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目录1

第一章 了解电路设计自动化（EDA）和Protel1

1.1 EDA软件的作用及Protel简介1

1.2 EDA的主要软件介绍2

1.2.1 Saber2003软件简介2

1.2.2 OrCAD10.0软件简介3

1.2.3 Multisim 2001软件简介3

1.2.4 ICAP/4软件简介4

1.3.1 功能特点5

1.3 ProtelDXP 2004更新5

1.3.2 产品概要7

1.4 ProtelDXP 2004的SP2升级包15

1.4.1 系统级更新15

1.4.2 PCB方面的更新16

1.4.3 原理图相关的更新17

1.4.4 FPGA方面的更新18

1.5 ProtelDXP 2004安装19

1.5.1 系统需求19

1.5.2 ProtelDXP 2004 SP2安装过程19

1.5.3 ProtelDXP 2004 SP2启动和中英文界面切换23

1.5.4 试用版下载和说明26

第二章 ProtelDXP 2004原理图设计27

2.1 初识ProtelDXP 200427

2.1.1 启动和编辑器界面27

2.1.2 建立一个新项目30

2.1.3 文件类型和后缀名说明31

2.1.4 系统环境设置31

2.2.1 功能33

2.2.2 编辑环境33

2.2 原理图编辑器的环境介绍及技巧33

2.2.3 文档选项说明34

2.2.4 工作区参数选择说明34

2.2.5 鼠标右键菜单35

2.2.6 滚动35

2.2.7 缩放35

2.2.8 高亮笔36

2.2.9 选择存储器36

2.2.10 遮蔽程度控制37

2.3.1 文件菜单38

2.3 ProtelDXP 2004原理图编辑器菜单中英文对照说明38

2.3.2 编辑菜单39

2.3.3 查看菜单40

2.3.4 项目管理菜单40

2.3.5 放置菜单41

2.3.6 设计菜单41

2.3.7 工具菜单41

2.4 ProtelDXP 2004原理图控制面板42

2.4.1 混合仿真工具42

2.3.8 报告菜单42

2.4.2 实用工具43

2.4.3 配线工具44

2.5 ProtelDXP 2004原理图电气连接44

2.5.1 导线放置44

2.5.2 总线45

2.5.3 总线入口46

2.5.4 网络标签Net Label47

2.5.5 放置元件48

2.5.7 图纸符号50

2.5.6 电源端口50

2.5.8 图纸入口51

2.5.9 端口52

2.5.10 不进行错误规则检查53

2.6 ProtelDXP 2004原理图右下控制面板53

2.7 ProtelDXP 2004原理图绘制流程概述54

2.8 图纸和环境设定56

2.8.1 文档选项56

2.8.2 原理图优先设定58

2.9.1 加载元件库62

2.9 加载元件库方法和元件的Search方式62

2.9.2 ProtelDXP 2004特有的查找方式63

2.10 放置元件 移动 编辑元件属性64

2.10.1 放置元件64

2.10.2 移动66

2.10.3 旋转67

2.10.4 编辑元件属性68

2.11.4 删除69

2.11.2 复制69

2.11.3 粘贴69

2.11 对象的选择、复制、粘贴、删除69

2.11.1 选择、取消选择69

2.11.5 阵列式粘贴70

2.12 新一代的自动元件编序方式71

2.13 更方便的全局变化Global Change介绍74

2.14 ERC的电路检测78

2.14.1 Error Reporting（错误报告）选项卡79

2.14.2 连接矩阵标签79

2.15.2 层次电路图结构81

2.15.3 网络标识81

2.15 层次电路图设计81

2.15.1 层次电路图概述81

2.15.4 网络范围设置Scope Setting82

2.15.5 网络标识总结84

2.15.6 总线信号85

2.15.7 层次电路图从子图到总图设计87

2.15.8 层次电路图从总图到子图设计88

2.15.9 多通道电路图设计88

2.15.10 多通道／层次电路图实例90

2.16.1 原理图库编辑器报告93

2.16 报告93

2.16.2 原理图编辑器报告94

2.17 打印输出96

第三章 ProtelDXP 2004印制电路板PCB设计98

3.1 PCB基础知识98

3.1.1 “层（Layer）”的概念98

3.1.2 过孔（Via）98

3.1.3 丝印层（Overlay）98

3.1.7 各类膜（Mask）99

3.1.8 飞线99

3.1.4 SMD的特殊性99

3.1.6 焊盘（Pad）99

3.1.5 网格状填充区（ExternalPlane）和填充区（Fill）99

3.1.9 PCB设计流程图100

3.2 PCB编辑器设计环境101

3.2.1 PCB面板101

3.2.2 PCB优先设定104

3.2.3 板层和颜色设置110

3.2.5 格点（Grid）111

3.2.4 PCB坐标系统111

3.3 菜单和工具112

3.3.1 菜单栏中英文互译112

3.3.2 工具栏114

3.4 创建一个新的PCB115

3.4.1 由菜单新建PCB115

3.4.2 根据模板新建PCB115

3.4.3 PCB设计精灵117

3.5 ProtelDXP 2004 PCB对象操作119

3.5.1 圆弧Arc119

3.5.2 板子外形（Board Shape）121

3.5.3 元件Component122

3.5.4 连线（飞线或预拉线）Connection125

3.5.5 放置尺寸Coordinate125

3.5.6 矩形填充Fill128

3.5.7 焊盘（Pad）128

3.5.8 放置空间Room129

3.5.9 字符串（String）133

3.5.10 导线Track134

3.5.11 过孔（Via）135

3.6.1 设计同步器（Design synchronization）136

3.6 传递设计信息到PCB136

3.6.3 用网络表传输设计138

3.6.2 解决同步误差138

3.7 加载原理图（UPDATE、IMPORT）实例操作141

3.8 元件布局技巧145

3.8.1 手动调整145

3.8.2 定位摆放146

3.8.3 ROOM空间摆放146

3.8.4 元件间距设定148

3.8.5 新增器件的网络149

3.9.1 交互式布线151

3.9 布线151

3.9.2 交互式布线练习152

3.9.3 自动布线Automatic routing154

3.9.4 自动布线练习156

3.10 填充、铜区域、铺铜、补泪珠设定和使用156

3.10.1 放置填充156

3.10.2 放置铜区域157

3.10.3 放置覆铜（推荐使用）157

3.10.4 补泪珠159

3.11.1 设计规则概述160

3.11 布线设计规则160

3.11.2 Electrical电气属性设计规则162

3.11.3 Routing布线设计规则163

3.11.4 SMT-表面安装式零件设计规则165

3.11.5 Mask各类膜165

3.11.6 Plane层166

3.11.7 Testpoint测试点设计规则166

3.11.9 High Speed高频电路设计规则167

3.11.8 Manufacturing电路板制造设计规则167

3.11.10 Placement元件布置设计规则168

3.12 输出生成设置168

3.12.1 创建一个新的输出作业文件169

3.12.2 设置打印工作文件170

3.12.3 创建CAM计算机辅助制造文件171

3.12.4 执行输出生成器174

3.12.5 打印输出174

4.1.1 新建原理图库文件178

4.1 创建原理图元器件和元器件库178

第四章 元件库的创建和设计178

4.1.2 创建新的原理图元件179

4.1.3 从其他库中添加元件190

4.1.4 拷贝多个元件190

4.1.5 元件报告190

4.2 创建PCB元器件和元器件库191

4.2.1 创建新的PCB库191

4.1.7 元件规则检查器191

4.1.6 库报告191

4.2.2 使用PCB元件向导192

4.2.3 手工创建元件封装194

4.2.4 从其他源添加封装200

4.2.5 确认元件封装200

4.3 创建一个集成库201

第五章 Signal Integrity电路板信号分析202

5.1 信号完整性简介202

5.2 ProtelDXP 2004所提供的信号完整性分析204

5.2.4 信号下冲的下降边沿（Undershoot-falling Edge）206

5.2.3 信号超调的上升边沿（Overshoot-rising Edge）206

5.2.5 信号下冲的上升边沿（Undershoot-rising Edge）206

5.2.1 激励信号（Signal Stimulus）206

5.2.2 信号超调的下降边沿（Overshoot-falling Edge）206

5.2.6 阻抗限制（Impedance）207

5.2.7 信号上位值（Signal top value）207

5.2.8 信号基值（Signal basic value）207

5.2.9 飞升时间的上升边沿（Flight Time-rising Edge）207

5.2.12 下降边沿斜率（Slope-falling Edge）208

5.2.13 供电网络标号（Supply Nets）208

5.2.11 上升边沿斜率（Slope-rising Edge）208

5.2.10 飞升时间的下降边沿（Flight Time-falling Edge）208

5.3 使用ProtelDXP 2004进行信号完整性分析210

第六章 ProtelDXP 2004电路仿真初识220

6.1 仿真菜单和工具220

6.2 制作一张可以仿真的电路222

6.3 仿真设置及波形分析窗口操作223

6.4 电路分析的类型和设置227

6.4.1 静态工作点分析（Operating Point）227

6.4.2 直流扫描分析（DCS）228

6.4.3 交流分析（AC Small Signal）230

6.4.4 温度扫描分析（Temperature Sweep）231

6.4.5 瞬态分析和傅里叶分析（Transient/Fourier Analysis）232

6.4.6 噪声分析（NOISE）234

6.4.7 传递函数分析（Transfer Function）236

6.4.8 参数扫描分析（Parameter Sweep）237

6.4.9 蒙特卡罗分析（Monte Carlo）239

6.4.10 极点-零点分析（Pole-Zero Analysis）241

第七章 元件模型和子电路描述说明244

7.1 单位和比例因子244

7.2 SPICE3f5（General）通用器件模型244

7.2.1 电容Capacitor244

7.2.2 电容（半导体）　Capacitor（Semiconductor）246

7.2.3 耦合电感　Coupled Inductors247

7.2.4 二极管　Diode247

7.2.5 电感　Inductor249

7.2.6 电位器　Potentiometer249

7.2.7 电阻　Resistor250

7.2.8 电阻　Resistor（半导体）250

7.2.9 电阻（可变）　Resistor（Variable）251

7.3 SPICE3f5（Transistors）晶体管器件模型252

7.3.1 双极性晶体管（BJT）　Bipolar Junction Transistor（BJT）252

7.3.2 结性场效应管（JFET）　Junction Field-Effect Transistor（JFET）254

7.3.3 金属半导体场效应管（MESFET）255

7.3.4 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）257

7.4 SPICE3f5（Transistors）开关器件模型260

7.4.1 电流控制开关（Current Controlled Switch）260

7.4.2 电压控制开关（Voltage Controlled Switch）262

7.5 SPICE3f5（Transmission Lines）传输线模型263

7.5.1 无损传输线　Lossless Transmission Line263

7.5.2 有损传输线　Lossy Transmission Line264

7.5.3 均衡分布式传输线　Uniform Distributed RC（lossy）Transmission Line266

7.6.1 电流控制电流源　Current-Controlled Current Source267

7.6 SPICE3f5（Current Sources）电流源模型267

7.6.2 直流电流源　DC Current Source268

7.6.3 指数电流源　Exponential Current Source269

7.6.4 正弦调制电流源　Frequency Modulated Sinusoidal Current Source270

7.6.5 非线性被动电流源　Non-Linear Dependent Current Source272

7.6.6 分段线性电流源　Piecewise Linear Current Source273

7.6.7 脉冲电流源　Pulse Current Source274

7.6.8 正弦电流源　Sinusoidal Current Source276

7.6.9 电压控制电流源　Voltage-Controlled Current Source278

7.7.1 电流控制电压源　Current-Controlled Voltage Source279

7.7 S PICE3f5（Voltage Sources）电压源模型279

7.7.2 直流电压源　DC Voltage Source280

7.7.3 指数电压源　Exponential Voltage Source280

7.7.4 正弦调制电压源　Frequency Modulated Sinusoidal Voltage Source282

7.7.5 非线性被动电压源　Non-Linear Dependent Voltage Source283

7.7.6 分段线性电压源　Piecewise Linear Voltage Source284

7.7.7 脉冲电压源 Pulse Voltage Source286

7.7.8 正弦电压源 Sinusoidal Voltage Source287

7.7.9 电压控制电压源　Voltage-Controlled Voltage Source289

7.8.1 初始状态　Initial Condition290

7.8 SPICE 3f 5（Initial Conditions）初始状态模型290

7.8.2 节点电压设置　Nodeset291

7.9 XSPICE模型和对应元件原理图292

7.10 Sub-circuit子电路模型293

7.10.1 晶体　Crystal293

7.10.2 频压转换器　Frequency to Voltage Converter294

7.10.3 熔丝　Fuse295

7.10.4 继电器　Relay296

7.10.5 变压器（等效电路）　Transformer（Equivalent Circuit Model）297

7.10.6 频率控制正弦波振荡器　Voltage Controlled Sine Wave Oscillator298

7.10.7 频率控制方波振荡器　Voltage Controlled Square Wave Oscillator299

7.10.8 频率控制锯齿波振荡器　Voltage Controlled Triangle Wave Oscillator301

第八章 学习电路仿真和模拟电子电路303

8.1 二极管的基本电路及分析303

8.1.1 分析二极管的伏安特性303

8.1.2 稳压管的稳幅特性304

8.2 三极管放大电路305

8.2.1 三极管的输出特性分析305

8.2.2 三极管的输入特性分析307

8.2.3 单管基本放大电路分析308

8.2.4 射极跟随电路309

8.2.5 两级交流放大电路310

8.2.6 差分放大电路312

8.3 互补对称功率放大电路313

8.4 信号与处理电路分析317

8.4.1 电压跟随电路317

8.4.2 反相比例放大器318

8.4.3 同相比例放大器319

8.4.4 反相求和放大电路319

8.4.5 双端输入求和放大电路320

8.4.6 积分电路321

8.4.7 微分电路322

8.5 有源滤波器323

8.5.1 一阶有源低通滤波电路323

8.5.2 二阶有源低通滤波器电路324

8.5.3 一阶高通滤波器325

8.5.4 二阶高通滤波器326

8.5.5 窄带带通滤波器327

8.5.6 带阻滤波器328

9.1 空调柜机面板控制电路和设计329

第九章 PCB设计实例技巧329

9.2 某空调室内机实例分析330

9.3 无线接收模块（INTRON RX V1.0）332

9.4 仪表用步进电机驱动专用模块335

9.5 U2010B应用电路板使用说明339

9.6 汽车仪表盘（实物和PCB对照）341

9.7 利用原厂PDF资料（BTS740）设计电路图343

9.8 印制电路元件布局结构设计总结345

9.9 印制线路元件布线设计总结347

附录 快捷键349

参考文献353