protel双混合放大器课件

1、Protel软件训练课程设计 成 绩 评 定 表学生姓名班级学号专 业通信工程课程设计题目基于protel的双信号混合放大器的设计与实现评语组长签字：成绩日期 20 年 月 日课程设计任务书学 院信息科学与工程学院专 业通信工程学生姓名班级学号课程设计题目基于protel的双信号混合放大器的设计与实现实践教学要求与任务: 1. 熟悉protel软件的操作环境。2. 熟悉双信号混合放大器的设计原理。3. 在protel环境中仿真实现双信号混合放大器。4. 结果分析。工作计划与进度安排:12月2日-3日 熟悉设计任务、查阅资料、进行原理分析和设计。12月4日-5日 在protel软件环境下仿真实现

2、双信号混合放大器。12月6日-7日 验收，设计，答辩。指导教师： 201 年 月 日专业负责人：201 年 月 日学院教学副院长：201 年 月 日摘 要Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源-地层和16个机加工层.按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和、4个功能模块。（1）电路原理设计部分（Advanced Sch

3、ematic 99）电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。（3）自动布线系统（Advanced Route 99）本系统包含一个基于形状（Shape-

4、based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。（4）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。目录1、Protel电路原理图的设计绘制11.1创建电路原理图文件11.2电路原理图放置元件21.3电路原理图连线32、电气规则测试和生成报表42.1生成ERC报表42.2生成网络表42.3生成交叉表53、 Protel 99SE绘制PCB图63.1创建PCB电路文件63.2电路板PCB生成73.3 元件的自动布线74、

5、Potel 99SE仿真94.1节点电压设置94.2初始条件设置94.3仿真器设置104.4仿真波形输出115、心得体会116、参考文献128、元件清单131、Protel电路原理图的设计绘制1.1创建电路原理图文件打开protel 99se后,选择file菜单下的new菜单（图1-1），选择新建的项目存放方式为DDB以及文件存放目录,（图1-2），然后新建SCH文件,也就 是电路图设计项目（图1-3） 图1-1建立过程 图1-2新建SCH文件 图1-3添加元件1.2电路原理图放置元件新建后SCH项目后,在默认的一个protel99se元件库中,可以选择元件放到电路图中了,我们也可以选择增加自

6、己的元件库。SCH原理图的所有元件,都可以在我们默认的原件库中下载.将元件放进SCH原理图中，并且设计元件的属性包括封装,名称，元件属性等（图2-4），将元件放置在适当位置（图2-5）。图2-4元件属性设置 图2-5 电路元件布局图1.3电路原理图连线按照图2-5放置好元件，下面就可以开始布线了，连线后的结果如（图2-6）。 图2-6电路原理图电路组成：如图1-6所示为模拟加法器电路，它由两个运算放大器构成的反相器和一个运算放大器构成的加法器组成。则Uout=5U1+10U22、电气规则测试和生成报表2.1生成ERC报表按照图2-6所绘制的电路图，启动Protel 99 se，新建一个设计数据

7、库文件，建立上图所示的原理图文件名称定为“.ddb”， 设置电气检验规则，即产生ERC表的各种选项，执行ToolsERC ，产生ERC报表(图2-1)。 图2-1ERC报表2.2生成网络表执行DesignCreate Netlist，产生网络表 。如下图2-2所示（截取一部分网络表） 图2-2网络表2.3生成交叉表 执行ReportCross Reference，产生交叉表（图2-3） 图2-3交叉表3、 Protel 99SE绘制PCB图3.1创建PCB电路文件如（图1-6）所示，我们已经绘制了一个基本的SCH原理图，这个原理包括了基本的电源，负载，以及接地等，并且接好了线.接下来在Docu

8、ments目录下，新建一个PCB文件，PCB文件即是我们存放PCB电路的文件（图3-1，图3-2）。图3-1新建pcb文件过程 图3-2新建pcb文件 3.2电路板PCB生成在导航栏中，选择Libraries这一项，这可以让我们在导航栏中显示当前可以放的封装库，以供选择浏览封装库以及增加protel 99 se封装库，选择封装库并且增加到当前PCB文件中，增加好封装库后，我们就可以选择和使用些元件了，经过上边的设置后，点击design菜单下的“Update PCB”,得到PCB文件（图3-3）。 图3-3pcb文件3.3 元件的自动布线执行“Aoute Route”菜单下的“Route All

9、”就可以自动布线了，布线完成的设计文件如（图3-4 图3-5），布好线后挪动元件使线路清晰（图3-6）图3-4绘制PCB的外形图图3-5protel99se自动布线图3-6手工调整后的pcb版图4、Potel 99SE仿真4.1节点电压设置 该设置的是用来是指定的节点固定在所给定的电压下，仿真器按这些节点电压求的直流或瞬态的初始解。该设置对双稳态或非稳态电路的计算收敛可能是必须的，它可以使电路摆脱“停顿”状态，而进入所希望状态。一般情况下，设置是不必要的。如图4.14.1节点电压设置图4.2初始条件设置该设置是用来设置瞬态初始条件的，在瞬态分析中一旦设置参数Use Initial Condit

10、ions和“.IC”时，就先不进行直流工作点的分析，因而应在“.IC”中设定各点的直流电压。如果瞬态分析中没有设置参数Use Initial Conditions，那么在瞬态分析前计算直流偏置解。这时，“.IC”设置中指定的节点电压仅作为求解直流工作点时相应的节点的初始值。如图4.24.2初始条件设置图4.3仿真器设置 单击Simulate执行Setup命令，进入仿真的设置，单击Setup选项，将仿真器设置对话框，如下图所示，在General选项中，设计者可以选择分析类别。如图4.3 4.3“Analyses Steup”对话框4.4仿真波形输出如图4.44.4仿真波形图5、心得体会 我对Pr

11、otel这个软件还是比较熟悉的。特别是对于原理图的绘制和PCB板的生成。但是对于仿真环节，却相对比较陌生一些。因而我花了更多的时间在研究如何成功地仿真电路。 在仿真电路方面，我首先学会了设置仿真参数。这也是仿真成功相当重要的一步。当然，我也遇到了些问题，特别是在电路仿真时可能会遇到Timestep too small,run simulation(s) aborted的问题。后来经过考证后我得到的结论是：SPICE使用重复迭代的方式来获得当前电路的静态电压和电流值，仿真首先对节点初始电压进行预测，然后根据电路的电导系数计算支路电流，接着用支路电流重新计算节点电压，一直这样进行着循环，这种循环一

12、直持续到所有的节点电压和支路电流都落入规定的误差允许范围内（即收敛）。如果节点电压和支路电流没有在一定数量的重复中完成收敛的话，SPICE将提示错误信息，这样就无法实现仿真了。瞬态分析时定义的timestep只是一个名义上的时间增量值，实际分析时的timestep是一个变量，如果在你设置的某一timestep设置条件下无法实现收敛，这时timestep将自动被降低，继续重复上述的循环。如果timestep降低幅度太大，SPICE将提示“Timestep too small”，这时仿真失败。 我自己的理解就是，timestep就是在算法上设置间隔，就是说timestep如果太大，循环的次数就会很

13、少，在这样有效的次数中收敛可能就无法实现，这时系统会自动降低timestep的值，可是如果下降太大，循环的次数就会过多，超过了软件的工作能力（就像是钻孔机无法钻出孔径非常小的过孔一样），于是仿真就失败了 通过这次课程设计，我还意识到了想要做好一件事，要有耐心，细心，要脚踏实地，而不应该毛躁。特别是生成PCB板之后元件的布局以及修改布线都是考验我们耐心的时候。 当然，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜，让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！6、参考文献1 Protel99 入门与提高.赵品编著.人民邮电出版社.2000.11 2 Prote