《Protel 99 SE原理图与PCB设计及仿真》教学大纲
适应专业：自动化、电信、通讯、电科、光电、机电一体化等专业 课程性质：必修课 总 学 时：48（建议） 总 学 分：2.5
一、课程性质、目的和任务
《Protel 99 SE》是自动化、电信、通讯、电科、光电、机电一体化等专业的专业基础课程，在人才培养方案中起着培养基本技能的作用，是一门实践性要求很高的课程，学生需要通过上机练习环节巩固所学知识，进而综合运用所学知识针对不同的用户需求进行设计，因此实践是非常重要的教学环节。本课程以Protel 99 SE软件为主体，主要介绍其基础知识、原理图与PCB设计方法、电路仿真等。学完本课程应使学生掌握：（1）原理图的设计；（2）PCB的设计；（3）电路仿真。通过上机实践，学生可以独立实现电路原理图和印刷电路板的设计，为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
二、教学基本要求和内容
第 1 章 概述
内容和要求：主要对Protel 99 SE做概要性的介绍，使学生对Protel 99 SE的特点、安装和运行环境有一个基本的了解，简要介绍电路板的设计和制作步骤，使读者对电路原理图和印制电路板的设计工作流程有一个整体的把握。
第 2章 原理图设计快速入门
内容和要求：主要Protel 99 SE的启动方法及系统参数的设置，了解设计任务的建立和管理，以及主要文档的创建方法和一些基本操作，旨在让学生对Protel 99 SE的操作方法有一个初步的认识。同时结合一些实例，介绍如何向新建的工程中添加原理图设计文档，以及原理图文档的一些基本的操作方法和操作技巧，让读者能快速入门。
第 3 章 原理图的绘制
内容和要求：基本操作工具、窗口操作技巧、元件库的管理、对元件的操作，绘制电路图的工具、绘制工具栏及其他绘制工具栏等。在原理图中加载并使用原理图元件库，在原理图中放置各种电气对象的方法，如：放置元件、放置导线、放置节点、放置总线、放置总线分支线、放置网络标号等操作，元件、导线等电气对象各属性的编辑方法。本章的难点是利用总线、总线分支线、网络标号正确绘制带有总线的电路原理图。
第 4 章 原理图的检查和常用报表的生成
内容和要求：综合运用前面所学到和掌握的知识，学生可以完成简单电路原理图的设计工作。但是在绘制完原理图后，还需要用户对电路原理图的正确性进行分析和测试，这可以通过电气规则检查来实现。进行电气规则检查后，可以找到电路图中的一些电气连接错误，将错误修改后，就可以生成网络表和元件清单等常用报表以备后用。
第 5 章 元件库的建立
内容和要求：Protel 99 SE提供了一个功能强大和完善的建立元件库的工程程序，即元件库编辑器，本章主要讲解如何使用元件库编辑器来生成元件和建立元件库，并生成元件库报表。
第6章 电路原理图工程设计实例
内容和要求：本章主要结合两个工程实例：I/V变换信号调理电路原理图和小型调频发射机电路原理图，一步一步详细讲解，让读者能轻松设计一般电路。
第 7章 PCB编辑环境
内容和要求：电路设计的最终目的是生成印制电路板（PCB，Printed Circuit Board）文件。根据设计的原理图产生网络表文件，在PCB设计中引入网络表文件，将电路元件封装连接起来，从而开始印制电路板的制作。本章将结合实例，认识PCB及其编辑环境，学会如何设置环境参数和规划电路板等。
第 8 章 PCB设计系统的操作
内容和要求：本章主要介绍了PCB板设计的基础知识，包括PCB设计环境下的窗口操作，常用快捷键的介绍，元件封装的放置与属性设置，电路板的覆铜技巧以及板上文字的制作，库文件的操作与打印等，这些基本的操作将为PCB的设计制作打下基础。
第 9 章 PCB设计规则与信号分析
内容和要求：本章主要介绍了PCB的设计规则，包括电气规则、布线规则、布局规则、高速电路设计规则、信号完整性规则等。通过对本章的学习，对电路板的设计规则进行了详细的了解，可为制作性能高效的PCB打下基础。
第 10章 人工布线制作PCB
内容和要求：布线是PCB设计过程中比较重要的一步，布线有自动布线和人工布线两种方式。其中人工布线是传统的布线方法，是制作印刷电路板的基础。人工画电路板应该掌握对各对象的放置，编辑和对应的菜单命令的使用。人工布线制作PCB主要有两步：（1）定义电路板；（2）放置设计对象。
第 11章 自动布线制作PCB
内容和要求：本章将介绍自动布线制作PCB的方法和步骤，它涉及的知识比较多，工作比较复杂，相信学生通过逐步的学习可以全面掌握制作PCB的方法。
第 12章 制作元件封装
内容和要求：一般在进行元件封装时都是使用Protel 99 SE系统自带的PCB元件库，但是由于科技发展日新月异，有很多的元件封装经常在PCB元件库中找不到，这时就需要使用PCB元件库编辑器来生成一个新的元件封装。本章主要介绍使用PCB.LIB制作元件封装的两种方法，即手工制作元件封装和利用向导制作元件封装。
第 13章 制作PCB工程实例
内容和要求：本章将结合两个工程实例——I/V信号变换调理电路PCB和小型调频发射机电路PCB，具体讲解如何制作和生成PCB。首先根据设计的原理图产生网络表文件，在PCB编辑器中引入网络表文件，然后将元件封装都添加到PCB的电气边界线内，通过布线制作印制电路板。主要包括：生成网络表、建立PCB文件、确定PCB尺寸大小、导入网络表、元件布局、PCB布线、补泪滴和覆铜、DRC规则检查等。
第 14章 电路仿真
内容和要求：电路仿真是电子设计自动化（EDA）中的一项重要技术，在电子产品的分析、设计、检测以及技术革新和改造等方面有着广泛的应用。Protel 99 SE不仅提供了功能完备的电路设计工具，而且具备强大的电路仿真能力。本章主要讲解SIM仿真库中的主要元件、SIM仿真库中的激励源、仿真器的设置和电路仿真，最后详细讲解整流稳压电路的仿真，希望读者能通过这个实例掌握电路仿真的基本方法。
三、实验教学和要求
实验一：Protel 99SE 使用基础 实验二：绘制原理图——555震荡电路 实验三：绘制原理图——晶体测试电路 实验四：元件库的制作 实验五：生成电路原理图报表
实验六：工程实例——绘制I/V信号变换调理电路原理图 实验七：熟悉PCB编辑环境和设计系统 实验八：人工布线制作PCB——555震荡电路 实验九：自动布线制作PCB——晶体测试电路 实验十：PCB元件库的制作
实验十一：工程实例——绘制I/V信号变换调理电路PCB 实验十二：电路仿真
四、各教学环节学时分配 章节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 课 程 内 容 概述 原理图设计快速入门 原理图的绘制 原理图的检查和常用报表的生成 元件库的建立 电路原理图工程设计实例 PCB编辑环境 PCB设计系统的操作 PCB设计规则与信号分析 人工布线制作PCB 总学时数 1 3 6 4 4 4 2 3 1 4 4 4 4 4 小计
48 讲课 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 24 实践课 0 2 4 2 2 2 1 1 0 2 2 2 2 2 24 第十一章 自动布线制作PCB 第十二章 制作元件封装 第十三章 制作PCB工程实例 第十四章 电路仿真 五、教材和教学参考书
1、教材：《Protel 99 SE原理图与PCB设计及仿真》 邓奕 主编 人民邮电出版社 2013年1月
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