《电气CAD》实验指导书

第一篇：《电气CAD》实验指导书

电气CAD（A）

实验指导书

指导教师：杨波

目录

实验一 AutoCAD基本操作......................................................................................1 实验二 常用电气元件的绘制..................................................................................1 实验三 三相异步电动机控制电气设计..................................................................6 实验四 变电工程设计............................................................................................11 实验五

Protel 99SE软件基本操作......................................................................16 实验六 滤波器仿真设计........................................................................................17 实验七 串行通信电路交互式布线，封装模型设计及报表生成........................22

实验一 AutoCAD基本操作

一、实验目的

了解AutoCAD软件环境，掌握线、圆、文字标注、尺寸标注、设置绘图环境、图形输出等基本操作。

二、实验要求

要求设计简单的图形，在软件环境中输入，并实现输出。

三、实验设备

装有AutoCAD2006软件的计算机一台。

实验二 常用电气元件的绘制

一、实验目的

了解电气制图规范，学习常用电气元件的绘制，包括导线、连接器件、无源器件、半导体管和电子管、开关、控制和保护装置、常用测量仪表、灯和信号器件等。

二、实验要求

在熟练掌握常用电气元件绘制的基础上，绘制一个带多个开关的并联照明电路。

三、实验设备

装有AutoCAD2006软件的计算机一台。

四、实验步骤

Tips：命令行键入U，取消上次操作

回车表示结束本次操作

打开“对象捕捉”和“对象追踪”，方便画图。

并联照明电路图为：

1、打开AutoCAD2006（用模板acadiso.dwt）。

2、绘制手动单极开关

（1）单击“绘图”工具栏“直线”按钮，绘制最下端三段连接竖直线，分别长20。

命令: _line 指定第一点: 100,100（输入第一点绝对坐标）

指定下一点或 [放弃(U)]: @20,0（输入第二点相对坐标，@20,0表示x轴上右移20，y轴上不变）指定下一点或 [放弃(U)]: @20,0 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: @20,0 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]:（直接回车，表示结束绘制直线）Tips：窗口上端标准工具栏上有窗口缩放按钮，可放大所选图形。

（2）单击“绘图”工具栏“直线”按钮，过中间直线段中点画竖直线，长度为30，线型为虚线。

a）绘制中间直线段

单击“绘图”工具栏“直线”按钮

按shift+右键，出现如图下拉菜单

选择下拉菜单中的“中点”，这时把鼠标靠近绘制好的直线段，中点自动就定位出来了，鼠标点击直线段中点，按命令行提示操作：

命令: _line 指定第一点: _mid 于（第一点为直线段中点）

指定下一点或 [放弃(U)]: @0,30（@0,30表示第二个点x轴上不变，y轴上上移30）指定下一点或 [放弃(U)]:（直接回车，表示结束绘制直线）

按ESC键取消选择 b）切换成虚线

格式->线型，出现线型管理器对话框。

单击“加载”按钮，弹出“加载或重载线型”对话框，选择“ISO dash__ __ __ __ __”单击“确定”按钮。

（3）单击“绘图”工具栏“直线”按钮，绘制最上边竖直直线段，长度为10，线型切换为实线。a）切换到实线

格式->线型，出现线型管理器对话框。选择“Continuous” b）绘制直线

Tips：可推算出最上边竖直直线段端点坐标，以便画图 效果如图

（4）旋转中间直线段

单击“修改”工具栏“旋转”按钮，按命令行提示操作。

命令: ROTATE

UCS 当前的正角方向: ANGDIR=逆时针

ANGBASE=0 选择对象: 找到 1 个（选中中间的直线段）选择对象:（回车表示选择完毕）

指定基点:（指定中间直线段左端点为旋转基点）

指定旋转角度，或 [复制(C)/参照(R)] <0>: 30（只旋转30°，只旋转，不复制）效果如图：

（5）修剪

“修剪”按钮的功能是以选中直线或者圆弧为边界，裁减掉与之相交图形超过边界的部分。单击“修改”工作栏中的“修剪”按钮。命令: _trim 当前设置:投影=UCS，边=无 选择剪切边...选择对象或 <全部选择>: 找到 1 个（选中旋转后的边为修剪参考曲线）选择对象:（回车，选择完毕）

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或

[栏选(F)/窗交(C)/投影(P)/边(E)/删除(R)/放弃(U)]:（单击虚线段在参考曲线的右边部分，该部分被修剪，回车完成修剪操作。）

修剪完成后的单极手动开关如图：

3、绘制灯泡（1）绘制圆

单击“绘图”工具栏“圆”按钮，从单极开关右端点出发，用鼠标左键在合适位置拾取一点作为圆心，画半径为15的圆。

命令: _circle 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:

指定圆的半径或 [直径(D)]: 15（2）绘制多边形

单击“绘图”工具栏“多边形”按钮

命令: _polygon 输入边的数目 <4>:（直接回车，表示绘制边数为4边）指定正多边形的中心点或 [边(E)]:（捕捉圆心为中心点）输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)] : I（内接于圆）指定圆的半径: 15

（3）绘制对角线和删除正方形

4、单个照明电路连线

5、并联照明电路（1）复制，下移50 单击“修改”工具栏“复制”按钮，下移50 命令: _copy 选择对象: 指定对角点: 找到 11 个 选择对象:（直接回车，表示结束选择）

指定基点或 [位移(D)] <位移>:（把单个照明电路作为基点）指定第二个点或 <使用第一个点作为位移>: 50

连线，最后电路如图所示：

五、实验报告

1、第二部分实验过程记录，记录实验过程中发现的问题

2、第三部分结果和讨论，写自己的小结和体会

实验三 三相异步电动机控制电气设计

一、实验目的

掌握机械电气设计规范，掌握电动机控制电气设计，掌握电气图的布局。

二、实验要求

设计、绘制并输出三相异步电动机供电系统图。学生通过该实验可了解机械电气设计的一般步骤和方法。

三、实验设备

装有AutoCAD2006软件的计算机一台。

四、实验步骤

1、绘制三相交流电动机。（1）绘制一个整圆。

“绘图”工具栏中的”圆”按钮

命令: _circle 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]: 100,100 指定圆的半径或 [直径(D)]: 20（2）“绘图”工具栏中的”文字”按钮，在合适位置输入文字“M3”其中文字字体选为”仿宋_GB2312”, 大小为10号字，居中对齐。

（3）绘制交流符号

“绘图”工具栏中的“样条曲线”按钮 命令: SPLINE 指定第一个点或 [对象(O)]: 90,90 指定下一点: 95,95 指定下一点或 [闭合(C)/拟合公差(F)] <起点切向>: 100,90 指定下一点或 [闭合(C)/拟合公差(F)] <起点切向>: 105,85 指定下一点或 [闭合(C)/拟合公差(F)] <起点切向>: 110,90 指定下一点或 [闭合(C)/拟合公差(F)] <起点切向>:（直接回车，表示拟合点已经输入完）指定起点切向:（鼠标选择起点切线方向）

指定端点切向:（鼠标选择终点切线方向）

2、绘制断流器符号

（1）绘制一个矩形（长50宽20）命令: _rectang 指定第一个角点或 [倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 75,200（矩形左上端点）指定另一个角点或 [面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: 125,180（矩形右下端点）（2）绘制

命令: _line 指定第一点: _mid 于（从矩形上边沿中点开始画线）指定下一点或 [放弃(U)]: @0,-5

指定下一点或 [放弃(U)]: @-10,0 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: @0,-10 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: @10,0 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: @0,-5 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]:

3、绘制多级开关

（1）绘制中间三段连接竖直线，分别长20 命令: _line 指定第一点:（选择从矩形上边沿中点开始画线）指定下一点或 [放弃(U)]: @0,20 指定下一点或 [放弃(U)]: @0,20 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: @0,20（2）旋转竖直线的中间直线段 命令: _rotate UCS 当前的正角方向: ANGDIR=逆时针

ANGBASE=0（直接回车，表示选择默认的逆时针方向）

选择对象: 找到 1 个（选择中间直线段）选择对象:（直接回车，表示结束选择）

指定基点:（以中间直线段下端点作为旋转基点）

指定旋转角度，或 [复制(C)/参照(R)] <0>: 30（旋转30度）（3）复制平移

复制中间的开关，平移到左边15处和右边15处。（4）画虚线段（shift+右键找中点）

4、连线

把断路器和交流发动机连起来（对象追踪和对象捕捉打开，便于定位）。

5、绘制机壳接地

调用“直线”绘图命令，绘制机壳接地线。

（1）调用“直线”绘图命令，绘制折线段，如图a所示。

命令: _line 指定第一点:（以圆最左边切点为第一点或象限点）

指定下一点或 [放弃(U)]: @-10,0（横线长10）

指定下一点或 [放弃(U)]: @0,-15（竖线长15）

指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: @5,0（横线长5）

（2）以竖直直线为对称轴生成另一半地平线符号，如图b所示。（3）调用“直线”绘图命令，绘制斜线段, 如图c所示 命令: _line 指定第一点:（地平线右端点为第一点）

指定下一点或 [放弃(U)]: @5<-135（与x轴正方向成-135度角，长5的斜线段）指定下一点或 [放弃(U)]:（直接回车，结束直线命令）（4）在偏移距离为5处绘制另两条斜线，如图d所示。

图a

图b

图c

图d

6、绘制输入端子

（1）调用“圆”绘图命令，在多级开关端点处绘制一个半径为2的圆，作为电源的引入端子。（2）调用“复制”修改命令，复制移动生成另外两个端子。选择上一步骤绘制的圆的圆心为复制基点，另外两根三相导线的端点为放置点。

7、新建图层。

（1）打开图层特性管理器，新建图层。

（2）新建图层取名“文字说明”，颜色为”160”

（3）切换图层到新建的“文字说明”图层上，添加文字说明，为各器件和导线添加上标示符号，便于对图纸进行阅读和校核。字体选择”仿宋_GB2312”, 大小为10号字，居中对齐。

（改字体，字号时一定要选中你所写的文字改动才有效）

三相异步电动机供电系统图

五、实验报告

1、第二部分实验过程记录，记录实验过程中发现的问题

2、第三部分结果和讨论，写自己的小结和体会

实验四 变电工程设计

一、实验目的

掌握在所选软件环境中进行电力工程电气设计，掌握电力工程图的设计方法。

二、实验要求

根据变电工程的要求，先设计绘制简单的能表明变电所的工作的大致原理的系统图，在系统图的基础上，进一步设计电器主接线图，在所选软件环境中布局、绘制该电气图，并实现打印输出。

三、实验设备

装有AutoCAD2006软件的计算机一台。

四、实验步骤

1、绘制开关（1）绘制竖线（2）绘制斜线

从下端点上方20处开始绘制斜线，长度为20，角度为120（@20<120）（3）绘制水平线

绘制斜线到竖直线的垂足

图7-1（4）移动水平线

调用“移动”命令移动水平线

命令: _move 选择对象: 找到 1 个（选择水平线）选择对象:（直接回车，表示结束选择）

指定基点或 [位移(D)] <位移>: D（位移方式）

指定位移 <0.0000, 0.0000, 0.0000>: 5,0（右移5个单位）

图7-2（5）调用“修剪”命令进行修剪

以水平线和斜线作为剪切边，如图7-3，最后结果如图7-4，此即为开关：

图7-3

图7-4（6）保存为图块

2、以开关为基础，绘制负荷开关（1）偏移斜线 调用“偏移”命令

以开关为基础，绘制负荷开关 命令: _offset 当前设置: 删除源=否

图层=源

OFFSETGAPTYPE=0 指定偏移距离或 [通过(T)/删除(E)/图层(L)] <3.2650>: 2（定距法偏移，偏移距离为2）选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:（选择斜线为偏移对象）

指定要偏移的那一侧上的点，或 [退出(E)/多个(M)/放弃(U)] <退出>:（任取斜线左侧一点）选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:（再次选择斜线为偏移对象）

指定要偏移的那一侧上的点，或 [退出(E)/多个(M)/放弃(U)] <退出>:（任取斜线右侧一点）选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:（直接回车表示结束偏移）最后效果如图7-5：（2）绘制垂线 最后效果如图7-6（3）利用修剪命令进行修剪，得到跌落式熔断器符号，如图7-7。

图7-5

图7-6

图7-7（4）保存为图块

3、绘制主变

（1）在一条直线上绘制两个半径为10的圆，如图7-8所示（2）复制镜像图形，得到主变，即图7-9

图7-8

图7-9

(3)

保存为图块

4、绘制站用变压器

（1）绘制圆

圆心为（100，100），半径为10 命令: _copy 选择对象: 找到 1 个

选择对象:（直接回车，表示结束选择

指定基点或 [位移(D)] <位移>: 100,82（以100，82为基点）指定第二个点或 <使用第一个点作为位移>: 18 指定第二个点或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:

图7-10（2）绘制直线

以上边一个圆的圆心为出发点，交于下边一个圆的垂足

图7-11（3）阵列直线

以直线为阵列对象，绘制出Y图形来

图7-12

图7-13（4）复制Y图形

基点为上边一个圆的圆心，第二个点为下边一个圆的圆心

图7-14 站用变压器

(5)

保存为图块

5、电压互感器

（1）以站用变压器为基础，绘制一个过圆右交点，半径为10的圆

命令: _circle 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]: 2p（两点确定一个圆）指定圆直径的第一个端点:（为圆的右交点）

指定圆直径的第二个端点: @20,0（第二个点离圆的右交点水平距离为20）

图7-15（3）绘制三角形

调用“多线段命令“

图7-16（4）绘制直线

图7-17（5）修剪

图7-18（6）删除直线，得到电压互感器

图7-19(7)

保存为图块

6、电气主接线图

根据前面步骤做出的图块，绘制电气主接线图如图：

图7-20 电气主接线图

图7-21 文字注释1

图7-22 文字注释2

五、实验报告

1、第二部分实验过程记录，记录实验过程中发现的问题

2、第三部分结果和讨论，写自己的小结和体会

实验五 Protel 99SE软件基本操作

一、实验目的

了解Protel 99 SE软件环境，掌握电子电路原理图绘制的基本步骤和各工具栏的应用等基本操作。

二、实验要求

要求设计简单的电路图，并在软件环境中绘制。

三、实验设备

装有Protel 99 SE软件的计算机一台。

实验六 滤波器仿真设计

在电路设计完成后，设计者总需要对设计的电路的性能来进行预计，判断和校验。过去常用的方法是数学和物理的方法，或是在面包板上模拟插线，这些方法都具有局限性。

Protel99 SE可以对模拟和数字信号混合电路仿真。其仿真引擎使用的是SPICE /XSPICE。它可以让我们精确地仿真由各种器件，比如TTL、CMOS、BJT等构成的电路。设计仿真原理图的步骤和一般原理图的步骤非常相似，不过所使用的元件库必须是仿真用数据库中的。其路径为LibraryschSIM.ddb。

Protel中支持的电路分析类型有：静态工作点分析，交流小信号分析，瞬态分析，傅立叶分析，噪声分析，直流分析，参数扫描分析，温度扫描分析和蒙特卡罗分析。

在仿真用数据库SIM.ddb加载后，包含在SIM.ddb中的28个后缀名为*.lib的原理图库将列出在Browse属性页内。

在Protel 99SE为使仿真可靠运行，必须遵守以下规则：

1、所有元器件和部件须使用适当的仿真器件模型，即所有的元器件必须在sim.ddb中的取用。

2、设计者必须放置和连接可靠的信号源，以便仿真过程中驱动整个电路。

3、设计者在需要绘制仿真数据的节点处必须添加网络标号。

4、如果必要的话，设计者必须定义电路的仿真初始条件。

滤波器是一种能够使有用信号通过而同时抑制无用信号的电子装置。工程上常用作信号处理、数据传送和抑制干扰等。由集成运放和R、C元件组成的有源滤波电路，具有不用电感元件、体积小、重量轻等优点。

本实验以二阶有源带通滤波器电路为例，来熟悉Protel 99SE的电路仿真。

一、实验目的

掌握Protel 99 SE软件环境中进行简单原理图仿真的方法，能在该软件环境中进行电路仿真，通过仿真来验证电路设计的正确性。

二、实验要求

要求在软件环境中输入一个二阶有源带通滤波器电路设计，进行电路仿真，作静态工作点，交流小信号，瞬态和傅立叶仿真分析。

三、实验设备

装有Protel 99 SE软件的计算机一台。

四、实验步骤

1、新建数据库文件simulate.ddb。

2、新建原理图文件filter.sch

3、绘制仿真原理图

（1）加载仿真元件库Sim.ddb 界面左边Browse属性页，Add/Remove 按钮，在弹出的对话框中选择Sim.ddb, 按Add 按钮添加到当前库列表中，按OK键结束加载

（2）放置仿真元器件

电容CAP，电阻RES在Simulation Symbols.lib库中，UA741在OpAmp.lib库中。在Part type中输入各元器件的值。

TIPS：

 SPACE键旋转。

 未放元件前TAB键改属性，放置后双击元件改属性

 放置PowerPort，把Net改为GND，Style改为Power Ground，即为接地符号。 X，A取消selection（3）连线

连线时注意两边都要出现电气热点才算连接成功。

连线时一定要用Wire（导线）连接，不能用Line（直线）。（4）放置网络标号

放置网络标号IN，GND，OUT

5、放置激励源

在进行仿真之前，需要在电路图上放置合适的激励源。在Simulation Symbols.lib中包含了许多仿真激励源，其中较常用的部分电压型激励源还专门组成一个仿真源工具栏：Simulation Sources。

打开和和关闭仿真源工具栏的切换命令如下：View->Toolbars->Simulation Sources，打开仿真源工具栏，放置1K Hertz Pulse（1KHz脉冲激励源）作为仿真源。

双击1KHz脉冲激励源属性对话框，点击Part Fields属性页

1KHz脉冲激励源各属性说明如下：

DC Magnitude：用于设置需要的直流电压，单位为V。

AC Magnitude：用来设置叠加的交流信号幅度，进行交流小信号分析时，需要设置该栏的值，通常为1V。

AC Phase：设置交流信号的相位。

Pulsed Value：用来设置脉冲信号的峰值电压值，单位为V。Time Delay：用来设置时延。Rise time：用来设置上升时间。Fall time：用来设置下降时间。Pulse Width：用来设置脉冲宽度。Period:用来设置周期。

设置DC Magnitude为5V，AC Magnitude为1V，Pulsed Value为2V，Rise time为100n，Fall time为100n，Pulse Width为50u，Period为100u，Rise Time为100n，Fall Time为100n，Pulse Width为50u，Period为100u。其他为默认值，单击OK确认修改。

5、仿真器设置

在进行仿真前，设计者必须对仿真器进行设置，选择对电路进行哪种分析，收集哪个位置信号。

进行仿真器设置命令如下：Simulate->Setup 执行上述命令将启动Analyses Setup对话框：

在General属性页中，将Available Signals中的IN，OUT信号选到右边的Active Signals中来。表示收集IN和OUT处的信号。

我们选择进行静态工作点，暂态/傅立叶分析及交流小信号分析，选中对应的选择框。各属性页说明如下

 Operating Point Analysis：工作点分析，也就是静态工作点 静态工作点是在分析放大电路中提出来的，它是放大电路正常工作的重要条件。当把放大器的输入信号短路，则放大器处于无信号输入状态，称为静态。如果静态工作点选择不合适，则输出波形会失真，因此设置合适的静态工作点是放大电路正常工作的前提。

 Transient/Fourier Analysis：瞬态/傅立叶分析

瞬态分析：瞬态分析是对时域中的输入信号确定其输出信号。

傅立叶分析：傅立叶分析是利用瞬态分析的输出结果用离散形式表示出来。说明：

在Transient Analysis 组中，Time Step 是时间步长；Stop Time 是终止时间；Maximun Step 是时间步长的最大值，一般取两者相等。

瞬态分析总是从时间t=0开始，然而，可以从时间Start Time 起始时间开始显示结果。事实上从t=0到t= Start Time 时间内也分析了电路，只是没有输出或存贮这些结果而已。

在Fourier Analysis组中，Fund.Frequency 指定傅立叶分析的基频，缺省值为信号源的频率。Harmonics指定傅立叶分析的谐波次数，也即傅立叶分析的系数个数，缺省值是10，也即是9次谐波（0~9）。

在Default Parameter组中，其前面有个检查框，当其被选中（前面有对勾号）时，所有参数都将不能修改（不能修改的区域显示为灰色），而必须使用缺省参数值。但设计者可以通过此组中的参数Cycles Displayed 和Points Per Cycles来指定这些缺省参数值。Cycles Displayed用于指定波形中显示的信号周期个数；Points Per Cycles用于指定每个波形周期中显示的点数。设定完成后，单击 即可。如果设计者

觉得没必要使用缺省参数值，则去掉Default Parameter前面有对勾号（即让它为空）即可，同时会发现所有数据输入区域均变亮了，此时表明可以随意设定相应的参数值。

在给出波形的同时，Protel99 SE还产生了一大堆傅立叶分析的相关数据，并存于.sim文件中。我们在Transient Analysis 组把起始时间设为0，终止时间设为5ms，步长为2us。在Fourier Analysis组中，把基频设为10K，谐波次数设为10.设置好的对话框如下图：

 AC Small Signal Analysis：交流小信号分析 交流分析是在一定的频率范围内计算电路的响应。如果电路中包含非线性器件或元件，则会先计算电路的直流工作点，得到线性化小信号模型参数。然后在设计者指定的交流激励源频率范围内对该电路进行分析。

在进行交流分析之前，必须保证电路中至少有一个交流电源，也即在激励源中的AC 属性域中设置一个大于零的值。

说明：在Start Frequency 中指定起始频率；在Stop Frequency 中指定终止频率；在Test Points中指定扫描的点数；在Sweep Type框中指定扫描类型。扫描类型只能确定Linear、Octave或Decade中的一个。

Linear、Octave和Decade扫描类型特点如下：

Linear为线性扫描，是从起始频率开始到终止频率的线性扫描。Linear适用于带宽较窄情况。Octave为倍频扫描，频率以倍频进行对数扫描。Octave用于带宽较宽的情形。Decade为十倍频扫描，它进行对数扫描。Decade用于带宽特别宽的情况。

我们把起始频率设为1，结束频率设为10k，扫描点数为100。扫描类型为倍频扫描，设置好的对话框如图：

五、实验报告，整理实验数据，列出工作点分析结果，绘制暂态/傅立叶分析，交流小信号分析信号曲线。2，分析实验结果，说明为何是带通滤波器。

3，自己设置仿真参数，进行扫描参数分析，分析结果（选做）

实验七 串行通信电路交互式布线，封装模型设计及报表生

成

一、实验目的

掌握在Protel 99 SE软件环境中进行印制板电路设计的步骤，熟练设置各印制板电路设计规则中的参数设计，掌握印制板电路设计过程中应该注意的布局和布线规则，进行合理的布局布线。掌握PCB元器件的制作步骤。

二、实验要求

在软件环境中输入串行通信电路，进行布局布线，并生成各种报表。

三、实验设备

装有Protel 99 SE软件的计算机一台。

四、实验步骤

1、新建数据库文件（格式可为：你的名字_serial.ddb）

2、新建原理图文件（Schematic document），文件名为serial.sch。

3、绘制原理图

（5）加载元件库

Miscellaneous Devices.ddb 位置为Protell 99SE安装路径下的LibrarySchMiscellaneous Devices.ddb Maxim Interface.ddb 位置为Protell 99SE安装路径下的LibrarySch Maxim Interface.ddb Tips:如何获知元件在哪个库中：

点击左边的Find按钮，弹出Find Schematic Component 对话框，选中By Library Referenc，表示根据元器件在库中的名称查找，键入Max232*，表示查找以Max232开头的元件。按Find Now按钮开始查找。

查找成功后在最下面的路径栏中会有元件所在库的路径，添加进去即可。

（6）放置元器件

Max232AEJE在Maxim Transceiver.lib中，其他元器件的都在Miscellaneous Devices.lib Tips:双击Max232AEJE打开元件属性对话框，选择Hidden Pins，出现隐藏管脚。（3）连线

连线时注意两边都要出现电气热点才算连接成功。（4）放置网络标号 放置网络标号。（7）设置封装

电容CAP的封装为RAD-0.3（Tips：可用全局编辑修改所有的电容封装）MAX232的封装为DIP16 HEAD 4的封装为HDR1X4 DB9的封装为DB-9/F（5）生成网络表serial.net Design->Create Netlist

4、印刷电路板设计

（1）新建PCB文件(PCB document)，文件名为serial.pcb（2）加载封装库

Protell 99SE安装路径下的LibraryPcbGeneric FootprintsMiscellaneous.ddb和Advpcb.ddb Protell 99SE安装路径下的LibraryPcbConnectorsHeaders.ddb 一定要先加载封装库再导入网络表，否则会有错误！（3）导入网络表 Design->Load Nets 按Browse按钮选择网络表

网络表被导入，如有错误，对应的去修改直至没有错误，按Execut按钮。（4）布局

把元器件拖动，完成如图所示布局操作

（5）设置布线规则 Design->rules，弹出设计规则对话框，再左边的Rule Classes中选择Width constraint，点击Properties（属性）按钮，把Minimum Width改为10mil，Maximum Width改为50mil，Preferred Width改为30mil。单击Close按钮返回PCB编辑器工作环境。

（5）设置电气边界

切换至“KeepOutLayer”层，绘制电气边界。（6）自动布线

Auto Route->All，弹出Autorouter Setup（自动布线器布线策略设置）对话框。【Router Passes】栏中各选项的含义如下： 【Memory】：具有总线类的集成电路布线方式，用波浪线将大量的地址线，数据线连接起来。不选中该项。

【Fan Out Used SMD Pins】：在SMD焊盘引出一段铜膜后，在铜膜线末端放置过孔。选中该项。【Pattern】：各种布线策略的集合，根据需要选择最好的策略进行布线。选中该项 【Shape Router-Push And Shove】（推挤式布线）：当走线遇到障碍物时，将其推开，让正在走的线先布线。不选中该项。【Shape Router-Rip Up】（拆线式布线）：当走线遇到障碍时，将其他线暂时拆掉，让正在走的线通过以后，再对其他线进行布线。选中该项。

【Manufacturing Passes】栏中各选项的含义如下： 【Clean During Routing】：在布线过程中对电路板上的连接和焊盘进行调整。不选中该项。【Clean After Routing】：在布线结束后对电路板上的连接和焊盘进行调整。选中该项。【Evenly Space Tracks】在焊盘间均匀布线。不选中该项。【Add Testpoints】在网络上增加测试点。不选中该项。

【Lock All Pre-route】(锁定已有铜膜导线)：当电路板上对一些有特殊要求的线布线结束后，在以后的自动布线中不希望更改这些布线的时候，需要选中该项。不选中该项。选择

按“Route All”按钮开始布线。（7）手动调整

自动布线后需要调整的对象：

舍近求远的导线，从IC芯片引脚间穿过的导线（这样的导线在焊接时容易引起短路），根据自动布线结果进行调整。Tips：

Shift+Space 不同转角的导线（8）生成报表

Repouts->Board Information，弹出PCB Information（印刷电路板信息）对话框，按Report按钮

选择Board specifications（电路板信息），Layer Information（板层信息），生成报表。

五、实验报告

1、输出网络表serial.net，打印或手工抄写在实验报告上。

2、手工调整的过程要体现在实验报告上。

3、思考题：电路布局和布线的原则。27

第二篇：电气CAD实训指导书(讨论稿)

电气CAD实训指导书

（讨论稿）

-------电气CAD实训目的

学习电气CAD制图要知道电气制图规则和表示方法，会使用CAD绘图软件绘制：电力电气工程图、电子线路图、控制电气工程图、通信工程图、机械电气控制电路图和建筑电气工程图。

以电气CAD工程设计为背景,重点介绍建筑电气工程图的绘制.从制图理论到相关电气专业知识,详细描述建筑电气工程图绘制过程,在吸收理论及CAD应用技巧的同时,将会对建筑电气工程设计及CAD制图有更深层次的认识。

------电气CAD实训内容

绘制别墅平面建筑图、照明工程平面图（包括插座平面布置图、电气照明系统图）和弱点工程图，熟悉建筑工程实践中电气设计。

现代工业与民用工业建筑中，都要安装许多样式不同功能的电气设施，如照明灯具、电源插座、电视、电话、消防控制装置、智能系统、娱乐电气设施及避雷装置等。这些相关的图纸就可以称为电气施工图，也可以称为电气安装图。

各种电器设施要表达在图纸中，一是供电、配电线路的规格与敷设方式，二是各类电气设备与配件的选型、规格与安装方式。而导线、各种电气设备及配件等本身在图纸中多数不采用其投影制图，而是用国际或国内统一规定的图形、符号及文字表示，也可以在图纸中予以详细说明，这是电气工程图的一个特点。

建筑电气工程项目的分类

1外线工程、2变配电工程、3室内配线工程、4电力工程、5照明工程、6接地工程、7防雷工程、8发电工程、9弱电工程。

建筑电气工程图的基本规定

建筑电气制图一般主要参考GB/T50001-2001《房屋建筑制图统一标准》及GB/T18135-2000《电气工程CAD制图规则》。

GB/4728《电气图用图形符号》、GB/T54652-1996《电气设备用图形符号》及GB/T5094-1985《电气技术中项目代号》。国际上通用的“IEC”标准。都严格地定义了电气图的有关名术语概念。

建筑电气工程图的特点

建筑电气工程图不同于机械图、建筑图，有自己的特点。1建筑工程图大多数是在建筑图上采用统一的图形符号，并加注文字符号绘制出来的。2任何电路均为闭合电路，一个合理的闭合电路一定包括4个基本元素：电源、用电设备、导线和开关控制设备。

3电路中的电气设备、元件等，彼此之间通过导线连接起来，构成一个整体。

4建筑电气工程施工图通常是与土建工程及他设备安装工程施工相互配合进行的。

本次电气CAD实训围绕《独立别墅电气设计综合实例》进行。通过绘制别墅平面建筑图、照明工程平面图（包括插座平面布置图、电气照明系统图）和弱点工程图，熟悉建筑工程实践中电气设计的具体操作过程，培养学生的电气设计工程应用的综合能力。

一、绘制别墅平面建筑图

在建筑电气CAD工程制图中，对于新建建筑往往会由建筑专业提供建筑施工图，对于改建改造的建筑则需要重新绘制其建筑施工图（建筑平面图）。这也是CAD绘图命令和编辑命令的使用问题，绘制建筑平面图的主要内容是设置绘图环境和辅助绘图功能设置，绘制基准、墙线、门窗、房间、楼梯、室内家具等并进行尺寸标注。

因本实训是绘制建筑电气工程图，为满足电气图样的表达要求，根据制图标准要求，将所有建筑图样的线宽，均统一设置为细线（0.25b）。

建筑电气工程中的建筑平面图主要指绘制轮廓线。绘制步骤： 1绘制基准线，（轴号）。2绘制主要的墙和柱的轮廓线。3绘制门窗和次要结构。4进行尺寸标注。5室内家具布局。

二、建筑电气照明工程图

建筑电气照明图是建筑设计单位提供给施工单位、使用单位予以从事代暖气设备、安装和代暖气设备维护管理的电气图，是电气施工图中的最重要图样之一。电气照明工程图描述表达的对象是照明设备及供电线路，电气照明图纸一般包括电气照明平面图（和插座平面图）和电气照明系统图。

（一）绘制电气照明平面图 1电气照明平面图表示的主要内容

根据照明线路分析，使用图形符号和文字符号说明照明配电箱、照明线路、灯具、开关、插座及其他电器的型号、数量、安装方式、配线方式、安装位置和控制方式等。

2电气照明图的绘制步骤：

（1）绘制《一层照明平面图》：绘制照明电气元件、绘制照明线路等。

（2）绘制《一层插座平面图》：一般电气工程照明图应表示出插座等（非照明电气）电气设备，但有时可能因为工程庞大，电气化设备布置复杂，为了建筑照明平面图表示清楚，为了建筑照明平面图表示清楚，可以将插座等一些电气设备归类，单独绘制（根据图纸深度，分类分层次）表达。

3文字标注及相关必要的说明

要知道绝缘导线、电缆、线路、动力配电箱、照明灯具、控制开关等电气设备的文字标注表示方法，可以参考电气专业标准和书籍查阅。本实训与CAD绘图结合一起介绍。

VV-10000-3X50+2X25 表示聚绿乙烯绝缘，聚绿乙烯护套电力电缆，额定电压为10000V，3根50铜芯线和2跟25铜芯线。

WP1-BLV-（3X50+1X35）-K-WE 表示1号电力线路、导线型号为BLV（铝芯聚绿乙烯绝缘电线），共有4根导线，其中3根截面积为50，1根截面积为35，采用瓷瓶配线，沿墙明敷设。

（二）绘制插座平面图

在《一层照明平面图》基础上绘制《一层插座平面图》。

（三）绘制电气照明系统图

照明系统图是用符号或带注释的框图，概括地表示系统或分系统的基本组成、相互关系及主要特征的一种简图。

电气系统图是在电气图中整套电气施工图纸中的编排是首位的。根据电气系统图就可以从整体上确定该项电气工程的规模，进而可为设计其他电气图、编制其他技术文件及进行有关的电气计算、选择导线及开关等设备、拟订配电装置的布置和安装位置等提供了主要依据，进而可以为电气工程的概预算、施工方案文件的编制提供基本依据。

电气系统图是电气工程施工、技术培训及技术维修不可缺少的图纸。电气系统图的绘制应遵守〈电气制图〉（GB6988）、电气工程CAD制图等方面的标准规定。

1.电气照明系统图的主要内容

电气系统图主要内容为建筑物内的配电系统的组成和连接示意图。主要表达对象为电源的引进设置总配电箱、干线分布、分配电箱、各相线分配、计量表和控制开关等。这也是室内照明供电系统的组成内容。

绘制电气照明系统图的步骤：1进户线，2总配电箱、3干线分布、4分配电箱，5各相线分配、6计量表和控制开关，7标注和相关文字说明等。

配电箱所标注的文字说明：

1）INT-100A/3P 表示隔离开关型号，即INT系列，可带负荷分断和接通线路，提供隔离保护功能开关的极数为三极，额定电流为100A。

2）电度表WH 380/220V—30（100）A，表示电度比参电压为380/220V，基本电流为30（100）A。

3）NC100H-4P+VIGI-80A+300Ma 表示断路器型号，即NC系列。VIGI表示漏电保护断路器，开关极数为4极，额定电流为80A、300Ma。

4）配电箱AL-A1/35KW 表示照明配电箱，A1为编号，其额定功率为35Kw。

各相线分配主要是设计该回路的开关、插座、线路等。1）断路器为DPN+VIGI/16A+30mA表示带漏电保护器的型号为DPN。额定电流为16A与30mA。

2）线路标注为L2表示编号为2的干线，WL4-BV-3X2.5-PC20CC。其中WL4表示为第4条照明线路，BV表示聚氯乙烯铜芯线，3X2.5表示3根 截面2.5导线，PC20CC表示采用直径为20mm的硬塑料管穿线，沿柱暗敷。

三、建筑弱电系统工程图

建筑弱电系统工程图是一个复杂的集成的系统工程。建筑弱电系统涉及到各专业领域较广，其集成了多项电气技术、无线电技术、光电技术和计算机技术等。图纸包括弱电平面图、弱电系统图及框图等。

弱电平面图是表达弱电设备、元件、线路等平面位置关系的图纸，并与照明平面图类似。

弱电系统包括：1火灾自动报警与灭火控制系统，电话通信系统，广播音响系统，建筑中安全防范系统，共用天线电视系统，楼宇自动化系统，综合布线系统。

绘制别墅弱电电气工程图

该别墅弱电电气工程图包括了电话及计算机配线系统、有线电视系统。

1.绘制弱电平面图 2.绘制有线系统图

第三篇：电子线路CAD实验指导书自编2

实验一 两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计

一、实验目的

1、熟悉原理图设计流程

2、掌握原理图绘图工具的使用，能够熟练绘制导线、放置节点、放置电源与接地符号

3、熟练完成两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

绘制两级阻容耦合三极管放大电路原理图如图1所示。

图1 两级阻容耦合三极管放大电路原理图

四、实验步骤

1、启动软件，新建工程文件，添加原理图“两级阻容耦合三极管放大电路.schdoc”，进入原理图编辑界面。

2、设置图纸。将图号设置为A4即可。

3、放置元件。根据两级阻容耦合三极管放大电路的组成情况，在屏幕左方的元件管理器中取相应元件，并放置于屏幕编辑区。设置元件属性。在元件放置后，用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称（型号规格）。

4、调整元件位置，注意布局合理。

5、连线。根据电路原理，在元件引脚之间连线。注意连线平直。

6、放置节点。一般情况下，“T”字连接处的节点是在我们连线时由系统自动放置的（相关设置应有效），而所有“十”字连接处的节点必须手动放置。

7、放置输入输出点、电源、地，均使用Power Objects 工具菜单即可画出。

8、电路的修饰及整理。在电路绘制基本完成以后，还需进行相关整理，使其更加规范整洁。

9、保存文件。

五、注意事项

对于较复杂的电路而言，放置元件、调整位置及连线等步骤经常是反复交叉进行的，不一定有上述非常明确的步骤。

六、实验结果

七、思考题

1、如何添加原理图元件库？

2、画线工具内的“导线”与画图工具内的“直线”有何区别？

八、实验心得体会

实验二 双路直流稳压电源电路原理图设计

一、实验目的

1、熟悉原理图编辑器的使用

2、掌握元件库管理器的使用方法，会放置元件、编辑属性，掌握元件移动、复制和删除的方法

3、熟练完成双路直流稳压电源电路原理图设计

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

绘制双路直流稳压电源电路原理图如图1所示。

图1 双路直流稳压电源电路原理图

四、实验步骤

1、启动软件，新建工程文件，添加原理图“双路直流稳压电源.schdoc”，进入原理图编辑界面。

2、设置图纸。将图号设置为A即可。添加元件库。放置元件。根据双路直流稳压电源放大电路的组成情况，在屏幕左方的元件管理器中取相应元件，并放置于屏幕编辑区。

3、设置元件属性。在元件放置后，用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称（型号规格）。

4、调整元件位置，注意布局合理。

5、连线。根据电路原理，在元件引脚之间连线。注意连线平直。

6、放置节点。连线完成后，在需要的地方放置节点。一般情况下，“T”字连接处的 节点是在连线时由系统自动放置的（相关设置应有效），而所有“十”字连接处的节点必须由手动放置。

7、放置输入输出点、电源、地，均使用Power Objects 工具菜单即可画出。

8、放置注释文字。

9、电路的修饰及整理。

10、保存文件。

五、注意事项

在画图过程中不要将变压器双输出端的接地线漏画。

六、实验结果

七、思考题

1、放置元件有哪几种方法？

2、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，该怎么办？

3、如何快速地放置一组同样的元件？

八、实验心得体会

实验三 原理图元件库的制作

一、实验目的

1、熟悉元件库编辑器的使用

2、掌握建立元件基本操作，学会自己建立元件库和调用元件库里的元件。

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

元件1：以下为同一元件的2个部分，其中7脚和14脚为隐藏引脚，默认流水号为U？，名称为IC1，默认封装为DIP-14和SOP。

元件2：名称为7SEG,别名LT302，其中引脚4、5、12为空脚，设置为隐藏引脚，默认流水号为U？，默认封装为DIP-14。

元件3：名称为CD4069，默认流水号为U？，默认封装为DIP-14。

四、实验步骤

1、点击菜单“FileNew”命令，从编辑器选择框中选中原理图元件库编辑器，然后双击库文件图标，默认名为“schlib.schlib”，进入原理图元件库编辑工作界面。

2、使用菜单命令“ViewZoom In”或按 PageUp键将元件绘图页的四个象限相交点处放大到足够程度。

3、用菜单命令绘制元件外观。

4、绘制元件的引脚。

5、编辑各管脚属性。

6、保存已绘制好的元件。

五、注意事项

在绘制元器件时注意尺寸的把握，不要过大或过小。

六、实验结果

七、思考题

1、原理图元件库文件的扩展名与原理图文件的扩展名怎样区别？

2、在 SchLib Drawing Tools 工具栏中，哪一个按钮绘制的图形具有电气特性？

3、如何使原来隐藏的引脚显示出来？

八、实验心得体会

实验四 电路仿真测试

一、实验目的

1、学会电路仿真测试的基本方法。

2、会用ALTIUM DESIGNER 09软件对简单的电路进行仿真测试。

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

1、模拟电路仿真电源转化电路220V 的正弦波信号经过 10:1 变压器变压、全波桥式整流、滤波，得到一个平稳的低压直流信号。

2、差分放大器仿真

(1)共模信号分析

输入共模信号：10mv，1kHz

静态工作点分析：Vi、Vo1、Vo2、Ve、Iq1b、Iq1c、Iq1e、Iq2b、Iq2c、Iq2e

瞬态分析：Vi、Vo1、Vo2

(2)差模信号分析

输入差模信号：10mv，1kHz

瞬态分析：Vi、Vo1、Vo2

四、实验步骤

1、编辑原理图

2、放置仿真激励源(包括直流电压源)

3、放置节点网络标号

4、选择仿真方式并设置仿真参数

5、执行仿真操作

6、观察仿真结果

五、注意事项

所有元件必须是来自仿真元件库中。

六、实验结果

七、思考题

1、ALTIUM DESIGNER 09提供了哪几种仿真分析方式？

2、总结用Altium Designer 09 进行电路仿真的优点。

八、实验心得体会

实验五 手工设计单面印制板

一、实验目的

1、掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置

2、掌握PCB板进行手工布局的整个操作过程，要特别掌握电路板边框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法。

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

1、根据图示电源电路，手工绘制一块单层电路板图。

2、根据图示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长1450mil，宽1140mil。根据表提供的元件封装并参照图进行手工布局，其中按钮S、电源和扬声器SP等元件要外接，需在电路板上放置焊盘。布局后在底层进行手工布线，布线宽度为20mil。布线结束后，进行字符调整，并为按钮、电源和扬声器添加标识字符。

四、实验步骤

1、设置工作参数，规划电路板尺寸

2、装入元件封装库

3、放置元件

4、进一步调整元件位置

5、放置印制导线

6、放置焊盘、过孔

7、画电路边框

8、利用“圆弧”、“画线”工具画出对准孔

9、编辑、修改丝印层上的元件序号、注释信息

五、实验结果

六、思考题

1、在印刷电路板中，焊盘与过孔的作用有什么不同？

2、布线时，为什么有时要对电源线和地线的线宽进行加宽处理？

七、实验心得体会

实验六 PCB元件库的制作

一、实验目的

1、学会用元件封装编辑器创建元件封装

2、熟练掌握手工创建法创建元件封装

3、熟练掌握向导创建法创建元件封装

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

1、利用向导创建一个双列直插式12脚的元件封装DIP10，如图1所示。Pad1与Pad2的距离为100mil，Pad1与Pad10的距离为300mil。

2、创建封装PKS-6：

焊盘大小：80*80；孔径：40；将第1号焊盘设为参考点。

3、创建封装JZC1：

焊盘大小：80*80；孔径：40；将第0号焊盘设为参考点。

4、创建封装JZC2：

焊盘大小：67*67；孔径：43；将第1号焊盘设为参考点。

四、实验步骤

1、手工创建的步骤：

（1）首先执行“Place Pad”菜单命令，或单击绘图工具栏中

按钮。

（2）执行该命令后，光标变为十字，中间带有一个焊盘。随着光标的移动，焊盘跟着移动，移动到适当的位置后，单击鼠标左键将其定位，在图中完成一个焊盘的放置。

（3）在焊盘中心出现焊盘序号，如果是第一次放置的焊盘，其序号为0，这时系统仍然处于放置焊盘的编辑状态，可以继续放置其它十一个焊盘。单击鼠标右键或按键盘上的Esc键，即可结束放置焊盘。

（4）设置焊盘的有关参数。

（5）绘制元件封装的外形轮廓。在TopOverlay标签上将工作层切换到顶层丝印层，即Top Overlay层，然后执行菜单命令“Place Track”。执行该命令后，鼠标光标变为鼠标指针和一个带小方点的大“十”字形。将鼠标指针移到合适的位置，单击鼠标左键来确定元件封装外形轮廓线的起点，然后绘制元件的外形轮廓。执行菜单命令“Place Arc”，或直接单击绘图工具栏上的相应图标在外形轮廓线上绘制半圆弧。

（6）单击设计管理器中的“Rename”按钮，在弹出的对话框中输入新的名 称如DIP14，按下该对话框中“OK”按钮，即完成对新创元件封装的重命名。

（7）执行菜单命令“FileSave”，将新建的元件封装保存。

2、利用向导创建元件封装的步骤：（1）启动并进入元件封装编辑器；

（2）执行“Tools New Component”菜单命令，进入了元件封装创建向导；

（3）单击“Next”按钮，系统将弹出选择元件封装样式对话框，在该对话框中选择DIP封装外形。

12（4）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置引脚的水平间距、垂直间距和尺寸。（5）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置元件的轮廓线宽。（6）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置元件引脚数量。

（7）单击“Next”按钮，在弹出的对话框中设置元件的名称，在此设置为DIP14。（8）再单击“Next”按钮，系统将会弹出完成对话框。单击按钮“Finish”，即可完成对新元件封装设计规则的定义，同时程序按设计规则自动生成了新元件

封装。

（9）执行菜单命令“FileSave”，将这个新创建的元件封装存盘。

五、实验结果

六、思考题

1、不同元件是否可以有同一个封装形式？

2、手工绘制元件封装时，元件的外形轮廓一般放置在哪个工作层上？焊盘一般放置在哪个工作层上？

七、实验心得体会 实验七 两级阻容耦合三极管放大电路的单面PCB设计

一、实验目的

1、学会元件封装的放置

2、熟练掌握PCB绘图工具

3、熟悉手工布局、布线

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

设计两级阻容耦合三极管放大电路的PCB图。

四、实验步骤

1、启动软件，新建文件“两级阻容耦合三极管放大电路.PCBdoc”，进入PCB图编辑界面。

2、手动规划电路板尺寸。

3、装入制作PCB时比较常用的元件封装库。

4、放置元件封装及其他一些实体，并设置元件属性、调整元件位置。

5、按照电路原理图进行布线。要求：

（1）电源地线的铜膜线的宽度为50mil。

（2）一般布线的宽度为20mil。

（3）布线时考虑只能单层走线。

五、注意事项

在自动布线前要注意先设置布线规则。

六、实验结果

七、思考题

1、如何添加中间信号层和内部板层？如果想调整工作层的位置应如何操作？

2、为什么不能在PCB编辑区内对元件封装图进行对称操作？

3、如果系统中没有表面安装元件，是否需要焊锡膏层？

八、实验心得体会

实验八 双路直流稳压电源电路的双面PCB设计

一、实验目的

1、学会元件封装的放置

2、熟练掌握PCB绘图工具

3、熟悉手工布局、布线

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

设计图示双路直流稳压电源电路的PCB图。

四、实验步骤

1、启动软件，新建文件“双路直流稳压电源电路.PCBdoc”，进入PCB图编辑界面。

2、在图层Keepout Layer规划电路板，长90mm宽50mm。

4、按照电路原理图进行布线。要求：

（1）电源地线的铜膜线的宽度为50mil。

（2）一般布线的宽度为20mil。

（3）布线时考虑只能双层走线。

五、实验结果

六、思考题

1、印制电路板的物理边界和电气边界分别是在哪个工作层面中进行规划的？请说明电气边界的作用是什么？

2、简述印制电路板的布线流程以及各个步骤的作用。

3、自动布线在线路上的主要缺点是什么？

七、实验心得体会 实验九 单片机最小系统层次原理图及PCB设计

一、实验目的

1、掌握层次式电路原理图绘制的基本步骤

2、学会工程文件的建立

3、掌握总线与总线分支的放置方法

4、掌握51系列单片机最小系统原理图的制作过程

5、设计51系列单片机最小系统的印刷电路板

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

设计如图所示的51系列单片机最小系统原理图，做成层次原理图形式。

四、实验步骤（自顶向下的设计方法为例）

1、执行菜单命令【File】－>【New】，出现选择文件类型对话框，单击Schematic Document图标，选择原理图编辑器图标，单击OK按钮或双击该图标即可完成新的原理图 文件的创建。

2、单击原理图工具栏中的（SCH:PlaceSheetSymbol）绘制方块电路的按钮，开始绘制方块电路。

3、用“Add Sheet Entry”放置方块电路端口。并 对端口进行相关的设置，如输入输出等。然后绘制连接导线。

4、如果文件扩展名不是.prj时，可在“设计文件管理器”窗口内，先将其关闭，再右键“Rename”（改名）命令，将文件扩展名改为为.prj（项目文件）。

5、单击“Design”菜单下的 “Create Sheet Form Symbol”命令。然后将光标移到相应方块电路上，单击鼠标左键即可创建相应的块图，注意端口是否要反转。

6、生成网络表文件

7、规划电路板

8、装入原理图元件的元件封装和网络表

9、元件布局，进行自动布线并进行手工调整

10、对设计好的电路板进行电气规则和设计规则检查

11、输出打印所设计的印刷电路板

五、注意事项

1、请正确使用总线、总线分支和网络标号。

2、ERC检查如果发现有错，请认真检查排除错误。

六、实验结果

七、思考题

1、在自顶向下的设计方法中子电路图是如何建立的？

2、在自底向上的设计方法中主电路图是如何建立的？

3、层次电路图中出现的Port和Sheet Entry有何意义及区别？

八、实验心得体会

实验十 数字钟电路原理图及PCB设计

一、实验目的

1、掌握综合电路原理图绘制的基本方法

2、掌握数字钟电路原理图的制作过程

3、设计数字钟电路原理图的印刷电路板

二、实验主要仪器与设备

1、PC机

2、ALTIUM DESIGNER 09软件

三、实验内容

设计如图所示的数字钟电路原理图，并完成印刷电路板的设计。

8DS1DPY_7-SEG_2U10C74LS009VCC345671091214***6ABCD/RBOBILTRBIGND16***148P1Q1P2Q2Q3P3P4Q4RCOENPENTLOADCLRCLKVCC3548abcdefg764219105abcdefdpg16U1274LS160VCC345671091214***6ABCD/RBOBILRTBIGND16***148P1Q1P2Q2Q3P3P4Q4RCOENPENTLOADCLRCLKVCC3548abcdefg764219105abcdefdpgDS2DPY_7-SEG_21654VCCU1374LS160U10B74LS******6ABCD/RBOBILTRBIGND16***148P1Q1P2Q2Q3P3P4Q4RCOENPENTLOADCLRCLKVCC3548abcdefg764219105abcdefdpgDS3DPY_7-SEG_216U1474LS160VCC345671091214***6ABCD/RBOBILRTBIGND16***148P1Q1P2Q2Q3P3P4Q4RCOENPENTLOADCLRCLKVCC3548abcdefg764219105abcdefdpgDS4DPY_7-SEG_21621VCCU1574LS160U10A74LS******6ABCD/RBOBILTRBIGND16***148P1Q1P2Q2Q3P3P4Q4RCOENPENTLOADCLRCLKVCC3548abcdefg764219105abcdefdpgDS5DPY_7-SEG_216U1674LS160VCC345671091214***6ABCD/RBOBILRTBIGND16***148P1Q1P2Q2Q3P3P4Q4RCOENPENTLOADCLRCLKVCC3548abcdefg764219105abcdefdpgDS6DPY_7-SEG_2CLK16

VCC10edcdpfGNDagbU174LS48edcdpfGNDagbU274LS48edcdpfGNDagbU374LS48edcdpfGNDagbU474LS48edcdpfGNDagbU574LS48edcdpfGNDagbU674LS48U1774LS160

四、实验步骤

1、绘制电路原理图（对于库中没有的元件自己绘制）

2、规划电路板

3、装入原理图元件的元件封装和网络表

4、元件布局，进行自动布线并进行手工调整

5、对设计好的电路板进行电气规则和设计规则检查

6、输出打印所设计的印刷电路板 要求：

（1）自定义电路板框，符合规范要求；

（2）制图形式为：双面板；

（3）封装符号与实际器件相符，标识正确；（4）元件布局合理，排列整齐；

（5）设置自动布线参数；

（6）布线符合基本要求；连线尽可能短；地线宽度为30mil、电源线宽度为20mil、信号线宽度为10mil；

(7)重要焊盘有补泪滴，特殊电路或元件有敷铜、填充处理。

五、实验结果

六、思考题

1、为什么有时要对焊盘和过孔进行补泪滴操作？

2、DRC检查的作用是什么？

七、实验心得体会

第四篇：《计算机辅助设计CAD》实验指导书(工业设计专业)

《计算机辅助设计CAD》实验指导书（工业设计专业）

实验一

SolidWorks草图绘制实验

一、实验目的

该实验的目的是使学生熟悉solidworks软件的界面，掌握用SolidWorks软件绘制草图、标注尺寸和几何关系等参数化设计技术的基本操作。

二、实验的主要内容

1．SolidWorks软件界面与草图绘图工具的使用； 2.应用参数化的设计思想进行草图设计； 3．基准面和其他参考几何体的创建；

4.草图绘制、标注、修改、命名和链结尺寸、标注几何关系的具体操作； 5．三维草图的绘制。

三、实验设备和工具

PC机、Windows2000操作系统、SolidWorks、3dsmax、AutoCAD等应用软件

四、实验原理

Solidworks软件的基本使用方法

Solidworks软件草图绘制工具及其使用方法

五、实验方法和步骤

1．启动solidworks软件，认识solidworks工作界面，练习：  solidworks文件窗口、特征管理器、属性管理器等的操作；  工具栏、文件和系统属性等工作界面定制的方法。2．打开solidworks范例文件，练习：  图形元素的选择；  控标的使用；

 模型显示方式的转换；  视图的定向和控制。

3．新建solidworks文件，练习各种基准面的创建方法；

4．新建solidworks文件，练习各种草图绘制工具的使用方法； 5．新建solidworks文件，练习三维草图的绘制方法；

6．任选一给定的solidworks零件，完成其草图轮廓的绘制并按照要求标注尺寸或几何关系。

六、实验报告主要内容及要求

每单元上机训练均要求按照指定内容，完成上机作业，提交电子版文件

七、实验注意事项

1.上机前认真阅读solidworks软件教程；

2.注意通过尺寸标注和几何关系的给定实现草图的完全定义； 3.注意草图绘制出现过定义等问题时的处理方法。

实验二

SolidWorks特征建模实验

一、实验目的

该实验的目的是使学生进一步熟悉solidworks软件的使用，掌握SolidWorks软件的基于特征造型的零件建模的基本方法。

二、实验的主要内容

1．熟悉SolidWorks实体造型思想；

2．Solidworks主特征的创建和编辑：包括拉伸特征、旋转特征、扫描特征和放样特征； 3．Solidworks应用特征的创建和编辑：包括圆角、抽壳、圆顶、组合、阵列等；

4．Solidworks曲线的创建和编辑：包括投影曲线、分割线、组合曲线，空间样条曲线、螺旋线等；

5．Solidworks曲面特征的创建和编辑：包括拉伸曲面、旋转曲面、扫描曲面、放样曲面、等距曲面、延伸曲面、缝合曲面、填充曲面等；

三、实验设备和工具

PC机、Windows2000操作系统、SolidWorks、3dsmax、AutoCAD等应用软件

四、实验原理

Solidworks实体建模工具、Solidworks曲面建模工具

五、实验方法和步骤

1．新建solidworks文件，绘制草图，练习拉伸特征和拉伸薄壁特征的操作；

2．新建solidworks文件，绘制草图，练习旋转特征和旋转薄壁特征的操作；

3．新建solidworks文件，绘制轮廓草图、路径和（或）引导线，练习简单扫描特征和带有引导线的扫描特征的操作；

4．新建solidworks文件，绘制轮廓草图、中心线或引导线，练习简单放样特征、带有中心线的放样特征、带有引导线的放样特征的操作；

5．任选一给定的solidworks零件，综合应用拉伸、旋转、扫描和放样特征建立零件模型；

6．打开solidworks范例文件，练习圆角、抽壳、组合、阵列等应用特征的操作；

7．打开solidworks范例文件，练习投影曲线、分割线、组合曲线、空间样条曲线、螺旋线等曲线的创建方法；

7．打开solidworks范例文件，练习拉伸曲面、旋转曲面、扫描曲面、放样曲面、等距曲面、延伸曲面、缝合曲面、填充曲面等曲面的创建方法；

8．任选一给定的曲面造型，综合应用曲面造型工具完成其曲面造型。

六、实验报告主要内容及要求

每单元上机训练均要求按照指定内容，完成上机作业，提交电子版文件

七、实验注意事项

1.上机前认真阅读solidworks软件教程；

2.注意利用引导线建立扫描特征时的建模顺序以及穿透几何关系的指定； 3.注意利用引导线建立放样特征时的建模顺序以及穿透几何关系的指定； 4．注意投影曲线和分割线的区别；

5．注意利用拉伸、旋转、扫描、放样生成曲面和实体时的异同。

实验三

Solidworks装配造型实验

一、实验目的 该实验的目的是使学生掌握SolidWorks软件中生成装配体造型的基本方法和技巧；

二、实验的主要内容

1．理解和掌握自下而上和自上而下的两种装配设计方法； 2．SolidWorks装配造型的基本方法； 3．装配体爆炸视图的创建。

三、实验设备和工具

PC机、Windows2000操作系统、SolidWorks、3dsmax、AutoCAD等应用软件

四、实验原理

Solidworks装配工具

五、实验方法和步骤

1．打开solidworks范例文件，练习：  装配体工具栏的使用；  装配体中零件的空间定位；  装配配合关系的指定；

 装配体中子装配体的创建和编辑；  装配体中零件的创建和编辑；  装配特征的创建。

2．打开solidworks范例文件，练习装配体爆炸视图的创建和编辑； 3．任选一给定的solidworks装配模型（要求零件数目不少于5个），完成下列任务:(1)建立各零件的模型

(2)通过指定配合关系完成子装配体和（或）装配体的造型。

六、实验报告主要内容及要求

每单元上机训练均要求按照指定内容，完成上机作业，提交电子版文件

七、实验注意事项

1.上机前认真阅读solidworks软件教程； 2.注意装配配合元素的选择技巧。

实验四

Solidworks工程图设计实验

一、实验目的

该实验的目的是使学生掌握SolidWorks软件中生成各种类型的工程图纸的基本方法；

二、实验的主要内容

1．熟悉工程制图规范；

2．SolidWorks中工程图纸格式的设定；

3．常用工程图纸的创建方法，包括：标准工程视图、投影视图、辅助视图、局部视图、剖视图等；

4．工程图纸中的尺寸标注和修改。

三、实验设备和工具

PC机、Windows2000操作系统、SolidWorks、3dsmax、AutoCAD等应用软件

四、实验原理

Solidworks工程图生成工具

五、实验方法和步骤

1．打开solidworks范例文件，新建工程图纸，练习：

    工程图纸格式的设定； 工程图工具栏的使用；

标准三视图和投影视图的创建； 视图比例等属性的编辑；  工程图的尺寸标注。

2．打开solidworks范例文件，新建工程图纸，练习使用辅助视图工具建立斜视图、局部视图；

3．打开solidworks范例文件，新建工程图纸，练习使用剖视图工具建立全剖和半剖视图；

4．打开solidworks范例文件，新建工程图纸，练习使用剖视图工具建立旋转剖视视图 5．打开solidworks范例文件，新建工程图纸，练习使用剖视图工具建立阶梯剖视视图 6．任选一给定的solidworks装配模型，完成其零部件和装配体工程图纸的创建。

六、实验报告主要内容及要求

每单元上机训练均要求按照指定内容，完成上机作业，提交电子版文件

七、实验注意事项

1.上机前认真阅读solidworks软件教程；

2.注意工程图纸的生成应符合基本的制图规范； 3.注意工程图纸中尺寸位置的调整。

实验五

Solidworks综合设计实验

一、实验目的

该实验的目的是使学生在掌握solidworks基本操作，零件建模、装配体建模和工程图设计的基础上，培养学生利用三维CAD软件创建完整的产品数字化模型的综合能力。

二、实验的主要内容

结合SolidWorks和其他造型和渲染软件，完成指定课题的三维零件建模、装配造型、工程图纸和渲染效果图的设计

三、实验设备和工具

PC机、Windows2000操作系统、SolidWorks、3dsmax、AutoCAD等应用软件

四、实验原理

Solidworks零件建模，装配体和工程图工具

五、实验方法和步骤

1.自行选定一种工业产品；

2．对产品形态建模分析(整体造型，零部件构成，装配关系等），构思建模方案； 3.建立产品的零部件模型； 4．建立产品的装配造型；

5．生成产品的工程图纸；

6．完成产品的渲染效果。

六、实验报告主要内容及要求

综合设计要求利用solidworks软件完成相关产品的建模，提交实验报告内容包括： 1.产品零部件模型文件（电子版文件）；

2.产品装配体文件（电子版文件）；

3.产品零部件及装配体的工程图纸（A4幅面）；

4.产品设计效果图（A3幅面，渲染效果，版面设计，文字说明）

七、实验注意事项

1.注意solidworks实体和曲面建模工具的综合应用； 2．注意工程图纸的格式和规范性。

第五篇：电气CAD实验报告

中北大学计算机与控制工程学院实验报告

《电气CAD实验报告》

专 业 电气工程与智能控制 班 级 14070541 学 号 1407054147 姓 名 袁 航 指导教师 张 瑜

实验报告

实验：一实验名称：图形学基本知识和基本操作 实验日期： 2017 年 3 月 7 日

一、实验目的

1、熟悉电气cad的界面设置，如背景颜色、对象捕捉与对象追踪、正交设置、绘图工具栏调出、修改栏调出、编辑栏调出、标注栏调出；

2、使用基本绘图命名绘制基本图形，如绘制矩形、绘制圆、绘制一组电气符号，如刀开关、低压断路器、按钮、熔断器、交流接触器、热继电器等国家标准规定的符号。

二、实验设备 电脑一台、电气CAD

三、实验内容与步骤

1.电气图：用电气图形符号、文字符号绘制的图，通常又称为“简图”或“略图”，是电气工程领域最主要提供信息的方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。主要包括系统图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。各种图的命名主要是根据其所表达信息的类型和表达方式而确定。

2.电气控制系统图：电气控制系统由电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接而成。为了表达设备电气控制系统的组成结构，工作原理及安装、调试、维修等技术要求，用统一的工程语言，即工程图的形式来表达，这种工程图是一种电气图，叫做电气控制系统图。电气控制系统图一般有三种：电路图（电气原理图）、电气接线图、电器元件布置图。电气控制系统图是根据国家电气制图标准，用规定的电气图形符号、文字符号以及规定的画法绘制的。

3.电气原理图基本操作符号

四、实验结果及分析

心得：熟悉了ACE的基本操作方法，掌握了如何添加元件。

实验报告

实验：二实验名称：电气图的基本表示方法和图形的编辑 实验日期： 2017 年 3 月21 日

一、实验目的

1、给出实验一中电气图的标注和编辑方法，如文字标注、文字大小修改、文字更改、文字改变样式；

2、编辑包括：复制、旋转、镜像、缩放、打断、拉伸等基本编辑方法。

二、实验设备 电脑一台、电气CAD

三、实验内容与步骤

电器元件布置图：用来表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。除了电动机及其他一些特殊的用电设备外，电气设备中的电器元件一般都安装在电气控制柜或电气操作台（箱）上，相应的电器元件布置图包括控制柜与操作台（箱）内部布置图以及控制柜与操作台（箱）面板布置图，按照不同的控制柜和操作台（箱）分别绘出。绘制布置图时，控制柜与操作台（箱）等设备的外形轮廓用细实线绘出，所有可见的和需要表达清楚的电器元件及设备，用粗实线绘出其简单的外形轮廓，并标明其实际的安装位置。电器元件及设备代号必须与有关电路图和设备清单上所用的代号相一致。

电气接线图：表示电气设备或装置连接关系的简图，主要用于电气设备安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。电气接线图是根据电气原理图和电器元件布置图编制的，实际使用中可以与电气原理图和电器元件布置图配合使用。电气接线图通常应该表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况。

四、实验结果及分析 1.文字样式管理

2.图形基本编辑方法

心得：学会如何使用文字添加标注以及文字样式的管理如自定义添加新样式。掌握了基本的图形编辑方法步骤。

实验报告

实验：三实验名称：图块的选用及利用电气元件图块快速绘制电气图 实验日期： 2017 年 4 月 4 日

一、实验目的

1、利用电气cad中的电气工具栏的功能，进行单、多导线的插入、编辑、线属性的给出、线型的更改、线号的编辑、导线的删除等线的各种操作；

2、各种元器件的插入与编辑，如删除、复制、旋转等等。

二、实验设备 电脑一台、电气CAD

三、实验内容与步骤

1.新建图纸

2.绘制各类型导线 3.添加元件

4.对元件进行实验二中的基本编辑

四、实验结果及分析 1.导线插入，线型编辑

2.元件编辑

心得：学会导线的插入和编辑以及元件的编辑和插入

实验报告

实验：四实验名称：电气工程图绘制实例 实验日期： 2017 年 4 月 11 日

一、实验目的

1、给出一套电气图，如三相异步电动机减压起动控制电路；

2、电机的多点控制图等等。

二、实验设备 电脑一台、电气CAD

三、实验内容与步骤

定子串电阻减压起动控制电路：电动机起动时在三相定子电路中串接电阻可降低绕组电压，以限制起动电流；起动后再将电阻短路，电动机即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电动机接线方式的限制，设备简单，应用广泛。在机械设备做点动调整时也常采用这种限流方法以减轻对电网的冲击。

控制电路1：只要KM2得电就能使电动机正常运行。KM1与KT在电动机起动后一直得电动作，不妨碍电路工作，但浪费电能。

控制电路2：KM2得电后，其动断触点使KM1和KT失电，KM2的辅助触点形成自锁，达到既节能又实现控制要求的目的。

四、实验结果及分析

三相异步电动机减压起动控制电路

心得：熟悉了电气原理图的基本操作过程，导线的编辑和元件的编辑，并绘制完整的电气原理图。了解了各种电器元件的名称和作用。