PCB作业与练习题

第一部分 

[ 练习 1] Protel99SE 具有什么新功能？ 

[ 练习 2] Protel99SE 对运行环境有什么要求？ 

[ 练习 3] Protel99SE 包含哪几个基本组件，分别说明其功能。 

[ 练习 4] 阐明 Protel99SE 的主窗口界面的基本组成部分的含义。 

[ 练习 5] 说明设计管理器的功能及使用方法。 

[ 练习 6] 如何对设计文档设置密码和修改密码？ 

[ 练习 7] 如何进行文档的导出和导入？ 

第二部分 

[ 练习 1] 启动 Protel99SE ，建立名为 MYPRO 的文件夹，并在文件夹中建立名为 MYFIRST 的设计数据库文件。 

[ 练习 2] 在练习 1 的基础上，建立名为 FIRSCH 的原理图文件，并进入原理图设计窗口。 

[ 练习 3] 将基本元件库 Miscellaneous Devices.ddb 、德克萨斯仪器公司元件库 TI Databook 增加到元件库管理器中。 

[ 练习 4] 画出原理图编辑的流程图。 

[ 练习 5] 按照下图画一个电路图，电路图中的元件都取自 Miscellaneous Devices.lib 库。 

第三部分 

[ 练习 1] 试关闭和显示画图工具按钮、绘图工具按钮和电源地线工具按钮。 

提示：执行菜单 View/Tool bars/Wiring Tools 、 View/Tool bars/Drawing Tools 、 Power Objects 。 

[ 练习 2] 向原理图中放置阻值为 3.2k 的电阻、容量为 1 微法的电容、型号为 1N4007 的二极管、型号为 2N2222 三极管、单刀单掷开关和 4 脚连接器。注意修改属性。 

提示：电阻（ RES2 ）、电容（ CAP ）、二极管（ DIODE ）、三极管（ NPN ）、单刀单掷开关（ SW SPST ）和 4 脚连接器（ CON4 ）都在 Miscellaneous Devices.Lib 元件库中。 

[ 练习 3] 在练习 2 的基础上。练习： 

（ 1 ）选择 3.2k 电阻，复制并粘贴该电阻，然后取消选择； 

（ 2 ）删除二极管，并用恢复按钮将二极管恢复。 

（ 3 ）删除三极管。 

（ 4 ）删除电容，然后粘贴该电容。 

（ 5 ）用鼠标选择几个元件，然后删除这些被选择的元件。 

（ 6 ）将该电路图存盘。 

提示：（ 1 ）复制：首先选择 3.2k 电阻，然后选择 Edit/Copy 菜单，当光标变成十字时，单击电阻。粘贴：执行菜单 Edit/Paste 菜单，将电阻放置在该放置的地方。取消选择：然后使用按钮取消选择。 

（ 2 ）删除：执行菜单 Edit/Delete ，用变成十字光标的鼠标单击要删除的二极管。恢复：执行菜单 Edit/Undo 。 

（ 3 ）使用 Edit/Delete 菜单，用变成十字光标的鼠标单击要删除的三极管。 

（ 4 ）首先选择电容，执行 Edit/Cut 菜单，用变成十字的光标单击电容，然后使用菜单 Edit/Paste 粘贴电容。 

（ 5 ）首先使用鼠标选择该删除的元件，然后执行 Edit/Clear 菜单。 

（ 6 ）单击工具条上标有磁盘的按钮。 

[ 练习 4] 向电路图中输入文字 " 这是我的第一个原理图 " ，注意将字体改为粗体，字号为三号。 

提示：在画图工具箱中选择放置文字按钮，然后使用键盘上的 Tab 键，在弹出的窗口输入需要输入的文字，然后单击 Change 按钮更改字号和字型。 

[ 练习 5] 试关闭和使能电气捕捉栅格，观察电气栅格在连线时具有的作用。 

提示：使用 View/Electrical Grid 关闭和使能电气捕捉栅格。试在去掉电气栅格和使能电气栅格的两种情况下，在图中的连接点之间连线，以观察电气栅格的作用（注意去掉捕捉栅格）在 Design/Options 菜单中可以使能或去掉捕捉栅格和电气捕捉栅格。 

[ 练习 6] 试关闭和使能电气连接点，观察画 " 丁 " 字连线时的区别。 

提示：执行 Tools/Preference ，在弹出的窗口选择 Schematic 页面，在该页面的 Options 区域中，使能或关闭 Auto-Junction 选项。 

[ 练习 7] 放置网络标记，试更改字型和字号，并连续放置 D1~D9 十个网络标记。 

提示：在放置工具箱中选择 Nets 按钮，然后使用键盘上的 Tab 键，在标记属性中输入 D1 ，使用 Change 按钮更改字型和字号，然后用鼠标顺序放置网络标记。设置为：字型为 Times new roman ，斜体， 16 号。 

[ 练习 8] 从 TI Databook\\TI TTL Logic 1988(Commercial.lib) 元件库中取出 74LS273 和 74LS373 ，按照图 2.70 所示电路，练习放置总线接口、总线和网络标记。 

提示：需要使用放置工具箱上的总线接口、总线和网络标记。 

[ 练习 9] 选取电源和地线工具，试更改它们的形状和标记。提示：使用放置工具箱中的地线按钮放置电源和地线，然后更改其属性。在菜单 View/toolbar 中选择电源地线工具箱 

[ 练习 10] 按照下图画一个电路，电路中的元件都取自 Miscellaneous Devices.lib 库。 

（ 1 ）要求图纸尺寸为 A4 、去掉标题栏、关闭显示栅格、使能捕捉栅格和电气栅格、使能自动连接点放置。 

（ 2 ）画完电路后，要按照图中元件参数逐个设置元件属性，但是元件要自动编号，并进行电气规则检查。 

（ 3 ）最后形成该电路的网络表。 

提示： 

（ 1 ）执行 Design/Options 菜单 , 设置图纸尺寸、标题栏、显示栅格、捕捉栅格和电气捕捉栅格。 

（ 2 ）执行 Tools/Preference 菜单设置自动连接点放置。 

（ 3 ）执行 Tools/Annotate 菜单对元件自动编号。 

（ 4 ）执行 Tools/ERC 菜单对电路进行电气规则检查。 

（ 5 ）执行 Design/Create Netlist 菜单形成网络表。 

[ 练习 11] 将练习 10 所示的电路复制并粘贴到文字处理软件 Word 软件中，注意在粘贴前，应该使用文字功能，在要粘贴的图形四周分别放置一个字号为八号的小点 "." ，在选择粘贴的图形时，注意选择小黑点。同时还要注意在粘贴时去掉模板，否则粘贴的是一张图而不是被选择的图形。 

提示： 

（ 1 ）执行 Tools/Preferences 菜单，去掉模板选项（ Add Template to Clipboard ）。 

（ 2 ）首先使用画图工具箱上的文字放置按钮，在电路图四周放置最小字号小数点。 

（ 3 ）用鼠标选择电路和小数点。 

（ 4 ）执行菜单 Edit/Copy ，用变成十字光标的鼠标单击被选择的原理图。 

（ 5 ）启动 Word 软件，建立 Word 文件。 

（ 6 ）使用 Word 软件中粘贴（ Edit /Paste ）菜单将原理图粘贴到 Word 文件中。 

（ 7 ）在 Word 软件中的图片工具条中设置图片的环绕方式。 

（ 8 ）在 Word 软件中的图片工具条中将彩色图片改为灰度图片。 

[ 练习 12] 甲乙类放大电路如下图所示，试画出它的原理图。 

画好图后： 

（ 1 ）请进行电气规则检查（选择 Tools/ERC 菜单）。 

（ 2 ）请做元件表（选择 Report/Bill of Material 或 Edit/Export to Spread 菜单） 

（ 3 ）请做网络表（选择 Design/Create Netlist ） 

[ 练习 13] 时基 555 组成电路如下图所示，试画出它的原理图。 

注意：时基电路在 Motorola 公司的 Analog.ddb 的 Motorola Analog Timer Circuit 库中。 

画好图后： 

（ 1 ）请进行电气规则检查（选择 Tools/ERC 菜单）。 

（ 2 ）请做元件表（选择 Report/Bill of Material 或 Edit/Export to Spread 菜单） 

（ 3 ）请做网络表（选择 Design/Create Netlist ） 

[ 练习 14] 优先编码器组成的电路如下图所示，试画出它的原理图。 

该练习只画电路图，不做电气规则检查和网表。 

数码管的符号在仿真（ SIM.DDB ）库中    

第四部分 

[ 练习 1] 在继电器控制系统中，经常需要下图所示的元件，试建立元件库，并画出这些元件。 

提示：建立元件库：在建立了设计数据库的情况下，执行 File/new 菜单，然后在弹出的窗口选择 Schematic Library Document 图标。在元件编辑窗口使用画图工具画元件图。经常要用到如下菜单： 

执行菜单 Tools/New Component 建立新元件。 

执行菜单 Tools/Copy Component 拷贝元件。 

执行菜单 Tools/Rename Component 更改元件名。 

[ 练习 2] 用练习 1 所画的元件画下图所示的继电器控制电路。 

[ 练习 3] 从已有的库中拷贝二极管图形，然后将它的管脚长度改为 10mil 。 

[ 练习 4] 试练习画逻辑电路中与门、或门、非门符号。 

[ 练习 5] 试练习画时序电路中 D 、 JK 和 RS 触发器的符号。

第五部分 

[ 练习 1] 试说明元件原理图和元件封装图之间、原理图元件管脚和元件封装图焊盘间的关系。 

提示：原理图中的元件序号（ Designator ）对应于电路板图中封装的元件序号（ Designator ）。 

原理图中的元件的参数（ Part Type ） 对应于元件封装的注释（ Comment ）。 

原理图中的元件封装名称（ Footprint ）对应于元件的封装名称 (Footprint) 。 

原理图元件管脚号对应于元件封装的焊盘号。 

[ 练习 2] 试举例说明常见的元件封装类型。 

提示：集成电路封装： DIP8 、 DIP14 、 DIP16 、 PGA 、 PLCC 。 

电阻元件的封装： AXIAL-0.3~AXIAL-1.0 。 

电容元件的封装： RAD-0.1~RAD-0.4 。 

二极管元件的封装： DIODE-0.4 、 DIODE-0.7 、 DO-41 。 

三极管元件的封装： TO-46 、 TO-92 、 TO126 、 TO220 。 

[ 练习 3] 使用 File/New 菜单定义一块尺寸为宽为 100mm ，长为 200mm 的双面电路板，要求在禁止层和机械层画出电路板板框，在机械层标注尺寸。 

提示：建立电路板文件：首先建立设计数据库，然后执行 File/New 菜单，在弹出的窗口中选择 PCB Document 图标。更换测量单位：执行菜单 View/Toggle Units 将英制单位转换成公制单位。画坐标原点：执行菜单 Edit/Origin/Set ，在屏幕中设置原点。画布线范围：用鼠标单击电路板设计环境底部的机械层（ Mechanical 1 ）标签，然后使用画线工具或菜单（ Place/Line ）以设置的原点为左下角，在屏幕画一个宽 100mm 、长 200mm 的框。画板框：用鼠标单击电路板设计环境底部的禁止层（ Keep Out Layer ）标签，然后使用画线工具或菜单（ Place/Line ）在机械层中的框中画一个与边框距离为 1mm 的框。标注尺寸：将当前层转换成机械层，使用尺寸放置工具，放置尺寸线和尺寸。 

[ 练习 4] 画出下面电路图，生成网络表，然后建立电路板图文件，将网络表调入电路板图中。 

提示：建立电路板文件：使用 File/New 菜单命令，然后在弹出的窗口中选择 PCB Document 图标，就可以建立电路板图文件。调入封装库：电路板图文件建立起来后，就应该向电路板图窗口调入封装库： General IC 、 PCB Footprint 、 Miscellaneous 、 International Rectifiers 和 Transistor 。调入网络表：在电路板图窗口中，执行 Design/Load Nets 菜单，然后在跳出的窗口中单击 Browse 按钮，再在弹出的窗口中选择练习 1 生成的网络表文件（扩展名为 Net ）。然后单击 OK ，可以看到网络表已经转换成可以执行的宏命令显示在窗口的下部，这时应该观察窗口底部的状态条（ Status ）以确认所有的宏命令是否有效。若是出现错误（ Error ）就应该找出出现了什么错误，一般错误是元件封装名称不对，致使在封装库中找不着，这种情况将显示： Footprint XXX not found in Lirbary ，或者是封装可以找到，但是管脚号和焊盘号不一致，这种情况将显示 Node not found 。由于元件 D1 的管脚号是 1 和 2 ，而封装 DO-41 的焊盘号是 A 和 K ，所以在调入网络表的时候会出现 Node not found 的错误。更改错误：首先在原理图中双击二极管 D1 ，然后在弹出的属性对话框中，在 Hidden Pins 前的小方框中打对勾，关闭属性对话框后，就可以看见二极管的管脚号显示出来，确认管脚号和二极管阴极和阳极之间的关系。将当前窗口切换到电路板图（用图纸上的标签），在封装库管理器中选择 International Rectifiers 库，再在库中找到 DO-41 封装，单击管理器中的 Edit 按钮，屏幕被切换到元件封装编辑窗口，并显示二极管的封装，双击焊盘，将焊盘号 A 改为 1 ， K 改为 2 。存盘后，再调用网络表，若是在网表调用窗 

[ 练习 5] 画出下面电路图所示的电路，要求： 

（ 1 ）使用双面板，板框尺寸和元件布置见电路板参考电路板图 13.4 。 

（ 2 ）采用插针式元件。 

（ 3 ）过孔镀铜。 

（ 4 ）焊盘之间允许走一根铜膜线。 

（ 5 ）最小铜膜线走线宽度 10 mil ，电源地线的铜膜线宽度为 20mil 。 

（ 6 ）要求画出原理图、建立网络表、人工布置元件，自动布线。 

第六部分 

[ 练习 1]PCB 浏览管理器是由几个部分组成？它们各自的含义是什么？ 

[ 练习 2] 简述 PCB 浏览管理器的主要管理功能？ 

[ 练习 3]PCB 浏览管理器对网络对象是如何管理的？ 

[ 练习 4] PCB 浏览管理器对元件、元件库和元件类各是如何管理的？ 

第七部分 

[ 练习 1] 创建 PCB 元件前，如何对工作平面进行参数设置？ 

[ 练习 2] 创建一个 DIP14 的元件封装。 

[ 练习 3] 如何将自己创建的 DIP14 的元件封装载入 PCB 图设计系统中？ 

[ 练习 4] 试从已有的封装库中拷贝一个 DIP-8 的封装，然后将它改为 DIP-4 的封装。 

提示：拷贝操作：打开 General IC 封装库，并使 DIP-8 封装处于编辑状态，执行菜单命令 Edit/Copy Component 。粘贴操作：建立新封装库，屏幕显示新封装编辑窗口，使用菜单命令 Edit/Paste Component ，就可以看到封装 DIP-8 就被调入该窗口，执行菜单命令 Tools/Rename Component ，把元件封装名改为 DIP-4 。修改操作：用 Edit/Delete 菜单删除 4 个焊盘，然后重新为焊盘编号，顺序与原 DIP-8 的顺序一致，在顶层丝网层重画轮廓线，注意焊盘尺寸使用原焊盘尺寸，最后存盘。