高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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秦虹，万志平 编

图书标签:

• 电子CAD
• 电路设计
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出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308098243

版次：1

商品编码：11002616

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-05-01

用纸：胶版纸

页数：299

正文语种：中文

内容简介

《高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术》分四部分，每一部分完成一个完整电路图的绘制及PCB板的设计制作，使学习者通过完成四个具体案例掌握Protel软件操作。重点在于项目的完整性，由简单项目开始，通过一个简单项目电路原理图绘制及PCB板制作，使学习者掌握典型工作任务的工作流程。强调与实际相结合，通过实际制作PCB板使学生理解和掌握电子CAD技术课程的教学内容。

目录

第一部分 单面PCB板的设计
任务一 可调稳压电源电路的原理图设计
一、直流稳压电源的基本原理
二、Protel DXP简介
三、Protel DXP设计管理器
四、创建一个新项目
五、创建一个原理图（Schematic.Schdoc）文件
六、将原理图文件添加到项目
七、设置原理图选项
八、设置原理图参数
九、绘制原理图
十、检查原理图的电气参数
十一、创建网络表
十二、Protel网络表的格式
练习题
任务二 单面PCB电路板设计
一、PCB电路板设计流程
二、进入PCB电路板的编辑器
三、电路板的规划和环境参数设置
四、电路板布线参数设置
五、载入网络表和元器件封装
六、元器件自动布局与手动调整
七、自动布线与手动调整
八、验证完成的PCB设计
练习题

第二部分 制作原理图器件与封装（单面板）
任务一 制作原理图器件
一、OTL功率放大电路知识简介
二、启动元件库编辑器
三、分立元件的制作
四、创建带有子件的集成器件
五、元器件的检测
任务二 制作PCB的封装
一、元器件封装库编辑器
二、手工制作元器件的封装
三、利用向导创建元件封装库
四、创建集成元件库
任务三 电路图绘制及PCB板的制作
一、电路原理图的绘制
二、绘制PCB图
三、PCB验证和错误检查
四、原理图报表的生成

第三部分 双面PCB板的设计
任务一 复杂原理图的设计
一、层次式电路设计
二、电子密码锁控制器的基本工作原理
三、自顶向下层次原理图的设计
四、自底向上层次原理图的设计
五、层次原理图的切换
练习题
任务二 双面PCB板的设计
一、PCB板设计步骤
二、创建PCB文件
三、设置PCB设计环境
四、设置图纸参数
五、规划物理边界和电气边界
六、装人网络表和元件
七、元器件自动布局
八、元器件手动布局
九、布线规则设置
十、自动布线
十一、手动调整布线
十二、设计规则检查
十三、生成报表

第四部分 工程实践
任务一 IC卡预付费电度表的PCB板设计
一、IC卡预付费电度表的相关知识
二、电路原理图设计
三、PCB电路板设计
任务二 PCB制板技术
一、热转印制板
二、雕刻制板
三、小型工业制板
附录一 Protel DXP快捷键
附录二 Protel DXP常用元件库

前言/序言

《电子CAD技术》：从原理到实践，构建数字时代的电路设计基石 在信息技术飞速发展的今天，电子产品已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、电脑到汽车、医疗设备，无不依赖于精密的电子电路。而电子CAD（计算机辅助设计）技术，作为现代电子产品研发的核心工具，更是扮演着举足轻重的角色。它不仅极大地提高了电路设计的效率和精度，更推动了电子产业的创新与发展。 本书《电子CAD技术》旨在为高职高专电子类专业的学生提供一套系统、全面、实用的学习资源。我们深刻理解工学结合的教学理念，力求将理论知识与实际操作紧密结合，让学生在掌握核心概念的同时，也能熟练运用主流的电子CAD软件进行实际项目的设计与开发。本书内容丰富，结构清晰，涵盖了电子CAD技术从入门到进阶的各个环节，是您成为一名优秀的电子工程师的得力助手。 第一篇：电子CAD技术基础 本篇将带领读者走进电子CAD技术的广阔天地，为后续深入学习打下坚实的基础。 第一章 电子CAD概述： 1.1 电子CAD的定义与重要性： 深入探讨电子CAD的核心概念，阐述其在现代电子工业中的不可或缺的地位。我们将追溯电子设计的发展历程，对比传统手工设计与CAD设计的优劣，让读者深刻认识到CAD技术如何彻底改变了电子产品的研发模式，极大提升了设计效率、降低了出错率，并为集成电路的复杂化和小型化提供了可能。 1.2 电子CAD的发展历程与趋势： 回顾电子CAD技术从早期简单的绘图工具到如今集成电路设计、系统级设计、PCB设计、仿真分析等全方位解决方案的演变过程。我们将重点介绍EDA（Electronic Design Automation）工具的发展，以及云计算、人工智能等新兴技术如何赋能电子CAD，引领行业走向更智能、更高效的未来。 1.3 电子CAD的主要功能模块： 详细介绍电子CAD软件通常包含的各个功能模块，如原理图编辑、PCB布局布线、电路仿真、PCB制造文件生成、物料清单（BOM）管理等。我们将逐一剖析每个模块的作用和价值，帮助读者建立起对整个电子设计流程的宏观认知。 1.4 电子CAD软件的分类与选择： 介绍市场上主流的电子CAD软件，如Altium Designer, PADS, OrCAD, Protel, KiCad等，并分析它们的特点、优势及适用范围。本书将侧重于介绍在高等职业教育领域应用最广泛、最实用的软件，指导学生如何根据实际需求选择合适的工具。 第二章 电子设计流程与CAD软件应用： 2.1 电子产品设计的基本流程： 梳理和讲解一个典型的电子产品从概念提出、需求分析、方案设计、详细设计、仿真验证、PCB制板、调试测试到最终量产的完整生命周期。我们将强调CAD技术在每个环节中的关键作用，如何实现信息的高效传递与协同工作。 2.2 CAD软件的安装与基本操作： 本节将提供详细的CAD软件安装指南，并教授读者基础的操作技巧，包括界面的熟悉、常用命令的使用、文件的创建与保存等。通过一步步的引导，让初学者能够快速上手，建立操作信心。 2.3 图形绘制与编辑： 学习如何在CAD软件中绘制各种基本图形元素，如导线、元件符号、封装库等，并掌握常用的编辑操作，如移动、复制、删除、旋转、对齐等。这将是进行原理图设计的基础。 2.4 元件库的创建与管理： 讲解如何创建和管理电子元器件库，包括创建元器件符号、定义引脚属性、关联PCB封装、添加参数信息等。一个完善的元件库是高效设计的前提，我们将介绍两种主要方式：手动创建和利用现有库。 第二篇：原理图设计 原理图是电子设计的灵魂，它直观地表达了电路的功能和连接关系。本篇将聚焦于如何利用CAD软件进行精确、规范的原理图设计。 第三章 原理图设计基础： 3.1 原理图符号规范与标准： 介绍国际通行的电子元器件原理图符号标准，如IEC、ANSI等，以及国内相关标准。理解并遵循这些规范，有助于提高原理图的可读性和通用性，方便团队协作。 3.2 基本元器件的原理图绘制： 演示如何绘制各种基本元器件的原理图符号，包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET、运算放大器、集成电路等。我们将重点讲解绘制技巧和注意事项。 3.3 导线、总线与连接： 讲解导线、总线的绘制方法，以及如何使用网络标签、端口等工具实现模块间的连接和信号的传递。强调避免交叉导线，提高原理图的清晰度。 3.4 总线与差分信号的表示： 针对高速数字电路中常用的总线和差分信号，介绍在CAD软件中的规范表示方法，以及其对信号完整性的重要意义。 第四章 复杂电路原理图设计： 4.1 模块化设计与层次化原理图： 介绍模块化设计思想，如何将复杂电路分解为多个功能模块，并利用层次化原理图进行组织，从而提高设计效率和可维护性。 4.2 电源与地网络的管理： 讲解电源和地网络的绘制与连接，以及如何使用总线、差分对等技术处理多路电源和地。强调良好的电源和地设计对电路性能的至关重要性。 4.3 信号与连接的标注： 演示如何为导线、总线等添加网络名、方向、时钟周期等属性，以及如何为端口添加方向、类型等信息，确保信息传递的准确性。 4.4 参数化设计与全局变量： 介绍如何利用参数化设计和全局变量来简化复杂电路的设计，例如，同一型号的器件可以使用参数控制不同的阻值或容值，从而提高设计的灵活性和复用性。 4.5 设计规则检查（DRC）与错误分析： 讲解原理图设计规则检查（DRC）的重要性，以及如何利用CAD软件的DRC功能查找并纠正原理图中的错误，如未连接的端口、重复的网络名等。 第五章 实际案例分析（原理图设计）： 5.1 简单数字电路原理图设计： 以一个实际的数字电路（如简单的逻辑门电路、移位寄存器等）为例，演示如何从零开始绘制其原理图，并讲解设计思路和技巧。 5.2 模拟电路原理图设计： 以一个实际的模拟电路（如简单的放大电路、滤波器等）为例，演示其原理图的设计过程，并分析关键设计点。 5.3 嵌入式系统核心板原理图设计： 讲解嵌入式系统核心板中常见模块（如CPU、内存、存储器、接口电路等）的原理图设计要点，以及如何将其整合。 第三篇：PCB布局布线 PCB（Printed Circuit Board）是电子元器件的载体，也是电路实现物理连接的媒介。本篇将深入探讨如何利用CAD软件进行高效、可靠的PCB布局布线。 第六章 PCB设计基础： 6.1 PCB设计流程与关键环节： 介绍PCB设计的主要流程，包括PCB封装库的准备、PCB文档的创建、元件的布局、导线的布线、规则设置、后处理等。 6.2 PCB封装库的创建与管理： 讲解如何根据元器件的物理尺寸和引脚定义，在CAD软件中创建对应的PCB封装库。我们将重点介绍封装库的命名规范、尺寸定义、焊盘设置等。 6.3 PCB文档的创建与设置： 演示如何创建PCB文档，包括设置PCB的尺寸、叠层结构、单位、网格等。良好的设置是后续设计的基础。 6.4 元件封装库的导入与使用： 学习如何将创建好的或第三方提供的PCB封装库导入到CAD软件中，并在原理图设计完成后，将元器件的PCB封装关联起来。 第七章 PCB布局： 7.1 布局原则与策略： 讲解PCB布局的基本原则，如信号流向、模块划分、散热考虑、电源分布、高频信号处理等。强调“先布局，后布线”的原则，以及合理的布局对后续布线和电路性能的影响。 7.2 部件的放置与对齐： 演示如何将原理图中的元器件放置到PCB板上，并介绍常用的放置技巧，如分组放置、对齐放置、镜像放置等，以达到最优的布局效果。 7.3 关键器件的布局： 重点讲解CPU、内存、FPGA、电源模块等关键器件的布局要点，如短线连接、散热通道、电磁干扰（EMI）抑制等。 7.4 电源与地网络的布局： 介绍如何合理布置电源和地网络，包括使用电源层、地层、宽线、菱形连接等技术，以降低信号阻抗，减少噪声。 7.5 散热与安装的考虑： 强调在布局阶段就要考虑散热问题，如大面积覆铜、散热孔设计等，以及预留安装孔位，确保产品能够顺利安装和正常工作。 第八章 PCB布线： 8.1 布线原则与策略： 讲解PCB布线的基本原则，如最小化线长、避免锐角、合理使用过孔、差分信号处理、信号完整性要求等。 8.2 手动布线技巧： 演示各种手动布线技巧，如单边布线、蛇形布线、等长布线、避免串扰等。 8.3 自动布线的使用与优化： 介绍CAD软件的自动布线功能，并讲解如何设置布线规则、优化布线结果。强调自动布线并非万能，仍需人工优化。 8.4 多层板布线： 讲解多层板的设计技巧，如何利用不同的层进行信号布线，以及如何合理使用过孔连接不同层。 8.5 差分信号与高速信号布线： 重点讲解差分信号和高速信号的布线要求，如等长、等距、保持阻抗匹配等，以保证信号的完整性。 8.6 覆铜与屏蔽： 讲解覆铜（Ground Pouring）的原理和作用，以及如何利用覆铜技术改善EMI/EMC性能，并对敏感信号进行屏蔽。 第九章 PCB设计规则与后处理： 9.1 设计规则设置（Design Rules）： 详细介绍PCB设计规则的各项设置，包括线宽、线距、过孔大小、焊盘大小、层间连接等。我们将重点讲解如何根据制造工艺要求设置合理的规则。 9.2 设计规则检查（DRC）： 讲解DRC的重要性，以及如何利用CAD软件的DRC功能查找并纠正PCB设计中的错误，如违反规则的线距、过小的过孔等。 9.3 制造文件生成： 介绍如何生成PCB制造所需的各种文件，如Gerber文件、钻孔文件（Excellon）、物料清单（BOM）、拾取与放置文件（Pick and Place）等。 9.4 3D模型查看与PCB仿真： 介绍如何利用CAD软件的3D功能查看PCB的立体模型，以及简要介绍PCB仿真的基本概念和应用（如信号完整性仿真、电源完整性仿真等）。 第十章 实际案例分析（PCB设计）： 10.1 简单LED驱动板PCB设计： 以一个简单的LED驱动电路为例，演示从原理图到PCB的完整设计过程，包括元件库的准备、布局、布线、DRC检查及制造文件生成。 10.2 音频功放板PCB设计： 以一个实际的音频功放电路为例，展示其PCB布局布线要点，特别是模拟信号的干扰抑制和电源的处理。 10.3 嵌入式系统开发板PCB设计： 讲解一个常见的嵌入式系统开发板（如基于STM32等微控制器的开发板）的PCB设计难点，如高密度BGA封装的布局布线、高速接口的处理等。 第四篇：电路仿真与高级应用 在完成原理图和PCB设计后，进行电路仿真和掌握更高级的应用技巧，能够进一步提升设计质量和开发效率。 第十一章 电路仿真基础： 11.1 电路仿真的意义与分类： 阐述电路仿真在设计验证、性能优化、故障排除等方面的重要作用。介绍直流仿真、交流仿真、瞬态仿真、噪声仿真等常见仿真类型。 11.2 仿真模型的建立与选择： 讲解如何为电路中的元器件选择合适的仿真模型，以及如何构建自定义仿真模型。 11.3 仿真电路的搭建与设置： 演示如何在CAD软件中搭建仿真电路，包括连接仿真器件、设置仿真类型、参数范围等。 11.4 仿真结果的分析与解读： 学习如何分析仿真结果，如电压、电流波形、频谱图等，并根据仿真结果对电路进行优化。 第十二章 高级电子CAD技术： 12.1 PCB后处理技术（CAM）： 介绍CAM（Computer Aided Manufacturing）技术在PCB制造过程中的应用，如光绘、钻孔、铣板等，以及如何与CAD软件协同工作。 12.2 EMI/EMC设计与仿真： 深入讲解电子产品的电磁兼容性（EMI/EMC）设计原则，以及如何利用CAD软件进行相关的仿真分析，如信号完整性（SI）、电源完整性（PI）等。 12.3 3D一体化设计流程： 介绍一些CAD软件支持的3D一体化设计流程，如何将PCB设计与机械结构设计集成，实现元器件的3D模型管理和装配干涉检查。 12.4 版本控制与团队协作： 讲解在团队项目中如何进行版本控制，管理设计文件，以及如何实现高效的团队协作。 12.5 FPGA/CPLD设计流程与EDA工具： 简要介绍FPGA/CPLD等可编程逻辑器件的设计流程，以及相关的EDA工具（如Xilinx Vivado, Intel Quartus）在硬件描述语言（HDL）编程、综合、适配、仿真等方面的应用。 第五篇：实训项目与职业发展 理论与实践相结合，方能学以致用。《电子CAD技术》的最后篇章将聚焦于实训项目的设计与职业发展，帮助学生巩固所学知识，为未来的职业生涯做好准备。 第十三章 综合实训项目： 13.1 小型数码产品设计实训： 设计一个小型数码产品（如简易MP3播放器、数字时钟等），涵盖原理图设计、PCB设计、基本的元器件选型和布局布线。 13.2 智能家居模块设计实训： 设计一个智能家居相关的模块（如温湿度传感器控制模块、智能灯具控制模块等），强调接口设计、信号处理和低功耗考虑。 13.3 嵌入式系统接口设计实训： 以常见的嵌入式微控制器为核心，设计一个或多个外围接口电路（如SD卡接口、LCD显示接口、通信接口等），并完成PCB设计。 13.4 项目文档的撰写： 强调项目文档的重要性，包括设计说明书、原理图、PCB图、BOM表、测试报告等，培养学生规范的文档撰写能力。 第十四章 电子CAD技术的职业发展： 14.1 电子工程师的职责与能力要求： 介绍作为一名电子工程师，在研发、测试、生产等不同岗位上的职责，以及对电子CAD技术的要求。 14.2 行业发展与就业前景： 分析当前电子信息产业的发展趋势，介绍与电子CAD技术相关的热门领域，如物联网、人工智能、5G通信、新能源汽车等，并探讨相关的就业前景。 14.3 进阶学习与个人提升： 为学生提供进一步学习的建议，如深入研究特定领域的CAD技术、学习更多高级仿真工具、参加专业认证等，以实现持续的个人成长。 14.4 行业竞赛与实践平台： 鼓励学生积极参与各类电子设计竞赛，利用课余时间进行项目开发，通过实践不断提升技术水平和解决问题的能力。 本书旨在为高职高专电子类专业的学生提供一套系统、深入的学习体验，从基础理论到高级应用，从软件操作到项目实践，全方位地武装学生的电子CAD设计能力。我们相信，通过对本书的学习，读者将能够掌握电子CAD的核心技术，为日后在电子工程领域闯出一片天地打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书，《高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术》，我的期待是它能在软件操作之外，更深入地探讨电子CAD技术背后的设计哲学和工程伦理。虽然我知道它的核心是“技术”二字，但我相信，一个优秀的设计师不仅需要掌握工具，更需要理解设计的目标和限制。因此，我希望这本书不仅仅是讲解如何操作某一个软件，而是能够引导我去思考：为什么这样布局？为什么选择这种布线方式？这样做是为了满足性能要求，还是为了降低成本，或是为了便于生产？我希望能看到书中对不同设计方案的优劣进行对比分析，并解释其背后的权衡。此外，考虑到“工学结合”的定位，我特别希望书中能体现出企业对CAD设计的真实需求，比如如何在有限的时间内完成高质量的设计，如何与团队成员协作，如何处理与供应商、生产部门的沟通。如果书中能包含一些案例，展示一些在实际项目中遇到的设计挑战以及如何通过CAD技术解决这些挑战，那就太有价值了。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子信息工程专业的在校学生，对《高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术》这本书的期望，集中在于它能否真正帮助我提升实际动手能力和解决工程问题的能力。在校期间，虽然接触过一些CAD软件，但总觉得学习过程比较零散，缺乏系统性的指导。我更希望这本书能够提供一套完整、严谨的学习路径，从最基础的软件界面和操作入手，逐步深入到原理图设计、PCB板的设计，以及更复杂的仿真和验证环节。例如，在PCB设计方面，我非常希望能够学习到如何进行合理的元器件布局，如何进行高密度的布线，如何处理差分信号、电源完整性等关键问题，并且能够理解这些操作背后的设计原理。同时，考虑到“工学结合”的定位，我期待书中能够包含一些来自企业一线的实际项目案例，甚至是模拟的项目实践，让我能够站在工程师的角度去思考问题，学习如何将理论知识转化为实际的设计方案，并最终能够独立完成一个完整的电子产品设计项目。

评分☆☆☆☆☆

这本《高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术》的出版，可以说填补了我学习过程中一个相当重要的空白。在此之前，我对电子CAD的认识，更多是停留在理论层面，知道有这么回事，知道它在电子产品设计中的重要性，但具体的操作流程、软件的选择、各种指令的含义，以及如何将理论知识有效地转化为实际的工程设计，我一直感到有些迷茫。尤其是工学结合这个定位，让我看到了将课堂所学与企业实际需求相结合的可能，这对于我这样的高职高专学生来说，无疑是宝贵的。我一直希望我的学习不仅仅局限于书本，而是能真正应用到未来的工作中去。我期待这本书能够详细地讲解主流的电子CAD软件，比如Altium Designer、Protel等，并对它们的基本操作、原理进行深入的剖析。更重要的是，我希望它能提供丰富的实战案例，从原理图设计、PCB布局布线，到生成生产文件，每一个环节都能有清晰的指导，让我能够循序渐进地掌握电子CAD技术，为未来的实习和就业打下坚实的基础。我对这本书内容上的期待，在于它能否真正做到“从零开始”，即使是初学者也能理解，并且能够引发我对这个领域的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我对《高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术》这本书的期望，更多地在于它能否提供一套真正具有指导意义的、面向生产实践的教学内容。作为一名即将毕业的电子类专业学生，我深知理论知识的学习固然重要，但更关键的是能否将这些知识转化为实际的工作能力。目前市面上很多教材，虽然内容翔实，但往往缺乏与实际生产流程的紧密结合，导致学生在进入企业后，面对真实的工程项目时，会感到力不从心。我希望这本书能够详细阐述电子CAD在实际产品开发中的应用场景，比如如何在产品需求分析阶段就考虑CAD设计，如何通过CAD工具进行元器件选型和物料清单（BOM）的生成，以及如何根据生产工艺要求来优化PCB设计。此外，我特别希望书中能够包含一些关于设计规范、设计质量控制、以及如何生成符合生产要求的 Gerber 文件等内容，这些都是直接关系到产品能否顺利制造的关键环节，对于提升毕业生的就业竞争力至关重要。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将步入职场的电子专业毕业生，我对《高职高专电子类专业工学结合规划教材：电子CAD技术》这本书的内容抱有极大的期待，因为它契合了当前电子信息产业对复合型人才的需求。我深知，在现代电子产品设计与制造过程中，电子CAD技术已经成为不可或缺的核心环节。然而，目前市场上同类书籍在内容深度和实操性上良莠不齐，很多书籍过于偏重理论，缺乏对实际生产流程的详细阐述，或是对于软件功能的介绍流于表面，难以满足企业实际应用的要求。我希望这本书能够深入探讨电子CAD在整个产品生命周期中的作用，包括从概念设计、原理图绘制、PCB布局布线、信号完整性分析，到最终的生产制造数据生成等关键环节。此外，我特别关注教材中是否能够提供针对不同类型电子产品（如消费电子、工业控制、通信设备等）的设计案例，并分析其设计思路和技巧，从而帮助我理解不同应用场景下CAD技术的特点和最佳实践。如果书中还能包含一些关于EDA（Electronic Design Automation）工具的发展趋势、前沿技术（如AI在CAD中的应用）的介绍，那将更具前瞻性。