Protel 2004完全自学手册

　　Protel 2004是Altium公司最新一代的板级电路设计系统，它几乎具备了当前所有先进的电路辅助设计软件的优点。 本书是一本从基础到应用全面解析Protel 2004电路设计的综合性自学手册。本书从实用的角度出发，详细地讲解了电路原理图、印制电路板的设计方法和操作步骤，电路仿真和PCB信号分析，各种报表的生成和阅读等内容。还介绍了作者在实际工作中积累的经验，以及Protel 2004的应用技巧等。 本书的第16章，着重设计了Protel 2004在板级电路设计系统中的行业运用范例，如自激多谐振荡器的制作、两级放大器电路设计、高频仪表的制作、光源控制电路的设计以及8051控制报警产生等实例，并配有多媒体教学录像。另外在本书的第17章还特意安排了作者多年积累的“心得体会”，其中讲述了许多操作技巧、注意事项以及行业规范等。 本书适合具有一定Protel 知识基础，想学习Protel 2004的使用方法并进一步提高自己水平的读者阅读，也可以作为从事产品开发设计的工程设计人员以及高校师生的参考书。

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第1篇　入门篇
第1章　Protel 2004概述　3
1.1　Protel 2004的特点和新特性　3
1.2　Protel 2004运行环境的安装和卸载　5
1.3　Protel 2004的启动　9
1.4　Protel 2004的工作环境　10
1.5　Protel 2004的文件组织结构　11
1.6　Protel 2004的文件管理　12
1.7　专家点拨　15
1.8　练习与指导　16第2篇　原理图篇
第2章　Protel 2004原理图设计　19
2.1　原理图设计流程　19
2.2　打开原理图编辑器　20
2.2.1　设计项目的建立　20
2.2.2　向Project中添加设计文档　22
2.3　设置原理图环境　23
2.3.1　图纸大小的设置　23
2.3.2　格点和光标的设置　24
2.3.3　图纸属性设置对话框的其他设置　25
2.4　加载和卸载原理图元件库　26
2.4.1　Protel 2004中元件库的使用　26
2.4.2　加载元件库　29
2.4.3　元件库管理器面板　30
2.4.4　卸载元件库　31
2.5　元器件的基本操作　32
2.5.1　搜索元件　32
2.5.2　利用元件库管理器放置元件　34
2.5.3　元器件的连接　35
2.6　放置电源、接地和节点等　36
2.6.1　放置电源和接地符号　36
2.6.2　放置电路节点　38
2.7　放置 PCB 布线指示　39
2.8　放置忽略ERC测试点　40
2.9　专家点拨　41
2.10　练习与指导　41
2.10.1　经典习题　41
2.10.2　习题解答　41
第3章　制作原理图库元件　43
3.1　原理图编辑器中的工作窗口面板介绍　43
3.1.1　原理图编辑器中的工作窗口面板　45
3.1.2　工程【Projects】面板　46
3.1.3　导航器【Navigator】面板的显示导航功能　48
3.1.4　库文件【Libraries】面板　56
3.2　元件库编辑器　62
3.2.1　原理图元器件库编辑器　62
3.2.2　原理图元器件库编辑器环境介绍　64
3.3　常用画图工具的使用　69
3.3.1　绘制直线　69
3.3.2　绘制椭圆弧　71
3.3.3　绘制圆弧线　73
3.3.4　绘制曲线　74
3.3.5　绘制多边形　75
3.3.6　绘制矩形　77
3.3.7　绘制圆角矩形　78
3.3.8　绘制椭圆和圆　80
3.3.9　绘制圆饼　81
3.3.10　添加文字　83
3.3.11　放置文本框　85
3.3.12　添加图像　87
3.4　专家点拨　88
3.5　练习与指导　88
第4章　电气规则检查及网络表　89
4.1　原理图的电气规则检查　89
4.1.1　电气规则检查　89
4.1.2　原理图元件的更新　92
4.1.3　放置PCB板布线符号　93
4.2　网络表的生成和其他技术　96
4.2.1　生成网络表　96
4.2.2　显示隐含引脚　99
4.2.3　其他技巧　100
4.3　生成、输出各种报表和文件　102
4.3.1　元件采购报表　102
4.3.2　元件引用参数报表　104
4.3.3　设计层次报表　105
4.4　专家点拨　106
4.5　练习与指导　106
第5章　层次式原理图设计　107
5.1　层次式原理图的设计方法　107
5.1.1　层次式原理图的设计　107
5.1.2　自上而下的层次式原理图的设计方法　111
5.1.3　自下而上的层次式原理的设计方法　117
5.2　层次式原理图之间的切换　119
5.3　层次式原理图的报表生成　121
5.4　专家点拨　122
5.5　练习与指导　122
第6章　一个完整电路原理图的绘制　123
6.1　绘制原理图的库元件　123
6.2　绘制原理图　130
6.3　专家点拨　134
6.4　练习与指导　134第3篇　PCB篇
第7章　PCB设计基础　137
7.1　PCB的基础知识　137
7.1.1　电路板的结构与分类　137
7.1.2　电路板的工作层类型及相关设置　139
7.2　Protel 2004 PCB编辑器介绍　140
7.2.1　使用向导创建PCB文件　140
7.2.2　PCB图操作界面　154
7.2.3　PCB图的设置　158
7.3　加载和卸载PCB元件库　166
7.4　载入网络表　168
7.5　元件的布置和调整　170
7.5.1　元器件的自动布局　171
7.5.2　手工调整元器件的布局　172
7.6　元件属性的调整　176
7.7　自动布线　177
7.7.1　自动布线参数的设置　177
7.7.2　自动布线预处理　198
7.7.3　自动布线　202
7.8　走线的调整　204
7.8.1　手工调整布线　205
7.8.2　电源和地线的加宽　206
7.8.3　大面积地线覆铜　207
7.8.4　调整文字标注　209
7.9　专家点拨　213
7.10　练习与指导　214
第8章　PCB报表的生成与打印　215
8.1　PCB各种报表的生成　215
8.1.1　生成电路板信息报表　215
8.1.2　生成网络状态报表　222
8.1.3　生成设计层次报表　225
8.1.4　生成元器件报表　226
8.1.5　产生元器件交叉参考表　229
8.1.6　生成其他报表　230
8.2　PCB图文件的保存和打印　233
8.2.1　打印页面设置　233
8.2.2　打印层面设置　235
8.2.3　打印机设置　236
8.2.4　打印预览　237
8.3　专家点拨　238
8.4　练习与指导　238
第9章　制作PCB库元件　239
9.1　元器件封装概述　239
9.1.1　元器件封装的分类　239
9.1.2　常用元器件的封装　240
9.2　元器件封装库编辑器　244
9.3　添加新的元件封装　246
9.3.1　设置元器件封装参数　246
9.3.2　创建新的元器件封装　248
9.4　利用向导建立库元件　252
9.5　一个元件库元件的绘制　256
9.6　专家点拨　258
9.7　练习与指导　258
第10章　PCB设计规则　259
10.1　设计规则概述　259
10.2　电气规则(Electrical)　266
10.2.1　间距规则(Clearance)　266
10.2.2　短路规则(ShortCircuit)　267
10.2.3　未布线网络规则(UnRoutedNet)　267
10.2.4　未连接引脚规则(UnConnectedPin)　268
10.3　布线规则(Routing)　268
10.3.1　线宽规则(Width)　269
10.3.2　布线拓扑规则(Routing Topology)　270
10.3.3　布线优先级规则(Routing Priority)　272
10.3.4　布线层规则(Routing Layers)　273
10.3.5　布线拐角规则(Routing Corners)　274
10.3.6　布线过孔样式规则(Routing Via Style)　274
10.3.7　煽出控制规则(Fanout Control)　275
10.4　SMT封装规则　275
10.4.1　SMD到电源层规则(SMD To Plane)　276
10.4.2　SMD瓶颈规则(SMD Neck- Down)　276
10.5　阻焊规则(Mask)　276
10.5.1　阻焊扩张规则(Solder Mask Expansion)　276
10.5.2　阻粘扩张规则(Paste Mask Expansion)　277
10.6　平面层规则(Plane)　277
10.6.1　电源层连接样式(Power Plane Connect Style)　277
10.6.2　电源层间距规则(Power Plane Clearance)　278
10.6.3　多边形连接样式(Polygon Connect　　　　 Style)　278
10.7　测试点规则(Testpoint)　279
10.7.1　测试点样式(Testpoint Style)　279
10.7.2　测试点用法(Testpoint Usage)　280
10.8　与制造相关的规则(Manufacturing)　280
10.8.1　最小焊环规则(Minimum Annular Ring)　280
10.8.2　锐角限制规则(Acute Angle)　280
10.8.3　孔尺寸限制规则(Hole Size)　281
10.8.4　层对规则(Layer Pairs)　281
10.9　高速电路规则(High Speed)　281
10.9.1　平行线段限制规则(Parallel Segment)　282
10.9.2　长度限制规则(Length)　282
10.9.3　匹配网络长度规则(Matched Net Lengths)　282
10.9.4　雏菊链支线长度限制规则(Daisy Chain Stub Length)　284
10.9.5　在SMT下过孔限制规则(Vias Under SMD)　284
10.9.6　最大过孔数限制规则(Maximum Via Count)　284
10.10　布局规则　285
10.10.1　Room定义规则(Room Definition)　285
10.10.2　元件布放间距规则(Component Clearance)　286
10.10.3　元件布放方向规则(Component Orientations)　286
10.10.4　允许布放层规则(Permitted Layer)　287
10.11　信号完整性规则(Signal Integrity)　287
10.11.1　信号激励规则(signal Stimulus)　287
10.11.2　下降沿过冲规则(Overshoot-Falling Edge)　288
10.11.3　上升沿过冲规则(Overshoot-Rising Edge)　288
10.11.4　下降沿下冲规则(Under shoot-Falling Edge)　289
10.11.5　上升沿下冲规则(Under shoot-Rising Edge)　289
10.11.6　网络阻抗规则(Impedance Edge)　289
10.11.7　信号高电平规则(Signal Top Value Edge)　290
10.11.8　信号低电平规则(Signal Base Value Edge)　290
10.11.9　上升沿延迟时间规则(Flight Time-Rising Edge)　290
10.11.10　下降沿延迟时间规则(Flight Time-Falling Edge)　291
10.11.11　上升沿的斜率规则(Slope-Rising Edge)　291
10.11.12　下降沿的斜率规则(Slope-Falling Edge)　292
10.11.13　电源网络规则(Supply Nets)　292
10.12　用智能语句(Query Helper)定义规则　292
10.12.1　Query Helper编辑器的3种语句　293
10.12.2　示例：使用Query Helper建立规则应用范围　294
10.12.3　导航与设计规则　298
10.13　PCB设计规则检查　299
10.13.1　什么是设计规则检查　299
10.13.2　在线设计规则检查　299
10.13.3　设置批处理设计规则检查模式　300
10.13.4　排除设计规则冲突　301
10.13.5　示例：PCB设计规则检查　302
10.14　专家点拨　308
10.15　练习与指导　308
第11章　PCB元件操作技巧　309
11.1　选用元件与元件浏览　309
11.2　元件的移动、删除、剪切、粘贴　314
11.3　PCB图与原理图之间的同步编辑　316
11.3.1　载入元器件封装库　317
11.3.2　利用原理图编辑器的设计同步器载入网络表和元器件封装　319
11.3.3　利用PCB编辑器的同步功能载入网络表和元器件封装　321
11.4　专家点拨　322
11.5　练习与指导　322
第12章　PCB的操作技巧　323
12.1　放置焊盘和过孔　323
12.1.1　放置焊盘　323
12.1.2　放置过孔　324
12.2　圆与圆弧线的绘制　325
12.3　距离测量与尺寸线的标注　327
12.4　电路板上文字的制作　329
12.5　手工走线的自动回路删除功能　331
12.6　铺铜的应用　332
12.7　包地的应用　336
12.8　补泪滴的应用　337
12.9　专家点拨　338
12.10　练习与指导　338
第13章　一个完整PCB图的绘制　339
13.1　绘制PCB图元件的封装　339
13.2　绘制PCB图　343
13.3　专家点拨　346
13.4　练习与指导　346第4篇　仿真篇
第14章　信号完整性分析　349
14.1　信号完整性分析背景知识简介　349
14.2　Protel 2004中的信号完整性分析功能　351
14.2.1　信号完整性分析注意事项　352
14.2.2　使用模型分配对话框添加信号完整性模型　352
14.2.3　使用【Model Assignments】对话框修改信号完整性模型　354
14.2.4　保存模型　355
14.2.5　手工添加元件信号完整性模型　356
14.3　在原理图中进行信号完整性分析　357
14.4　在PCB中进行信号完整性分析　367
14.4.1　分析前的设置准备工作　367
14.4.2　运行PCB信号完整性分析　370
14.4.3　运行反射分析　375
14.4.4　运行串扰分析　376
14.5　专家点拨　378
14.6　练习与指导　378
第15章　Protel 2004电路仿真技术　379
15.1　Protel 2004仿真概述　379
15.1.1　仿真的特点　379
15.1.2　Protel 2004仿真电路图　380
15.2　Protel 2004进行电路仿真的步骤　380
15.3　仿真信号源　381
15.3.1　直流信号仿真源　381
15.3.2　正弦信号仿真源　383
15.3.3　脉冲信号仿真源　385
15.3.4　分段线性信号仿真源　387
15.3.5　频率可变信号仿真源　389
15.3.6　指数函数信号仿真源　391
15.4　仿真显示窗口的设置　393
15.5　电路分析类型及设置　401
15.5.1　General Setup设置　402
15.5.2　工作点分析　403
15.5.3　瞬态特性分析和傅立叶分析　403
15.5.4　直流扫描分析　404
15.5.5　交流小信号分析　405
15.5.6　噪声分析　406
15.5.7　传递函数分析　407
15.5.8　温度扫描分析　408
15.5.9　参数扫描分析　409
15.5.10　蒙特卡罗分析　410
15.5.11　Advanced Options设置　412
15.6　电路仿真波形分析器的使用　412
15.6.1　运行电路仿真　412
15.6.2　仿真波形分析器的使用　413
15.7　专家点拨　418
15.8　练习与指导　418第5篇　实战与体会篇
第16章　综合实例　421
16.1　自激多谐振荡器的制作　421
16.1.1　Protel 2004设计探索者　421
16.1.2　创建一个新项目　423
16.1.3　创建一个新的原理图图纸　424
16.1.4　将原理图图纸添加到项目中　424
16.1.5　设置原理图选项　425
16.1.6　绘制原理图　425
16.1.7　定位元件和加载元件库　426
16.1.8　现在放置元件　428
16.1.9　连接电路　430
16.1.10　网络与网络标签　432
16.1.11　设置项目选项　432
16.1.12　检查原理图的电气参数　433
16.1.13　编辑项目　435
16.1.14　创建一个新的PCB文件　436
16.1.15　转换设计　438
16.1.16　更新PCB　439
16.1.17　设计PCB及设置PCB工作区　439
16.1.18　设置新的设计规则　441
16.1.19　在PCB中放置元件　445
16.1.20　手工布线　446
16.1.21　自动布线　448
16.1.22　验证你的板设计　449
16.2　两级放大器电路设计　451
16.2.1　电路设计的基本步骤　451
16.2.2　设计过程　452
16.3　实用高频电测仪器的制作　456
16.3.1　八位150MHz数字频率计的制作　456
16.3.2　频率计的制作与调整　458
16.4　各种光源控制电路的设计　459
16.4.1　八路流水灯控制器的设计　460
16.4.2　霓虹灯的7彩渐变控制器的设计　461
16.5　练习与指导　62
16.5.1　用8051控制报警产生实例　462
16.5.2　习题解答　463
第17章　心得体会　465
17.1　新一代完整的板级设计工具　465
17.2　Protel元件封装总结　467
17.3　利用飞线手工布局和布线　470
17.4　平衡PCB层叠设计方法　472
17.5　印刷电路板的基本设计方法和原则要求　473
17.5.1　印刷线路组件布局结构设计　473
17.5.2　设计印刷电路板图的基本原则　473
17.5.3　印刷板图设计中的注意事项　475
17.5.4　电位器和IC座的放置原则　475
17.5.5　进出接线端布置　475
17.6　实现PCB高效自动布线的设计技巧和要点　476