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protel课程设计_脉宽调制信号控制电路

课程设计Protel应用实践——脉宽调制信号控制电路初始条件:Protel99se 及以上版本如protel DXP要求完成的主要任务:1.绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch(自选)。

可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。

2.绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb3.对电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达到设计意图。

时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日脉宽调制信号控制电路的绘制摘要随着计算机技术的发展,计算机软件在电路设计中的应用来越广泛。

本报告以Protel 为平台,叙述其在电路原理图和印刷电路图设计中的应用方法,并提出和解决该软件在设计过程中常遇到的问题及其解决办法。

本报告以脉冲宽度调制信号控制电路为例。

脉冲宽度调制器控制电路SG3525A应用广泛,常用于开关电源中。

关键词:Protel99 SE; 电路设计流程; 原理图设计; 印刷电路板设计AbstractAlong with the development of computer technology, the application of computer software in electrocircuit design is more and more popular. Or cad and Protel are commonly-used softwares. This report introduces the application of protel 99 SE in electrocircuit design, the design of the electrocircuit principle-map, the design of print circuit board and the solution for the problems arisen in the design process. The SG3525A series of pulse width modulator control integrated circuit is used widely. It is used often in the switch power.Keywords: Electrical Circuit Design; PROTEL99SE; Schematic Circuit Design; Printed Circuit Board Design目录脉宽调制信号控制电路的绘制 (I)摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)2 电路原理图的绘制及仿真 (3)2.1 电路原理图的绘制 (3)2.1.1 选取电路图说明及其分图 (3)2.1.2 具体设计步骤 (4)2.2 Protel 电路仿真 (9)2.2.1 绘制原理图 (9)2.2.2 电路仿真分析的设置 (10)2.2.3 运行电路仿真 (10)3 PROTEL PCB印制板电路的绘制 (12)3.1 创建PCB文件 (12)3.2 规划PCB版并导入网络表 (12)3.3 布局与布线 (14)4 心得和体会 (17)参考文献 (19)附录 (20)1 材料清单 (20)2 绘制的原理图 (22)3 PCB板最后完成图 (23)1引言PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,其基于Windows环境的99SE版本,不仅提供了功能完备的电路设计工具,而且具备强大的电路仿真能力。

《Protel应用实践》课程设计旨在让同学们对Protel软件的熟练操作,并对其各项强大功能的了解。

本次课程设计是以脉冲宽度调制信号控制电路为例,叙述原理图绘制、原理图库元件的创建、PCB设计等的具体步骤和出现问题及其解决方法。

早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用,运行在DOS环境,对硬件的要求很低,在无硬盘286机的1M内存下就能运行,但它的功能也较少,只有电原理图绘制与印制板设计功能,其印制板自动布线的布通率也低,而现今的PROTEL 已发展到PROTEL99(网络上可下载到它的测试板),是个庞大的EDA软件,完全安装有200多M,它工作在WINDOWS95环境下,是个完整的板级全方位电子设计系统,它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server (客户/服务器)体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。

图1 Protel99SE桌面图标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。

一、Protel 99 SE的系统组成按照系统功能来划分,Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。

1、电路工程设计部分(1)电路原理设计部分(Advanced Schematic 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-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。

2、电路仿真与PLD部分(1)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。

(2)可编程逻辑设计系统(Advanced PLD 99):可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器(Waveform)。

本系统的主要功能是;对逻辑电路进行分析、综合;观察信号的波形。

利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件,使数字电路设计达到最简化。

(3)高级信号完整性分析系统(Advanced Integrity 99):信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器,可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。

二、Protel 99 SE的功能特性1、开放式集成化的设计管理体系2、超强功能的、修改与编辑功能3、强大的设计自动化功能2 电路原理图的绘制及仿真2.1 电路原理图的绘制无论是可编程逻辑器件的设计、电路仿真,还是PCB 电路板的设计,原理图的设计都是这一切工作的基础,因此在进行电路原理图的绘制时一定要保证准确无误,尽量做到图面清晰、可读性好。

2.1.1选取电路图说明及其分图在逆变开关电源电路中,常采用脉冲宽度调制控制器SG3525A ,控制电路主要是由反馈与给定的误差处理电路、过流过压保护电路以及脉冲调整输出电路三部分组成。

在原理图绘制中,也利用到了插接件。

原理图绘制过程中要注意,由于控制电路中采用的运算放大器、比较器等电路较多,所以在放置双运放(LM353)、双电压比较器(LM393)等这一类具有多路功能单元的元件时,应以电气连接特性为指导思想,尽量将同一芯片内的功能单元的引脚靠近放在一起,以利于PCB 布线工作。

如图2,为总原理图。

1、稳压电路图2 脉冲宽度调制信号控制电路2、过压保护电路3、误差处理电路4、脉冲调整输出电路2.1.2 具体设计步骤1.建立工程文件、原理图文件,设置编辑环境(1)建立工程文件及原理图文件。

选择菜单【File 】/【New 】,建立名为“脉宽调制信号控制电路.ddb ”的工程文件,然后再悬着菜单【File 】/【New 】,弹出如图3所示的对话框。

单击“Schematic Document ”,建立名为“脉宽调制信号控制电路.sch ”的原理图文件。

(2)设置编辑环境。

选择菜单【Design 】/【Options …】,弹出“Document Options ”对话框,如图4。

注意根据原理图的大小,设置图纸尺寸,一般选择A4。

同时要选择捕捉栅格(SnapGrid )和电气特性(Electrical Grid)复选框,注意电气栅格的尺寸一定要比捕图3 New Document 对话框图4 Design/Option 菜单显示的Sheet Options对话捉栅格小,而可视栅格可以根据个人的喜好显示或不显示。

画图方向一般都是横向。

2.制作库元件由于Protel库中没有电路图中要用的SG3525A元件和插接件。

所以需要自己绘制SG3525A库元件和插接件。

下面以画SG3525A元件为例,介绍如何制作库元件。

(1)选择菜单【File】/【New】,出现如上图3的新建文档对话框,选择“Schematic Library Document”,新建一个名为“IC.lib”的原理图库文件。

将此电路中要用到的,Protel 库中没有的元件全部放在这个库中,以方便使用。

(2)绘制库元件。

进入刚刚建立的“IC.lib”的原理图库文件,界面如图5所示(注意要将工作区的(0,0)点置于当前屏幕的可视范围之内)。

单击左边“Group”下的“Add”按钮,在弹出的对话框中,将元件名修改为“SG3525A”。

如图6。

图5 绘制库元件的界面,(0,0)点置于中央,边上是绘图工具栏图6 将元件名改为“SG3525A”(3)单击如图5中所示工具栏中的(放置矩形框)按钮,在编辑界面下绘制一个所需适宜大小的矩形框。

然后单击(放置引脚)按钮,在编辑界面中矩形框的添加16条线段(引脚放置位置,可以看个人需求,尤其是遵循原理图连接方便。

本次连接如图8)。

(注意引脚的有电气特性的一端是朝外的。

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