电路CAD电路原理图编辑.ppt
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1、第4章 电路原理图编辑,4.1 电路原理图概念及绘制规则4.2 Protel99原理图编辑器(SCH)的启动及界面认识4.3 绘制原理图4.4 利用画图工具添加说明性图形和文字4.5 原理图的编辑技巧4.6 元件自动编号 4.7 原理图的电气检查,4.8 存盘及文件管理4.9 原理图的打印4.10 报表建立与输出4.11 电路编辑举例4.12 元件电气图形符号编辑与创建4.13 创建自己的图纸文件4.14 原理图操作技巧,4.1 电路原理图概念及绘制规则,1.电路原理图概念 所谓电路原理图编辑就是使用电子元器件的电气图形符号以及绘制电原理图所需的导线、总线等绘图工具来描述电路系统中各元器件之间
2、的连接关系,所使用的是一种符号化、图形化的语言。,图4-1是大家非常熟悉的单管放大电路的电原理图。它由4个电阻、3个电容和1个NPN型三极管组成,图中使用了导线、电气节点、接地符号、电源符号+VCC四种绘图工具将电阻、电容、三极管等元器件的电气图形符号连接在一起。,图4-1 电原理图,2.电原理图编辑器(SCH)的操作步骤(1)设置SCH编辑器的工作参数(不是必须,可以采用系统缺省的参数工作,尤其是初学者,可以先不修改系统工作参数)。(2)选择图纸幅面、标题栏式样、图纸放置方向等(对于初学者来说也可以先采用缺省设置)。(3)放大绘图区,直到绘图区呈现大小适中的栅格线为止。(4)在工作区内放置元
3、器件:先放置核心元件的电气图形符号,再放置电路中剩余元件的电气图形符号。,(5)调整元件位置。(6)修改、调整元件的标号、型号及其字体大小、位置等。(7)连线、放置电气节点、网络标号以及I/O端口。(8)放置电源及地线符号。(9)运行电气设计规则检查(ERC),找出原理图中可能存在的缺陷。(10)加注释信息。(11)生成网络表文件(或直接执行PCB更新命令,自动产生一个同名的PCB文件)。(12)打印。,4.2 Protel99原理图编辑器(SCH)的启动及界面认识,4.2.1 原理图编辑器窗口组成 选择“Schematic Document”(电原理图),并单击“OK”按钮确认(或直接双击“
4、Schematic Document”图标)后,在Documents文档下自动创建一个以“Sheet n”为文件名的原理图文件(但文件名并未确定,处于重命名状态,用户可以直接修改文件名,然后按回车键或单击鼠标左键确认),如图4-2所示。,图4-2 系统创建的原理图文件名,在图4-2中,直接双击“设计文件管理器”窗口内“Documents”文件夹下相应的原理图文件名即可进入电原理图编辑状态,如图4-3所示。,图4-3 原理图编辑窗口,Protel99原理图编辑窗口由菜单栏、工具栏、原理图编辑窗等部分组成。在原理图编辑窗口上还有各种设计文件标签,以方便编辑器、文件之间的切换。菜单栏内包含了“Fil
5、e”(文件操作)、“Edit”(编辑)、“View”(浏览)、“Place”(放置)、“Design”(设计)、“Simulate”(模拟仿真)、“Tools”(工具)、“PLD”(可编程器件)等菜单项,这些菜单命令的用途将在后续操作中逐一介绍。,单击“Browse Sch”按钮,再不断单击主工具栏内的“放大”按钮(或利用Page Up、Page Down键放大或缩小原理图编辑区),直到原理图编辑区内出现大小适中的“栅格线”以便操作,如图4-4所示。,图4-4 放大了的原理图编辑区,4.2.2 图纸类型、尺寸、底色、标题栏等的选择 在编辑原理图前,可先根据原理图复杂程度以及打印机或绘图机的最大
6、打印幅面,选择图纸类型、尺寸以及标题栏式样等,操作过程如下:单击“Design”菜单下的“Options”(选择)命令;在弹出的对话框内,单击“Sheet Options”(纸张选项)标签,在如图4-5所示的“Document Options”的文档设置窗内选择图纸类型、尺寸、底色等有关选项。,图4-5 Document Options(文档选择)设置窗口,1)选择图纸大小 在“Standard Style”(标准图纸规格)设置框内的“Standard”下拉列表窗内显示了当前正在使用的图纸规格,缺省时使用英制图纸尺寸中的“B”号图。单击“Standard”列表窗右侧的下拉按钮,在标准图纸类型列
7、表窗口内,找出并单击所需的图纸类型,如A4等,即可完成图纸规格的选取。,2)选择图纸方向、标题栏格式 图4-5中的“Options”设置框用于选择图纸方向、标题栏式样、关闭或打开图纸边框等选项,图4-6 图纸各部分名称,图4-7 颜色选择,4.2.3 设置SCH的工作环境 启动SCH编辑器后,当然可采用缺省的SCH环境参数编辑原理图。不过,在编辑、绘制原理图前,了解有关SCH编辑器工作环境、参数(如光标形状、大小,可视栅格形状、颜色,光标移动方式,屏幕刷新方式等)的设置方法,然后根据不同操作任务和个人习惯重新设置,操作起来也许会更方便、自然,工作效率也许会更高。,1.光标形状、大小的选择 单击
8、“Tools”菜单下的“Preferences”(优化)命令,在弹出的对话框内单击“Graphical Editing”标签,即可显示出如图4-8所示的设置窗口。在“Cursor/Grid Options”设置框内,单击“Cursor”即可重新选择光标的形状和大小:,图4-8 设置SCH编辑器工作环境,2.可视栅格形状、颜色及大小的选择 可视栅格设置仅影响屏幕视觉效果,打印时,不打印栅格线。(1)栅格形状的设置:在图4-8中,单击“Cursor/Grid Options”(光标/栅格选择)设置框内的“Visible”项,即可选择可视栅格的形状:Dot Grid:点划线。Line Grid:直线
9、条。,(2)栅格颜色的设置:在图4-8中,单击“Color Options”(颜色)选项框内的“Grid”(栅格)项,即可重新选择栅格的颜色(缺省时为灰色,对应的颜色值为213)。(3)选中对象颜色的设置:在图4-8中,单击“Selection”项,即可重新选择选中对象在屏幕上的颜色(缺省时为黄色,对应的颜色值为230)。,(4)栅格大小的设置:在图4-5中(单击“Design”菜单下的“Options”命令,再单击“Sheet Options”标签),单击“Grids”选项框内的“Visible”项即可重新设置栅格的大小,缺省值为10(没有单位),取值大小仅影响视觉效果,一般不用修改。(5)
10、选择光标移动方式:在图4-5中,“Grids”选项框内的“Snap”项用于锁定栅格。(6)设置电气格点自动搜索功能及范围:“Electrical Grid”用于设置“电气格点自动搜索”功能和范围。,3.设置编辑区移动方式 图4-8中的“Autopan Options”选项框用于选择编辑区移动方式。在画线或放置元件操作过程中,即在命令状态下,当光标移到编辑区窗口边框时,SCH编辑器窗口将根据“Autopan Options”项设定的移动方式自动调整编辑区的显示位置,其中Auto Pan Off:关闭编辑区自动移动方式。Auto Pan Fixed Jump:按Step Size和Shift St
11、ep两项设定的步长移动(建议采用这种移动方式)。,Auto Pan Recenter:以光标当前位置为中心,重新调整编辑区的显示位置。在速度较快的微机系统中,如Pentium II、Celeron以上档次微机系统中,最好关闭编辑区自动移动方式,否则因刷新、移动速度太快,反而不好;而在慢速微机系统中,可采用编辑区自动移动方式。,4.打开/关闭“自动放置电气节点”功能 在连线操作过程中,当两条连线交叉或连线经过元件引脚端点时,SCH编辑器会自动在连线的交叉点放置一个“电气节点”,使两条连线在电气上相连;同样,当连线经过元件引脚端点时,也会自动放置一个“电气节点”,使元件引脚与连线在电气上相连。如图
12、4-9所示,单击“Options”设置框内的“Auto-Junction”复选框,去掉其中的“”,即可关闭自动节点放置功能。,图4-9 设置SCH编辑器工作环境的“Schematic”标签,5.禁止/允许任意角度连线 在图4-9中,单击“Options”设置框内的“Drag Orthogo”(任意角度连线)复选框,即可禁止(缺省设置)/允许任意角度连线,一般不使用任意角度连线方式。6.设置模板文件 用户除了使用SCH编辑器提供的缺省模板文件作底图外,还可以选择Protel99提供的其他模板文件作底图,甚至使用自己建立的模板文件作底图(有关模板文件的建立方法将在4.13节介绍)。,Protel9
13、9模板数据库文件存放在Design Explorer 99SystemTemplate目录下,扩展名为.tab。单击图4-9中的“Browse”按钮,在弹出的“Default Template File”对话框内,选择相应的模板数据库文件并确认,所选择的模板文件即出现在图4-9的“Default Template File”文本盒内,然后单击“OK”按钮并退出,即可完成模板文件的装入过程。但需要说明的是:新装入的模板文件,并不立即生效,只有重新打开一个新的电原理图文件时,才使用新装入的模板文件作底图。,4.3 绘制原理图,设置了Protel99原理图编辑器的工作环境、图纸尺寸等参数后,就可以在
14、当前图纸的工作区内绘制、编辑原理图。下面以绘制、编辑如图4-10所示的电路为例,介绍电原理编辑的基本操作。不断单击主工具栏内的“放大工具”按钮(或按Page Up键),直到工作区内显示出大小适中的可视栅格线为止,然后即可进行原理图的绘制操作。,4.3.1 元件电气图形符号库及管理 原理图中元件的电气图形符号存放在不同的元件电气图形库文件中,初学者往往不知道正在编辑的原理图中的元器件(如图4-10中的核心元件NPN三极管)存放在哪一元件电气图形符号库中,图4-10 原理图编辑操作演示电路,1.元件库概念及Protel99元件电气图形符号库的认识 在Protel99中,进行原理图编辑所需的元件电气
15、图形符号均存放在Design Explorer 99LibrarySch子目录下不同数据库文件(.ddb)内。DDB(即Design Data Book的简称)文件实际上是元件库文件包,在DDB数据库文件内可能包含一个或多个.lib库文件.,2.从元件库列表中选择当前库文件 当前元件库文件显示在原理图编辑器窗口(如图4-4所示)的“元件电气图形库”列表盒内。如果当前元件库列表盒为空白,可单击该列表窗内的下拉按钮,从已打开的元件库列表中选择特定的元件库作为当前元件库。当前元件库文件内的元器件名称显示在元件列表窗口内,如图4-4所示。,3.元件库的装入与取消 如果元件电气图形库列表窗口内没有显示目
16、标元件电气图形库(.lib)文件名,则说明该元件库没有装入,需要通过“Add/Remove”按钮装入。下面以装入C:Design Explorer 99LibrarySch目录下的Sim.ddb(仿真分析用元件电气图形库)文件为例,说明元件库装入的操作过程:,(1)在如图4-4所示的原理图编辑器窗口内,单击元件电气图形库列表窗下的“Add/Remove”按钮。(2)在如图4-11所示的“Change Library File List”窗口内,单击“文件类型(T)”列表下拉按钮,选择.ddb文件类型(由于Protel99元件电气图形存放在.ddb数据库文件包内,因此一般选择.ddb类型文件,当
17、需要装入Protel98及以前版本的元件电气图形库时,可选择.lib文件类型)。,图4-11 更改元件库列表,(3)不断单击“搜索(I)”列表窗的下拉按钮,直到元件库文件所在目录C:Design Explorer 99LibrarySch成为当前目录为止。(4)在文件列表窗口内找出目标元件电气图形库文件Sim.ddb,然后双击该文件(或单击库文件名后,再单击“Add”按钮),所选择的元件库文件即出现在图4-11中的“Selected Files”(选定库文件)列表窗口内。(5)单击“Selected Files”列表窗下的“OK”按钮以退出,即完成元件库文件的装入,如图4-12所示。,图4-1
18、2 装入Sim.ddb元件电气图形符号数据库,4.确定元件所在库 当操作者无法确定待放置元件的电气图形符号位于哪一元件电气图形库文件时,可单击原理图编辑窗口(如图4-4所示)内元件列表窗口下的“Find”按钮,在如图图4-13所示的“Find Schematic Component”(查找原理图用元件电气图形符号)窗口内的“Find Component”文本框内输入待查找的元件名(可以是元件的全名或其中的一部分);设置查找范围后,单击“Find Now”按钮,启动元件查询操作。,图4-13 查找原理图用元件电气图形符号,图4-14 查找结果,4.3.2 放置元件 1.放置元件的操作过程 编辑原
19、理图的第一步就是从元件电气图形库中找出所需元件的电气图形符号,并把它们逐一放到原理图编辑区内。下面以如图4-10所示的分压式偏置放大电路为例,介绍元件放置的操作过程。(1)选择待放置元件所在的电气图形库作为当前使用的元件库。(2)在元件电气图形库列表窗口内,找出并单击Miscellaneous Devices.lib文件,使它成为当前元件电气图形库,如图4-12所示。,(3)在元件列表内找出并单击所需的元件。在放置元件操作过程中,一般优先安排原理图中核心元件的位置。在如图4-10所示的电路中,核心元件是NPN三极管。因此,通过滚动元件列表窗内的上下滚动按钮,在元件列表窗口内找到并单击“NPN”
20、元件,如图4-15所示。,图4-15 在“元件列表”窗内选择目标元件,(4)放置元件:单击元件列表窗口下的“Place”(放置)按钮,将NPN三极管的电气图形符号拖到原理图编辑区内,如图4-16所示。,图4-16 从元件库中取出元件电气图形符号,从元件库中拖出的元件,在单击鼠标左键前,一直处于激活状态,元件位置会随鼠标的移动而移动。移动鼠标,将元件移到编辑区内指定位置后,单击鼠标左键固定,然后再单击鼠标右键或Esc键退出放置状态,这样就完成了元件放置操作,如图4-17所示。,图4-17 在原理图编辑区内放置了NPN三极管电气图形符号,在图4-17中,三极管电气图形符号上的“NPN”是元件的型号
21、,“Q?”是元件的序号(这显然不是我们期望的),单击“Place”按钮后,可直接按下Tab键,进入元件属性对话窗进行修改。关于如何修改元件属性,后面将详细介绍。执行“Place”(放置)菜单下的“Part”命令,同样可以实现放置元件操作,但远不如通过“Place”按钮操作方便。,图4-18 粘贴到编辑区内的电阻元件,由于Protel99具有连续放置功能,固定第一个电阻后,可以不断重复“移动鼠标单击鼠标左键”的方法放置剩余电阻,待完成了所有同类元件放置操作,再单击右键(或按下Esc键)退出,这样操作效率较高。按同样方法,将极性电容(元件名称为Electro1)等元件的电气图形符号粘贴、固定在编辑
22、区内,如图4-19所示。,图4-19 放置了元件后的编辑区,2.调整元件位置和方向 如果感到图中元件的位置、方向不合理,可通过如下方式调整:方法一:将鼠标移到待调整的元件上,单击鼠标左键,选定目标元件,被选定的元件的四周将出现一个虚线框,如图4-20所示。方法二:将鼠标移到目标元件上,按下鼠标左键不放,然后直接移动鼠标(或通过空格、X、Y键也能迅速移动或调整元件的方向),当元件调整到位后,松开左键即可。,图4-20 选定对象的周围出现虚线框,3.删除多余的元件 当需要删除图中的某一个或某几个元件时,可通过如下方式实现:方法一:将鼠标移到需要删除的元件上,单击鼠标左键,选定需要删除的目标元件,然
23、后再按Del键。方法二:执行“Edit”(编辑)菜单下的“Delete”命令,然后将光标移到待删除的元件上,单击鼠标左键即可迅速删除光标下的元件,然后单击鼠标右键退出删除状态(执行了Protel99中的某一命令后,一般需要通过单击鼠标右键或按Esc键退出)。,方法三:当需要删除某一矩形区域内的多个元件时,最好单击“主工具”栏内的“标记”工具,然后将光标移到待删除区的左上角,单击鼠标左键,移动光标到删除区右下角,单击鼠标左键,标记待删除的元件;然后执行“Edit”菜单下的“Clear”命令。,4.修改元件选项属性序号、封装形式、型号或大小 细心的读者可能发现,图4-19中元件电气图形符号上的“R
24、?”、“C?”、“Q?”代表什么?它们就是元件序号。在缺省状态下,元件序号用“R?”、“C?”、“Q?”、“U?”表示,这显然不是我们所期望的,因为图4-10中的NPN三极管的序号是Q1。可以通过如下方法修改元件的序号、封装形式、型号(或大小)等元件选项属性。,1)在放置元件操作过程中修改 在放置元件操作过程中,单击“Place”按钮将元件从元件图形库中拖出后,没有单击鼠标左键前,元件一直处于激活状态,这时按下键盘上的Tab键,即可调出元件属性设置窗,如图4-21所示.,图4-21 元件属性设置窗,2)激活后修改 将鼠标移到元件上,直接双击也可以调出如图4-21所示的元件选项属性设置窗。重新设
25、定元件序号、型号(或大小)以及封装形式等选项参数后的结果如图4-22所示。,图4-22 元件属性修改结果,3)修改、调整元件序号/型号(大小)在Protel99中,许多对象(如元件、元件序号、型号等)均具有相同或相似的属性和操作方法。例如将鼠标移到电阻R4的序号“R4”上,按下鼠标左键不放,移动鼠标即可将该序号移到另一位置。在移动过程中,按下空格键还可以旋转序号字符串(字符对象,如序号、型号,只有旋转功能,没有对称功能)。,将鼠标移到序号上,双击鼠标左键,还可以调出“序号”的选项属性设置窗。例如将鼠标移到“C1“序号上,双击左键即可调出C1序号的选项属性设置窗,如图4-23所示。,图4-23
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