电路CAM技术基础（Protel 2004） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谈炽东，马彦芬 编

图书标签:

• 电路设计
• CAM技术
• Protel 2004
• PCB设计
• 电子工程
• SMT
• 电路制造
• 焊接技术
• 印刷电路板
• 电子技术

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121251832

版次：1

商品编码：11622871

包装：平装

丛书名： 职业院校教学用书（电子类专业）

开本：16开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：209

字数：358400

正文语种：中文

内容简介

　　《电路CAM技术基础（Protel 2004）》采用项目教学法的形式编写，通过门铃实用电路认识Protel软件，以遥控多用开关电路为例讲解复杂电路的绘制、原理图的深化处理、原理图文件转换成PCB图文件的过程，以及创建原理图元器件和PCB封装等内容。《电路CAM技术基础（Protel 2004）》介绍了从电路原理图的输入到印制电路板图的设计调整，最后输出到制板机制造印制电路板的全过程，软件采用Protel 2004中英文版，将基本的操作融合在有趣而实用的项目中，帮助读者快速迈入CAM的大门。
　　《电路CAM技术基础（Protel 2004）》可作为职业院校电子类、电气类、机电类、自动化类、计算机类及相关专业的教材，也可供从事电子产品设计与制造的读者自学。

作者简介

　　谈炽东， 1974.12～1976.12到藤县插队务农1976.12～1979.2在梧州丝绸厂工作1979.2～1982.6带薪脱产在电大梧州分校一轻机械专业班学习1982.6～1993.7在梧州丝绸厂力织车间、设备科当机械技术员、机械助理工程师1993.7～2003.10到梧州三职中当电器二级、一级教师2003.10至今随三职中合并到二职中电器教研组任一级教师

内页插图

目录

第一章 概论
1.1 传统电子设计的工作流程
1.2 现代电子设计的工作流程
1.3 电子电路CAD/CAM软件系统基本概况
1.4 Protel 2004中英文版软件的安装与注册
1.4.1 对环境的要求
1.4.2 安装过程
1.4.3 注册过程
1.4.4 转成中文版
第二章 从一个门铃电路认识Protel
2.1 三音门铃电路
2.1.1 电路简介
2.1.2 电路所用元件表
2.2 启动Protel
2.3 创建原理图文件
2.4 放置元件
2.4.1 寻找元件
2.4.2 元件的放置
2.4.3 元件库的装入
2.4.4 元件库的卸载
2.5 调整元件
2.5.1 元件的移动
2.5.2 元件的转动
2.5.3 元件的复制
2.5.4 元件的删除
实训一：放置与调整元件
2.6 元件属性的编辑
2.7 原理图的连线
2.7.1 绘制连线
2.7.2 绘制总线和总线分支
2.7.3 导线的调整
2.7.4 电源、地线元件的放置
2.7.5 节点的放置
2.8 保存图文件
本章小结
实训二：绘制单级共发射极放大电路原理图
第三章 复杂电路的绘制
3.1 作图项目的建立
3.2 一个可分为两层的电路
3.2.1 电路原理图简介
3.2.2 作图要点
3.3 层次原理图的绘制
3.3.1 自底向上方式
3.3.2 自上向下方式
3.3.3 不同层电路文件之间的切换
实训三：绘制两级放大电路原理图
3.4 多通道电路的绘制
3.4.1 创建PCB设计项目
3.4.2 创建上层图
3.4.3 由子图方块电路符号创建下层电路图
3.5 不包含在印制板中的元件及引脚的处理
3.5.1 实际电子装置常遇到的问题
3.5.2 引出端子封装的处理方法
3.5.3 元件引脚序号的处理方法
3.6 设置网络标签
本章小结
实训四：绘制层次原理图
第四章 原理图的深化处理
4.1 电气规则检查即ERC检查
4.1.1 电气规则检查设置
4.1.2 电气规则检查结果报告
4.1.3 对检查出来的错误进行处理
4.2 创建网络表
4.2.1 网络表的作用
……
第五章 原理图文件转换成PCB图文件
第六章 整理PCB图
第七章 创建原理图元器件及PCB封装
第8章 光控、触摸多用开关PCB的制作
附录A Protel快捷键汇合表
附录B 原理图工作环境设置
附录C PCB板工作环境设置
附录D GB9316-88规定的电路板外形尺寸
附录E 计算机辅助设计绘图员技能鉴定样题和操作提示电路类中级
附录F 计算机电子电路辅助设计工中级考核大纲
附录G 计算机辅助设计Protel DXP技能鉴定评分表中级
附录H 部分元件参考封装
参考文献

前言/序言

《PCB设计精粹：从原理图到成品实战》 内容概述 本书并非一本专注于某一特定软件版本的技术手册，而是一套系统性的、面向实际应用的PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计方法论与工程实践指南。我们将深入探讨PCB设计过程中每一个关键环节，从宏观的设计理念到微观的布线细节，力求为读者构建一个扎实、全面的PCB设计知识体系。本书的目的是培养读者独立完成高质量PCB设计的综合能力，使其能够应对各种复杂的设计需求，并能有效地将电子原理转化为可制造的物理产品。 第一章：PCB设计理念与流程梳理 本章将从高屋 Gē-wū (高屋建瓴) 的视角出发，剖析PCB设计在整个产品开发周期中的定位与重要性。我们将详细阐述PCB设计的基本原则，包括信号完整性、电源完整性、电磁兼容性（EMC）、可制造性设计（DFM）以及可测试性设计（DFT）等核心概念。通过对这些基础理念的深入理解，读者将能够形成正确的设计观，避免在后续设计过程中走弯路。 接着，我们将系统性地梳理PCB设计的完整流程。这包括： 需求分析与规格定义： 如何理解并转化为PCB设计需求，确定关键的电气性能、尺寸限制、功耗要求等。 原理图设计： 并非重点讲解某一工具，而是强调原理图的逻辑严谨性、元件选择的合理性、总线管理以及信号层次的划分。我们将讨论如何绘制清晰、易于理解且便于后续PCB布局的原理图。 PCB布局（Placement）： 这是影响PCB性能的关键步骤之一。我们将深入探讨布局的策略，如关键器件的优先布局、功能模块的划分、散热考量、走线长度的优化等。我们将分析不同类型电路（如数字、模拟、射频）在布局上的侧重点，以及如何通过合理的布局来简化后续布线工作。 PCB布线（Routing）： 布线是PCB设计的核心技术。本章将详细讲解布线的原则和技巧，包括差分信号的布线、高频信号的走线、电源和地线的处理、过孔（Via）的使用策略、信号隔离以及避免信号串扰的措施。我们将介绍各种布线模式（如单层、多层、差分布线、蛇形走线等）的应用场景和注意事项。 电源与地线规划： 电源和地是PCB的“血脉”，其规划的优劣直接影响电路的稳定性。我们将详细讲解电源层的划分、地平面（Ground Plane）的设计、去耦电容的布局和选型、以及如何有效抑制电源噪声。 EMC/EMI设计： 随着电子设备集成度的提高，电磁兼容性问题日益突出。本章将介绍EMC/EMI的基本原理，并提供如何在PCB设计中进行预防和优化的具体方法，如滤波器的应用、屏蔽措施、接地设计等。 DFM/DFT设计： 可制造性和可测试性是PCB能否顺利生产并保证质量的关键。我们将讲解如何遵循DFM原则，如铜箔间距、过孔尺寸、板材选择等，以及如何进行DFT设计，为后续的自动化测试（如ICT、AOI）做好准备。 设计规则检查（DRC）与后处理： DRC是保障PCB设计符合制造标准的最后一道防线。我们将讲解如何设置合理的DRC规则，以及如何分析和修正DRC报告。此外，还将涉及 Gerber 文件、钻孔文件等制造数据的生成与检查。 第二章：信号完整性（SI）深度解析 信号完整性是衡量PCB设计优劣的重要指标，尤其在高速数字电路设计中至关重要。本章将抛开软件操作的限制，深入探讨信号完整性的物理根源。 传输线理论基础： 我们将回顾并深入理解传输线的基本概念，如特性阻抗、信号传播延迟、反射、串扰等。通过物理模型和数学公式，让读者理解信号在PCB走线上传播的本质。 阻抗匹配： 讲解为何需要阻抗匹配，以及如何通过调整走线宽度、介质厚度、介电常数等参数来实现阻抗匹配。我们将分析不同场景下的阻抗匹配策略，如端接（Termination）的类型和应用。 信号反射的产生与抑制： 详细分析信号反射产生的原因，如阻抗不连续、不合理的过孔、连接器等。并提供多种有效的抑制反射的方法。 串扰（Crosstalk）的分析与防护： 讲解串扰的产生机理，包括前向串扰和后向串扰。并重点介绍如何通过间距控制、屏蔽、差分走线等手段来减小串扰的影响。 过孔（Via）的影响： 过孔是信号完整性的“噩梦”之一。我们将分析过孔的寄生电感和电容对信号的影响，并提供优化过孔设计（如过孔接地、盲/埋孔使用）的策略。 高速信号的布线技巧： 针对不同类型的高速信号（如DDR、PCIe、USB等），提供具体的布线建议，包括长度匹配、拓扑结构选择（如星型、菊花链）等。 眼图（Eye Diagram）的理解与分析： 介绍眼图作为衡量信号质量的重要工具，如何通过眼图来判断信号的完整性，以及如何根据眼图来指导PCB设计优化。 第三章：电源完整性（PI）与电磁兼容性（EMC）协同设计 电源完整性和电磁兼容性是保障电子系统稳定可靠运行的基石。本章将深入探讨这两大领域，并强调它们之间的协同作用。 电源完整性核心要素： 电源分配网络（PDN）的建模与分析： 讲解如何理解PDN的阻抗特性，以及如何通过仿真工具（概念性介绍，不依赖具体软件）来评估PDN的性能。 去耦电容（Decoupling Capacitor）的选型与布局： 详细阐述不同类型去耦电容（陶瓷、电解、钽电容）的工作原理、频率响应特性，以及如何根据芯片功耗和频率需求进行合理选型与布局，以有效抑制电源噪声。 电源层的设计： 讨论电源层的划分、宽度、形状对PDN阻抗和电流承载能力的影响。 地弹（Ground Bounce）与电压跌落（Voltage Drop）的产生与缓解： 分析这些问题的成因，并提出在PCB设计中采取的缓解措施。 电磁兼容性（EMC）设计实践： EMC/EMI 的产生源与传播路径： 从物理学角度解释电磁干扰的产生机制，如开关噪声、高频信号辐射等。 PCB Layout 对 EMC 的影响： 重点分析布局、布线、接地、屏蔽等PCB设计元素如何影响EMC性能。 差分信号与共模抑制： 再次强调差分信号在抑制共模噪声方面的优势，以及如何进行有效的差分布线。 滤波器的应用： 介绍不同类型的滤波器（如LC滤波器、RC滤波器）在PCB设计中的应用，用于抑制电源线和信号线上的噪声。 屏蔽设计： 讲解如何在PCB上实现有效的屏蔽，如使用屏蔽罩、接地层分割等。 EMC 测试与调试： 介绍常见的EMC测试项目，以及在PCB设计阶段应如何考虑以降低测试风险。 EMC 设计流程与规范： 引导读者将EMC设计融入到整个PCB设计流程中，并提及相关国际标准（如CISPR、FCC）。 第四章：可制造性设计（DFM）与可测试性设计（DFT） 高质量的PCB设计不仅要满足电气性能要求，还要能够顺利、经济地制造和有效地进行测试。本章将聚焦于DFM和DFT。 DFM 要素详解： 层叠结构（Stack-up）设计： 讲解不同层叠结构对阻抗控制、信号完整性、EMC等的影响，以及如何根据实际需求选择合适的层叠方案。 铜箔与线路设计： 详细阐述最小线宽、最小线间距、铜箔面积、焊盘尺寸、过孔尺寸等设计规则，以及它们对制造工艺兼容性的影响。 丝印（Silkscreen）与标记： 讲解丝印的作用，以及如何清晰、准确地标注元器件信息、极性标记、测试点等。 阻焊层（Solder Mask）的生成与应用： 解释阻焊层的技术要求，以及如何设计阻焊开窗，避免焊桥和虚焊。 表面处理（Surface Finish）： 介绍常见的表面处理工艺（如HASL、ENIG、OSP），以及它们在可靠性、可焊性方面的差异。 外形尺寸与公差控制： 讲解PCB外形尺寸的精度要求，以及如何考虑机械加工的公差。 特殊元器件的安装考量： 如大功率器件的散热设计、连接器的安装空间等。 DFT 关键考量： 测试点的设计： 讲解测试点的数量、位置、大小、间距等要求，以便于ICT（In-Circuit Test）和AOI（Automated Optical Inspection）等自动化测试的进行。 可测试性规则检查： 如何在设计阶段就考虑可测试性，避免出现“裸露”的信号点或难以触及的区域。 在线编程（In-System Programming - ISP）接口设计： 讲解如何在PCB上预留ISP接口，方便烧录固件。 边界扫描（Boundary Scan）的应用： 介绍边界扫描技术在DFT中的作用，以及如何为支持边界扫描的器件预留相应的连接。 第五章：高级PCB设计主题与未来趋势 本章将拓展PCB设计的深度和广度，探讨一些更具挑战性的议题，并展望PCB设计技术的未来发展。 嵌入式天线设计： 讲解如何在PCB上集成天线，并探讨天线性能优化、匹配等相关技术。 柔性PCB（Flexible PCB）与刚挠结合PCB（Rigid-Flex PCB）设计： 介绍这类特殊PCB的结构、材料、设计注意事项及其应用领域。 多层板与HDI（High Density Interconnect）技术： 深入解析多层板的层叠设计，以及HDI技术（如微过孔、埋盲孔、堆叠过孔）如何实现更小的封装和更高的集成度。 3D PCB 设计与仿真： 介绍3D建模在PCB设计中的应用，以及热仿真、电磁仿真等高级仿真技术如何指导设计优化。 AI 在 PCB 设计中的应用展望： 探讨人工智能和机器学习在自动化布局、布线、规则检查等方面的潜力。 新材料与新工艺： 介绍PCB设计领域的新材料（如高频高速板材）和新工艺（如微波PCB、功率PCB）的应用。 设计文档与版本管理： 强调规范的设计文档记录（如BOM、元件库、设计报告）和有效的设计版本管理在项目中的重要性。 目标读者 本书适合所有希望掌握PCB设计核心技术和工程实践的读者，包括： 电子工程专业的学生。 初级PCB设计工程师。 有一定设计经验但希望系统性提升设计能力的设计师。 需要深入理解PCB设计环节以改进产品性能的硬件工程师。 对电子产品制造过程感兴趣的技术人员。 学习方式 本书提倡“理解原理，掌握方法，灵活应用”的学习理念。我们鼓励读者在理解理论知识的基础上，结合自己的项目实践，灵活运用各种设计原则和技巧。虽然本书不侧重于某一特定软件的使用，但书中介绍的原理和方法适用于市面上绝大多数主流的PCB设计软件。通过学习本书，读者将能够举一反三，快速掌握并熟练运用任何一款PCB设计工具。 结语 PCB设计是一门艺术与科学的结合。它不仅需要扎实的理论基础，更需要丰富的实践经验和精益求精的态度。本书致力于为您提供一条通往高水平PCB设计的清晰路径，帮助您成为一名更加出色的电子工程师。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名经验丰富的电子工程师来说，很少有教材能让我感到眼前一亮。然而，这本书在针对Protel 2004这一特定环境下的PCB设计细节处理上，展现出了难能可贵的深度和广度。它并没有仅仅停留在基本操作的介绍，而是深入到了一些我之前可能因为习惯而忽略，或者没有时间去深究的方面。比如，关于Allegro的布局布线规则在Protel 2004中的具体实现和优化，以及如何在Protel 2004环境下进行更精细的信号完整性分析和电源完整性优化。书中对于一些复杂封装的创建和库的管理，也提供了一些非常实用的技巧，尤其是在处理一些特殊规格的元器件时，能够大大提高设计效率。我尤其欣赏书中关于PCB板材选择、层叠结构设计以及如何进行EMI/EMC优化的讨论，这些内容对于设计高性能、高可靠性的电路板至关重要，并且在很多基础教材中都鲜有提及。尽管Protel 2004已经不是最新的软件，但书中体现出的严谨的设计思路和解决复杂问题的能力，仍然具有极高的参考价值。这本书无疑为我巩固和提升PCB设计技能提供了一个非常好的平台。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子行业摸爬滚打了几年的人，我拿到这本书时，抱着“或许能找到一些新的优化思路”的心态。不得不说，这本书在Protel 2004这个特定版本上，对于某些细节的挖掘和讲解，确实给了我不少启发。虽然我早已熟练掌握了PCB设计的各项技能，但这本书在处理一些疑难杂症，或者是一些非常规的元器件封装制作方面，给出了一些我之前没有想到的方法。例如，它在讲解如何创建自定义元器件库时，提供了一些非常实用的技巧，尤其是在处理一些不常用或者尺寸特殊的元器件时，能够极大地提高效率。另外，它对于一些高级的布线策略，比如差分信号的布线，以及如何处理高频信号的阻抗匹配，也有比较深入的探讨，这些内容对于我目前的工作内容来说，也非常有价值。虽然这本书是针对Protel 2004这个较旧的版本，但其背后所蕴含的设计理念和解决问题的方法，很多都仍然是适用的，并且可以类比到其他更现代的设计工具上。对于一些希望巩固基础，或者想从更深层次理解PCB设计原理的人来说，这本书绝对值得一读。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的带我走进了电子设计迷宫的大门，尤其是在Protel 2004这个经典版本的操作上，给出了非常细致的指导。我之前对PCB设计一直充满好奇，但总觉得无从下手，各种元器件的摆放、走线的规则，还有最后输出 Gerber 文件这些概念都像天书一样。这本书从最基础的原理入手，一点一点地解析了整个流程。一开始，它就详细介绍了Protel 2004的界面和基本操作，比如如何创建新的工程，如何放置元器件，如何进行原理图的绘制。我特别喜欢它讲解原理图绘制的部分，用了很多实际的例子，把一个个看起来很复杂的电路图分解成一个个易于理解的小单元。让我印象深刻的是，它并没有停留在软件操作层面，而是巧妙地将电路理论知识融入其中，例如在讲解如何选择合适的元器件时，会穿插介绍不同元器件的电气特性以及在电路中扮演的角色。这让我感觉我不是在单纯地学习一个软件，而是在学习如何用这个软件来解决实际的电路设计问题。而且，它对如何进行PCB布局的讲解也非常到位，考虑到信号完整性、电源分配、散热等关键因素，这都是我之前从未深入思考过的问题。总而言之，对于想要系统学习PCB设计的初学者来说，这本书绝对是入门的绝佳选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的是把我从一个对电子设计一窍不通的小白，变成了一个能够独立完成简单PCB设计的“半个专家”。我之前一直对如何将脑海中的电路图转化为实实在在的电路板感到困惑，觉得那是一个遥不可及的工程。但这本书就像一位经验丰富的导师，耐心地引导着我一步步前进。它并没有一开始就堆砌枯燥的理论，而是从实际操作出发，让我能够快速地在Protel 2004中“动手”起来。书中对元器件库的管理、原理图的编辑、PCB的布局和布线等环节都进行了详尽的阐述，每一个步骤都配有清晰的图示和文字说明，让人一目了然。我尤其欣赏它在介绍布线技巧时，不仅仅是告诉你要怎么画线，更会解释为什么这样布线更好，比如如何避免信号干扰，如何优化布线路径以减小阻抗。而且，书中还涵盖了后期的 Gerber 文件生成和基本的 PCB 制造知识，让我对整个设计到生产的流程有了全面的认识。这不仅仅是一本软件操作指南，更是一本关于如何将电子设计理念转化为实际产品的“教科书”。我已经迫不及待地想把我自己的设计打印出来，看看它的效果了！

评分☆☆☆☆☆

我之前一直对电子产品内部的电路板感到好奇，总觉得那些密密麻麻的线路和元器件是某种神秘的技术。这本书的出现，就像给我打开了一扇窗户，让我能够一窥这个神秘世界。它用一种非常易于理解的方式，将复杂的电路设计过程变得生动有趣。书中从最基础的电路概念讲起，然后逐步引导我进入Protel 2004这个强大的设计软件。让我印象最深刻的是，它不仅仅是教我如何使用软件，更重要的是让我明白了每一个设计步骤背后的原因。比如，为什么元器件要这样摆放？为什么线路要这样走？这些问题都能在书中找到答案。特别是它在讲解如何绘制原理图和PCB布局时，用了很多图文并茂的例子，我能够一步步地跟着做，并且很快就掌握了基本的技能。而且，这本书还包含了如何将设计转化为实际电路板的知识，这让我觉得我的学习成果是可以真正实现的。我感觉自己离动手制作属于自己的电子小玩意又近了一步，这让我感到非常兴奋！