protel 窗口比较器设计

第一篇：protel 窗口比较器设计

武汉理工大学《PROTEL应用》课程设计说明书

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: Protel的窗口比较器设计 初始条件：

1.Protel软件；

2.先修课程：电路原理等；

要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、熟悉Protel软件及其应用环境，在电脑上安装该软件；

2、完成电路图的设计、电路的仿真、网表的打印、自动布线印制版图、对自动布线的结果进行手动布线、元器件清单的打印；

3、独立完成课程设计说明书，课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括：

(1)目录；(2)理论分析；(3)程序运行结果及图表分析和总结；(4)课程设计的心得体会；(5)参考文献（不少于5篇）。

时间安排：

周一、周二查阅资料，了解设计内容；

周三、周四程序设计，上机调试程序； 周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。

指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

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目 录

摘要................................................................................................................................I Protel简介....................................................................................................1 2 电压比较器..................................................................................................2 2.1 电压比较器的功能...........................................................................................2

2.2 运算放大器的工作状态.....................................................................2 2.3 电压比较器的类型.............................................................................2 2.4 电压比较器的性能指标...................................................................................2 3 窗口比较器................................................................................................................3 电路原理图设计..........................................................................................5

4.1 创建新项目.......................................................................................................5

4.2 放置元件.............................................................................................6 4.3 原理图布线.........................................................................................7 4.4 编辑和调整.......................................................................................................8 4.5 ERC检查（电气规则检查）.............................................................9 4.6 生成网络表.......................................................................................10 4.7 元器件清单的生成.......................................................................................10 用Protel 进行PCB印制版图的制作......................................................11 5.1 创建PCB文件.................................................................................11 5.2 加载网络表.....................................................................................................11 5.3 元器件布局.....................................................................................................12 5.4 自动布线.........................................................................................................12 5.5 编辑和调整.....................................................................................................13

5.6 铺地...................................................................................................14 6 设计总结..................................................................................................................16 7 课程设计心得体会..................................................................................................17 参考文献......................................................................................................................18 附录1...........................................................................................................................19

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摘 要

本课设是基于的窗口比较器设计。理论部分，首先讲述了Protel简介，再总的讲解了电压比较器的几个相关问题，最后主要详细地进行了窗口比较器的理论分析。对窗口比较器的Protel制作主要进行了电路原理图设计，网表的打印、PCB印制版图的制作、元器件清单的打印这几个流程。

关键词：Protel 电压比较器

窗口比较器

原理图

网络表

PCB 元器件清单

武汉理工大学《PROTEL应用》课程设计说明书 Protel简介

Protel是澳大利亚Protel Technology公司推出的一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，使用该软件的设计者可以容易地设计出电路原理图和画出元件设计电路板图。而且由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件，并成为新一代电气原理图工业标准。

Protel主要有两大部分组成，每一部分个有几个模块。第一部分是电路设计部分，主要有：原理图设计系统，包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch，用于修改和生成原理图元件的元件编辑器，以及各种报表的生成器Schlib。印刷电路板设计系统，包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改，生成元件封装的元件封装编辑器PCBLib。第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计，主要有：电路仿真系统，包括一个功能强大的数/模混合信号电路仿真器，能在原理图基础上进行连续的模拟信号和数字信号仿真。可编程逻辑器件设计，包括一个文本编辑器，用于编译和仿真设计结果的PLD设计以及观察仿真结果的波形。

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2电压比较器

电压比较器是用以比较两个电压大小、即输入电压信号和一个参考电压大小，并用输出高电平VOH和低电平VOL表示比较结果。电压比较器常常用于将任意波形转换成方波或者用于波形整形，在信号的测量、自动控制系统、信号处理和波形产生中得到了广泛的应用。常用的电压比较器有单门限电压比较器、迟滞电压比较器、窗口比较器等。这里主要介绍窗口比较器。

集成运算放大器有线性工作区和非线性工作区两个工作区。运算电路使用的是运算放大器的线性工作区，电压比较器使用的是运算放大器的非线性工作区。

2.1电压比较器的功能

电压比较器是用来比较两个电压大小的电路，它的输入信号时模拟电压，输出信号一般只有高电平和低电平两个稳定状态的电压。利用电压比较器可以将各种周期信号转换成矩形波。

2.2运算放大器的工作状态

电压比较器电路中的运算放大器一般在开环或正反馈条件下工作，运算放大器的输出电压只有正和负两种饱和值，即运算放大器工作在飞线性状态下。这种情况下，运算放大器输入端“虚短”的结论不再适用，但是“虚断”的结论依然适用（由于运算放大器的输入电阻很大）。

2.3电压比较器的类型

常用的电压比较器有零电平比较器、非零电平比较器、迟滞比较器和窗口比较器等电路。零电平和非零电平比较器只有一个阀值电压，称为单门限比较器。迟滞比较器和窗口比较器有两个阀值电压，称为多门限比较器。

2.4电压比较器的性能指标

（1）阀值电压：比较器输出发生跳变时的输入电压，称为阀值电或门限电平Vth。

（2）输出电平：输出电压 为高电平VOH和低电平VOL。

（3）回差电压：迟滞比较器两个阀值电压（正向阀值和反向阀值）之差VT

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3窗口比较器

如果希望检测vi是否在给定的两个电压之间时就可以采用窗口比较器。窗口比较器的特点是vi沿着一个方向变化时，可以使v0产生两次跳变。

图3-1 窗口比较器电路图

图3-2 窗口比较器的传输特性

窗口比较器的电路图如图3-1所示，电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成，D1和D2是输入保护二极管，D3和D4的作用是防止电流回流损坏运算放大器。将参考电压VH加于放大器A1的反向端，VL加于放大器A2的反向端，且有

VHVL2VD

将输入信号vi输入到运算放大器的同相输入端，这是运算放大器处于开环工作状态，具有很高的开环增益。由于受到正相电源电压、二极管和电阻的限制，输出电压为+Vom或者0。

设R1=R2，二极管的正向导通电压为VD,则有

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VL(VCC2VD)R2R1R212(VCC2VD)

VHVL2VD

电压传输特性曲线是反映输出电压v0和输入电压vi之间关系的曲线。窗口比较器的电压传输特性如图3-2所示。输入信号偏离参考电压时，输出电压将发生跃变。由图可见

当vi>VH时，v01为高电平，D3导通，v02为低电平，D4截止，v0=v01；

当vi

当VL

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4电路原理图设计

电路原理图的设计是整个电路设计的基础，因此电路原理图要设计好，以免影响后面的设计工作。电路原理图的设计包括创建新项目、放置元件、原理图布线、编辑与调整、ERC检查（电气规则检查）、生成网络表。

4.1 创建新项目

进入Protel界面，执行菜单File命令创建一个新项目（项目中包含所要设计的文件），弹出如下对话框，在对话框的Design Storage Type选项中选择默认值，在Database file name

后添加项目的名称“刘小燕”.ddb，其扩展名必须以ddb结尾。通过按Browse按钮指出将文件存储于E盘。最后点击OK键，则建立了一个项目，弹出以下的对话框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标建立原图设计文件Sheet1.ddb。双击该图标进入原理图设计主界面。执行菜单Design/OptionsTool/Preferences，设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。

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4.2 放置元件

在设计管理器中选择Browse Sch页面，如下图所示，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击Add/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel 子目录，在该目录中选择Library/Sch路径，在元件库列表中选择所需的元件库，比如Miscellaneous Devices lib，TI Databook库等，单击Add按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。

根据设计窗口比较器的需要，先从元件库Miscellaneous Devices lib中找到OPAMP,从元件的外行可以看出这正是我们要找的放大器，然后用鼠标点击Place按钮，即可将该元件移动到设计图纸中。按同样的操作再移入另一个放大器。然后继续在这个元件库中找到DIODE，此即我们要找的二极管，然后用鼠标点击Place按钮放入四个二极管。然后再在Digital Objects工具条中选择3个电阻（单击鼠标左键即可得到元件，然后再在工作区中单击鼠标左键即可把元件放入设计图纸。）。最后在电源实体Power Objects中选择接地符号放入原理图纸中，重复放入五个。

在摆放的过程中，可以通过键盘上的SPACE、X、Y三种键来改变元件的放置位置，其中SPACE键是让元件作90°的旋转，X键使元件左右对调，即以自光标为轴作水平对调，Y键使元件上下对调，即以自光标为轴作垂直对调，再根据元件之间的走线把元件调整好。

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4.3 原理图布线

利用Protel提供的连线工具条中的连线工具

进行连线（只有此线才是具有电气性质），当预拉线的指针移动到元件的引脚或者其他电气特性线时，指针的中心就会出现一个黑点，它提示我们在当前的状态下单击鼠标左键就会形成一个有效的电气连接。这里需要注意的是，连线不能贯穿元件（若连线贯穿元件会造成PCB制作中元件也是短路的，仿真环节无法正确通过），连接线段不能重合（若连接线段重合会造成PCB制作环节中加载网络表后出现短线），元件不能搭接（如果元件搭接点在元件端口之内，程序无法识别也会造成PCB制作环节中加载网络表后出现短线）。

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连接好后，再放置输入/输出端口。在Writing Tools中选择放置在电路的输入端口。双击输入端口，则弹出以下对话框，在弹出的对话框中的Name中键入Vi，在Style 中选

择Right，在I/O Type 中选择Input，在Alianment中选择Right，其他的选择默认，点击OK键即设好了输入端口的属性。再在输出放置一个输出端口，双击该图标，在弹出的对话框中的Name中键入Vo，在Style 中选择Right，在I/O Type 中选择Output，在Alianment中选择Right，其他的选择默认，点击OK键即设好了输出端口的属性。

4.4编辑和调整

利用Protel 所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改，以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定，更改元件属性等。

用鼠标双击任何一个元件都会弹出元件的属性对话框，如下图为电阻R1的属性对话框，其中Lib Ref：元件样本，修改此项将直接替换原有的元件，元件样本名不会显示在元件图上；Footprint：元件的封装方式，元件的封装是指设计PCB时，根据实际元件尺而定义的焊点，另外还附加一些属性和元件外观的符号，需要注意的是每个元件的Footprint必须要添上相应的封装号（这里电阻的封装号：AXIAL0.3，二极管：DIODE0.4，放大器：

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DIP8）Designator：设置元件的序号；Part Type：设置元件参数值如电阻的大小，电容的电容值等(这里R1：1K，R2：1K，RL：2K)。

4.5 ERC检查（电气规则检查）

当整个电路设计完成后，可以进行ERC检查。主要是检查电路图中是否有电气性质不一致的情况（如元件的序列号重复，出现两个RL），ERC检查检查依据问题的严重性分别以错误（Error）或者警告(Warning)信息来提醒用户，下图为窗口比较器的ERC检查。选择TOOLS菜单下的ERC项在弹出的对话框中直接点击OK键即可进行ERC检查，如果有错误则要返回原理图中进行修改，修改完成后在进行ERC检查，直至没有错误为止。

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4.6生成网络表

网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁，是PCB中自动布线的灵魂。所以必须生成网络表。

选取Design设计菜单下的Create Netlist选项则会弹出一对话框，在对话框中点击OK就可生成网络表文件Sheet1.NET，附件1所示为所做窗口比较器的网络表。

网络表文件包含两种内容：一对方括号之间表示一个元件的属性，有序号、封装号和参数；一对圆括号之间是通过一个点的连接线，包括从哪点出发，接到哪里。

4.7元器件清单的生成

执行Report/Bill of Material命令，则可生成附件2中的元器件清单

至此，电路图Sheet1.Sch全部完成。图4-1为此次设计的窗口比较器的最终原理图。

图4-1窗口比较器的原理图

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5用Protel进行PCB印制版图的制作

电路设计的最终目的是为了设计出电子产品，而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。Protel为设计者提供了一个完整的电路板设计环境，使电路设计更加方便有效。应用Protel设计印刷电路板过程如下：

5.1创建PCB文件

执行菜单File/New命令，在弹出的对话框中选择PCB设计服务器（PCB Document）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。

此界面同Sch设计主界面相似，但增加了板层标签，用来在设计时快速地选择板层。板层就是电路文件中可分层显示的电路板结构图，不同类板层尤其专用的使用意义。如有些板层可以进行实体铜膜走线，有的板层没有电气性质，纯粹是为了在电路板上标注说明文字。板层的概念很重要，制作PCB时一定要对所用的板层有个清晰的认识。

下面再介绍一些与PCB相关的名词。板框：就是规范自动放置和自动布线功能的合法区域，在此规定的区域内放置元件和布线。飞线：常称之为预拉线，是引入网络表后，布线之前，系统根据网络关系生成的一种虚拟的线，只表示一种连接关系。铜膜走线：简称导线，是实际存在的，用来连接各个焊点，是印刷电路板较重要的部分，印刷电路板的设计都是如何布置导线来进行的。焊点：用来放置焊锡、连接导线和零件的引脚。导孔：连接不同板层间的导线孔。

5.2加载网络表

在设计工作区的板层标签上选择KeepOutLayer（这是一个在闭合板框内支持自动布线的层），然后选择工具条Placement Tools上的按钮，画边框（边框按系统设定的颜色应是紫色）。此时画的只是一个粗略的边框，虽然没必要太精确，但不能太大。待到布线完成后，再来画精确的边框。

执行菜单Design/Load Nets命令，弹出对话窗口，在窗口单击Browse按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件窗口比较器.Net，点击OK键，弹出下一级对话框，若对话框中显示有封装错误，则必须返回原理图改正元件的属性，再重新生成网络表，重新加载网络表，才能从根本上解决问题。若没有错误，单击Execute键，元件就会加载到工作区上。如果图中元件重叠到一起，就呈现绿色，这是系统默认的警告颜色。

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5.3元器件布局

Protel 既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步，为了使布局更加合理，多数设计者都采用手工布局方式。

先把重叠的元件拖开（当用鼠标左键点中任何重叠元件时，将弹出小的对话框，表示当前点中的地方重叠了几个元件，选择其中的一个元件进行移动）：当移动鼠标到相应的字体上，字体全部变蓝，单击鼠标左键，便可获取一个元件，然后再将其拖走。依据电路的功能及元件的大小，适当的摆放元件。

5.4自动布线

Protel PCB采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术，能自动地设计出最佳的自动布线策略。执行菜单命令Auto Routing/All，在弹出的窗口中单击Route all 按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是100%。自动布线完成后，将弹出布线信息对话框，如下图所示，它指出了布线的相关信息，如布线完成的程度、布了多少线、还有几条没布完、布线所用的时间。

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点击OK，则布线完成。若对布线不满意，可在工具下拉菜单上选“撤销布线”，恢复飞线状态后可重新布线。

5.5编辑和调整

边框的修改一定要在KeepOutLayer来修改。自动布线结束后，可能存在一些令人不满意的地方，可以手工调整，把电路板设计得尽善尽美。首先，删除不理想的布线，点击Edit/Delete选项，光标变成十字光标，左键点击要删除的导线即可删除。删除导线后，焊点间以飞线连接，然后选取不同的层如top layer(红线)、bottom layer(蓝线)，选择

来画飞线之间连接的导线，注意同一层内的导线不能交叉，直到将不满意的导线改到满意为止。布线结束后可适当地修改元件参数的位置，使布局看起来更加美观。最后可得到图5-1，从图纸中可以看出导线分为两种颜色，系统默认上层板的布线为红线，底层线的布线为蓝色。

图5-1 窗口比较器PCB印制版图

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5.6 铺地

将设计工作区的板层标签上由KeepOutLayer转至TopLayer，再选择工具栏上的按钮，将会弹出一对话框，在对话框中的Connect to Net中选择GND,点击OK，鼠标将变成光标，用光标将边框再画一遍，则会得到如图6-2所示的PCB的顶层

图5-2 顶层PCB图

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将设计工作区的板层标签上由KeepOutLayer转至BottomLayer，再选择工具栏上的按钮，将会弹出一对话框，在对话框中的Connect to Net中选择GND,点击OK，鼠标将变成光标，用光标将边框再画一遍，则会得到如图6-3所示的PCB的顶层

图5-3 底层PCB图

武汉理工大学《PROTEL应用》课程设计说明书 设计总结

随着电子工业的飞速发展，电路设计越来越复杂，手工设计越来越难以适应形势发展的需要，Protel以其强大的功能、快捷实用的操作界面及良好的开放性，为设计者提供了现代电子设计手段，使设计者能快捷、准确地设计出满意的电路原理图和印刷电路板，不愧是从事电路设计的一个良好的工具。

通过这次Protel电路设计与制版实验课程设计，让我了解了制作与编辑元件电路原理图元器件库的方法—设计电路原理图的方法—对该电路原理图进行电气规则测试的方法—生成该电路原理图的网络表文件的方法—生成该电路原理图的元器件材料清单列表的方法—制作与修改PCB元件封装的方法—设计PCB图的方法及电路原理图仿真的方法。

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7课程设计心得体会

时间很紧，这一周又在忙碌的基调中过去了，经过这周的Protel课程设计，我从原先对Protel的一无所知到现在能够利用它进行一些基本电路的原理图设计和PCB的制作，并且实现电路的仿真，之间的巨大变化着实令人吃惊。但是这种进步来之不易，因为这期间我遇到了很多的困难，发现了很多的问题，正是在解决问题的期间我才慢慢地熟悉了Protel，才慢慢地学会了如何使用这种软件。

通过这次Protel电路设计与制版实验课程设计，让我了解了制作与编辑元件电路原理图元器件库的方法—设计电路原理图的方法—对该电路原理图进行电气规则测试的方法—生成该电路原理图的网络表文件的方法—生成该电路原理图的元器件材料清单列表的方法—制作与修改PCB元件封装的方法—设计PCB图的方法及电路原理图仿真的方法。

课程设计是我这学期最忙的日子，期间面临着繁重的考试，这段时间的任务对我来说实在是繁重，因为没有设计经验，更没有Protel的相关基础知识，我只能自己一个人慢慢地摸索，慢慢找到路子，遇到不懂的就大家一起讨论，正是在不断的摸索与探讨中我才在实践中学到了很多东西。

课设的这段日子真的是给我留下了很深的印象。我总结出，在每次课设中，遇到问题最好的办法就是请教别人，因为每个人掌握的情况都不一样，一个人不可能做到处处都懂，必须发挥群众的力量，复杂的事情才能够简单化。这一点我深有体会，在很多时候，我遇到的困难或许别人之前就遇到过，向他们请教远比自己在那边摸索来得简单，来得快。

虽然我现在已经初步学会了如何使用Protel的使用方法了，但是离真正掌握它还有一段的距离。课设的这段时间我确实受益匪浅，不仅是因为它发生在特别的实践，更重要的是我的专业知识又有了很大的进步，进步总是让人快乐的。

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参考文献

[1] 吴友宇主编.模拟电子技术基础.第一版.清华大学出版社，2009年5月 [2] 邱关源主编.电路.第五版.高等教育出版社，2006年5月

[3] 柴靖主编.中文版Word 2003实用教程.清华大学出版社，2008年6月

[4] 零点工作室主编.精通 Protel DXP 2004 电路设计.电子工业出版社，2006年8月 [5] 谈世哲主编.Protel DXP 2004电路设计基础与典型范例.电子工业出版社，2007年 [6] 刘刚等主编.Protel DXP 2004 SP2原理图与PCB设计.电子工业出版社，2007年6月 [7] 张阳天、韩异凡主编.Protel DXP电路设计.清华大学出版社，2005年6月

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附录1：

网络表

[ A1 DIP8 OPAMP

] [ A2 DIP8 OPAMP

] [ D1 DIODE0.4 IN4001

] [ D2 DIODE0.4 IN4001

] [ D3 DIODE0.4 IN4001

] [ D4

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DIODE0.4 IN4001

] [ R1 AXIAL0.3 1K

] [ R2 AXIAL0.3 1K

] [ RL AXIAL0.3 2K

](GND R2-1 RL-1)(NetA1_3 A1-3 D3-A)(NetA2_3 A2-3 D4-A)

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(NetD1_K A1-2 A2-1 D1-K D2-A)(NetD3_K D3-K D4-K RL-2)(VCC R1-2)(VH A1-1 D1-A R1-1)(VL A2-2 D2-K R2-2)24

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附录2：

元器件清单

第二篇：protel实验报告

东华 理 工 大 学

实习报告

课程： 电子线路CAD实习

机械与电子工程学院

院

自动化

专业 1130201 班

学 生 姓 名 谢志明 学号 201130020112 指 导 教 师 黄老师

日期： 20012 年 05 月 29 日

前言：

电子电路设计是现代信息技术的重要支柱科学，是从事设计各种元器件、电路设计和电子系统设计与制造的技术性强的科学，也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域。从事该行业的工程人员具有电子应用与电路设计的基础理论、基本知识和基本技能，具有电子技术、电子信息系统建模、电子电路设计、电子设计自动化工具软件与硬件描述语言应用、微电子技术与半导体制造工艺、集成电路设计和电子设计自动化等方面的综合能力和工程实践能力。

随着计算机的数的发展，计算机软件在电路设计中的应用越来越广泛。对于PCB的设计现在有很多软件，比如Protel 99se,Altium公司的2004版本，本周我主要学习了Protel 99se。

一、实验目的

1.熟练掌握对Protel 99se的使用。

2.能在Protel 99se中绘制电路原理图和PCB图。3.结合自动布线，懂得用手工布线的好处与必要性。

二、实验内容

利用Protel 99se绘制电路原理图，并生产相应的PCB板，观察起3D效果图。

三、实验步骤 1.创建设计项目

首先打开Protel 99 se软件开始运行，在菜单栏的File中选择New，再选择Schematic Document，将该项目另存为自己容易找到的文件夹里，并命名，这样可以避免以后文件的丢失。2.原理图设计

设计项目创建好以后，还是回到菜单栏的File，选择New，在选择Schematiclimia里面进行原理图的设计，过程如下：首先调出Libraries，在这里面查找原理图所需要的原件，常用分立元件在Miscellaneous Devices.IntLib元件库中，一般连接器在Miscellaneous Connectors.IntLib元件库中，而其他的封装元件可以用Search在Libraries里搜索，找到后将其库文件添加到Libraries中，其中下划线处很重要，不重视的话就不能生成PCB文件，特再次说明。其次，当所有元件都放置到Schematic上的时候，下面就开始按照电路原理图的要求对其连线。原理图的设计要讲究简洁、美观。设计完后保存。3.PCB设计

新建一个PCB设计文档，保存和命名与原理图设计的相同，在打开原理图的界面下，执行“Design/Update PCB 多路数据采集器.PcbDoc”，在弹出的窗口中选择Execute Changes 按钮，工作去自动切换到 “多路数据采集器.pcbdoc”的工作环境。此时可以对于案件进行合理布局，也可自动布局，但为了美观和符合自己的设计思路，我选择了自动布局。自动的话执行Auto Route/all，在弹出的窗口中先选择Routing Rules，然后Close，在选择Route all,此时进入自动布线，完成后可视布线的规则好坏进行修改，保存文件。

四、实验电路原理图

五、实验电路PCB版

六、材料清单

六、实习心得

通过四周的学习，我对电子电路设计方面有了一定的了解，特别是对Protel 99 se这款软件有了一定的认识和应用，可以通过这个软件进行原理图绘制和PCB的生成与布线，同时，通过这个软件的学习也让我学会了触类旁通的道理。但是要想在这方面有所造诣仅靠这点知识是不够的，还要不断学习，在学习中摸索和实践，当然，有这些成绩和老师的知道是分不开的，在以后的学习中还得与老师探讨和交流。

第三篇：protel实验报告

实验

一、制作元件及创建元件库

一、实验目的

1、掌握原理图库文件的创建与保存方法。

2、熟练掌握原理图库元件设计步骤。

3、掌握利用已有相似元件进行修改，成为符合自己需要元件的设计方法。

二、实验内容

1、按要求创建原理图库文件，进行环境设置。

2、在库中创建规定元件并命名。

三、实训步骤

1、在D盘下建立文件夹，名称为自己姓名的汉语拼音。

2、新建项目，名称为：自己姓名的汉语拼音.PRJPCB。

3、在该项目中新建库文件，命名为自己姓名的汉语拼音.Schlib。

5、在自己姓名的汉语拼音.Schlib库文件中建立图1所示的所有元件。

在此处将图中所有的元器件截图，打印后粘贴。不准抄袭别人的元器件，一旦发现雷同，一律按0分进行处理。

二、制作元器件封装

一、实验目的：

掌握创建PCB元件封装的方法，并自己建立一个PCB封装库。

二、实验内容

1、按要求创建元器件封装，进行环境设置。

2、在库中创建规定元件并命名。

三、实验步骤

1、创建PCB元件封装库

执行菜单file->new->PCB library，新建一个元件封装库文件，在项目管理器中自动出现文件名为PCBLib1.PCBLib的元件库文件。

2、修改新建的元件封装库文件名

用鼠标右键单击新建的PCBLib1.PCBLib文件，在弹出听对话框中选择save as，输入存放的位置和文件名后，关闭对话框。注：命名为自己姓名的汉语拼音1.PCBLib。

3、手工创建新的元件封装

手工创建元件封装就是利用系统提供的各种工具，按照实际的尺寸绘制出元件封装。

在此处将图中所有的元器件封装截图，打印后粘贴。不准抄袭别人的元器件封装图，一旦发现雷同，一律按0分进行处理。

三、绘制简单原理图

一、实验目的

掌握电路原理图的设计步骤。

掌握Portel 99 SE电路原理图设计工具，图纸设置。掌握设置网格、电气节点和光标方法。掌握装载元器件库，放置、编辑和调整元器件。

二、实验内容

按照要求绘制电路原理图。

三、实验步骤

1、创建PCB元件封装库

执行菜单file->new->PCB library，新建一个元件封装库文件，在项目管理器中自动出现文件名为PCBLib1.PCBLib的元件库文件。

2、修改新建的元件封装库文件名

用鼠标右键单击新建的PCBLib1.PCBLib文件，在弹出听对话框中选择save as，输入存放的位置和文件名后，关闭对话框。注：命名为自己姓名的汉语拼音1.PCBLib。

3、装入元件库

打开原理图管理浏览（编辑）器，在工作窗口为原理图编辑器窗口的状态下，单击设计管理器顶部的Browse Sch标签即可打开原理图管理浏览器窗口。装入原理图所需的元件库。单击选择所需的库文件，然后单击ADD按钮。

3、放置元件

在元件库中选定所需元件，然后 放置元件到工作平面上。在此处将图中所绘成的原理图导出为PDF，打印后粘贴。不准抄袭，一旦发现雷同，一律按0分进行处理。

四、完整的原理图绘制及输出

一、实验目的

掌握电路原理图的设计步骤。

掌握Portel 99 SE电路原理图设计工具，图纸设置。掌握设置网格、电气节点和光标方法。掌握装载元器件库，放置、编辑和调整元器件。

二、实验内容

应用实验一中设计的元器件库，绘制实验一中给出的完整的原理图。

三、实验步骤

打开原理图管理浏览（编辑）器，在工作窗口为原理图编辑器窗口的状态下，单击设计管理器顶部的Browse Sch标签即可打开原理图管理浏览器窗口。装入实验一中所绘制的元器件库。单击选择所需的库文件，然后单击ADD按钮。

按照要求绘图。

在此处将图中所绘成的原理图导出为PDF，打印后粘贴。不准抄袭，一旦发现雷同，一律按0分进行处理。

五、简单单面板的设计

一、实验目的

1、掌握由已有原理图导入PCB设计的工作流程、步骤和方法。

2、掌握PCB设计的参数设置和环境编辑。

3、熟练自动布线与手工调整方法，进行补泪滴和敷铜等，形成正确的印刷电路。

二、实验内容

1、按要求创建PCB文件，进行参数和环境设置。

2、定义印刷板的大小（物理边界）。

3、打开相应封装库。

4、按要求进行设计规则设置。

5、按信号流向调整空间位置，进行布局

6、自动布线和手工调整，进行设计规则检查。

7、按指定网络进行补泪滴焊盘和敷铜，并填加相应文字。

三、实验步骤

打开实验三中绘制的原理图，生成PCB图，先进行自动布线，然后进行手工调整，生成完整的PCB图。

在此处分别将生成的PCB图、自动布线后的PCB图和最终生成的PCB图打印后粘贴。不准抄袭，一旦发现雷同，一律按0分进行处理。

实验

六、单片机开发板的设计

一、实验目的

对以前所学知识进行综合应用。

二、实验内容

根据实验四中提供的电路图和以前课程中绘制的元器件库封装库制作PCB板。

三、实验步骤

打开实验四中绘制的原理图，生成PCB图，先进行自动布线，然后进行手工调整，生成完整的PCB图。

在此处分别将生成的PCB图、自动布线后的PCB图和最终生成的PCB图打印后粘贴。不准抄袭，一旦发现雷同，一律按0分进行处理。

第四篇：protel总结

原理图常用库文件： Miscellaneous Devices.ddb Dallas Microprocessor.ddb Intel Databooks.ddb Protel DOS Schematic Libraries.ddb PCB元件常用库： Advpcb.ddb General IC.ddb Miscellaneous.ddb

1、设置图纸样本文件－设置图幅步骤

执行菜单命令Design/Option（或鼠标右键Document Options)

2、在原理图绘制完成以后，必须对原理图进行一些必要的处理，才能最终制作出印制电路板（PCB），这些处理包括以下两项： 1电气规则检查（ERC –Electrical Rules Check）○2检查元件是否封装

○

3、元件的封装指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。

一般分为：

1针脚式零件封装：要将零件焊点插入焊点导通孔，然后再焊接。故焊点属性○Layer 设置为Multi Layer 2STM（表面粘着式）零件封装。STM只限于表面层板，其焊点属性Layer 设○置为单一表面（Top Layer 或Bottom Layer）

4、检查元件封装

我们可以通过生成一个报告文件来查看是否原理图上的每一个元件都已经封装了。这个报告文件就是生成器件清单（BOM）产生的。即执行Repots—Bill Of Material命令

电阻类及无极性双端元件

AXIAL0.3-AXIAL1.0

无极性电容

RAD0.1-RAD0.4

有极性电容

RB.2/.4-RB.5/1.0

二极管

DIODE0.4及 DIODE0.7

石英晶体振荡器

XTAL1

晶体管、FET、UJT

TO-xxx(TO-3,TO-5)

可变电阻(POT1、POT2)

VR1-VR5

5、网络表（NetList）是电路原理图与设计印刷电路板之间联系的纽带，是设计印刷电路板的灵魂，简单地说，网络表就是组成一个电路的所有元件和连线的描述集合。一般来说，网络表都是简单的ASCII文本文件。在典型的网络表文件中包含有元件的描述信息，例如元件标号和它的封装类型，以及构成网络定义的元件的引脚和引脚之间的连接关系的描述等。

如要生成网络表，可选Design—Create Netlist…命令

6、sch元件库

Miscellaneous Devices.ddb(电阻、电容、复位键、晶振)Dallas Microprocessor.ddb单片机

Intel Databools.ddb（EPROM 27C256）

Protel DOS Schematic Libraries.ddb（地址锁存器74LS373）

7、pcb库 Generallc.Lib Miscellaneous.Lib Pcb.footprints.Lib

8、pcb的设计

编辑好原理图，经过电气规则检查和生成网络表就可以进行pcb的设计了 1创建pcb文件

新建pcb document ○2设置电路板层面

Design设计-------layer stack manager层堆栈管理器

9、Pcb电气安全距离设置

Design设计------rules选项设置安全距离和线宽clearance constraint设置电气安全距离 width constraint 设置线宽

10、pcb背景网络尺寸设置 Design----option选项

11、keepoutlayer禁止布线层来画电路板外框的设置—place line----design net加载网络表(如有错误就必须返回原理图修改重新生成网络表并加载)

12、pcb布局原则 1.元件排列规则 ○1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上，只有在顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。

2).在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。

3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它们的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路。

4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。5).位于板边缘的元件，离板边缘至少有2个板厚的距离 6).元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。2.按照信号走向布局原则 ○1).通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行布局。

2).元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。3.防止电磁干扰 ○1).对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。2).尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。3).对于会产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件磁场方向应相互垂直，减少彼此之间的耦合。4).对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应有良好的接地。

5).在高频工作的电路，要考虑元件之间的分布参数的影响。4.抑制热干扰 ○1).对于发热元件，应优先安排在利于散热的位置，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元件的影响。

2).一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件，要布置在容易散热的地方，并与其它元件隔开一定距离。

3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其它发热功当量元件影响，引起误动作。

12、autoroute自动布线----all 手动布线选择toplayer层进行布线

13、公/英制转化

View----toggle units

1mil（英毫米）=0.0254mm 距离的测量

Report----measures distance

14、pcb图完成后进行网络检查，检查有无电源短接的错误等 PROTEL99SE快截键 end——刷新屏幕

del——删除点取的元件（1个）

ctrl+del——删除选取的元件（2个或2个以上）x+a——取消所有被选取图件的选取状态 x——将浮动图件左右翻转 y——将浮动图件上下翻转

space——将浮动图件旋转90度

crtl+ins——将选取图件复制到编辑区里

shift+ins——将剪贴板里的图件贴到编辑区里 shift+del——将选取图件剪切放入剪贴板里 alt+backspace——恢复前一次的操作 ctrl+backspace——取消前一次的恢复 crtl+g——跳转到指定的位置 crtl+f——寻找指定的文字

spacebar——绘制导线，直线或总线时，改变走线模式 v+d——缩放视图，以显示整张电路图 v+f——缩放视图，以显示所有电路部件 home——以光标位置为中心，刷新屏幕 左箭头——光标左移1个电气栅格

shift+左箭头——光标左移10个电气栅格 ctrl+1——以零件原来的尺寸的大小显示图纸 ctrl+2——以零件原来的尺寸的200%显示图纸 ctrl+4——以零件原来的尺寸的400%显示图纸 ctrl+5——以零件原来的尺寸的50%显示图纸

ctrl+b——将选定对象以下边缘为基准，底部对齐 ctrl+t——将选定对象以上边缘为基准，顶部对齐 ctrl+l——将选定对象以左边缘为基准，靠左对齐 ctrl+r——将选定对象以右边缘为基准，靠右对齐

ctrl+h——将选定对象以左右边缘的中心线为基准，水平居中排列 ctrl+v——将选定对象以上下边缘的中心线为基准，垂直居中排列 ctrl+shift+h——将选定对象在左右边缘之间，水平均布 ctrl+shift+v——将选定对象在上下边缘之间，垂直均布 shift+单左鼠——选定单个对象

crtl+单左鼠，再释放crtl——拖动单个对象 shift+ctrl+左鼠——移动单个对象

按ctrl后移动或拖动——移动对象时，不受电器格点限制 按alt后移动或拖动——移动对象时，保持垂直方向

按shift+alt后移动或拖动——移动对象时，保持水平方向

第五篇：protel课程设计

目录

目录............................................................1

一、课程设计的目的..............................................2

二、Protel 99SE简介............................................2

三、简易收音机电路图与原理......................................2

四、原理图（SCH）设计系统.......................................3

（一）原理图的设计步骤......................................3

（二）绘制电路原理图........................................4

（三）绘制电路图如下........................................5

五、原理图元件库编辑............................................5

六、印制电路板（PCB）设计系统...................................5

（一）印制电路板（PCB）的布线流程...........................5

（二）电路板信息报表生成....................................6

（三）绘制的PCB图形........................................7

七、印制电路板元件库编辑........................................8

八、原件封装属性................................................8

九、课程设计总结................................................8

十、参考文献....................................................8

一、课程设计的目的

通过本课程的实习，使学生掌握设计电路原理图、制作电路原理图元器件库、电气法则测试、管理设计文件、制作各种符合国家标准的印制电路板、制作印制板封装库的方法和实际应用技巧。主要包括以下内容：

·原理图（SCH）设计系统。·原理图元件库编辑。

·印制电路板（PCB）设计系统。·印制电路板元件库编辑。

二、Protel 99SE简介

Protel 99SE是ProklTechnology公司基于Windows环境下开发的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，是大中专院校电学专业必学课程，同时也是业界人士首选的电路板设计工具。Protel 99SE 由两大部分组成：电路原理图设计（Advanced Schematic）和多层印刷电路板设计（Advanced PCB）。其中Advanced Schematic由两部分组成：电路图编辑器（Schematic）和元件库编辑器（Schematic Library）。

三、简易收音机电路图与原理

收音机原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号滤掉，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的选台按钮。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电 路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。

上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机，但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。即使已经增加高频放大器，检波输出的功率通常也只有几毫瓦，用耳机听还可以，但要用扬声器就嫌太小，因此在检波输出后增加音频放大器来推动 扬声器。

高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每一级电路都有一个谐振回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的收音机几乎都采用超外差式电路。

超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频(465KHz)，再利用中频放大器放大，满足检波的要求，然后才进行检波。在超

外差接收机中，为了产生变频作用，还要有一个外加的正弦信号，这个信号通常叫外差信号，产生外差信号的电路，习惯叫本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频，因此在混频器之前的选择电路，和本振采用统一调谐线，如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐，使之差保持固定的中频数值。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号

四、原理图（SCH）设计系统

（一）原理图的设计步骤

1.启动原理图设计服务器

进入Protel99 SE,创建一个数据库，执行菜单File/New命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理设计文档。双击文档图标，进入原理设计服务器界面。

2.设置原理图设计环境

执行菜单Design/Option和Tool/Preferences，设置图纸大小，捕捉栅格，电器栅格等。

3.创建自己的元件库

先进入Protel 99 SE的原理图编辑器，新建一个元件，绘制SCH元件以及放入元件的管脚，给新建的元件改名，绘制制元件的外形以及放入说明文字并保存好，画原理图的时候,就可以调用这些元件了。

4.装入所需的元件库

在设计管理器中选择Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel99 SE子目录，在该目录中选择LibrarySCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，单击ADD按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。

5.放置元件

根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件。我们要找到电容，电阻，正弦信号发生器，运算放大器，直流电源等元器件。然后用元件管理

器的Place按钮将原件放置在工作平面上，再根据与按键之间的走线把元件调整好。

6.原理图布线

利用Protel99 SE所提供的各种工具，指令进行布线，将工作平面上的器件用具有点其意义的导线，符号连接起来，构成一个完整的电路原理图。

7.编辑和调整

利用Protel99 SE所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改，以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号，封装进行定义和设定等。

8.检查原理图

使用Protel99 SE的电器规则，及执行菜单命令Tool/ERC对画好的电路原理图进行电气规则检查，若有错误，根据错误情况进行改正。

9.生成网络表

网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁，执行菜单命令Design/Create Netlist 可以生成具有元件名，元件封装，参数及元件之间连接关系的网络表。

（二）绘制电路原理图

    文件管理；

生成网络表文件； 层次原理图的设计。

基本要求：掌握原理图的设计步骤，会绘制电路原理图，利用原理图生产网络表，以达到检查原理图的正确性的目的；熟悉文件管理的方法和层次原理图的设计方法。

（三）绘制电路图如下

五、原理图元件库编辑

    原理图元件库编辑器；

原理图元件库绘图工具和命令； 制作自己的元件库。

基本要求：熟悉原理图元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制自己的元件库。

六、印制电路板（PCB）设计系统

（一）印制电路板（PCB）的布线流程

1.启动印刷电路板设计服务器 执行菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器（PCB Document）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档图标，进入设计服务器界面。2.规划电路板

根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取Keep Out Layer复选框，执行菜单命令Place/Track,绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options，在“ Signal Lager”中选择Bottom Lager,把电路板定义为单面板。3.设置参数

（1）参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮，根据设计要求，在规则类(Rules Classes)中设置参数。

（2）选择Routing Layer,对布线工作层进行设置：左键单击Properties,在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”，设置Bottom Layer为“Any”。4.装入元件封装库

执行菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加、删除元件库“对话框中所选取所有元件所对应的元件封装库。5.装入网络表

执行菜单Design/Load Nets命令，然后在弹出的窗口中单击Browse按钮，再在弹出的窗口中选择地电路原理图生成的网络表文件（扩展名为Net），如果没有错误，单击Execute。若出现错误提示，必须更改错误。

6.Protel99 SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步，为了式布局更加合理，最好采用手工布局的方式。7.自动布线

Protel99 SE采用世界最先静的无网络，基于形式的对角线自动布线技术。执行菜单命令Auto Routing/All，并在弹出的窗口中单击Route all按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎为100%。

8.手工数调整自动布线结束后，可能存在一些令人不满意的地方，手工调整，把电路板设计得尽善尽美。

（二）电路板信息报表生成

基本要求：熟悉PCB布线的流程，熟练设置电路板的工作层面和参数，根据实际情况，规范的对元件进行布局。掌握自动布线和手动布线的方法，并会对布线后生成的信息报表进行检查，以达到修改完善PCB的目的。

（三）绘制的PCB图形

如下：

3D视图为：

七、印制电路板元件库编辑

    PCB元件库编辑器；

PCB元件库绘图工具和命令； 制作自己的PCB元件库

基本要求：熟悉印制电路元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制作自己的元件库。

八、原件封装属性

    电阻——AXIAL0.3 电容——RADI0.4 放大器——SIPP3 三极管——TO-

3、TO-92A

九、课程设计总结

通过对protel的学习，比较全面地了解和掌握了绘制、编辑电路原理图和印制电路图的方法和技巧，并能处理一些常见问题。在对protel软件的学习中，我有不少心得体会。在课程的学习中，也遇见了许多问题，如：元件的筛选与寻找，还有就是，元件的图形表示。通过寻找解决问题的过程，我对Protel这款软件有了更加深刻的了解。

通过这次课程设计的练习，我对电路知识有了进一步的了解，让我增加了软件学习的兴趣，开阔了视野。

十、参考文献

1.赵月飞 郭会平胡仁喜等编著《Protel99 SE基础与实例教程》 机械工业出版社 2010版

2.老虎工作室 编著《Protel99入门与提高（修订版）》 人民邮电出版社

2008版