何優化數字電路的PCB布局。  項目三:模擬信號處理電路的PCB設計 以一個音頻放大電路或傳感器信號調理電路為例,指導讀者完成模擬電路的PCB設計。本項目的重點在於如何處理模擬信號的乾擾,如何進行閤理的接地和屏蔽,以及如何優化模擬電路的元器件布局以保證信號的純淨度。  項目四:高速/射頻電路的PCB設計入門 針對具有一定基礎的讀者,本部分將介紹一些高速或射頻電路PCB設計的基本概念和注意事項。例如,一個簡單的USB接口電路或無綫通信模塊的PCB設計。我們將初步探討差分走綫、阻抗匹配、信號完整性等關鍵技術,為讀者進一步深入學習打下基礎。  項目五:嵌入式係統核心闆的PCB設計 設計一個包含微處理器、存儲器、外圍接口等核心功能的嵌入式係統核心闆。該項目將綜閤運用前麵所學的知識,要求讀者在有限的空間內進行復雜的布局布綫,同時考慮電源和信號的隔離,以及EMC/EMI的抑製。  項目六:實際應用類産品PCB設計(案例分析) 選取一兩個實際的電子産品(如一個簡單的智能傢居控製器、一個USB充電器等)的PCB設計案例進行深入分析。通過分析真實産品的設計思路、遇到的問題以及解決方案,讓讀者更直觀地理解PCB設計在實際産品研發中的作用和挑戰。  第四部分:PCB設計中的進階技術與應用  在完成項目化實踐後,本部分將進一步拓展讀者的視野,介紹一些更具挑戰性和前瞻性的PCB設計技術。     電磁兼容(EMC)與電磁乾擾(EMI)設計:我們將詳細講解EMC/EMI的産生原因、危害以及抑製方法。內容將涵蓋PCB闆的屏蔽、接地、濾波、布局布綫等方麵的EMC/EMI設計策略。    信號完整性(SI)設計:對於高速數字信號和射頻信號,信號完整性是保證係統正常工作的重要因素。我們將介紹SI的基本概念,如反射、串擾、損耗等,並講解如何通過閤理的PCB設計來改善SI,例如走綫長度匹配、端接、阻抗控製等。    電源完整性(PI)設計:本部分將探討電源分配網絡(PDN)的設計。我們將講解如何確保為芯片提供穩定、純淨的電源,如何降低電源噪聲,以及如何通過去耦電容等措施來改善PI。    多層PCB設計的高級技巧:深入探討四層及以上PCB的設計,包括內層電源/地平麵分割、信號層的規劃、不同層之間的信號穿層問題等。    PCB的製造工藝與可製造性設計(DFM):我們將介紹PCB的製造流程,以及在設計階段如何考慮製造工藝的要求,以提高PCB的可製造性,降低生産成本。    BGA、SIP等特殊封裝的PCB設計:針對現代電子産品中廣泛使用的BGA、SIP等高密度封裝元器件,介紹其在PCB設計中的特殊處理方法。    PCB設計中的其他輔助工具與技術:簡要介紹一些與PCB設計相關的輔助工具,如3D預覽、熱仿真工具等,以及一些新興的PCB設計技術。  總結與展望  教程最後,將對整個PCB設計流程進行迴顧和總結,強調持續學習和實踐的重要性。我們將鼓勵讀者在掌握基本技能的基礎上,積極探索更前沿的技術,不斷提升自身的PCB設計能力,以適應電子信息産業快速發展的需求。  本書特色     項目化教學模式:以實際項目驅動學習,讓學生在“做中學”,有效提升實踐能力和解決問題的能力。    理論與實踐相結閤:將枯燥的理論知識與生動的項目實踐緊密結閤,增強學習的趣味性和有效性。    軟件操作細緻:Protel 99 SE軟件的詳細操作指南,圖文並茂,讓初學者也能快速上手。    內容由淺入深:從基礎概念到進階技術,循序漸進,適閤高職高專學生的認知特點。    緊貼行業需求:聚焦當前電子信息産業對PCB設計人纔的需求,培養學生的職業核心競爭力。    規範性與實用性並重:在強調設計規範的同時,注重實際應用中的可行性和經濟性。  通過學習本書,讀者將能夠獨立完成中等復雜度的電子綫路闆設計任務,為未來從事電子産品研發、生産、技術服務等相關工作打下堅實的基礎。