基于Proteus的电路与PCB设计(第2版)

本书基于Proteus 8.12版，着重讲解原理图与PCB设计，共13章，包括Proteus概述及应用设计快速入门，Proteus电路原理图设计基础，Proteus电路原理图进阶，Proteus的多页电路设计，Proteus库及元器件、仿真模型制作基础，原理图中各种图、表输出，PCB基本设置及模板设计，PCB设计可视化设置及各类对象的编辑，封装库与封装制作，PCB设计规则、布局、布线，PCB检查、覆铜、3D预览，输出PCB图形、生产文件，以及综合设计实例。Proteus 8.12的装配变体、分区域布局、长度匹配、拼板等功能为PCB设计提供了更多的自由。本书共配有12个实践任务和2个综合设计，以及配套微课方便学习，可作为高校电子线路CAD、PCB设计课程的教材或教学参考书、电子产品设计工程人员的设计参考书，也可作为Proteus培训教材、Proteus爱好者的自学参考书。

第1章Proteus概述及应用设计快速入门1
1．1Proteus概述1
1．1．1Proteus结构体系及其EDA流程1
1．1．2Proteus对计算机的要求1
1．1．3软件大门——主页2
1．1．4公有的工程命令、应用命令按钮2
1．1．5原理图设计窗口及其特性3
1．1．6PCB设计窗口及其特性4
1．2Proteus设计快速入门——RC桥式振荡器电路设计6
1．2．1RC桥式振荡器电路及其元器件6
1．2．2RC桥式振荡器的原理图设计6
1．2．3RC桥式振荡器的PCB设计、3D预览12
1．3实践1：数字电路彩灯装置的原理电路设计14
1．3．1实践任务14
1．3．2实践参考15
第2章Proteus电路原理图设计基础18
2．1原理图设计窗口的系统设置18
2．1．1设置显示选项18
2．1．2设置系统文件路径等18
2．1．3设置图纸大小20
2．1．4设置快捷键21
2．2View菜单及各种命令应用22
2．2．1刷新、网格显示、伪原点和光标点标志22
2．2．2以光标点为中心显示、放大、缩小23
2．2．3开、关工具栏显示24
2．3主要操作模式24
2．4多变的光标——见形知意25
2．5基本操作25
2．5．1从库中选取元器件25
2．5．2放置、替换元器件28
2．5．3选中与取消选中对象29
2．5．4复制、粘贴、删除对象30
2．5．5放置、删除终端30
2．5．6编辑对象属性31
2．5．7移动、转向和对齐对象32
2．5．8电气连线操作和总线操作33
2．5．9放置、删除结点35
2．5．10网络标签操作36
2．5．11脚本操作36
2．5．12编辑区右键快捷操作37
2．6实践2：30s即将开始装置的电路原理图设计38
2．6．1实践任务38
2．6．2实践参考38
第3章Proteus电路原理图设计进阶41
3．1模板设计41
3．1．1电路图全局风格设置41
3．1．2母页设计46
3．1．3将母页保存为设计模板53
3．1．4装载设计模板54
3．1．5导入其他模板的外观风格54
3．2属性分配工具和查找与选中工具55
3．2．1批量修改——用属性分配工具（PAT）55
3．2．2PAT操作类型55
3．2．3PAT应用模式56
3．2．4PAT应用实例56
3．2．5查找与选中工具SearchandTag对话框58
3．2．6属性分配工具和查找与选中工具的联合应用58
3．3对象选择器操作60
3．3．1清理未用元器件、更新元器件60
3．3．2全选某种元器件、查看某种元器件的封装61
3．3．3自动隐藏对象选择器61
3．4全局标注与查看帮助62
3．5 电路仿真动画设置63
3．6使用设计浏览器64
3．6．1设计浏览器中的工具条65
3．6．2设计浏览器中的符号66
3．6．3元器件浏览模式下定位元器件、网络、焊盘66
3．6．4网络浏览模式下定位元器件、引脚、网络67
3．6．5设计浏览器模式下查找元器件、网络68
3．7实践3：电子时钟的原理电路设计69
3．7．1实践任务69
3．7．2实践参考69
第4章Proteus的多页电路设计73
4．1多页设计的基本概念73
4．1．1多页设计的两种类型73
4．1．2与多页设计有关的菜单命令74
4．2多页平行电路设计实例——单片机控制的流水灯电路74
4．2．1流水灯多页平行设计75
4．2．2多页平行设计的仿真77
4．3层次电路设计实例——门级4位移位寄存器77
4．3．1电路原理图层次结构77
4．3．2层次电路详情78
4．3．3层次电路绘制79
4．3．4层次电路仿真82
4．4设置元器件、子页为非PCB输出84
4．4．1设置子页为非PCB输出84
4．4．2设置元器件为非PCB输出85
4．5实践4：幸运转盘多页电路设计85
4．5．1实践任务85
4．5．2实践参考86
第5章Proteus库及元器件、仿真模型制作基础88
5．1Proteus库结构与管理88
5．1．1库结构88
5．1．2元器件库管理88
5．1．3建库、删库、排序库等操作89
5．1．4创建自己的元器件库：my-pts．lib91
5．1．5将电路中的元器件导入自建库中91
5．1．6从某库中直接导入元器件到工程中93
5．1．7符号库管理93
5．2制作元器件的原理图仿真模型95
5．2．1元器件模型分类及制作流程95
5．2．2制作元器件模型命令及工具按钮、可视化封装工具96
5．2．3制作单组件元器件模型——六十进制计数器98
5．2．4制作同类多组件元器件（以7436模型为例）104
5．2．5制作异类多组件元器件（以7431模型为例）106
5．2．6制作带总线引脚的器件（以74LS373．BUS为例）110
5．2．7电源引脚处理111
5．2．8元器件分解与重建112
5．3制作符号模型113
5．3．1制作图形符号113
5．3．2制作终端114
5．3．3制作引脚115
5．4借网络搜索、导入元器件115
5．5实践5：4排阻仿真模型制作118
5．5．1实践任务118
5．5．2实践参考118
第6章原理图中各种图、表输出121
6．1物料报表（BOM）121
6．1．1生成PDF、Excel、ASCII码文本等格式的BOM121
6．1．2设置BOM内容与格式123
6．2电气规则检查报表（ERC）128
6．2．1ERC操作与保存129
6．2．2ERC错误信息129
6．3网表130
6．3．1网络名规则130
6．3．2全局网络130
6．3．3电源网络131
6．3．4网表编译器设置134
6．3．5网表格式134
6．3．6SDF网表实例135
6．3．7常见的网表错误136
6．4导入/导出电路图剪辑、导出图案136
6．4．1原理图可生成的主要文件类型137
6．4．2导入/导出电路图剪辑137
6．4．3导入图像/导出电路图表138
6．5 打印输出142
6．5．1设置纸张、打印机142
6．5．2打印设置143
6．6实践6：生成数字彩灯的各种报表文件145
6．6．1实践任务145
6．6．2实践参考145
第7章PCB基本设置及模板设计147
7．1 PCB设计窗口147
7．1．1打开PCB设计窗口147
7．1．2主要操作模式147
7．2 PCB板层结构及术语148
7．2．1PCB板层结构148
7．2．2Proteus的PCB设计中的层149
7．2．3封装类型及其他对象150
7．2．4设计单位说明151
7．3 PCB设计的系统设置152
7．3．1设置工作区152
7．3．2设置引脚提示152
7．3．3设置显示选项153
7．3．4设置选择过滤器154
7．3．5设置快捷键155
7．4 设计一个PCB模板：pcb-2-layer．ltf156
7．4．1设置网格156
7．4．2设置层栈156
7．4．3设置层对158
7．4．4设置文本字体、宽、高、显示159
7．4．5设置泪滴159
7．4．6设置长度匹配160
7．4．7定义板框163
7．4．8保存模板文件163
7．5 实践7：设计自己的PCB模板mypcb-2-layer．ltf163
7．5．1实践任务163
7．5．2实践参考163
第8章PCB设计可视化设置及各类对象的编辑165
8．1 PCB设计的基本环境165
8．1．1层的显示、颜色、切换165
8．1．2选择过滤器167
8．1．3状态栏168
8．1．4网格、单位切换168
8．1．5标准光标、原点、坐标169
8．2 PCB设计中的各类对象编辑170
8．2．1编辑区右键快捷操作170
8．2．2封装操作171
8．2．3焊盘、焊盘栈操作：放置、编辑、新建173
8．2．4过孔操作：放置、编辑、新建179
8．2．5基本布线操作180
8．2．62D对象操作185
8．2．7查找与选中工具188
8．2．8自动编号工具189
8．2．9块操作190
8．2．10对象选择器中的操作190
8．2．11导入旧版文件，导入/导出工程剪辑191
8．3实践8：手工设计555时基电路PCB图193
8．3．1实践任务193
8．3．2实践参考194
第9章封装库与封装制作195
9．1 封装库与封装管理195
9．1．1封装库的组成195
9．1．2封装库管理195
9．1．3更新封装清理未用的封装196
9．2 封装编辑、制作及其3D预览197
9．2．1编辑封装，将RES40改为RES20197
9．2．2制作表贴封装SQFP44-0812199
9．2．3制作通孔封装4PIN-BUT203
9．3实践9：制作4脚按钮封装206
9．3．1实践任务206
9．3．2实践参考206
第10章PCB设计规则、布局、布线207
10．1PCB设计前的准备207
10．2设置PCB设计规则207
10．2．1安全间距208
10．2．2为网络类设置线宽、过孔、布线层209
10．2．3为网络类设置差分对211
10．2．4默认颈缩、热焊盘连线、公差211
10．2．5自定义网络类212
10．3自动布局213
10．3．1绘制PCB板框213
10．3．2基于实时网表的自动布局214
10．3．3分组、划分Room区域分块布局216
10．4飞线、引脚与门交换218
10．4．1动态飞线与力向量218
10．4．2飞线模式下的操作219
10．4．3基于网表进行引脚、门交换220
10．5基于形状的自动布线器221
10．5．1基于形状的自动布线器的原则技术、对话框221
10．5．2自动布线模式222
10．5．3自动布线器的设计规则224
10．5．4自动布线冲突处理225
10．5．5自动布线器的命令按钮225
10．6PCB设计实例225
10．6．1自动布线的PCB设计：ex10-1-ppsu．pdsprj225
10．6．2交互布线的PCB设计：ex10-4-osc4069-1．pdsprj229
10．7实践10：插座封装、流水灯的PCB设计231
10．7．1实践任务231
10．7．2实践参考232
第11章PCB检查、覆铜、3D预览235
11．1CRC与DRC检查235
11．1．1CRC检查235
11．1．2DRC检查236
11．2覆铜237
11．2．1由菜单覆铜命令创建电源层237
11．2．2由工具按钮创建覆铜区238
11．2．3EditZone（编辑覆铜）对话框239
11．2．4覆铜操作241
11．33D视图查看与设置242
11．3．13D预览窗口242
11．3．23D视图按钮与命令243
11．3．33D平移、旋转预览243
11．3．43D预览设置244
11．43D模型帮助文件及输出246
11．5实践11：覆铜、3D预览248
11．5．1实践任务248
11．5．2实践参考248
第12章输出PCB图形、生产文件250
12．1PCB设计窗口的Output菜单250
12．2图形文件输出及打印250
12．2．1图形文件输出250
12．2．2打印输出254
12．3 PCB生产文件输出255
12．3．1生产文件输出前的检查255
12．3．2CADCAM（Gerber格式）输出设置256
12．3．3拾放文件：*．CSV258
12．3．4测试点信息文件：*．TPI259
12．3．5ODB++输出260
12．3．6拼板262
12．4 实践12：PCB图形、生产文件输出265
12．4．1实践任务265
12．4．2实践参考265
第13章综合设计实例269
13．1 4层PCB设计——数字温度计控制板设计269
13．1．1数字温度计原理电路设计269
13．1．2制作并联4位数码管、蜂鸣器的封装269
13．1．3指定封装、PCB设计准备272
13．1．4温度计控制板PCB设计规则设置274
13．1．5温度计控制板的PCB布局274
13．1．6温度计控制板PCB布线、覆铜、3D预览275
13．2SMT、通孔混合安装的PCB设计——RGB转MIPI驱动板276
13．2．1RGB转MIPI驱动板电路设计和PCB设计准备278
13．2．2RGB转MIPI驱动板PCB设计规则设置279
13．2．3RGB转MIPI驱动板PCB布局、布线281
13．2．4RGB转MIPI驱动板PCB覆铜、3D预览281
13．3PCB设计规则的优先级282
13．4装配变体应用——一图多品284
13．4．1创建变体284
13．4．2对不同变体生成不同BOM286
参考文献287