电子线路CAD/全国高等职业教育电子信息类专业规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李培江，尤婷，郭爱英 编

图书标签:

• 电子线路
• CAD
• 电路设计
• 电子技术
• 高等职业教育
• 教材
• 电子信息
• 模拟电路
• 电路分析
• 职业教育

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121241444

版次：1

商品编码：11556682

包装：平装

丛书名： 全国高等职业教育电子信息类专业规划教材

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：213

字数：358400

正文语种：中文

内容简介

　　《电子线路CAD/全国高等职业教育电子信息类专业规划教材》系统地介绍了ProtelDXP软件的使用，包括原理图设计、元件库建立、印制电路板设计和操作步骤等，系统地介绍了NIMultisim的工作界面、基本组成和常用工具，包括虚拟仪表的使用和三极管放大电路、运算放大器、数字电路Multisim环境下的仿真与分析。
　　全书通过对实际电路的绘制、PCB电路板的设计与电路仿真，突出电子线路CAD项目化教学的实用性和技巧性，不仅能使读者迅速掌握软件的基本使用方法，而且能够从丰富的应用实例中产生对电子线路的学习兴趣，培养印制电路板设计与制作的能力和电路仿真能力，最大程度地贴近工程实际。
　　《电子线路CAD/全国高等职业教育电子信息类专业规划教材》条理清晰、实例丰富，有很强的针对性和实用性，既可作为高职高专电子类、机电类各专业的教材，也可供从事电子线路制图与制版工作的技术人员参考使用。

作者简介

　　李培江，衢州职业技术学院，副教授，高级工程师，博士在读，拥有丰富的企业工作经验和教学经验，本书是浙江省“十一五”重点教材建设项目成果。

内页插图

目录

项目一 绘制两级放大器电路原理图
1.1 项目的提出
1.1.1 教学导航
1.1.2 项目任务
1.2 项目基本技能
1.2.1 任务一：ProtelDXP软件的启动和主窗口的认知
1.2.2 任务二：加载和卸载元件库
1.2.3 任务三：放置原理图元件
1.2.4 任务四：原理图元件的连接
1.3 项目相关知识
1.3.1 知识点一：电子线路CAD概述
1.3.2 知识点二：Protel电子线路的设计流程
1.3.3 知识点三：元件库与元件查找
1.3.4 知识点四：自动备份设置与桌面布局恢复默认
1.4 项目测验

项目二 绘制可调正负输出稳压电源电路原理图
2.1 项目的提出
2.1.1 教学导航
2.1.2 项目任务
2.2 项目基本技能
2.2.1 任务一：工程项目的创建、保存、关闭和打开
2.2.2 任务二：原理图文件的新建和保存
2.2.3 任务三：可调正负输出稳压电源电路原理图的绘制
2.3 项目相关知识
2.3.1 知识点一：图纸的设置
2.3.2 知识点二：元件的查找
2.3.3 知识点三：原理图元件的调整
2.3.4 知识点四：原理图模板的制作和调用
2.4 项目测验

项目三 绘制单片机显示电路原理图
3.1 项目的提出
3.1.1 教学导航
3.1.2 项目任务
3.2 项目基本技能
3.2.1 任务一：创建一个新的PCB工程和原理图库文件
3.2.2 任务二：创建新元件DS18B20
3.2.3 任务三：创建新元件AT89C2051并设置封装
3.2.4 任务四：加载元件与放置元件
3.2.5 任务五：绘制总线
3.2.6 任务六：放置网络标号与元件的自动标注
3.3 项目相关知识
3.3.1 知识点一：画几何图形
3.3.2 知识点二：复制、粘贴元件
3.3.3 知识点三：复制、编辑元件
3.3.4 知识点四：修改元件引脚
3.3.5 知识点五：制作含有子元件的原理图元件
3.3.6 知识点六：添加Protel99Se元件库
3.4 项目测验

项目四 绘制单片机系统层次原理图
4.1 项目的提出
4.1.1 教学导航
4.1.2 项目任务
4.2 项目基本技能
4.2.1 任务一：创建新的项目和主原理图文件
4.2.2 任务二：绘制方块电路
4.2.3 任务三：放置电路进出点
4.2.4 任务四：连线并添加网络标号
4.2.5 任务五：绘制各子原理图
4.3 项目基本知识
4.3.1 知识点一：层次原理图的基本概念
4.3.2 知识点二：自上而下层次原理图的绘制
4.3.3 知识点三：自下而上层次原理图的绘制
4.3.4 知识点四：多通道原理图设计
4.4 项目测验

项目五 网络表及相关文件的生成
5.1 项目的提出
5.1.1 教学导航
5.1.2 项目任务
5.2 项目基本技能
5.2.1 任务一：电气规则检查和生成网络表
5.2.2 任务二：生成其他相关文件及打印
5.3 项目相关知识
5.3.1 知识点一：原理图的电气规则检查
5.3.2 知识点二：网络表
5.3.3 知识点三：生成相关报表
5.3.4 知识点四：打印原理图文件
5.4 项目测验

项目六 光电隔离电路的PCB设计
6.1 项目的提出
6.1.1 教学导航
6.1.2 项目任务
6.2 项目基本技能
6.2.1 任务一：绘制原理图
6.2.2 任务二：编译原理图与生成报表
6.2.3 任务三：新建PCB文件与参数设置
6.2.4 任务四：电路板的规划与PCB设计规则设置
6.2.5 任务五：元件布局、布线与3D效果检查
6.3 项目相关知识
6.3.1 知识点一：认识印制电路板
6.3.2 知识点二：印制电路板的设计流程
6.3.3 知识点三：ProtelDXP中印制电路板的层面
6.4 项目测验

项目七 无线测温电路的设计
7.1 项目的提出
7.1.1 教学导航
7.1.2 项目任务
7.2 项目基本技能
7.2.1 任务一：制作新元件库文件
7.2.2 任务二：图纸的设置与原理图的绘制
7.2.3 任务三：PCB文件的新建与PCB编辑系统的参数设置
7.2.4 任务四：原理图的编译与报表的生成
7.2.5 任务五：PCB封装库元件的制作
7.2.6 任务六：电路板的规划与PCB设计规则设定
7.2.7 任务七：元件布局、自动布线与PCB设计规则检查
7.2.8 任务八：3D效果图
7.2.9 任务九：报表生成
7.3 项目相关知识
7.3.1 知识点一：PCB元件封装设计
7.3.2 知识点二：PCB手工布线
7.4 项目测验

项目八 NIMultisim仿真基础
8.1 项目的提出
8.1.1 教学导航
8.1.2 项目任务
8.2 项目基本技能
8.2.1 任务一：NIMultisim的启动和基本界面的认知
8.2.2 任务二：电路文件的创建和电路图选项的设置
8.2.3 任务三：元件的选择及其属性的更改
8.2.4 任务四：导线的操作与子电路的绘制
8.3 项目相关知识
8.3.1 知识点一：NIMultisim常用的元件库
8.3.2 知识点二：NIMultisim常用仪器仪表的使用
8.3.3 知识点三：文本框的输入与图纸标题栏的编辑
8.4 项目测验

项目九 常用放大电路的仿真
9.1 项目的提出
9.1.1 教学导航
9.1.2 项目任务
9.2 项目基本技能
9.2.1 任务一：单管放大器的仿真分析
9.2.2 任务二：射极跟随器的仿真分析
9.2.3 任务三：差动放大器的仿真分析
9.2.4 任务四：低频功率放大器的仿真分析
9.3 项目相关知识
9.3.1 知识点一：Multisim变压器参数设置
9.3.2 知识点二：Multisim元件库的添加
9.4 项目测验

项目十 常用运算放大器的仿真
10.1 项目的提出
10.1.1 教学导航
10.1.2 项目任务
10.2 项目基本技能
10.2.1 任务一：比例求和运算电路仿真分析
10.2.2 任务二：电压比较器仿真分析
10.3 项目相关知识
10.3.1 知识点一：Ultiboard简介
10.3.2 知识点二：Ultiboard的特点
10.4 项目测验

项目十一 数字电路仿真
11.1 项目的提出
11.1.1 教学导航
11.1.2 项目任务
11.2 项目基本技能
11.2.1 任务一：逻辑函数的Multisim化简及其相互转换
11.2.2 任务二：常用组合逻辑电路仿真分析
11.2.3 任务三：时序逻辑电路的应用设计与仿真
11.2.4 任务四：555定时器的应用设计与仿真分析
11.3 项目相关知识
11.3.1 知识点一：Multisim对单片机的仿真过程介绍
11.3.2 知识点二：用NILabVIEW和NIMultisim实现数字电路和模拟电路的联合仿真
11.4 项目测验
参考文献

前言/序言

《现代电子系统设计与仿真》 一、 核心内容概述 本书深入探讨了现代电子系统从概念设计到最终实现的完整流程，重点在于运用先进的计算机辅助设计（CAD）工具和仿真技术，实现高效、精准、优化的电子产品开发。内容涵盖了数字电路、模拟电路、混合信号电路的设计方法，以及PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）布局布线、信号完整性分析、电源完整性分析、电磁兼容性（EMC）设计等关键工程实践。同时，本书也触及了嵌入式系统开发、FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计流程、以及一些新兴的电子设计趋势，旨在培养读者掌握应对复杂电子系统挑战的能力。 二、 理论基础与设计方法 1. 数字电路设计： 逻辑设计原理：回顾并深化了布尔代数、组合逻辑电路（如编码器、译码器、多路选择器、加法器等）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器、状态机等）的设计原则。 硬件描述语言（HDL）：系统性地介绍了Verilog和VHDL语言，包括语法、数据类型、运算符、程序结构、行为级建模、数据流建模以及结构级建模。重点讲解了如何利用HDL进行逻辑功能的描述，并与仿真器和综合工具协同工作。 状态机设计：详细阐述了有限状态机（FSM）的两种主要模型——摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型，以及如何根据实际需求选择合适的模型并进行设计。强调了状态编码的优化对电路性能的影响。 算法级设计（High-Level Synthesis, HLS）：探讨了如何利用C/C++等高级语言描述算法，并通过HLS工具将其转换为RTL（Register-Transfer Level）代码，大大加速了复杂算法在硬件上的实现过程。 2. 模拟电路设计： 元器件模型与特性：深入分析了晶体管（BJT, MOSFET）、运算放大器（Op-Amp）、电阻、电容、电感等基本模拟元器件的详细模型，包括非线性特性、寄生效应等。 经典模拟电路模块：详细讲解了各种基础模拟电路模块的设计，如放大器（共射、共集、共基、差分）、滤波器（低通、高通、带通、带阻）、振荡器、电源稳压器、ADC（Analog-to-Digital Converter）和DAC（Digital-to-Analog Converter）等。 版图设计与寄生效应：重点关注模拟电路在集成电路（IC）版图设计中的特殊要求，包括对称性、匹配性、噪声耦合、工艺偏差等问题，以及如何通过版图设计来优化性能和减小寄生效应。 3. 混合信号电路设计： 接口与转换：深入研究了数字与模拟信号之间的交互，包括ADC和DAC的原理、分类（如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水线型等）、分辨率、采样率、非线性度等关键参数。 系统集成：讲解了如何将数字和模拟电路有效地集成到一个系统中，并处理两者之间的时钟域跨越、信号隔离、电源噪声等挑战。 三、 计算机辅助设计（CAD）工具与仿真 1. EDA（Electronic Design Automation）工具概览： 综合工具：介绍如Synopsys Design Compiler、Cadence Genus等HDL综合工具，讲解其将HDL代码转化为门级网表（Netlist）的过程，以及约束（Constraints）的设定对综合结果（面积、时序、功耗）的重要性。 布局布线工具：详细介绍如Cadence Virtuoso（IC版图设计）、Synopsys IC Compiler/Innovus（IC布局布线）、Altium Designer/Allegro/OrCAD（PCB设计）等工具。 仿真工具：重点介绍如Cadence Spectre/Xcelium、Synopsys VCS/VCS MX、Mentor Graphics QuestaSim等仿真器。 2. 数字电路仿真： 行为级仿真：用于验证HDL代码的功能正确性，速度快，适用于早期设计阶段。 RTL级仿真：验证逻辑功能是否符合设计规范，是设计流程中的关键环节。 门级仿真：考虑了综合后的逻辑门和时序信息，能更准确地验证电路时序。 事务级模型（Transaction-Level Modeling, TLM）：介绍TLM用于高级系统级仿真，能够加速大型复杂系统的验证。 3. 模拟与混合信号电路仿真： SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）仿真：详细讲解SPICE及其变种（如Spectre, HSPICE）的原理，包括直流分析（DC Operating Point）、暂态分析（Transient Analysis）、交流分析（AC Analysis）、噪声分析（Noise Analysis）、傅里叶分析（Fourier Analysis）等。 寄生参数提取与后仿真：介绍从版图中提取寄生电阻和电容（RC寄生）的过程，并将这些参数导入到仿真器中进行后仿真，以评估实际制造后的电路性能。 混合信号仿真：讲解如何在一个仿真环境中同时仿真数字和模拟部分，处理两者之间的耦合和交互。 四、 PCB设计与信号完整性 1. PCB设计流程： 原理图设计：使用EDA工具绘制电子系统的原理图，定义元器件及其连接关系。 PCB布局：将原理图中的元器件在PCB板上进行物理布局，考虑元器件的封装、间距、散热、信号流向等。 PCB布线：根据设计规则，将元器件的引脚通过走线连接起来，包括单层、多层板布线，差分对布线，高频信号布线等。 DRC（Design Rule Check）与LVS（Layout Versus Schematic）：讲解如何使用工具检查布局布线是否符合设计规范，以及版图是否与原理图一致。 2. 信号完整性（Signal Integrity, SI）： 信号失真原因：分析阻抗不匹配、串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）、振铃（Ringing）、过冲（Overshoot）、欠冲（Undershoot）等导致信号失真的物理现象。 SI分析方法：介绍时域和频域的SI分析技术，以及如何利用SI仿真工具（如HyperLynx SI, Ansys SIwave）预测和解决信号完整性问题。 SI优化技术：提出相应的优化策略，如阻抗匹配（Terminations）、走线长度控制、净空距离（Guard Traces）、去耦电容（Decoupling Capacitors）设计等。 3. 电源完整性（Power Integrity, PI）： 电源分配网络（Power Delivery Network, PDN）：讲解PDN的构成，包括电源、地、去耦电容、PCB走线等，以及其对电路性能的影响。 PI分析方法：介绍PI仿真工具（如HyperLynx PI, Ansys SIwave）如何分析PDN的阻抗，评估电压降（IR Drop）和瞬态电压跌落（VDD Sag）。 PI优化技术：提出通过优化去耦电容布局、增加电源/地平面、调整走线宽度等方法来改善PI。 4. 电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）： EMC基本概念：介绍辐射（Radiation）和传导（Conduction）干扰的产生机理、抗扰度（Immunity）和发射（Emission）的定义。 EMC设计原则：讲解如何从PCB设计层面进行EMC设计，包括地平面设计、信号屏蔽、滤波、走线规则、器件布局等。 EMC仿真与测试：介绍EMC仿真工具和测试方法。 五、 高级主题与应用 1. FPGA设计流程： FPGA架构与器件：介绍FPGA的基本架构（LUTs, Flip-Flops, BRAMs, DSP slices等）以及主流厂商（Xilinx, Intel）的FPGA系列。 FPGA开发流程：从RTL设计、仿真、综合、适配（Place & Route）到比特流生成，以及在目标板上的调试。 时序约束与优化：详细讲解如何设定时序约束（Timing Constraints）以满足设计性能要求，以及如何进行时序优化。 2. 嵌入式系统设计： 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）：介绍不同类型处理器架构，如ARM Cortex-M/A系列。 硬件-软件协同设计：讲解如何进行嵌入式系统的软硬件联合开发，包括外设驱动开发、中间件、操作系统（如RTOS）的应用。 调试技术：介绍JTAG、SWD等硬件调试接口，以及软件调试工具的使用。 3. 先进设计趋势： 人工智能在电子设计中的应用：探讨AI如何用于自动布局布线、功耗优化、故障诊断等。 片上系统（SoC）设计：介绍SoC的概念、IP核集成、验证流程。 低功耗设计：在移动设备和物联网设备日益普及的背景下，探讨各种低功耗设计技术。 高级封装技术：如2.5D/3D封装对信号完整性和热管理的影响。 六、 实践案例与工程经验 本书将穿插多个实际的工程案例，涵盖不同类型的电子产品设计，例如： 高速数字接口设计：如USB、PCIe接口的PCB设计与SI/PI分析。 电源模块设计：开关电源、线性电源的原理与PCB优化。 射频（RF）电路设计：天线、功放、滤波器的EMC考虑。 FPGA开发项目：从逻辑设计到硬件实现，例如一个简单的CPU或图像处理模块。 通过这些案例，读者可以直观地理解理论知识在实际工程中的应用，并学习到宝贵的工程经验和最佳实践。 七、 学习目标与读者定位 本书旨在为电子信息类专业的高等职业教育学生提供坚实的理论基础和实践技能。读者对象包括但不限于： 高等职业院校电子信息工程、通信工程、自动化、微电子等相关专业的在校生。 希望提升电子设计与仿真能力的初中级电子工程师。 对现代电子系统设计感兴趣的爱好者。 通过学习本书，读者将能够熟练运用主流EDA工具进行电子电路的设计、仿真和验证，具备分析和解决复杂电子系统设计问题的能力，为未来在电子产品研发、生产、测试等领域的工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当初我选择这本书，更多的是因为它是“全国高等职业教育电子信息类专业规划教材”，想着应该比较权威，内容也不会太偏。拿到手后，我更是惊喜地发现，它不仅内容扎实，而且讲解的方式也非常适合我们这种理论与实践结合的教学需求。我印象最深刻的是，书中并没有一味地强调软件的某个高级功能，而是着重于如何将设计理念和工程规范融入到CAD操作中。比如，在讲解PCB布局的时候，它不仅会告诉你如何放置元器件，还会强调散热、信号干扰、电源分配等关键因素，这对于培养我们严谨的设计习惯至关重要。书中大量的工程案例，从简单到复杂，每一个都经过精心挑选，能够很好地反映实际工程中的设计难点和解决方法。我利用书中学到的知识，在一次实训项目中，成功地将一个原本需要手工绘制PCB的设计，通过CAD工具进行了优化和批量生产，大大提高了效率和成品质量。这本书不仅仅是一本CAD工具书，更是一本培养电子工程师专业素养的启蒙读物。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对电子产品充满好奇心的人，也喜欢自己动手做一些小玩意。但每次想把脑子里的想法变成现实，总会因为技术上的瓶颈而搁浅。电路图绘制和PCB设计就是我最大的障碍。我尝试过一些在线教程，但总觉得不够系统，而且很多时候都是零散的知识点，很难串联起来。这本书的出现，彻底改变了我的学习方式。它以一种非常友好的方式，循序渐进地介绍了电子线路CAD的设计流程。我最喜欢的是它对每个软件工具的讲解都非常到位，从最基础的启动软件、建立项目，到绘制原理图、选择元器件，再到PCB的布局、布线、检查，每一个环节都讲得清清楚楚，明明白白。书中大量的图示和详细的步骤分解，让我感觉自己仿佛就在跟着老师一步步操作一样。我尝试着按照书中的方法，设计了一个简单的LED闪烁电路的PCB，从原理图到最终的Gerber文件，整个过程我都能够独立完成，这对我来说是一个巨大的进步。这本书真的让我感觉电子设计没有那么遥不可及了。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手有一段时间了，一直在抽空翻阅。我之前学电子的时候，最头疼的就是画电路图，总是画得歪歪扭扭，连我自己都看不懂。而且，每次修改，都要重新来过，耗费大量时间和精力。这本书给我最大的惊喜就是它详细讲解了各种电子线路CAD软件的使用方法，从最基础的原理图绘制，到复杂的PCB设计，几乎涵盖了所有的流程。我尤其喜欢它关于元器件库管理的部分，之前我总是在网上东拼西凑，非常混乱，现在看了这本书，才明白原来有一个规范的元器件库是多么重要。它还介绍了许多实用的技巧，比如如何快速布局、如何进行布线优化，这些都是我在实践中遇到的难题，而这本书都给出了很好的解决方案。书中大量的图例和案例分析，让学习过程更加直观易懂。我曾经尝试过自己设计一个简单的功放电路，用了好几天都画不好PCB，看了这本书的相应章节后，我只需要一个下午就搞定了，而且成品效果也比之前好很多。对于想在电子设计领域深入发展的学生来说，这本书绝对是必备的工具书，它不仅教会你如何使用工具，更重要的是培养你正确的电子设计思维。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校的电子信息类专业的学生，我一直渴望能够将课本上的理论知识与实际的电子设计紧密结合起来。然而，在实际操作中，我们往往会遇到各种各样的问题，比如如何高效地进行电路仿真，如何优化PCB布局以减小干扰，以及如何生成规范的生产文件等等。这本书恰好就解决了我们学生普遍面临的这些难题。它非常系统地介绍了目前主流的电子线路CAD软件，并且不仅仅停留在软件功能的介绍，更重要的是它讲解了背后的设计思想和工程实践。我特别欣赏书中关于“从原理图到PCB”的完整流程讲解，它详细剖析了每一个步骤的关键点和注意事项。例如，在讲解PCB布线时，书中不仅列举了各种布线规则，还结合实际案例分析了不同布线方式对信号质量的影响，这对我这样的初学者来说，简直是醍醐灌顶。我还利用书中学到的知识，成功地完成了一个课程设计项目，从电路设计到PCB制作，整个过程都比以前顺畅了很多，也得到了老师的肯定。这本书绝对是一本能够提升我们实践能力的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初买这本书，纯粹是抱着试试看的心态，因为我发现自己对电子这门学科的理解似乎总是停留在理论层面，一到实际操作就卡壳。特别是当需要将设计变成实物时，那种从图纸到电路板的转化过程，对我来说简直是一道难以逾越的鸿沟。这本书的出现，就像是为我打开了一扇窗。它并没有像其他一些理论书那样，一上来就抛出一堆晦涩难懂的概念，而是从最贴近实际操作的角度出发，一步一步地引导读者。我印象最深刻的是它关于PCB布局和布线的部分，里面讲解了许多在实际设计中非常关键的考量因素，比如信号完整性、电源完整性、电磁兼容性等等，这些我以前在其他地方很难找到如此系统且深入的阐述。书中提供的案例，从简单的数码管显示到复杂的嵌入式系统板，每一个都讲解得非常细致，甚至连一些容易出错的细节都一一指了出来。我曾尝试按照书中的例子，自己绘制了一款简单的LED驱动板，过程比我想象的要顺利得多，而且最终PCB的质量也让我非常满意。这本书真的让我对电子设计从“望而生畏”变成了“跃跃欲试”。