PROTEL-99-SE特性手冊1.doc

Protel 99 SE 新特性及用法 目 錄第一章 原理圖設(shè)計3一、新建設(shè)計數(shù)據(jù)庫3二、方便的文件查找功能4三、直接瀏覽原理圖庫器件5四、增強的選中功能6五文本字符在線編輯6六、器件標(biāo)號的重新注釋6七、庫中器件管腳的熱點捕捉8八、刪除元件庫中器件的確認(rèn)功能8九、產(chǎn)生元件類和網(wǎng)絡(luò)類8十、端口、圖紙入口功能增加9十一、豐富的輸入、輸出功能9第二章 PCB設(shè)計10一、層管理功能10二、強大的機械層管理10三、設(shè)計規(guī)則11四、增強的元件布局12五、庫編輯器增強的拷貝粘貼功能14六、在PCB中修改元件封裝14七、放置工具條增加功能（Place）14八、Option中只顯示用到的層15九、在已覆銅區(qū)域放線條，可以自動重新鋪銅15十、過孔顯示網(wǎng)絡(luò)名稱15十一、強大的全局編輯功能16十二、選擇功能加強16十三、增強的解散功能17十四、增強的補淚滴功能17十五、布線在焊盤上時，切換層不增加過孔17十六、狀態(tài)條信息的增強18十七、3D顯示18十八、新的自適應(yīng)移屏方式，與板尺寸無關(guān)18十九、可以對個別焊盤或過孔設(shè)置阻焊19二十、PCB封裝庫增加Redo、Undo功能19二十一、打印功能增強19二十二、第三方接口增強20二十三、強大的CAM管理功能21第三章 原理圖仿真22一、仿真（Simulation）菜單項22二、仿真庫 33三、仿真電路分析36第四章 PLD設(shè)計42一、PLD菜單項42二、CUPL語言設(shè)計43三、原理圖設(shè)計PLD47第一章 原理圖設(shè)計一、 新建設(shè)計數(shù)據(jù)庫1MS Access Database方式設(shè)計過程中的全部文件都存儲在單一的數(shù)據(jù)庫中，同原來的Protel99文件方式。即所有的原理圖、PCB文件、網(wǎng)絡(luò)表、材料清單等等都存在一個.ddb文件中，在資源管理器中只能看到唯一的.ddb文件。2 Windows File System方式在對話框底部指定的硬盤位置建立一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫的文件夾，所有文件被自動保存的文件夾中?？梢灾苯釉谫Y源管理器中對數(shù)據(jù)庫中的設(shè)計文件如原理圖、PCB等進行復(fù)制、粘貼等操作。注：這種設(shè)計數(shù)據(jù)庫的存儲類型，方便在硬盤對數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的文件進行操作，但不支持Design Team特性。二、 方便的文件查找功能Protel99 SE方便的查找功能，使我們能夠輕松找到存儲在設(shè)計數(shù)據(jù)庫中的文件，我們再也不用擔(dān)心時間長了忘記文件放在哪個設(shè)計數(shù)據(jù)庫中了。只要Document文檔界面中點擊File Find Files菜單項，就可以彈出上面的查找對話框。1. Name and Location在這個對話框中輸入要查找的文件名，要查找的目錄，參照上圖。2. Date Modified 輸入要查找的時間范圍。3. Advanced輸入要查找的文件類型和文件大小。 在查找過程中，我們可以隨時停止查找過程。三、直接瀏覽原理圖庫器件1. 在原理圖左側(cè)操作面板底部，增加了庫元件瀏覽窗口，通過瀏覽器可以直接看到在庫列表中選中元器件的形狀。2增加庫元件瀏覽對話框，點擊DesignBrowse Library菜單項彈出該對話框。四、增強的選中功能在原理圖中選中一組器件，使用Tools Select PCB Components菜單項，PCB中相同的元件將被選中。五文本字符在線編輯在原理圖圖紙上可就地實現(xiàn)文本字符編輯。對字符單擊，再擊，進入編輯狀態(tài)。六、器件標(biāo)號的重新注釋1 器件標(biāo)號可以按四種不同的順序重新標(biāo)注。使用Tools Annotate菜單項。 2. 高級Sheet-by-Sheet注釋特性帶有用戶可定義的標(biāo)志符范圍和（或）后綴。七、庫中器件管腳的熱點捕捉在原理圖庫中放置管腳時的熱點捕捉功能，方便識別哪一端為電氣連接端。八、刪除元件庫中器件的確認(rèn)功能在原理圖庫文檔中，刪除器件，自動提示確認(rèn)對話框，避免誤刪有用的器件。九、產(chǎn)生元件類和網(wǎng)絡(luò)類 可以從原理圖上建立PCB元件類，包括PCB上所有元件在內(nèi)?？梢詮目偩€建立PCB網(wǎng)絡(luò)類。點Design Update PCB菜單項，在Update Design 對話框Classes選項中實現(xiàn)。十、端口、圖紙入口功能增加增加了垂直端口和圖紙入口的頂部底部放置方式。十一豐富的輸入、輸出功能1 可讀/寫AutoCAD(*.DXF、*.DWG)直到2000版所有格式文件。2 可讀入OrCAD Capture V7&9版本原理圖文件。3 可Import/Export P-CAD 2000/ V1.5版本的原理圖文件。第二章 PCB設(shè)計一、層管理功能 Protel99 SE現(xiàn)擴展到32個信號層，16個內(nèi)電層，16個機械層，在層堆棧管理器用戶可定義板層結(jié)構(gòu)，可以看到層堆棧的立體效果。在開始一個新文件時，可以觀看例子中的演示效果。層名稱可以定義或重命名?？梢孕薷慕橘|(zhì)參數(shù),可以改變層的放置順序?？梢栽O(shè)置不同形式的鉆孔層對。如：盲孔、埋孔。菜單選項在Design Layer stack manager中。二、強大的機械層管理在Protel99 SE中最多可以設(shè)計16個機械層，用Design Mechanical Layers可以選定使用哪一個機械層，Visible確定可見方式，Display In Single Layer Mode，授權(quán)可否在單層顯示時放到各個層上。三、設(shè)計規(guī)則規(guī)則增加許多，規(guī)則可以被命名，可以失效，規(guī)則可以導(dǎo)入導(dǎo)出，可以瀏覽，可以高亮，規(guī)則可以列出報告。可以選擇適用規(guī)則巡視。新規(guī)則主要有：1 SMD Neck-Down Constraint 定義SMD的瓶頸限制。即SMD的焊盤寬度與引出導(dǎo)線寬度的百分比。2 SMD To Plane Constraint 定義SMD到地電層的距離限制。3. Hole Size Constraint定義打孔尺寸限制。該規(guī)定制定最大和最小孔尺寸，且服從在線和批處 理的DRC。 4 Layer Pairs 層對規(guī)則。授權(quán)使用層堆棧管理器中設(shè)置的層對和鉆孔層對。5 Testpoint Style 測試點風(fēng)格。設(shè)定測試點大小，所在的層面等。6 Testpoint Usage 測試點用法。定義對指定的網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)類、或整板加測試點。7Room Refinition 房間定義規(guī)則。指定特定的元件放到特定的區(qū)域。四、增強的元件布局1 Room用法可以將元件、元件類或封裝分配給一個房間，房間可以定義在頂層或底層，并且可以確定目標(biāo)保持在其內(nèi)或其外。當(dāng)移動房間時，房間內(nèi)的實體也隨之移動。房間定義可以失效，可以被鎖定。操作方法：用放置工具條中的Room放置房間，雙擊這個房間定義屬于這個房間的器件，也可以在規(guī)則中定義Room。用布局工具條下面的放置到指定房間，可以快速將屬于這個房間的實體放到房間內(nèi)。2手動布局時隱藏網(wǎng)絡(luò)飛線功能在進行手動布局時，移動器件期間，敲“N”可以使網(wǎng)絡(luò)飛線暫時消失， 當(dāng)移動到指定位置后，網(wǎng)絡(luò)飛線自動恢復(fù)。3布局中的動態(tài)長度分析器 我們在移動元件時，99 SE的基于連接長度動態(tài)分析器會自動分析布局 好壞，并且動態(tài)顯示綠線（好），紅線（壞）。3 新增加X軸和Y軸元件布局格點當(dāng)元件移動或放置時，X、Y方向可以按不同的格點移動。只要點DesignOptions菜單，在Options對話框中設(shè)置適合的格點就可以了。5. 新增布局工具條用ViewToolbarsComponent Placement 菜單切換布局工具條。利用布局工具條可以方便的將元件按頂部、底部、左邊、右邊對齊，還可以將屬于Room中的器件放到Room里。功能同ToolsIneractive Placement中的選項。五、庫編輯器增強的拷貝粘貼功能 元件可以從PCB中復(fù)制到PCB庫中，也可以從PCB庫中復(fù)制到PCB中。 操作步驟：選擇PCB中的一些元件，復(fù)制，粘貼到PCB庫元件列表中，則這些元件被建立在PCB庫中。從PCB庫元件列表中選擇一組封裝，復(fù)制，粘貼到PCB工作區(qū)，則該組元件一起放到PCB工作區(qū)中。六、 在PCB中修改元件封裝 可以直接對PCB界面中的器件封裝進行編輯。 如對PCB中器件封裝增加焊盤，操作步驟：增加焊盤，將焊盤設(shè)置為被選中狀態(tài)；將需要增加的元件設(shè)置為原始圖素；選ToolsConvertAdd Selected Prmitives to Component；提問要增加焊盤的元件，確認(rèn)即可。七、放置工具條增加功能（Place）1 Interactive Routing用于畫電氣連接線。例如：連接焊盤、過孔之間的走線。2Line 用于畫非電氣連接線。例如：在機械層畫外形線。3Arc 新增以邊放置任意角度弧和放置整圓弧兩項功能。 4Keep Out可以將禁布區(qū)放到任意布線層上，如頂層、底層，并且可以用線、圓、圓弧、填充來方便的定義。八、Option中只顯示用到的層在Protel99 SE的Option功能選項中只顯示用到的信號層、電源層、機械層等。使我們很清楚地看到PCB文件的層數(shù)。九、在已覆銅區(qū)域放線條，可以自動重新鋪銅此功能適用于交互布線中的避免障礙和推擠布線方式。操作方法：選擇ToolsPreferencesOption中的Polygon Repour中選為Always。如果布線方式為避免障礙，則應(yīng)選擇Plow Through Polygon打?qū)?。這時，如果在已鋪銅的PCB中修改走線，鋪銅會自動重鋪。十、過孔顯示網(wǎng)絡(luò)名稱過孔可以直接連接到內(nèi)電層，且顯示網(wǎng)絡(luò)名稱。過孔可以設(shè)計為盲孔、埋孔，在層管理的鉆孔層對中設(shè)置。十一、強大的全局編輯功能元件全局編輯能力加強，支持元件標(biāo)稱全局調(diào)整 。操作方法：在元件對話框中把其標(biāo)志符由U變成IC，然后單擊對話框全局編輯鈕擴展改變。在匹配屬性列Designator域輸入U* （意味著找到所有標(biāo)志符以U 字符開始的元件），在拷貝屬性列Designator域設(shè)置 U=IC （意味著將所有標(biāo)志符以U 字符開始的元件改變?yōu)橄鄳?yīng)的以字母IC開始）。然后按OK鍵執(zhí)行改變。十二、選擇功能加強1 可以直接在左側(cè)導(dǎo)航面板上選擇實體，PCB工作區(qū)內(nèi)的相應(yīng)實體將被選中。2 Create Union 可以建立基于選擇的聯(lián)合，聯(lián)合可以被解散。在Toolsconvert中。3 Find Selections使用Toolbars 菜單中能激活Find Selection工具條從一個選擇物體（或?qū)傩裕┑较乱粋€。工具條上的鈕允許你從一個選擇物體以向前或向后的方向走向下一個。這種方式是有用的，你既能在選擇的屬性中也能在選擇的元件中普查。十三、增強的解散功能元件、尺寸標(biāo)注、坐標(biāo)和多邊覆銅都可以被解散。選擇ToolsConvert Group/Ungroup 可以解散這些實體。用這個功能可以在英制工作區(qū)建立公制尺寸，移動坐標(biāo)字符串而不改變坐標(biāo)位置。十四、增強的補淚滴功能淚滴焊盤形狀可以定義為弧形或線性，可以對選中的實體，也可以對所有過孔或焊盤。選項ToolsTeardrop Options.要對單個焊盤補淚滴，先將焊盤雙擊作為選中狀態(tài)，然后選擇補淚滴工具條中的“All Pads”和“Selected Objects Only”為選中狀態(tài)，“Ok”即可。十五、布線在焊盤上時，切換層不增加過孔 在手動布線過程中，光標(biāo)在焊盤上時，用*切換層，則在焊盤上不增加 過孔。這樣可以避免重孔。十六、狀態(tài)條信息的增強 當(dāng)光標(biāo)放在PCB的實體上時，在PCB界面底部狀態(tài)條顯示光標(biāo)位置所蓋圖素的屬性。十七、3D顯示增加3D顯示功能?？梢燥@示清晰的三維立體效果，不用附加高度信息，元件、絲網(wǎng)、銅箔均可以被隱藏?？梢噪S意旋轉(zhuǎn)、縮放，改變背景顏色等。選項ViewBoard in 3D十八、新的自適應(yīng)移屏方式，與板尺寸無關(guān)在優(yōu)選項對話框中Autopan Style有許多種移屏方式，可根據(jù)設(shè)計需要選擇不同移屏方式。1 Disable 方式自動移屏方式失效，光標(biāo)只在當(dāng)前范圍內(nèi)移動。2 Re-Center方式自動移屏方式自動以光標(biāo)所在位置為中心顯示。3 Fixed Size Jump方式自動移屏方式自動以適合尺寸滾動。4 Shift Accelerate方式加快滾動方式。5 Shift Decelerate方式減慢滾動方式。6 Adaptive方式 自動移屏聚焦方式。自動移屏速度與設(shè)計尺寸和顯示內(nèi)容無關(guān)。十九、可以對個別焊盤或過孔設(shè)置阻焊雙擊焊盤或過孔就可以修改Advanced 中的Override阻焊延伸值。這種功能對于設(shè)置SMD的Mark點非常有用。二十、PCB封裝庫增加Redo、Undo功能在建立PCB封裝時，不再耽心誤操作，Redo、Undo幫我們輕松實現(xiàn)取消、重做功能。二十一、打印功能增強可以在打印設(shè)置中添加或刪除要打印的層，控制打印位置、比例、分頁，并且可以預(yù)覽打印結(jié)果。在編輯選項中，我們可以方便地插入層，刪除層。用Change可以修改層內(nèi)焊盤、走線、字符串等的形式。打印設(shè)置可以作為文件存儲，可以輸入、輸出到其它設(shè)計文件中。利用Tools工具條中的選項可以設(shè)置不同的打印形式。例如：我想將PCB文件分層打印，則選擇Create Final設(shè)置。要想將所有層合起來打印，則選用Create Composite設(shè)置。還可以直接打印鉆孔圖、裝配圖等。二十二、第三方接口增強1 在PCB界面用Import可以讀取Orcad Layout V9 (*.max);2 Import/ Export P-CAD 2000/V1.5 PDIF(*.PDF);3 Import PADS ASCII一直到PowerPCB V.2的所有版本；4 A Import/ Export AutoCAD一直到R14版的(*.DWG,*.DXF)文件；5 在自動布線器中增加與Specctra布線器的接口。二十三、強大的CAM管理功能 CAM管理器是一個配置和生成PCB生產(chǎn)文件的強大控制中心。CAM的輸出配置文檔可以隨時修改，可以根據(jù)不同的廠家不同的生產(chǎn)工藝，建立不同的輸出設(shè)置文件。CAM配置文件可以從一個文件復(fù)制到另一個文件中。CAM管理器可以集中產(chǎn)生包括光繪文件、鉆孔文件、材料清單、DRC報告文件、拾放文件和測試點報告等。所有輸出文件自動存到CAM文件夾中。 根據(jù)導(dǎo)航面板我們很容易產(chǎn)生需要的輸出文件。下面我們以產(chǎn)生光繪文件和鉆孔文件為例。當(dāng)我們根據(jù)導(dǎo)航提示選擇Next選好Gerber文件制式（默認(rèn)英制2：3），設(shè)計的層次等等后，出現(xiàn)Gerber Output1-Gerber時，選擇ToolsPreferences Export CAM Outputs設(shè)置輸出文件夾，點擊右鍵或選擇Tools 工具條中的Generate CAM Files產(chǎn)生光繪文件到CAM文件夾中。然后選擇Edit Insert NC Drill產(chǎn)生鉆孔文件。將所有的CAM文件夾下的文件壓縮給印制板廠家就可以加工印制板了。我們還可以用PCB界面中File Import輸入每層光繪文件檢查是否正確。第三章 原理圖仿真Protel99 SE可以對模擬和數(shù)字信號混合電路仿真。其仿真引擎使用的是伯克利分校的SPICE /XSPICE。它可以讓我們精確地仿真由各種器件，比如TTL、CMOS、BJT等構(gòu)成的電路。Protel中支持的電路分析類型有：靜態(tài)工作點分析，交流小信號分析，瞬態(tài)分析，付立葉分析，噪聲分析，直流分析，參數(shù)掃描分析，溫度掃描分析和蒙特卡羅分析。可用于仿真的電路，必須滿足以下條件：1 首先，必須用仿真庫中的器件（或用戶自己建的器件仿真模型和器件符號）搭成電路，仿真庫在Design Explorer 99 SELibrarySchSim.ddb文件中；2 其次必須有激勵源；3 對所關(guān)心的節(jié)點建立網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號；4 如需要，設(shè)定初始條件。一、 仿真（Simulation）菜單項1Run運行仿真命令，同工具條上的按鈕，如想終止仿真過程，（）按鈕。2Sources此子菜單羅列出了較常用的激勵源。我們在搭電路時，可以從這里找到常用的直流信號源、正弦信號源、脈沖信號源。除了這些常用的信號源外，Protel99 SE還支持指數(shù)源、分段線性源、單頻率調(diào)頻源、多項式源。下面將分別介紹： 正弦源（Sin）只要簡單的雙擊激勵源，就可以看到它的屬性選項。DC Magnitude DC幅度（忽略）AC Magnitude AC幅度（交流小信號分析時，通常為1V）AC Phase AC相位Offset 偏置電壓Amplitude 振幅Frequency 頻率Delay 延遲時間Damping Factor 阻尼因子Phase 初始相位在Protel99 SE中正弦電壓源的名稱為VSIN，正弦電流源為ISIN。 脈沖源DC MagnitudeDC幅度（忽略）AC MagnitudeAC幅度（交流小信號分析時，通常為1V）AC Phase交流相位Initial Value初始電壓Pulsed Value脈沖電壓值Time Delay延遲時間Rise Time上升時間Fall Time下降時間Pulse Width脈沖寬度Period脈沖周期Phase脈沖相位 在Protel99 SE中，脈沖電壓源為VPULSE，脈沖電流源為IPULSE。 指數(shù)源前面三個參數(shù)同上。 Initial Value 初始電壓 Pulse Value 峰值電壓 Rise Delay 上升延遲時間 Rise Time 上升時間常數(shù) Fall Delay 下降延遲時間 Fall Time 下降時間常數(shù)在Protel99 SE中，指數(shù)電壓源的名稱為VEXP，指數(shù)電流源為IEXP。 分段線性源分段線性源形中的每一點可由（Ti，Vi）描述，并且每一對值（Ti，Vi）表明信號源在時刻Ti的值。在99SE中，分段線性電壓源的名稱為VPWL，分段線性電流源名稱為IPWL?？稍诜侄尉€性電壓源屬性對話框的Time/Voltage 區(qū)域中輸入各時刻所對應(yīng)的電壓值。如是分段線性電流源則輸入各時刻所對應(yīng)的電流值。File Name區(qū)域，用戶也可以通過文件輸入的方法給出分段線性電壓源的波形數(shù)據(jù)。此法對波形復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大時使用。用戶只需把分段線性源的波形數(shù)據(jù)存于一個擴展名為.pwl的文件即可。 單頻調(diào)頻源Offiset偏置電壓 Amplitude 振幅電壓 Carrier Frequency 載波頻率 Modulation Index 調(diào)制系數(shù) Signal Freqency 信號頻率 函數(shù)運算信號源在 Protel 99SE中，單頻調(diào)頻電壓源的名稱為VSFFM，單頻調(diào)頻電流源的名稱為ISFFM。 多項式源在Protel99 SE中，也為用戶提供了更加方便、更加復(fù)雜的函數(shù)運算信號源（自然包括了多項式源）。如下圖所示是其符號和名稱。圖中（a）是函數(shù)運算電壓源，名稱為BVSRC；(b)為函數(shù)運算電流源，其名稱為BISRC。這此兩者都可以在Simulation Symbols.lib庫中找到。在PROTEL中，如果使用了函數(shù)運算信號源，則必須設(shè)置其屬性，請打開其屬性對話框并按要求完成設(shè)置工作即可。Designator：設(shè)置函數(shù)運算電壓源的名稱；Part Type：函數(shù)表達式，如V(IN)2)或ABS(V(IN)*5)+1（表示冪運算）；在此可使用的函數(shù)如下：ABS(), LN(), SQRT(), LOG(), EXP(), SIN(), ASIN(), ASINH(), SINH(), COS(), ACOS(), ACOSH(), COSH(), TAN(), ATAN(), ATANH()。同時可以使用運算符： +, - , * , / , （冪）等。為了設(shè)置函數(shù)運算信號源，必須為相關(guān)節(jié)點設(shè)定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，然后才能在屬性對話框中指定，其語法是：V(NetLabel)：表明電壓參考點在NetLabel ；I(NetLabel)：表明電流參考點在NetLabel ； 使用函數(shù)運算電壓源 例如，電路中有個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為IN，那么就可以定義如下的表達式：ABS(V(IN)*5)+1：表示節(jié)點IN電壓的5倍的絕對值再加上1伏偏置電壓。V(IN)3 ：表示節(jié)點IN電壓的三次方。COS(V(IN)：節(jié)點IN電壓的余弦。 受控源 受控源符號在Protel99 SE中電壓控制電壓源的名稱為ESRC；電壓控制電流源的名稱為GSRC；電流控制電壓源的名稱為HSRC；電流控制電流源的名稱為FSRC。它們的符號如右圖所示。Protel99 SE受控源器件在sim.ddb中的Simulation Symbols.lib里面可以找到。3.Create SPICE Netlist建立SPICE網(wǎng)表，Protel99 SE在仿真之前要生成網(wǎng)表文件，然后傳遞給 SPICE去仿真。5.Setup仿真設(shè)置。仿真設(shè)置是否合理，直接影響到仿真結(jié)果。下面我們將對仿真參數(shù)設(shè)置加以說明。靜態(tài)工作點分析靜態(tài)工作點是在分析放大電路中提出來的，它是放大電路正常工作的重要條件。當(dāng)把放大器的輸入信號短路，則放大器處于無信號輸入狀態(tài)，稱為靜態(tài)。如果靜態(tài)工作點選擇不合適，則輸出波形會失真，因此設(shè)置合適的靜態(tài)工作點是放大電路正常工作的前提。 直流掃描分析直流掃描分析就是直流轉(zhuǎn)移特性，當(dāng)某輸入在一定范圍內(nèi)步進變化時，計算電路直流輸出變量的相應(yīng)變化曲線。例如某個電壓源從1V到20V變化，步長可由用戶設(shè)定，在每一個相應(yīng)的電壓將計算出一套電路參數(shù)，并顯示。說明：在Source Name 域中選擇一個欲對其掃描的獨立電源；在 Start Value,域中設(shè)置掃描的開始值；在Stop Value 域中設(shè)置掃描結(jié)束值；在 Step Value 域中設(shè)置步長。主獨立源（primary source）是必須的，而次獨立源（secondary source）是可選的（隨需要而定）。若設(shè)置了次獨立源，需輸入其變量名和相應(yīng)的起始、終止值和步長。通常第一個掃描變量（主獨立源）所覆蓋的區(qū)間是內(nèi)循環(huán)，第二個（次獨立源）掃描區(qū)間是外循環(huán)。交流小信號分析交流分析是在一定的頻率范圍內(nèi)計算電路和響應(yīng)。如果電路中包含非線性器件或元件，在計算頻率響應(yīng)之前就應(yīng)該得到此元器件的交流小信號參數(shù)。在進行交流分析之前，必須保證電路中至少有一個交流電源，也即在激勵源中的AC 屬性域中設(shè)置一個大于零的值（在本電路中，設(shè)為1V）。說明：在Start Frequency 域中指定起始頻率（1.00Hz）；在Stop Frequency 域中指定終止頻率(150Meg)；在Test Points域中指定掃描的點數(shù)(100)；在Sweep Type框中指定掃描類型。掃描類型只能確定Linear、Octave或Decade中的一個。Linear、Octave和Decade掃描類型特點如下：l Linear為線性掃描，是從起始頻率開始到終止頻率的線性掃描。Linear適用于帶寬較窄情況。l Octave為倍頻掃描，頻率以倍頻進行對數(shù)掃描。Octave用于帶寬較寬的情形。l Decade為十倍頻掃描，它進行對數(shù)掃描。Decade用于帶寬特別寬的情況。對交流分析，Protel99 SE可以方便地查看單個輸出變量的一個或兩個交流分析Y軸輸出類型，如輸出的虛部、實部，幅值（幅度或分貝數(shù)），相位（度或弧度），缺省Y軸是幅度。X軸比例可以是線性的或?qū)?shù)的。同時Protel99 SE版本還提供了豐富的波形運算函數(shù)。溫度掃描分析溫度掃描是指在一定的溫度范圍內(nèi)進行電路參數(shù)計算，用以確定電路的溫度漂移等性能指標(biāo)。下面我們對simpleBJT的輸出進行從-10到100溫度掃描，步長為30觀察此電路的特性。由于顯示比例太小，它們好象一重疊在一起曲線，幾乎看不出它們的任何區(qū)別，因此請讀者對其進行單獨顯示，并進行局部放大。瞬態(tài)分析和付立葉分析瞬態(tài)響應(yīng)分析是對時域中的輸入信號確定時域中的輸出。計算機瞬態(tài)偏置點的方法與直流偏置點不同。直流偏置點被看作固定偏置點。對于固定偏置點，電路節(jié)點的初始值對計算偏置點和非線性元件的小信號參數(shù)時節(jié)點初始值也考慮在內(nèi)，因此有初始值的電容和電感也被看作是電路的一部分而保留下來。瞬態(tài)分析的輸出量可用離散形式表示，這些數(shù)據(jù)即用于計算付立葉級數(shù)的系數(shù)。一個周期波形可以用如下的付立葉級數(shù)表示： ，f是頻率，以Hz為單位；C0直流分量；Cn為次諧波分量。利用瞬態(tài)分析結(jié)果進行付立葉分析計算直到九次諧波或十個系數(shù)。說明：l 在Transient Analysis 組中， Time Step 是時間步長；Stop Time 終止時間（或停止時間）；Maximun Step 是時間步長的最大值，一般取兩者相等。l 瞬態(tài)分析總是從時間t=0開始，然而，可以從時間Start Time 開始打印結(jié)果。Start Time 是瞬態(tài)響應(yīng)的初始時刻。事實上從t=0到t= Start Time 時間內(nèi)也分析了電路，只是沒有輸出或存貯這些結(jié)果而已。l 如果Use Initial Condition（使用初始條件）作為選擇項在.TRAN命令結(jié)束時被指定，那么在瞬態(tài)分析開始前不計算瞬態(tài)分析的偏置點，而是直接使用電容上的初始電壓和電感中的初始電流值。因此，如果指定使用初始條件，必須提供電容和電感的初始狀值。l 在Fourier 組中，F(xiàn)un. Frequency 指定付立葉分析的基頻，缺省值為信號源的頻率。Harmonics指定付立葉分析的諧波次數(shù)，也即付立葉分析的系數(shù)個數(shù)，缺省值是10，也即是9次諧波（09）。l 在Default Parameter組中，其前面有個檢查框，當(dāng)其被選中（前面有對勾號）時，所有參數(shù)都將不能修改（不能修改的區(qū)域顯示為灰色），而必須使用缺省參數(shù)值。但用戶可能通過此組中的參數(shù)Cycles Displayed 和Points Per Cycles來指定這些缺省參數(shù)值。Cycles Displayed用于指定波形中顯示的信號周期個數(shù)；Points Per Cycles用于指定每個波形周期中顯示的點數(shù)。設(shè)定完成后，單擊即可。如果用戶覺得沒必要使用缺省參數(shù)值，則去掉Default Parameter前面有對勾號（即讓它為空）即可，同時會發(fā)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)域均變亮了，此時表明可以隨意設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)值。在本例中，我們使用缺省參數(shù)，但只顯示兩個周期波形數(shù)據(jù)。單擊按鈕，就會得到瞬態(tài)分析和付立葉分析結(jié)果。在給出波形的同時，Protel99 SE還產(chǎn)生了一大堆付立葉分析的相關(guān)數(shù)據(jù)，并存于.sim文件中。在此文件中，Protel99 SE為每個端口都列出了其相應(yīng)的付立葉分析數(shù)據(jù)。分析結(jié)果給出了直流分量為0伏，同時給出了基波和2到9次諧波的幅度、相位值以及歸一化的幅度、相位值。同時還列出了總的失真系數(shù)THD，THD的計算公式如下：其中，是基波幅度，而到分別代表2到9次諧波的幅度。噪聲分析電阻和半導(dǎo)體器件等都能產(chǎn)生噪聲，噪聲電平取決于頻率。電阻和半導(dǎo)體器件產(chǎn)生不同類型的噪聲（注意：在噪聲分析中，電容、電感和受控源視為無噪聲元器件）。對交流分析的每一個頻率，電路中每一個噪聲源（電阻或晶體管）的噪聲電平都被計算出來。它們以輸出節(jié)點的電平通過將各均方根值相加得到。噪聲分析在電路設(shè)計中較為常見，下面我們將對其詳細講解。在Protel99 SE中，我們可以測量和分析以下噪聲：輸出噪聲：在某個特定輸出端口上測量噪聲。輸入噪聲：從輸入端口上測量得到的噪聲。輸入噪聲可以通過輸出噪聲和電路的增益來求得。如，輸出噪聲為100p，電路的增益為100，那么等效的輸入噪聲為1p。 器件噪聲：每個器件對輸出噪聲的貢獻，輸出噪聲大小即為所有產(chǎn)生噪聲的器件噪聲的疊加。.參數(shù)說明：1 Noise Sources 區(qū)域：選擇一個用于計算噪聲的參考電源（獨立電壓源或獨立電流源）；2 Start Frequency 區(qū)域：指定起始頻率；3 Stop Frequency 區(qū)域：指定終止頻率；4 Test Points區(qū)域：指定掃描的點數(shù)；5 Points/Summary區(qū)域：指定計算噪聲范圍。在此區(qū)域中，輸入0則只計算輸入和輸出噪聲；如輸入1則同時計算各個器件噪聲。后者適用于用戶想單獨查看某個器件的噪聲并進行相應(yīng)的處理（比如某個器件的噪聲較大，則考慮使用低噪聲的器件換之）。6 OutPut Node 區(qū)域：指定輸出噪聲節(jié)點；7 Reference Node 區(qū)域：指定輸出噪聲參考節(jié)點，此節(jié)點一般為地（也即為0節(jié)點）；8 在Sweep Type框中指定掃描類型，這些設(shè)置和交流分析差不多，在此只作簡要說明。Linear為線性掃描，是從起始頻率開始到終止頻率的線性掃描，Test Points是掃描中的總點數(shù)，一個頻率值由當(dāng)前一個頻率值加上一個常量得到。Linear適用于帶寬較窄情況。Octave為倍頻掃描，頻率以倍頻程進行對數(shù)掃描。Test Points是倍頻程內(nèi)的掃描點數(shù)。下一個頻率值由當(dāng)前值乘以一個大于1的常數(shù)產(chǎn)生。Octave用于帶寬較寬的情形。Decade為十倍頻掃描，它進行對數(shù)掃描。Test Points是十倍頻程內(nèi)的掃描點數(shù)。Decade用于帶寬特別寬的情況。 傳遞函數(shù)分析傳遞函數(shù)分析用于計算電路的直流輸入、輸出電阻和直流增益。以下是設(shè)置參數(shù)說明：(1) Source Name 區(qū)域：指定參考的輸入信號源。(2) Reference Node區(qū)域：指定參考節(jié)點。我們可方便地查看整個電路的直流輸入、輸出電阻和直流增益。 參數(shù)掃描分析參數(shù)掃描分析它可以與直流、交流或瞬態(tài)分析等分析類型配合使用，對電路所執(zhí)行的分析進行參數(shù)掃描，對于研究電路參數(shù)變化對電路特性的影響提供了很大的方便。在分析功能上與蒙特卡羅分析和溫度分析類似，它是按掃描變量對電路的所有分析參數(shù)掃描的，分析結(jié)果產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)列表或一組曲線圖。同時用戶還可以設(shè)置第二個參數(shù)掃描分析，但參數(shù)掃描分析所收集的數(shù)據(jù)不包括子電路中的器件。以下是設(shè)置參數(shù)說明：Parameter 域列表中選擇欲對其掃描分析的參數(shù)，本例中選擇了晶體管電流放大系數(shù)（BF）。Relative Values 選擇項：如果選擇了此選項，則在Start Value和 Stop Value域中所輸入的值是一個相對值，而不是絕對值，也即在器件參數(shù)或缺省的基礎(chǔ)上變化。不同的參數(shù)值所畫出來的曲線不一樣。曲線之間偏離的大小表明此參數(shù)對電路性能影響的程度。蒙特卡羅分析蒙特卡羅分析是一種統(tǒng)計模擬方法，它是在給定電路元器件參數(shù)容差為統(tǒng)計分布規(guī)律的情況下，用一組組隨機數(shù)求得元器件參數(shù)的隨機抽樣序列，對這些隨機抽樣的電路進行直流、交流小信號和瞬態(tài)分析，并通過多次分析結(jié)果估算出電路性能的統(tǒng)計分布規(guī)律。下面只簡要地講解其在PROTEL99 SE中設(shè)置步驟和方法。以下是設(shè)置參數(shù)說明：l 缺省容差在PROTEL99 SE中，用戶可對6種器件進行容差設(shè)置，即：電阻、電容、電感、晶體管、直流電源和數(shù)字器件的傳播延遲(propagation delay for digital devices)。對這些器件的缺省容差為10%，用戶可以更改。同時用戶可以設(shè)置為百分比或絕對值。如一電阻器標(biāo)稱值為1K，那么當(dāng)用戶在電阻容差中輸入15或15%均可，但表示的意義不一樣，前者此電阻將在985和1015歐之間變化；而后者此電阻可在850歐和1150歐之間變化。l 缺省容差分布在蒙特卡羅分析中，有三種分布供選擇：均勻分布（Uniform）、高斯分布（Gaussian）和最壞情況分布（Worst Case）。l Simulation在此用戶可以設(shè)定隨機數(shù)發(fā)生器的的種子數(shù)（通常設(shè)為-1）和設(shè)置運行次數(shù)。l Specific Device Tolerance可以為特定的器件單獨設(shè)置容差。如想為特定的器件單獨設(shè)置容差，則請進入下面的步驟：單擊按鈕，打開設(shè)置窗口。以下是此窗口參數(shù)說明：l Designator：在此下拉選框中選擇所要特定設(shè)置容差的器件。l Parameter：在必要時輸入?yún)?shù)。電阻、電容、電感等不需要輸入?yún)?shù)，但晶體管則需要輸入?yún)?shù)。在本例中選擇晶體管Q1，且參數(shù)為BF。l Device：器件容差。l Lot：批量容差。l Distribution：容差分布。l Tracking#：跟蹤數(shù)（tracking number ）用戶可以為多個器件設(shè)定特定容差。此區(qū)域用來標(biāo)明在設(shè)定多個器件特定容差的情況下，它們之間的變化情況。如果兩個器件的特定容差的Tracking#一樣，且分布一樣，則在仿真時將產(chǎn)生同樣的隨機數(shù)并用于計算電路特性。二、 仿真庫Protel99 SE的仿真庫在Design Explorer 99SELibrarySchSim.ddb中,前面我們說過要想對原理圖仿真，必須用仿真庫中的器件，因為仿真庫中的器件定義了仿真模型所在的路徑和仿真的參數(shù)信息。Sim.ddb是仿真的符號庫，Simulation Models.ddb是仿真的模型庫，在Design Explorer 99SELibrarySim目錄中。Protel99 SE的仿真兼容SPICE模型,因此,只要有SPICE模型,我們就可以對其仿真。1 Sim.ddb雙擊器件,我們看它的只讀域: Field 1Field 1包含的信息是類型和該器件在SPICE網(wǎng)表文件中的前綴字母，其語法為：type=()Device Type是器件類型；SPICE Prefix代表該器件在SPICE網(wǎng)表文件中的前綴字母。例如： type=SUBCKT(X) 表示該器件所用的庫是一個子電路，在SPICE網(wǎng)表文件其前綴字母為X。 Field 2在Field 2 中指明某些器件所用的模型名稱（因為在一個庫中可能會有多個模型），其語法如下：model=。model_name 是模型名稱，但如果在這里出現(xiàn)類似：model=，它代表的意義為：其模型名由Part Type域中的字符串決定。所有的模型定義都存放在以.mdl 或.ckt為擴展名的文件中，同時這些文件要要放在LibrarySim目錄下。但對于標(biāo)準(zhǔn)器件，如電阻、電容、電感和電源等，這些模型已經(jīng)內(nèi)嵌在SPICE中，因而沒有相應(yīng)的模型名稱，也就無需填寫Field 2。例如：model=CAPSEMI 意義：表示其模型名稱為半導(dǎo)體電容。model= 意義：表示其模型名稱由中的字符串指定。 Field 3Field 3指定了模型文件所在的路徑。語法為：file=model_path.model_path此參數(shù)在安裝Protel99 SE時已經(jīng)內(nèi)定了，即為LibrarySim 文件夾（前面的表示Protel99 SE安裝時所選的驅(qū)動器和目錄名。subpath此參數(shù)代表subpath是model_path目錄下的一個子目錄，該子目錄將包含模型文件。model_name此參數(shù)代表模型名稱，它和Field 2中model_name是一致的。ext 此參數(shù)代表模型文件的擴展名，只能為.mdl （SPICE 模型)或.ckt (SPICE 子電路)。對于數(shù)字器件，將用一個模型文件去調(diào)用一個微代碼文件（SimCode file）。 Field 4在Field 4中包含器件的引腳排列信息。語法為： pins=:,.part_no 此參數(shù)代表器件編號，因為有時在一個封裝中有多個同樣的器件（如與非門集成塊中有多個與非門）。,.此參數(shù)代表該器件的引腳號。例如：pins=1:1,2,3 意義：它表示該封裝形式只有1個器件，其引腳有3個。雙極型晶體管即為這樣的管子。pins=1:3,2,4,11,12:5,6,4,11,73:10,9,4,11,84:12,13，4，11，14意義：它表示該封裝形式只有4個器件，每個器件引腳有5個。4-741運算放大器就是這樣的封裝形式。 Field 5Field 5包含了PROTEL99 SE自動生成網(wǎng)表文件時的信息。其語法為：netlist=|.用“|”線分開表示多行SPICE網(wǎng)表信息。在這里將用到一些特殊的符號和參數(shù)。百分號(%)表示引用別的區(qū)域（Field）的信息。百分號(%)后面還跟有字母或數(shù)字，它們都代表不同的意義，請看下面具體說明。%D 即在生成網(wǎng)表文件時，如果用戶指它的器件名稱不符合SPICE的前綴要求，那么這時PROTEL99將自動插入由Designator域指定內(nèi)容。如Q表示晶體管，R表示電阻等。%1, %2, %3, . %n列出了將被插入到網(wǎng)表文件中的引腳，這些引腳已經(jīng)在Field 4中列出。 %F1, %F2. to %F16 在生成網(wǎng)表文件時，插入 Part Field 1到16 中的內(nèi)容。%M 在生成網(wǎng)表文件時，插入由Field 2指定的模型名稱。%R在生成網(wǎng)表文件時，插入由Lib Ref域指定的庫信息。%V 在生成網(wǎng)表文件時，插入由Part Type 域指定的器件信息。例如，一個4-741運算放大器（MC4741)，它的名稱為U1C (指第3個運算放大器)，它的Field 4 和Field 5內(nèi)容如下：pins=1:3,2,4,11,12:5,6,4,11,73:10,9,4,11,84:12,13,4,11,14netlist=%D %1 %2 %3 %4 %5 %M那么在生成網(wǎng)表文件時，它將被解釋為：1) %D 表示要插入SPICE前綴，假如為XU1C。2) %1, %2, ，查找第1，2，3，對應(yīng)的引腳 ，但由于這是U1C 表示U1片子中的第3個運算放大器，因此它的引腳由Field 4內(nèi)容可知為：10，9，4，11，8，所以在網(wǎng)表文件中將出現(xiàn)NetOnPin10, NetOnPin9，等。3) %M 表示插入由由Field 2指定的模型名稱，在此為MC4741。最后生成的網(wǎng)表文件結(jié)果如下：XU1C NetOnPin10 NetOnPin9 NetOnPin4 NetOnPin11 NetOnPin8 MC4741上面詳細講解了Field1到Field5所包含的信息以及它的意義，F(xiàn)ield6到Field8一般不常用，是為了以后擴展使用的。2 Simulation Models.ddb打開Simulation Models.ddb，我們可以看到Protel99 SE包含許多數(shù)字器件、模擬器件的仿真模型。有興趣的設(shè)計者可以自己建立模型。三、 仿真電路分析下面我們以Design Explorer 99 SE ExamplesCircuit SimulationCommom-Emmiter Amplifier.ddb為例，來加以說明。1靜態(tài)工作點分析靜態(tài)工作點分析是其它各種仿真分析的基礎(chǔ)，一般而言，在進行各種分析之前，應(yīng)首先分析其靜態(tài)工作點。此時，所有電感視為短路，所有電容視為開路，對于二極管或三極管的電路元件參數(shù)與其直流工作點有關(guān)，直流工作點也叫靜態(tài)工作點或偏置點。我們要看它的靜態(tài)工作點，只要運行仿真分析，點擊仿真界面下面的Operating Point選項，就可談出不同節(jié)點的靜態(tài)工作點電壓，在仿真界面的左側(cè)“Waveforms”中，選擇要看的節(jié)點，點擊“Show”，仿真界面就會顯示出選中點的靜態(tài)工作點電壓。2 瞬態(tài)分析和付立葉分析 在瞬態(tài)分析中，被分析的變量是時間的函數(shù)，所得到的是電路時域分析響應(yīng)。瞬態(tài)分析的仿真參數(shù)設(shè)置十分關(guān)鍵，如果設(shè)置不合理，將影響仿真分析，得不到仿真結(jié)果。 付立葉分析是利用瞬態(tài)分析的輸出結(jié)果用離散形式表示出來。付立葉級數(shù)的系數(shù)可用前面提到的仿真設(shè)置中的公式計算得到。因此，付立葉分析要結(jié)合瞬態(tài)分析同時仿真，利用Protel99 SE就可輕松得到付立葉級數(shù)結(jié)果。注意：在做付立葉分析時，主菜單設(shè)置界面中的“Collect Date For”選項中通常選擇“Node Voltage and Supply Current”。3 直流掃描分析直流掃描分析是使輸入源電壓從設(shè)定的初始值到終止值階梯狀改變，從而觀察所關(guān)心節(jié)點的直流傳輸特性曲線，也就是電路的直流轉(zhuǎn)移特性。如果分析一個三極管限幅器的限幅特性，利用直流掃描分析即可獲得