電子線路CAD設(shè)計(jì) 課件 第一篇 CAD初識與崗位需求分析；第二篇 使用Multisim10創(chuàng)建電路

項(xiàng)目1CAD初識與崗位需求分析Project1ApreliminaryunderstandingandpostrequirementsanalysisfortheCADAnaiminlifeistheonlyfortuneworthfinding.--RobertLouisStevenson生活的目標(biāo)，是唯一值得尋找的財(cái)富。--史蒂文森BACKEXIT你認(rèn)識PCB嗎？

1.1什么是CAD和EDA？項(xiàng)目1.

PCB初識與職業(yè)崗位需求分析

1.2EDA技術(shù)的特點(diǎn)

1.4什么是PCB

？

1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析1.3電子線路設(shè)計(jì)一般流程

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)已經(jīng)滲透到電子線路設(shè)計(jì)的各個領(lǐng)域(包括電路圖的生成、邏輯仿真、電路分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、印制電路板的制作等)。項(xiàng)目1.

PCB初識與職業(yè)崗位需求分析1.1什么是CAD和EDA？CADEDA(ComputerAidedDesign)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)及圖形設(shè)備軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。(ElectronicDesignAutomation)電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)開發(fā)軟件完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)質(zhì)量提高

設(shè)計(jì)費(fèi)用低

數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)

設(shè)計(jì)周期短1.2EDA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)EDA技術(shù)優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)資料共享隨著電子技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)的電路越來越復(fù)雜，規(guī)模越來越大，離開EDA技術(shù)幾乎無法完成現(xiàn)代電子線路設(shè)計(jì)任務(wù)。1.3電子線路設(shè)計(jì)一般流程1分析任務(wù)要求、確定總體設(shè)計(jì)方案2系統(tǒng)設(shè)計(jì)，軟、硬件調(diào)試、分析3綜合性能驗(yàn)證、改進(jìn)完善、生產(chǎn)加工1.3電子線路設(shè)計(jì)一般流程電路設(shè)計(jì)的四種級別：1.4什么是PCB？1、印制電路是指在絕緣基材上，按預(yù)定設(shè)計(jì)，制成印制線路、印制元件或由兩者結(jié)合而成的導(dǎo)電圖形。

2、在絕緣基材上，提供元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形，稱為印制線路，不包括印制元件。

3、印制電路或者印制線路的成品板稱為印制電路板或者印制線路板，亦稱印制板，英文名稱是PrintedCircuitBoard

）,也有稱PrintedWiringBoard

，縮寫是PCB（PWB)

。WhatisthePCB?普通PCB板HDI柔性PCB軟硬結(jié)合板1.4什么是PCB？

PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，其較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高。Protel公司相繼推出許多升級版本軟件。之后，Protel的原廠商Altium公司推出了Protel許多系列的高端版本，如AltiumDesigner6.0等。PROTEL軟件1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析歷史發(fā)展：1956到19631963到19781978到2004研制開發(fā)、起步階段擴(kuò)大應(yīng)用，形成產(chǎn)業(yè)化階段引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，蓬勃發(fā)展階段2004以后鞏固深化的階段1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析PCB的特點(diǎn)：用途廣泛

滿懷希望

蓬勃生機(jī)

幾點(diǎn)擔(dān)憂

美好未來

PCB全球電子產(chǎn)業(yè)驅(qū)動力發(fā)展變化：1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析各國家/地區(qū)PCB產(chǎn)值：1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析PCB產(chǎn)能及未來趨勢：1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析

PCB工程師是進(jìn)行PCB(PrintedCircuitBoard),的設(shè)計(jì)以及相關(guān)調(diào)試，跟蹤PCB制板及SMT(SurfaceMountedTechnology

)表面組裝技術(shù)過程并解決相關(guān)技術(shù)問題，制作和維護(hù)PCB標(biāo)準(zhǔn)封裝庫和標(biāo)準(zhǔn)布線模塊的專業(yè)技術(shù)人員。1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析PCB工程師介紹：工作內(nèi)容：

1、進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)和修改；

2、進(jìn)行復(fù)雜PCB中規(guī)定部分的走線；

3、進(jìn)行所設(shè)計(jì)的PCB相關(guān)的調(diào)試和指定部分的SI仿真；

4、協(xié)助生成和維護(hù)原理圖，PCBLayout及相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)生成；

5、跟蹤PCB制板及SMT過程，和相關(guān)部門及供應(yīng)商密切協(xié)作，解決相關(guān)問題；

6、制作和維護(hù)PCB標(biāo)準(zhǔn)封裝庫和標(biāo)準(zhǔn)布線模塊；

7、編寫相關(guān)的PCB開發(fā)、調(diào)試日志。1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析PCB工程師工作內(nèi)容：入門級PCB工程師能力要求：

1、能制作簡單的封裝，如DIP10等到；

2、掌握至少一種PCB設(shè)計(jì)軟件的基本操作，并能制訂簡單的布線線寬和間距等規(guī)則；

3、能對具有100個元件和200個網(wǎng)絡(luò)或以下PCB進(jìn)行較合理和有序的布局和布線；

4、能在他人或自定規(guī)則下手動或自動布線并修改，達(dá)到100%布通并DRC完全通過；

5、具備基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱設(shè)計(jì)知識；

6、掌握雙面板走線的一些基本要求。

1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析初級PCB工程師能力要求：

1、能根據(jù)手冊和實(shí)物制作較復(fù)雜的封裝，并保證外形、焊盤等尺寸完全正確（按實(shí)物測量至少保證可插入）；

2、較熟悉掌握至少一種PCB設(shè)計(jì)軟件并能獨(dú)立或在指導(dǎo)下制訂較詳細(xì)的布線規(guī)則；

3、能對具有400個元件和1000個網(wǎng)絡(luò)或以下單、雙面和多層PCB進(jìn)行較合理和有序的布局和布線，能在布局布線過程中隨時(shí)考慮到熱設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)、美觀等方面的要求，自己不能確定時(shí)及時(shí)向更高級PCB工程師請教或共同探討；

4、能在他人或自定規(guī)則下熟練手動或自動布線并修改，達(dá)到100%布通并DRC完全通過，基本上不存在線寬瓶頸、內(nèi)層孤島等問題，布線過程中能看出少量原理設(shè)計(jì)上低級錯誤并提出，并能正確進(jìn)行引腳和門交換，能正確修改網(wǎng)絡(luò)表和原理圖；

5、能正確導(dǎo)入、導(dǎo)出機(jī)械圖紙并基本看懂結(jié)構(gòu)尺寸要求；

6、能在他人所制定規(guī)則或指導(dǎo)下進(jìn)行一些高速和模擬PCB設(shè)計(jì)并基本穩(wěn)定；

7、絲印標(biāo)志清晰明了，能獨(dú)立完成出GERBER等設(shè)計(jì)輸出工作并校對；

8、具備基本的可制造性方面知識并用于實(shí)踐，所設(shè)計(jì)板子50%以上可用于生產(chǎn)。成為中級、高級PCB工程師期待大家的努力!1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析薪資行情：

一般月薪在3000-7000元之間，可根據(jù)自身情況左右浮動，上不封頂。

職業(yè)發(fā)展路徑：

中國PCB行業(yè)經(jīng)過近20年的急速發(fā)展，已成為世界最重要且無可替代的生產(chǎn)基地，所以PCB工程師的重要性不言而喻，在急速發(fā)展中其就業(yè)前景相當(dāng)可觀，待積累經(jīng)驗(yàn)后可向項(xiàng)目經(jīng)理等管理職位發(fā)展。1.5現(xiàn)狀發(fā)展與崗位分析1.5崗位分析BACKEXIT

第二篇使用Multisim10創(chuàng)建電路Project2CreatecircuitsusingMultisim10

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1二極管管閃爍電路的建立第二篇

使用Multisim10創(chuàng)建電路

2計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路的建立

3仿真元件的設(shè)計(jì)會對Multisim10軟件參數(shù)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置；會調(diào)用元器件，并正確連接電路；會利用總線以及子電路簡化電路圖；會對仿真元件進(jìn)行編輯與創(chuàng)建。最終目標(biāo)：會使用Multisim10軟件進(jìn)行電路創(chuàng)建。促成目標(biāo)：本篇學(xué)習(xí)目標(biāo)第二篇

使用Multisim10創(chuàng)建電路項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立

會進(jìn)行工作窗口參數(shù)設(shè)置；會調(diào)用、放置元器件，并能準(zhǔn)確設(shè)置元器件的特性；會對所調(diào)用的元器件進(jìn)行合理布局和準(zhǔn)確連線；會對文件進(jìn)行打開、保存等基本操作。最終目標(biāo)：會用Multisim10軟件創(chuàng)建簡單電路。促成目標(biāo)：1.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

借助Multisim10電路仿真軟件創(chuàng)建如圖2-1-1所示的“二極管閃爍電路”。要求：（1）進(jìn)行軟件參數(shù)設(shè)置；（2）正確調(diào)用元器件并設(shè)置元件屬性；（3）合理布局、準(zhǔn)確連線；（4）將文件保存在“C:\DocumentsandSettings\Administrator\桌面\作業(yè)”目錄下，命名為“二極管閃爍電路”。項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立1.2工作任務(wù)

1.3.1基本界面狀態(tài)欄數(shù)據(jù)表格欄欄仿真工作平臺虛擬儀器工具欄設(shè)計(jì)管理窗口菜單欄元件工具欄標(biāo)準(zhǔn)工具欄使用中元件列表仿真開關(guān)項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立1.3知識準(zhǔn)備項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立1.3.2定制用戶界面啟動“選項(xiàng)”→“SheetProperties”命令，或單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“屬性”，即出現(xiàn)“表單屬性”對話框，如圖所示。創(chuàng)建一個電路之前，可根據(jù)具體電路的要求和用戶習(xí)慣設(shè)置一個特定的用戶界面。包括工具欄、電路顏色、頁邊界、縮放倍數(shù)、符號系統(tǒng)（ANSI或DIN）和打印設(shè)置等。

項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立1.3.3建立電路（1）建立電路文件：啟動Multisim10，軟件就自動創(chuàng)建一個默認(rèn)標(biāo)題為“電路1”的新電路文件，如圖所示。項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立（2）元器件操作：單擊三極管庫，將出現(xiàn)圖所示的元器件瀏覽屏。用鼠標(biāo)移動滾動條在元器件列表中選擇所需要的元器件，單擊“確定”即可。

1）調(diào)用和放置元件1.3.3建立電路項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立2）選中元器件3）翻轉(zhuǎn)元器件：快捷操作：Alt+X

水平翻轉(zhuǎn)；Alt+Y

垂直翻轉(zhuǎn)；

Ctrl+R

順時(shí)針90°旋轉(zhuǎn)；Ctrl+Shift+R

逆時(shí)針90°旋轉(zhuǎn)1.3.3建立電路項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立4）設(shè)置元件標(biāo)號和標(biāo)稱值等特性1.3.3建立電路項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立

（3）連線的操作：

1）連接導(dǎo)線

2）節(jié)點(diǎn)的使用

3）設(shè)置導(dǎo)線

4）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)特性1.3.3建立電路項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立1.3.4文件的存盤與退出（1）文件存盤：執(zhí)行菜單“文件”→“保存”命令或執(zhí)行菜單“文件”→“另存為”命令如圖所示，用戶可以選擇保存路徑并對文件名進(jìn)行更改，用鼠標(biāo)單擊“保存”按鈕即可將文件存盤。（2）關(guān)閉文件：執(zhí)行菜單“文件”→“關(guān)閉”命令后，關(guān)閉當(dāng)前的電路圖。（3）退出編輯：執(zhí)行菜單“文件”→“退出”命令，可關(guān)閉所有打開的電路圖窗口，并退出Multisim10系統(tǒng)。項(xiàng)目1二極管管閃爍電路的建立1.4任務(wù)實(shí)施1.4.1定制用戶界面1.4.2放置元器件并設(shè)置元件屬性1.4.3連接電路1.4.4仿真電路：單擊按鈕1.4.5保存電路并退出：執(zhí)行“文件”→“保存”命令，執(zhí)行“文件”→“退出”命令或單擊軟件右上角，退出操作環(huán)境。項(xiàng)目2計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路的建立2.1學(xué)習(xí)目標(biāo)會利用總線以及子電路簡化電路圖。1）會利用總線繪制電路；2）會創(chuàng)建并調(diào)用子電路。2.2工作任務(wù)

借助Multisim10電路仿真軟件創(chuàng)建如圖2-2-1所示的“計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路”。要求：（1）使用總線繪制電路；（2）正確調(diào)用元器件并設(shè)置元件屬性；（3）合理布局、準(zhǔn)確連線；（4）將文件保存在“C:\DocumentsandSettings\Administrator\桌面\作業(yè)”目錄下，命名為“計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路”。最終目標(biāo)：促成目標(biāo)：項(xiàng)目2計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路的建立2.3知識準(zhǔn)備（1）進(jìn)入繪制總線狀態(tài)啟動“放置”菜單的“總線命令（2）繪制總線單擊并拖動所要繪制總線的起點(diǎn)，即可拉出一條總線。如要轉(zhuǎn)彎，則單擊鼠標(biāo)左鍵，到達(dá)目的地后，雙擊即可完成該總線繪制，系統(tǒng)會自動給出總線名稱。如果要修改總線名稱，則雙擊該總線，打開“總線屬性”對話框，在其中“總線名”欄內(nèi)輸入新的總線名稱，然后單擊“確定”按鈕，（3）繪制第一個元件與總線連接的單線（4）繪制第一個元件與總線連接的單線2.3.1總線應(yīng)用項(xiàng)目2計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路的建立2.3知識準(zhǔn)備

（1）創(chuàng)建子電路執(zhí)行“放置”→“新建子電路”命令，彈出對子電路命名的對話框。（2）編輯子電路雙擊“半加器”子電路，彈出子電路屬性設(shè)置對話框。在參考標(biāo)識欄內(nèi)，可對子電路進(jìn)行編號。（1）產(chǎn)生并打印材料清單（2）仿真信息輸出2.3.2子電路的建立2.3.3產(chǎn)生報(bào)告項(xiàng)目2計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器電路的建立2.4任務(wù)實(shí)施（1）正確調(diào)用元器件并設(shè)置元件屬性（2）連接電路（3）仿真電路視頻效果演示（4）保存電路并退出項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

會在Multisim10平臺編輯與創(chuàng)建仿真元件。

1）會對已有元件進(jìn)行編輯；

2）會創(chuàng)建新的元器件；

3）會刪除元器件3.2工作任務(wù)

借助Multisim10電路仿真軟件創(chuàng)建一個名為“74F00”的與非門。要求：

1）74F00中含有四個相同的與非門；

2）與非門具體模型參數(shù)參照74F00D，封裝采用DIP-14(STM)；

3）在用戶數(shù)據(jù)庫中選擇TTL組，創(chuàng)建74F系列，并將元件保存在里面。最終目標(biāo)：促成目標(biāo)：項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.3知識準(zhǔn)備

在Multisim10數(shù)據(jù)庫管理器中可以對元器件進(jìn)行編輯、復(fù)制、刪除、導(dǎo)入等操作。執(zhí)行“工具”→“數(shù)據(jù)庫”→“數(shù)據(jù)庫管理...”命令進(jìn)行入數(shù)據(jù)庫管理器，如圖所示。3.3.1Multisim10數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.3知識準(zhǔn)備以修改三極管2SC945的β值和封裝形式為例介紹元器件的編輯方法。1）元器件瀏覽屏介紹在元件欄中點(diǎn)擊三極管庫，屏幕彈出元器件瀏覽屏，如圖1所示。點(diǎn)擊“詳細(xì)報(bào)告”按鈕，將彈出如圖2所示的報(bào)告窗口，在該窗口中對元器件的所在組、所在系列、元件模型、符號、封裝類型及引腳信息等進(jìn)行了詳細(xì)的報(bào)告。圖1圖23.3.2仿真元器件的編輯項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.3知識準(zhǔn)備

（2）編輯元器件雙擊已放置的元器件2SC945，彈出圖1所示的元器件特性對話框，在“參數(shù)”選項(xiàng)卡右下方有四個按鈕可以對元器件的名稱、符號、模型、封裝等參數(shù)進(jìn)行修改。1）編輯數(shù)據(jù)庫中的元件按鈕單擊“編輯數(shù)據(jù)庫中的元”按鈕，彈出“元件屬性”對話框，如圖2所示。圖1圖23.3.2仿真元器件的編輯項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.3知識準(zhǔn)備2）“保存元件到數(shù)據(jù)庫”按鈕點(diǎn)擊“保存元件到數(shù)據(jù)庫”按鈕，彈出如圖1所示對話框選擇保存路徑。

3）“編輯封裝”按鈕點(diǎn)擊“編輯封裝”按鈕，彈出如圖2所示對話框。圖1圖23.3.2仿真元器件的編輯項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.3知識準(zhǔn)備4）“編輯模型”按鈕點(diǎn)擊“編輯模型”按鈕，彈出如圖1所示“編輯模型”對話框。

圖13.3.2仿真元器件的編輯項(xiàng)目3仿真元件的設(shè)計(jì)3.3知識準(zhǔn)備（1）輸入元器件信息執(zhí)行“工具”→“元件向?qū)А泵睿瑔釉骷?chuàng)建向?qū)В?/p>