電子設計自動化項目教程：Protel 99 se（簡體書）

《電子設計自動化項目教程:Protel 99 se》內容簡介：Protel 99 se是目前國內比較流行的EDA軟件之一，《電子設計自動化項目教程:Protel 99 se》介紹了使用Protel 99 se進行電路板設計應用的各種基礎知識，包括印刷電路板的發展歷史及分類用途、原理圖設計、PCB板的設計，并考慮到知識的難易程度，由淺入深，由簡單到復雜，以項目化的結構進行介紹知識點及技能訓練，并安排了九個項目，通過這九個項目的學習達到培養學生正確的電路板設計思路，提高學生解決實際問題的能力。
《電子設計自動化項目教程:Protel 99 se》可作為高職院校電子類、電氣類、通信類各專業學生的教材，也可供電子愛好者及從事電子產品設計與開發的工程技術人員參考。

《電子設計自動化項目教程:Protel 99 se》是高職高專自動化類“十二五”規劃教材之一。

高職高專教材建設是高職院校教學改革的重要組成部分。2009年全國化工高職儀電類專業委員會組織會員學校對近百家自動化類企業進行了為期一年的廣泛調研。2010年5月在杭州召開了全國化工高職自動化類規劃教材研討會。參會的高職院校一線教師和企業技術專家緊密圍繞生產過程自動化技術、機電一體化技術、應用電子技術及電氣自動化技術等自動化類專業人才培養方案展開研討，并計劃通過三年時間完成自動化類專業特色教材的編寫工作。主編采用競聘方式，由教育專家和行業專家組成的教材評審委員會于2011年1月在廣西南寧確定出教材的主編及參編，眾多企業技術人員參加了教材的編審工作。
本套教材以《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》及2006年教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》為編寫依據，確定以“培養技能，重在應用”的編寫原則，以實際項目為引領，突出教材的應用性、針對性和專業性，力求內容新穎，緊跟國內外工業自動化技術的最新發展，緊密跟蹤國內外高職院校相關專業的教學改革。
Protel是一套EDA電路集成設計系統。電子設計自動化（EDA）技術的基本思想是借助于計算機，在EDA工具之一的Protel99se平臺上完成電子產品的電路設計、仿真分析及印制電路板設計的全過程，熟練使用EDA工具是電子類學生和電子工程人員的必備技能。
Protel99se是澳大利亞Protel公司于2000年推出的基于Windows平臺的全32位的電路板設計軟件，是該軟件的第六代產品。其主要的功能模塊包括電路原理圖設計系統、印刷電路板設計系統、自動布線器、可編程邏輯器件設計系統和模／數混合信號仿真器等。為更好地掌握電子設計自動化（EDA）技術，本書以項目化的知識結構進行編寫，打破了按順序進行知識介紹的慣例，而是以項目的需要來安排知識的介紹和技能的訓練。項目的設置由易到難，由簡單到綜合，逐步深化學生對該軟件的理解。在項目的具體內容安排上是按工程設計順序來進行的，因此，在不同項目中出現了相同的標題，但在具體內容上是有區別的，相同的標題、不同的知識點和設計技巧，請使用本書的讀者注意。
本書的特點是以學生熟悉的電子技術、數字電路及單片機原理及接口技術中接觸到的電路作為訓練項目，使學生容易理解電路工作原理，可以讓學生盡快掌握軟件中各種菜單和工具的使用方法及整體硬件設計思路，做到從入門到提高，最後達到熟練使用的教學目的。
項目內容的安排是先知識、後技能，在每個項目之後又安排了一定的習題，供課後思考和訓練，以及方便老師進行相關知識點和技能的考核。部分單片機類的項目還給出了參考程序，以便學生制作完成PCB板後進行調試。在書後的附錄還提供了Protel99se操作中遇到的一些英文提示符和與電路板設計有關的英文縮寫的中文含義，供學生在使用中查閱。
本書由張宏、陳巍任主編，項目1、3是由張軍編寫；項目2、6由汪霞編寫；項目4由張順發編寫；項目7由陳巍編寫；項目5、8、9由張宏編寫。全書由張宏統稿，張軍校對。在本書的編寫過程中，陳宏希和賈達兩位老師給予了大力幫助和技術指導，在此表示感謝。
限于編者水平，書中難免有不足之處，懇請廣大讀者批評指正，以便進行修改，更好地服務讀者。
全國化工高職儀電專業委員會
2011年7月

項目1 電路設計自動化基礎知識
任務1.1 印制電路板的發展歷史
任務1.2 印制電路板的基本構成元素
任務1.3 印制電路板的分類
任務1.4 印制電路板設計流程

項目2 Protel.9 9.se軟件初識
任務2.1 Protel.9 9.se概述
任務2.2 Protel.9 9.se的窗口界面認識
任務2.3 設計數據庫的創建與管理方法
任務2.4 文檔的創建與管理方法

項目3 軟啟動可調穩壓電源電路原理圖設計
任務3.1 認識電路原理圖設計流程
任務3.2 原理圖設計環境的設置
任務3.3 繪制軟啟動可調穩壓電源電路原理圖
任務3.4 原理圖電氣規則檢查

項目4 Z80單片機控制系統原理圖的設計
任務4.1 建立層次式原理圖的基本概念
任務4.2 繪制方塊電路及端口
任務4.3 不同層電路間的切換

項目5 聲光控電路原理圖設計
任務5.1 聲光控電路原理圖設計及元件標號分配
任務5.2 設計電氣規則檢查及錯誤報表
任務5.3 根據原理圖生成元件統計報表
任務5.4 網絡表的生成

項目6 器件原理圖符號及其庫的制作
任務6.1 元器件原理圖符號庫編輯器簡介
任務6.2 元器件原理圖符號繪制實例
任務6.3 元器件符號與原理圖的同步更新

項目7 單片機控制八路搶答器電路板設計
任務7.1 印制電路板設計準備
任務7.2 進入PCB編輯器工作環境及參數設置
任務7.3 創建PCB元件
任務7.4 印制電路板設計的基本操作
任務7.5 搶答器應用電路的印制電路板設計

項目8 兩位數碼管顯示的秒表電路板設計
任務8.1 數顯秒表電路原理圖設計
任務8.2 印制電路板設計的前期準備
任務8.3 電路板規劃和網絡表載入
任務8.4 元件布局與自動布線
任務8.5 印制電路板的輸出打印

項目9 AT89S52單片機控制系統板的設計
任務9.1 設計任務介紹和控制板設計原則
任務9.2 創建工程數據庫繪制原理圖
任務9.3 繪制單片機PCB印刷電路板
任務9.4 電路板布線的後期處理
任務9.5 PCB設計規則檢查和打印輸出

附錄
附錄1 常用菜單英文中文對照表
附錄2 印制電路板常用英文詞匯中文意義
附錄3 Protel.9 9.se常用元件庫中英文對照表
參考文獻

可見，過孔是多層PCB的重要組成部分之一，它的作用可以分為兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。
根據過孔的制作工藝，它可以分為盲孔（BlindVia）、埋孔（BuriedVia）和通孔（ThroughVia）三種類型。
?盲孔位于PCB的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層電路和下面的內層電路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率（孔徑）。
?埋孔是指位于PCB內層的連接孔，它不會延伸到電路板的表面。
?通孔是穿過整個電路板，可用于實現內部互連或作為元器件的安裝定位孔。
這里，盲孔和埋孔都位于電路板的內層，層壓前利用通孔成形工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層；通孔在工藝實現上更容易、成本較低，因此絕大部分PCB都采用它，而不用另外兩種過孔。如果不加特殊說明，本書所說的過孔均作為通孔考慮。
過孔的主要參數包括過孔孔徑和過孔外徑。其中：過孔孔徑是指過孔的內徑，它一般與PCB的板厚和密度相關。過孔孔徑不宜太大，孔徑過大將使生產加工變得困難，同時會增加成本；過孔外徑是指過孔的最小鍍層寬度。通常，過孔外徑的大小主要也是和生產廠家的制作水平密切相關的，同時過孔的內外徑大小一般應該滿足不大于它的最大比例，即內徑／外徑=60%。
過孔對于PCB的設計來說是十分重要的。一般來說，設計人員對于過孔的使用應該遵循以下幾個原則。
?盡量少用過孔，一旦選用了過孔，務必處理好它與周邊各實體的間隙，特別是容易被忽視的中間各層與過孔不相連的線和過孔的間隙。
?過孔尺寸不宜太大，否則會增加成本，也會帶來生產加工的困難。
?過孔需要的載流量越大，所需的過孔尺寸越大，例如電源層和地層與其他層連接所用的過孔應當大一些。
?電源和地的端子要就近打過孔，過孔和端子之間的引線越短越好，因為它們會導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。
?在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以在PCB上大量放置一些多余的接地過孔。
由于過孔在PCB中的重要性，因此過孔對電路設計的影響是很明顯的，不好的過孔設計是產生電路故障的主要原因之一。過孔設計經常遇到的問題是由于過孔鍍層的斷裂而導致電路的印制導線開路，後果是導致電路不能正常工作。
孔內壁中間斷裂的原因是基板制造時鍍金的工藝不夠好，而在轉彎處的斷裂主要是由于熱循環造成的。因此，生產廠家保證PCB的鍍金工藝是解決過孔好壞的重要途徑。另外，用來解決過孔的斷裂問題還可以采用兩種其他的方法：一種方法是正確設計過孔的孔徑尺寸和外徑尺寸；另一種方法是在生產過程中，可以采用焊錫或者阻焊劑將過孔完全填充起來。