《電子產(chǎn)品工藝實(shí)訓(xùn)》課件第4章

第4章電子線路計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試訓(xùn)練9Multisim2001軟件訓(xùn)練10Protel軟件

思考題與練習(xí)題

訓(xùn)練9Multisim2001軟件

Multisim2001是加拿大InteractiveImageTechnology公司于20世紀(jì)90年代末開(kāi)發(fā)的一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于電子線路仿真和設(shè)計(jì)的軟件。它的前一個(gè)版本就是著名的ElectronicsWorkbench(簡(jiǎn)稱(chēng)EWB)軟件。

Multisim2001具備強(qiáng)大的功能,將原理圖創(chuàng)建、電路測(cè)試分析、結(jié)果的圖表顯示等,全部集成到同一電路窗口中,整個(gè)操作界面就像一個(gè)實(shí)驗(yàn)工作臺(tái),非常直觀,未接觸過(guò)它的人稍加學(xué)習(xí)就可以很熟練地使用該軟件,對(duì)于電子設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),是個(gè)極好的EDA工具。在眾多的電路仿真軟件中,Multisim是最容易上手的,成為迄今為止使用最方便、最直觀的仿真模擬軟件,也是目前教學(xué)中使用最多的仿真軟件之一。其網(wǎng)址為http://。本訓(xùn)練介紹Multisim2001的基本界面,指導(dǎo)讀者逐步建立一個(gè)基本電路,學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)(circuit)、仿真(simulate)、分析(analysis)和產(chǎn)生報(bào)告(reporting)的基本功能和使用方法。

一、Multisim2001軟件簡(jiǎn)介

1.Multisim2001的基本界面進(jìn)入Multisim2001后,立刻出現(xiàn)Multisim2001的主界面,如圖4-1所示。界面主要有由菜單欄(MenusIoolbar)、系統(tǒng)工具欄(SystemToolbar)、設(shè)計(jì)工具欄(MultisimDesignToolbar)、使用中的元件列表(InUseList)、仿真開(kāi)關(guān)(SimulateSwitch)、儀表工具欄(InstrumentsToolbar)、元件工具欄ComponentToolbar)、連接EDA按鈕、電路窗口(CircuitWindow)和狀態(tài)欄(StatusLine)等部分組成。

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4-1Multisim2001的主界面

1)系統(tǒng)工具欄(SystemToolbar)系統(tǒng)工具欄包含常用的基本功能按鈕,其名稱(chēng)和功能與Windows基本相同。

2)菜單欄(MenusToolbar)菜單欄包括電路仿真所需要的幾乎所有的操作命令。它包含9個(gè)主菜單,如圖4-2所示。從左至右分別為File(文件)、Edit(編輯)、View(窗口顯示)、Place(放置)、Simulate(仿真)、Transfer(文件輸出)、Tools(工具)、Options(選項(xiàng))和Help(幫助)菜單等。

在每個(gè)主菜單下都有一個(gè)下拉菜單,用戶(hù)可以從中找到各項(xiàng)操作功能的命令。

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4-2菜單欄

(1)File菜單:主要用于管理所創(chuàng)建的電路文件,如打開(kāi)、保存和打印等,如表4-1所示。

表4-1File菜單

(2)Edit菜單:主要用于電路繪制過(guò)程中,對(duì)電路和元件進(jìn)行各種技術(shù)處理,如表4-2所示。

表4-2Edit菜單

(3)View菜單:用于確定仿真界面上顯示的內(nèi)容以及電路圖的縮放和元件的查找,如表4-3所示。

表4-3View菜單

(4)Place菜單:Place菜單提供在電路窗口內(nèi)放置元件、連接點(diǎn)、總線和文字等命令,如表4-4所示。

表4-4Place菜單

(5)Simulate菜單:提供電路仿真設(shè)置與操作命令,如表4-5所示。

表4-5Simulate菜單

(6)Transfer菜單:提供將仿真結(jié)果傳遞給其他軟件處理的命令,如表4-6所示。

表4-6Transfer菜單

(7)Tools菜單:主要用于編輯或管理元器件和元件庫(kù),如表4-7所示。

表4-7Tools菜單

(8)Options菜單:用于設(shè)置電路的界面和電路某些功能的設(shè)置,如表4-8所示。

表4-8Options菜單

(9)Help菜單:主要為用戶(hù)提供在線技術(shù)幫助和使用指導(dǎo),如表4-9所示。

表4-9Help菜單

3)設(shè)計(jì)工具欄(MultisimDesignToolbar)設(shè)計(jì)是Multisim2001的核心部分,在設(shè)計(jì)工具欄的指導(dǎo)下,可按部就班地進(jìn)行電路的建立、仿真、分析并最終輸出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。雖然菜單中可以執(zhí)行設(shè)計(jì)功能,但使用設(shè)計(jì)工具欄進(jìn)行電路設(shè)計(jì)則更方便、

易用。

設(shè)計(jì)工具欄如圖4-3所示。

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4-3設(shè)計(jì)工具欄

設(shè)計(jì)工具欄中各按鈕的功能如下:元件設(shè)計(jì)按鈕(Component):缺省顯示,因?yàn)檫M(jìn)行電路設(shè)計(jì)的第一個(gè)步驟是往電路窗口中放置元件。元件編輯器按鈕(ComponentEditor):用以調(diào)整或增加元件,啟動(dòng)編輯器。儀表按鈕(Instruments):用以給電路添加儀表或觀察仿真結(jié)果。仿真按鈕(Simulate):用以開(kāi)始、

暫?；蚪Y(jié)束電路仿真。分析按鈕(Analysis):用以選擇要進(jìn)行的分析。

后處理器按鈕(Postprocessor):用以進(jìn)行對(duì)仿真結(jié)果的進(jìn)一步操作。

VHDL/Verilog按鈕:用以使用VHDL模型進(jìn)行設(shè)計(jì)(不是所有的版本都具備)。報(bào)告按鈕(Reports):用以打印有關(guān)電路的報(bào)告(材料清單、元件列表和元件細(xì)節(jié))。傳輸按鈕(Transfer):用以與其它程序通信,比如與Ultiboard2001通信。也可以將仿真結(jié)果輸出到MathCAD和Excel這樣的應(yīng)用程序中。

4)使用中的元件列表(InUseList)此菜單包含了當(dāng)前電路所使用的全部元件,以備檢查及重復(fù)調(diào)用。

5)仿真開(kāi)關(guān)(SimulateSwitch)仿真開(kāi)關(guān)用以控制仿真操作的進(jìn)程。

6)儀表工具欄(InstrumentsToolbar)

Multisim的儀表工具欄提供了仿真電路所需要的11種測(cè)試儀器儀表,從左至右依次為:數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)發(fā)生器、功率表、示波器、掃頻儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真分析儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀,如圖4-4所示。

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4-4儀表工具欄

7)連接EDA按鈕通過(guò)按鈕訪問(wèn)EDA網(wǎng)站,獲取相關(guān)技術(shù)支持。

8)電路窗口(CircuitWindow)電路窗口是一個(gè)對(duì)電路操作的平臺(tái),在此窗口中,可進(jìn)行仿真電路圖的連接、測(cè)試分析及波形數(shù)據(jù)顯示等操作。

9)元件工具欄(ComponentToolbar)

Multisim的元件工具欄按元件模型分門(mén)別類(lèi)地放到14個(gè)器件庫(kù)中,每個(gè)器件庫(kù)放置同一類(lèi)型的元件。如圖4-5所示。圖中從左至右依次為:電源庫(kù)、基本元件庫(kù)、二極管庫(kù)、晶體管庫(kù)、模擬元件庫(kù)、TTL器件庫(kù)、CMOS器件庫(kù)、各種數(shù)字元件庫(kù)、混合元件庫(kù)、指示器件庫(kù)、其它器件庫(kù)、控制器件庫(kù)、

射頻元件庫(kù)和機(jī)電類(lèi)器件庫(kù)。

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4-5元件工具欄

2.定制用戶(hù)界面

定制用戶(hù)界面可以方便原理圖的創(chuàng)建、電路的仿真分析和觀察。創(chuàng)建一個(gè)電路之前,可根據(jù)具體電路的要求和用戶(hù)習(xí)慣設(shè)置一個(gè)特定的用戶(hù)界面,其包括工具欄、電路顏色、頁(yè)邊界、縮放倍數(shù)、符號(hào)系統(tǒng)(ANSI或DIN)和打印設(shè)置等。用戶(hù)界面的定制主要通過(guò)Preferences對(duì)話(huà)框中提供的各項(xiàng)選擇功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。啟動(dòng)Options菜單中的Preferences命令,即出現(xiàn)Preferences對(duì)話(huà)框,如圖4-6所示。

Preferences對(duì)話(huà)框中有6頁(yè),每頁(yè)中包含若干個(gè)選項(xiàng)。通過(guò)這6頁(yè)可對(duì)電路界面進(jìn)行較為全面的設(shè)置。

1)Circuit頁(yè)Circuit頁(yè)可對(duì)電路窗口內(nèi)的電路圖形進(jìn)行設(shè)置,如圖4-6所示。

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4-6Preferences對(duì)話(huà)框

(1)Show區(qū):設(shè)置元件及連線上所要顯示的文字等項(xiàng)目。該區(qū)左邊有一個(gè)設(shè)置預(yù)覽窗口,可觀察設(shè)置的情況(下同)。①Showcomponentlabels:顯示元件的標(biāo)注。②ShowcomponentreferenceID:顯示元件的序號(hào)。③Shownodenames:顯示線路上的節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)。④Showcomponentvalues:顯示元件的參數(shù)值。⑤Showcomponentattribute:顯示元件的屬性。⑥

Adjustcomponentidentifiers:調(diào)整元件的標(biāo)識(shí)符。

(2)Color區(qū):設(shè)置編輯窗口內(nèi)各元件和背景的顏色。通過(guò)左上方的選項(xiàng)欄可選擇程序預(yù)置的幾種配色方案,其中包括五個(gè)選項(xiàng):①Custom:由用戶(hù)設(shè)置的配色方案。②BlackBackground:程序預(yù)置的黑底配色方案。③WhiteBackground:程序預(yù)置的白底配色方案。④White&black:程序預(yù)置的白底黑白配色方案。⑤

Black&white:程序預(yù)置的黑底黑白配色方案。

在Custom設(shè)置框中,當(dāng)選擇“Custom”時(shí),用戶(hù)應(yīng)設(shè)置:Background(編輯區(qū)的底色)、Wire(元件連線的底色)、Componentwithmodel(模型元件的顏色)、Componentwithoutmodel(非模型元件的顏色)、Virtualcomponent(虛擬元件的顏色)?？梢詥螕羲O(shè)置顏色項(xiàng)目右邊的按鈕,打開(kāi)顏色對(duì)話(huà)框,如圖4-7所示,選取所需的顏色。

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4-7顏色對(duì)話(huà)框

2)Workspace頁(yè)

Workspace頁(yè)可對(duì)電路窗口中的圖紙進(jìn)行設(shè)置,如圖4-8所示。

(1)Show區(qū):設(shè)置窗口圖紙顯示格式。選項(xiàng)欄分別是:Showgrid(顯示柵格),Showpagebounds(顯示紙張邊界),Showtitleblock(顯示標(biāo)題欄)。

(2)Sheetsize區(qū):設(shè)置窗口圖紙規(guī)格的大小及方向。左上方的選項(xiàng)欄提供了A、B、C、D、E、A4、A3、A2、A1及A0等10種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圖紙及Custom選項(xiàng)。左下方的Orientation用于設(shè)置圖紙放置的方向,其中有Portrait(縱向圖紙)和Landscape(橫向圖紙)。

(3)Customsize區(qū):在Sheetsize區(qū)中如果選擇了Custom項(xiàng),則應(yīng)在該區(qū)設(shè)置圖紙寬度(Width)和高度(Height),其中單位可選擇英寸(Inches)和厘米(Centimeter)。

(4)Zoomlevel區(qū):設(shè)置顯示窗口的圖紙縮放比例。有4種可供選擇的比例:200%、100%、66%、33%。

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4-8Workspace頁(yè)

3)Wiring頁(yè)

Wiring頁(yè)用來(lái)設(shè)置電路導(dǎo)線的寬度與連線方式,如圖4-9所示。

(1)Wirewidth(drawingoption)區(qū):設(shè)置導(dǎo)線寬度,在右邊欄內(nèi)可輸入1～15整數(shù)的寬度值,數(shù)值越大,導(dǎo)線越寬。

(2)Autowire區(qū):設(shè)置導(dǎo)線的自動(dòng)連線方式。其中,“Autowireonconnection”表示由程序自動(dòng)連線;“Autowireonmove”表示在移動(dòng)元件時(shí),自動(dòng)重新連線。如果不選取本選項(xiàng),則在移動(dòng)元件時(shí),將不能自動(dòng)調(diào)整連線,而以斜線連接。

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4-9Wiring頁(yè)

4)ComponentBin頁(yè)ComponentBin頁(yè)涉及元件方面的設(shè)置,如圖4-10所示。

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4-10ComponentBin頁(yè)

(1)Symbolstandard區(qū):設(shè)置元器件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。其中ANSI選項(xiàng)設(shè)置采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),而DIN選項(xiàng)設(shè)置采用歐洲標(biāo)準(zhǔn),由于我國(guó)的電氣符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)相近,故選擇DIN較好。

(2)Componenttoolbarfunctionality區(qū):選擇元件箱的打開(kāi)和顯示方式。選擇“Autoshowpartsbins,keepopenonclick”選項(xiàng)后,當(dāng)光標(biāo)指向要選的元件分類(lèi)庫(kù)時(shí),其元件庫(kù)將自動(dòng)打開(kāi),并一直處于打開(kāi)狀態(tài),直到單擊器件庫(kù)右上角的“╳”才能關(guān)閉。選擇“Autoshowonly”選項(xiàng)后,當(dāng)光標(biāo)指向要選的元件庫(kù)時(shí),元件庫(kù)將自動(dòng)打開(kāi);取完一個(gè)元件后,將自動(dòng)關(guān)閉。選擇“Noautoshow,clicktoopen”選項(xiàng)后,需要單擊元件庫(kù)才能打開(kāi)或關(guān)閉所要選的元件庫(kù)。

(3)Placecomponentmode區(qū):設(shè)置放置元件的方式。選擇“Placesinglecomponent”選項(xiàng)后,從元件庫(kù)選取元件,只能放置一次。選擇“Continuousplacementformulti-sectionpartonly(Esctoquit)”選項(xiàng)后,對(duì)于符合封裝在一起的元件,如74LS00D,可連續(xù)放置,直至全部放置,按Esc鍵或單擊鼠標(biāo)右鍵才結(jié)束放置。選擇“Continuousplacement(Esctoquit)”選項(xiàng)后,從元件庫(kù)選取元件,可連續(xù)放置多個(gè)該元件。不管該元件是單個(gè)封裝還是復(fù)合封裝,直至按Esc鍵或單擊鼠標(biāo)右鍵才結(jié)束放置。

5)Font頁(yè)

Font頁(yè)可進(jìn)行文字字型方面的設(shè)置,分為6個(gè)區(qū),如圖4-11所示。

(1)Font區(qū):設(shè)定字型,直接選取所要采用的字型即可。

(2)FontStyle區(qū):可選擇字體為粗體字(Bold)、粗斜體字(BoldItalic)、斜體字(Italic)、正常(Regular)。

(3)Size區(qū):設(shè)定字型大小。

(4)Sample區(qū):字型設(shè)置的預(yù)覽。

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4-11Font頁(yè)

(5)Changeall區(qū):設(shè)置電路窗口某項(xiàng)字體實(shí)現(xiàn)整體變化,即改變某項(xiàng)中的一個(gè)字體,電路窗口同項(xiàng)字體全部跟隨變化。其中有ComponentreferenceID(元件參考標(biāo)號(hào))、Componentvaluesandlabels(元件標(biāo)稱(chēng)值和標(biāo)號(hào))、Componentattributes(元件屬性)、Pinnames(元件引腳名稱(chēng))、Nodenames(線路上的接點(diǎn)名稱(chēng))以及Schematictext(電路圖)。

(6)Applyto區(qū):設(shè)置字體的應(yīng)用范圍,是應(yīng)用于整個(gè)電路圖(Entirecircuit),還是只應(yīng)用在所選擇的部分(Selection)。

6)Miscellaneous頁(yè)

Miscellaneous頁(yè)設(shè)置電路的備份、存盤(pán)路徑、數(shù)字仿真速度及接地方式等,如圖4－12所示。

(1)Auto-backup區(qū):設(shè)置選擇自動(dòng)備份功能和備份時(shí)間間隔。

(2)CircuitDefaultPath區(qū):設(shè)置預(yù)置的存取文件路徑。默認(rèn)路徑是“我的文擋”。

(3)DigitalSimulationSettings區(qū):設(shè)置數(shù)字電路的仿真方式。選擇“Ideal”選項(xiàng)后,對(duì)數(shù)字元件進(jìn)行理想化處理時(shí),仿真速度較快。選擇“Real”選項(xiàng)后,能較全面地模仿現(xiàn)實(shí)的數(shù)字元件,編輯的電路原理圖中要有提供給數(shù)字元件的電源和數(shù)字地端,其仿真精度較高,但速度較慢。

(4)PCBGroundOption區(qū):對(duì)PCB接地方式進(jìn)行選擇。若選中,則在PCB中將數(shù)字接地與模擬接地連在一起。

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4-12Miscellaneous頁(yè)

二、原理電路圖的建立

以圖4-13所示的“二極管閃爍電路”為例,介紹Multisim2001建立電路、放置元件、元件連線、連接儀表、

運(yùn)行仿真和保存電路等操作方法。

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4-13二極管閃爍電路

1.建立電路文件

啟動(dòng)Multisim2001,軟件就自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)標(biāo)題為“Citcuit1”的新電路文件,新文件的電路窗口是空白的,如圖4-14所示。

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4-14無(wú)標(biāo)題新電路文件窗口

2.放置元件

1)元件工具欄元件工具欄是缺省可見(jiàn)的,如果不可見(jiàn),單擊設(shè)計(jì)工具欄的Component按鈕。用鼠標(biāo)單擊元件工具欄中的基本器件庫(kù)按鈕,即可打開(kāi)該器件庫(kù),其中包含代表各族元件的按鈕,如圖4-15所示。

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4-15打開(kāi)的基本器件庫(kù)

2)放置元器件利用元件工具欄放置元件,這是放置元件的一般方法。也可以用菜單欄“Place”\“PlaceComponent”放置元件,當(dāng)不知道要放置的元件包含在哪個(gè)元件箱時(shí),這種方法很有用。

(1)放置第一個(gè)元件。第一步:放置電源(一個(gè)5V電源)。①

鼠標(biāo)單擊電源庫(kù)(Source)按鈕,電源工具欄顯示如圖4-16所示。

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4-16打開(kāi)電源庫(kù)

【要點(diǎn)】在按鈕上移動(dòng)鼠標(biāo)會(huì)顯示按鈕所代表的元件族的名稱(chēng)。②單擊直流電壓源按鈕,出現(xiàn)一個(gè)直流電壓源跟隨著光標(biāo)移動(dòng)。③將鼠標(biāo)移到要放置元件的左上角位置,單擊鼠標(biāo),電源出現(xiàn)在電路窗口中(利用頁(yè)邊界可以精確定位),如圖4-17所示。

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4-17放置直流電源

【注】可以隱藏元件周?chē)拿枋鲂晕谋?。右擊鼠?biāo),從彈出式菜單中選擇“Show”選項(xiàng)。第二步:改變電源值。電源的缺省值是12V,可以容易地將電壓改為需要的5V。①

雙擊該電源,出現(xiàn)電源屬性對(duì)話(huà)框,電源值標(biāo)簽(Value)顯示如圖4-18所示。

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4-18電源屬性對(duì)話(huà)框

②在電壓窗口中,將12改為5,單擊“確定”按鈕即可。元器件值的改變只對(duì)虛擬(Virtual)元件有效。虛擬元件不是真實(shí)的,也就是說(shuō)不可能從市場(chǎng)上買(mǎi)到。虛擬元件包括所有的電源和虛擬電阻/電容/電感等其它器件。

Multisim2001用兩種方法處理虛擬元件。首先,虛擬元件與真實(shí)元件的缺省顏色不同,這樣會(huì)提醒用戶(hù)這些元件不是真實(shí)的,不會(huì)輸出到PCB布線軟件中,虛擬元件用墨綠色襯底表示。下一步放置電阻時(shí)會(huì)看到這種差別。第二,放置虛擬元件時(shí)不是從瀏覽器中選擇的,因?yàn)榭梢匀我庠O(shè)置元件值。

(2)放置下一個(gè)元件。第一步:放置電阻。①用鼠標(biāo)單擊基本器件庫(kù)(Basic)按鈕,即可打開(kāi)該器件庫(kù),在出現(xiàn)的工具欄中單擊電阻按鈕,出現(xiàn)電阻瀏覽器,如圖4-19所示。

出現(xiàn)這個(gè)瀏覽器的原因是由于電阻箱中包含了很多真實(shí)元件,也就是可以從市場(chǎng)上買(mǎi)到的元件。它顯示了主數(shù)據(jù)庫(kù)中所有可能得到的電阻。

【注】放置直流電源時(shí)不出現(xiàn)瀏覽器,這是因?yàn)橹绷麟娫粗兄挥刑摂M元件。圖4-19在元件瀏覽器對(duì)話(huà)框中選擇元件②滾動(dòng)“ComponentNameList”找到470ohm的電阻。

【要點(diǎn)】輸入頭幾個(gè)數(shù)字可以快速滾動(dòng)“ComponentNameList”,比如輸入“470”后,瀏覽器會(huì)滾動(dòng)到相應(yīng)的區(qū)域。③選擇“470ohm”電阻,然后單擊“OK”按鈕,鼠標(biāo)出現(xiàn)在電路窗口中。將鼠標(biāo)移動(dòng)合適位置,單擊鼠標(biāo)放置元件。第二步:旋轉(zhuǎn)電阻。為了連線方便,需要旋轉(zhuǎn)電阻。①右擊電阻,出現(xiàn)彈出式右鍵菜單。②

選擇菜單中的“90CounterCW”命令,結(jié)果如圖4-20所示。

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4-20旋轉(zhuǎn)電阻

③如果需要,可以移動(dòng)元件的標(biāo)號(hào),特別是在對(duì)電阻進(jìn)行了數(shù)次旋轉(zhuǎn)后,用戶(hù)又不喜歡標(biāo)號(hào)的顯示方式時(shí)。例如,要移動(dòng)元件的參考ID,只需單擊并拖動(dòng)它即可,或者利用鍵盤(pán)上的箭頭鍵,標(biāo)號(hào)每次移動(dòng)一個(gè)格點(diǎn)。第三步:增加其它電阻。本電路需要兩個(gè)電阻,分別是120ohm和470ohm。

要添加電阻:①按照以上步驟在D行、2列的位置添加一個(gè)120ohm的電阻,注意此電阻的參考ID是“R2”,表示它是第二個(gè)放置的電阻。②放置第三個(gè)電阻:10kohm的電阻(可以用“InUseList”列表),將此電阻放置在4B位置?？匆幌略O(shè)計(jì)工具欄右邊的“InUseList”列表。它列出了迄今為止放置的所有元件,單擊列表中的元件可以容易地重復(fù)使用這些元件。結(jié)果如圖4-21所示。

圖

4-21放置元器件

可以容易地將已放置的元件移動(dòng)到希望的位置。單擊要移動(dòng)的元件(確定選定的是元件不是標(biāo)號(hào)),用鼠標(biāo)拖動(dòng)或用箭頭鍵每次移動(dòng)一個(gè)格點(diǎn)。刪除已放置的元件也很簡(jiǎn)單,只需單擊要?jiǎng)h除的元件,然后按下“Del”鍵,或執(zhí)行“Edit”\“Delete”命令即可。第四步:保存文件。選擇“File”\“SaveAs”菜單命令,給出保存位置與文件名。

(3)放置其它元件。按照以上步驟將下列元件放置在圖中指定的位置。①一個(gè)紅色的LED(取自于Diodes庫(kù))放置在R1的正下方。②一個(gè)74LS00D(取自于TTL庫(kù))在D1位置。由于此元件有四個(gè)門(mén),因此程序?qū)⑻崾居脩?hù)確定使用哪個(gè)門(mén)。四個(gè)門(mén)相同,可任選一個(gè)。③一個(gè)2N2222A雙極型NPN三極管(取自于三極管庫(kù)),放置在R2的右方。④另一個(gè)2N2222A雙極型NPN三極管放置在LED正下方(拷貝并粘貼前邊的三極管到新位置即可)。

⑤一個(gè)330nF的電容(取自于基本元件庫(kù)),放置在第一個(gè)三極管的右方,并沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(如果需要,旋轉(zhuǎn)后可以移動(dòng)標(biāo)號(hào))。⑥接地(取自于電源庫(kù)),放置在V1、Q1、Q2和C1的下方。電路中可以用多個(gè)地,圖中用一個(gè)地連接多個(gè)元件。⑦一個(gè)5V的電源VCC(取自于電源庫(kù)),放置在電路窗口的左上角;一個(gè)數(shù)字地(取自于電源庫(kù))放置在VCC下方。注意及時(shí)選擇“File”\“Save”保存文件。

圖

4-22放置全部器件

3.改變單個(gè)元件和節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)與顏色可以改變Multisim2001賦予元件的標(biāo)號(hào)與顏色。

1)改變?nèi)我粋€(gè)元件的標(biāo)號(hào)①雙擊元件,彈出元件特性對(duì)話(huà)框。②單擊標(biāo)號(hào)Label標(biāo)簽,輸入或調(diào)整標(biāo)號(hào)(由字母和數(shù)字組成,不得含有特殊字符和空格)。③

單擊“Cancel”按鈕，

取消改變,單擊“OK”按鈕,存儲(chǔ)改變。

2)改變?nèi)我辉凸?jié)點(diǎn)的顏色將光標(biāo)指向某一元件或節(jié)點(diǎn),單擊鼠標(biāo)右鍵,彈出快捷菜單,選擇“Color”命令,從彈出的對(duì)話(huà)框中選擇合適的顏色。

4.給元件連線

Multisim2001有自動(dòng)與手工兩種連線方法。自動(dòng)連線為Multisim2001所特有,選擇管腳間最好的路徑自動(dòng)完成連線,它可以避免連線通過(guò)元件和連線重疊;手工連線則要求用戶(hù)控制連線路徑。可以將自動(dòng)連線與手工連線結(jié)合使用,比如,開(kāi)始用手工連線,然后讓Multisim2001自動(dòng)地完成連線。本電路中,大多數(shù)連線用自動(dòng)連線完成?？梢詫?duì)本章中所建立的電路進(jìn)行連線,也可以打開(kāi)“Multisim”\“Tutorial”文件夾中的tut1.msm進(jìn)行連線,該電路中的元件已放置在合適的位置上。

1)自動(dòng)連線開(kāi)始為V1和地自動(dòng)連線①單擊V1下邊的管腳。②

單擊接地符號(hào)上邊的管腳。

兩個(gè)元件就自動(dòng)完成了連線,如圖4-23所示。

【注】連線缺省為紅色。要改變顏色缺省值,右擊電路窗口,選擇彈出式菜單的“Color”命令。要改變單個(gè)連線的顏色,右擊此連線,選擇彈出式菜單中的“Color”命令。

圖

4-23自動(dòng)連線一

③用自動(dòng)連線完成下列連接:·V1到R1?！1到LED。·LED到Q2的集電極?！2和Q1的發(fā)射極?！1到地?！1的基極到R2。

·R3到U3的第三腳(輸出)。

·R3到C1。

·U1的第一腳到第二腳。

·R3到V1和R1的連線(節(jié)點(diǎn)1)。先單擊R3管腳,然后單擊連線,程序自動(dòng)在連接點(diǎn)上增加節(jié)點(diǎn)。

·Q2的基極和Q1的集電極。

圖

4-24自動(dòng)連線二

2)手工連線現(xiàn)在要將U1的輸入連接到LED與Q2之間的連線,使用手工連線可以精確地控制路徑。Multisim2001防止將兩根連線連接到同一管腳,這樣可以避免連線錯(cuò)誤。現(xiàn)在從U1的1腳與2腳間的連線開(kāi)始進(jìn)行,而不是從1腳或2腳開(kāi)始,從連線中間開(kāi)始連線,需要在連線上增加節(jié)點(diǎn)。

(1)增加節(jié)點(diǎn)①選擇“Place”\“PlaceJunction”菜單命令,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)跟隨光標(biāo)移動(dòng)。②單擊U1輸入間的連線放置節(jié)點(diǎn)。③

節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在連線上,如圖4-25所示。

圖

4-25放置節(jié)點(diǎn)

下面按照需要的路徑進(jìn)行連線,打開(kāi)顯示格點(diǎn)可以幫助確定連線的位置。

(2)右擊電路窗口,從彈出式菜單中選擇“ShowGrid”命令,以顯示格點(diǎn)。為手工連線做好準(zhǔn)備。

(3)進(jìn)行手工連線。①單擊剛才放置在U1輸入端的節(jié)點(diǎn)。②向元件的下方拖動(dòng)連線,連線的位置是“固定的”。③拖動(dòng)連線至元件下方幾個(gè)格點(diǎn)的位置,再次單擊。④向上拖動(dòng)連線到LED1和Q2間連線的對(duì)面,再次單擊。⑤

拖動(dòng)連線至LED1與Q2間的連線上,再次單擊。

圖

4-26手工連線

(4)按住Ctrl鍵,然后單擊拖動(dòng)點(diǎn)可以刪除它。

5.給電路增加文本

Multisim2001允許增加和編輯圖紙標(biāo)題欄與文本,來(lái)注釋電路。

1)增加和編輯圖紙標(biāo)題欄選擇“View”\“ShowTitleBlockandBorder”可以顯示圖紙標(biāo)題欄。選擇“Option”\“ModifyTitleBlock...”可以編輯圖紙標(biāo)題欄。在彈出的TitleBlock對(duì)話(huà)框中輸入標(biāo)題文本,如圖4-27所示,單擊“OK”按鈕,標(biāo)題欄出現(xiàn)在電路窗口的右下角,如圖4-28所示。

圖

4-27TitleBlock對(duì)話(huà)框

圖

4-28編輯后的圖紙標(biāo)題欄

2)增加文本經(jīng)常需要在電路中放置一些說(shuō)明文字,以對(duì)某些必要部分添加注釋,方便對(duì)電路圖閱讀和理解。其基本步驟如下:

(1)選擇“Place”\“PlaceText”命令,光標(biāo)變?yōu)椤癐”形狀。

(2)單擊電路窗口,出現(xiàn)文本框(如果電路窗口背景為白色,則文本框的邊框不可見(jiàn))。

(3)單擊要放置文本的位置。

(4)輸入文本。比如輸入“Mytutorialcircuit”,單擊文本框以外的地方,即可得到相應(yīng)文字,如圖4-29所示。

圖

4-29在電路圖中放置文字

6.總線應(yīng)用在數(shù)字電路中,常有多條性能相同的導(dǎo)線按同一種方式連接的情況,如圖4-30所示。這是一個(gè)計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器相連的電路,由4條連接線把它們彼此連接起來(lái)。如果連線增多或距離加長(zhǎng),就會(huì)難以分辨。如果利用總線來(lái)連接,如圖4-31所示,將兩端的單線分別接入總線,構(gòu)成單線-總線-單線的連接方式,那么線路就會(huì)簡(jiǎn)單得多。

圖4-30計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器相連電路圖

4-31計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示器使用總線

總線就是將一些性質(zhì)相同的線合在一起用一個(gè)共同的名稱(chēng)來(lái)代表的線,例如,數(shù)據(jù)線、地址線等,使用總線可以簡(jiǎn)化電路。總線的繪置方法如下:

1)進(jìn)入繪制總線狀態(tài)啟動(dòng)Place菜單的“PlaceBus”命令,進(jìn)入繪制總線狀態(tài),鼠標(biāo)指針自動(dòng)呈“十”字形。

2)繪制總線單擊并拖動(dòng)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(huì)自動(dòng)給出總線名稱(chēng)。如果要修改總線名稱(chēng),則雙擊該總線,打開(kāi)Bus對(duì)話(huà)框,在ReferenceID欄內(nèi)輸入新的總線名稱(chēng),然后單擊“OK”按鈕。按上述方法繪制兩條總線,總線名稱(chēng)分別為Bus_A和BUS_A,如圖4-31所示。

3)繪制第一個(gè)元件與總線連接的單線單擊所要連接的元件(如數(shù)碼管顯示器)引腳,如引腳4(或3、2、1),然后單擊并移向總線,再單擊,則出現(xiàn)如圖4-32所示的對(duì)話(huà)框。輸入單線的名稱(chēng),如4(或3、2、1),單擊“OK”按鈕,關(guān)閉對(duì)話(huà)框,即可把單線名稱(chēng)反映到電路圖上。用類(lèi)似的操作將第一個(gè)元件的各引腳與總線相連。

圖

4-32Nodename對(duì)話(huà)框1

4)繪制第二個(gè)元件與總線連接的單線單擊所要連接的第二個(gè)元件(如計(jì)數(shù)器)的引腳,如U4(或U3、U2、U1)的Q端,單擊并移向總線,再單擊,則出現(xiàn)如圖4-33所示的對(duì)話(huà)框。選擇相對(duì)應(yīng)的連接線,如Bus.4(或Bus.3、

Bus.2、

Bus.1),單擊“OK”按鈕。

圖

4-33Nodename對(duì)話(huà)框2三、給電路增加測(cè)試儀表

1.儀表調(diào)用

Multisim2001提供一系列虛擬儀表,其使用和讀數(shù)方法與真實(shí)的儀表相同,感覺(jué)就像實(shí)驗(yàn)室中使用的儀器。使用虛擬儀表顯示仿真結(jié)果,是檢測(cè)電路正常與否最好、最簡(jiǎn)便的方法。單擊設(shè)計(jì)工具欄中的“Instruments”(儀器儀表)按鈕進(jìn)入儀表功能。單擊此按鈕后會(huì)出現(xiàn)儀表工具欄,每一個(gè)按鈕代表一種儀表,如圖4-34所示。

圖

4-34儀表工具欄

虛擬儀表有兩種視圖:連接于電路的儀表圖標(biāo)和打開(kāi)的儀表(雙擊儀表圖標(biāo)即可打開(kāi)儀表,在打開(kāi)的儀表上,可以設(shè)置儀表的控制和顯示選項(xiàng))。如圖4-35所示為數(shù)字萬(wàn)用表的兩種視圖。

圖

4-35數(shù)字萬(wàn)用表

2.儀表連接給電路增加一臺(tái)示波器,用以觀察分析電路是否工作正常。1)增加示波器(1)單擊設(shè)計(jì)工具欄的“Instruments”按鈕,出現(xiàn)儀表工具欄。(2)單擊示波器按鈕,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)示波器圖標(biāo)跟隨光標(biāo)移動(dòng)。(3)移動(dòng)鼠標(biāo)至電路窗口的右側(cè),然后單擊鼠標(biāo),放置示波器。(4)示波器圖標(biāo)出現(xiàn)在電路窗口中。

2)給示波器連線

(1)單擊示波器的A通道圖標(biāo),拖動(dòng)連線到U1與R2間的節(jié)點(diǎn)上。

(2)單擊B通道圖標(biāo),拖動(dòng)連線到Q2與C1間的連線上。電路結(jié)果如圖4-36所示。

下一節(jié)電路仿真時(shí),可以觀察示波器的顯示結(jié)果。

圖

4-36給電路增加儀表

3.儀表設(shè)置每種虛擬儀表都包含一系列可選設(shè)置,以控制它的樣式。

1)示波器的設(shè)置要打開(kāi)示波器,雙擊示波器圖標(biāo),顯示如圖4-37所示。選擇“Y/T”時(shí),時(shí)間參數(shù)(Timebase)控制示波器水平軸(X軸)的幅度,如圖4-38所示。為了得到穩(wěn)定的讀數(shù),時(shí)間參數(shù)設(shè)置應(yīng)與頻率成反比,頻率越高,時(shí)間參數(shù)越低。

圖4-37示波器的設(shè)置圖

4-38示波器Timebase的設(shè)置

2)本電路時(shí)間參數(shù)的設(shè)置

(1)為了很好地顯示頻率,將時(shí)間參數(shù)幅度設(shè)置(應(yīng)該選擇Y/T)為20(s/Div。

(2)A通道(ChannelA)幅度設(shè)置為5V/Div,單擊“DC”按鈕。

(3)B通道(ChannelB)幅度設(shè)置為500mV/Div,單擊“DC”按鈕。結(jié)果如圖4-39所示。

圖

4-39示波器時(shí)間參數(shù)的設(shè)置

四、電路仿真與電路分析

1.電路仿真

1)電路仿真的運(yùn)行單擊主窗口右上角的開(kāi)關(guān)圖標(biāo)或選擇設(shè)計(jì)工具欄中的“Simulate”按鈕,在彈出式菜單中,選擇“Run”\“Pause”命令,

軟件自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行仿真。

2)觀察仿真結(jié)果從示波器中觀察結(jié)果。雙擊示波器圖標(biāo),展現(xiàn)示波器面板。如果按前邊介紹的方法,正確設(shè)置了示波器,立即就可看到如下結(jié)果,如圖4-40所示。同時(shí)注意,電路中的LED在閃爍(此功能為Multisim2001獨(dú)有),反映了仿真過(guò)程中電路的功能(二極管閃爍電路)。

圖

4-40電路仿真波形

3)暫停電路仿真要暫停仿真,單擊主窗口右上角的暫停圖標(biāo),軟件將停止運(yùn)行仿真。也可以選擇“Simulate”\“Pause”命令,停止仿真。再次按下,或選擇“Simulate”\“Run”命令,將激活電路,重新進(jìn)入仿真過(guò)程。

4)保存電路文件可以執(zhí)行“File”\“Save”命令。如果是第一次存盤(pán),屏幕將彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框,此時(shí)可以選擇輸入電路圖的文件名“二極管閃爍電路”、驅(qū)動(dòng)器及文件夾路徑,單擊“確定”按鈕即可將文件存盤(pán)。

2.電路分析

Multisim2001提供多種不同的分析類(lèi)型,對(duì)每一種都提供入門(mén)式的在線幫助,指導(dǎo)用戶(hù)使用。進(jìn)行電路分析時(shí),如果沒(méi)有特殊設(shè)置或要儲(chǔ)存數(shù)據(jù)供以后分析用,其結(jié)果會(huì)在Multisim2001繪圖器中以圖表的形式顯示。單擊設(shè)計(jì)工具欄的“Analysis”按鈕選擇分析種類(lèi),大多數(shù)的分析對(duì)話(huà)框有多個(gè)標(biāo)簽,包括:·

分析參數(shù)標(biāo)簽:用來(lái)設(shè)置這個(gè)特殊分析的參數(shù)?！?/p>

輸出參數(shù)標(biāo)簽:確定分析的節(jié)點(diǎn)和結(jié)果要做什么?！?/p>

雜項(xiàng)選項(xiàng)標(biāo)簽:選擇圖表的標(biāo)題等。·概要標(biāo)簽:可以統(tǒng)一觀察本分析的所有設(shè)置。

1)瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析,也稱(chēng)時(shí)域瞬態(tài)分析,以時(shí)間為變量,計(jì)算電路的響應(yīng)。每個(gè)輸入周期分成若干間隔,周期中的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行直流分析,節(jié)點(diǎn)電壓波形的解由整個(gè)周期中每一時(shí)間點(diǎn)的電壓值確定。

2)運(yùn)行分析單擊設(shè)計(jì)工具欄中的“Analysis”按鈕,從彈出式菜單中選擇“TransientAnalysis”,出現(xiàn)瞬態(tài)分析對(duì)話(huà)框,它有4個(gè)標(biāo)簽,如圖4-41所示。

圖

4-41瞬態(tài)分析對(duì)話(huà)框

雜項(xiàng)標(biāo)簽提供更大的靈活性,但不是必須的。用此標(biāo)簽設(shè)置分析結(jié)果的標(biāo)題,檢查電路是否有效,以及設(shè)置常規(guī)的分析選項(xiàng)。概要標(biāo)簽提供所有設(shè)置的快速瀏覽。雖然它不是必須的,但當(dāng)設(shè)置完成后,可以用它觀察設(shè)置的總體信息。要進(jìn)行分析,必須對(duì)其它兩個(gè)標(biāo)簽值進(jìn)行設(shè)置。

第一步:選擇輸出參數(shù)。從輸出參數(shù)標(biāo)簽(Outputvariables)中選擇要進(jìn)行瞬態(tài)分析的節(jié)點(diǎn)。本例對(duì)節(jié)點(diǎn)3和節(jié)點(diǎn)6進(jìn)行瞬態(tài)分析。選擇節(jié)點(diǎn):①?gòu)摹癡ariablesincircuit”中選擇“3”,單擊“Plotduringsimulation”。②從“Variablesincircuit”中選擇“6”,單擊“Plotduringsimulation”。結(jié)果如圖4-42所示。

圖

4-42選擇分析節(jié)點(diǎn)

第二步:設(shè)置分析參數(shù)。分析參數(shù)在第一個(gè)標(biāo)簽中設(shè)置,此處保持缺省值。第三步:觀察分析結(jié)果。單擊“Simulate”,觀察分析結(jié)果,如圖4-43所示。結(jié)果顯示了由于脈沖(紅線)的作用,電容(藍(lán)線)的充放電過(guò)程。圖

4-43分析結(jié)果

五、產(chǎn)生報(bào)告

1.產(chǎn)生并打印材料清單

材料清單列出了電路所用到的元件,提供了制造電路板時(shí)所需元件的總體情況。BOM提供的信息包括:

(1)每種元件的數(shù)量。

(2)描述,包括元件類(lèi)型(如電阻)和元件值(如5.1Kohm)。

(3)每個(gè)元件的參考ID。

(4)每個(gè)元件的封裝或管腳圖要產(chǎn)生元器件材料清單,可單擊設(shè)計(jì)工具欄中的“Reports”按鈕,從出現(xiàn)的菜單中選擇“BillofMaterial”,即可出現(xiàn)一個(gè)元器件明細(xì)表窗口,如圖4-44所示。

圖

4-44元器件明細(xì)表

顯示框中列出了電路圖中所用到的“真實(shí)的”元件。在此上方還有4個(gè)按鈕,前兩個(gè)是打印和保存按鈕。如果要打印這張材料清單,單擊窗口左上方的Print圖標(biāo)按鈕,即出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)打印窗口,可以選擇打印機(jī)、打印份數(shù)等等。如果要以文件形式保存這張材料清單,單擊窗口左上方的Save圖標(biāo),即出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的文件保存窗口,可以定義路徑和文件名。

因?yàn)椴牧锨鍐问菐椭少?gòu)和制造的,所以只包含“真實(shí)的”元件。也就是說(shuō)不包含虛擬的、市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)不到的元件,像電源和虛擬元件等。第三個(gè)按鈕是顯示那些不需要購(gòu)買(mǎi)或者根本就買(mǎi)不到的虛擬元件和各種電源清單。第四個(gè)按鈕是關(guān)閉該對(duì)話(huà)框。

2.仿真信息輸出

Multisim提供了多種仿真信息輸出方式,單擊設(shè)計(jì)工具欄的最后一個(gè)按鈕“Transfer”(用于傳輸和通信的按鈕),將出現(xiàn)如圖4-45所示的菜單命令。

圖

4-45仿真信息輸出方式的菜單命令

(1)TransfertoUltiboard:將電路原理圖轉(zhuǎn)入U(xiǎn)ltiboard印制電路板軟件。啟動(dòng)該命令后,出現(xiàn)圖4-46所示的對(duì)話(huà)框。首先產(chǎn)生MultisimPCB格式的網(wǎng)絡(luò)表,指定文件名后,單擊“保存”按鈕即可產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表。

(2)TransfertootherPCBLayout:將電路仿真結(jié)果輸出到其它印制電路板軟件(如Protel),在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框中,填入文件名,在文件保存類(lèi)型下拉菜單中選擇“ProtelPCB(*.NET)”,即可生成Protel可調(diào)用的PCB網(wǎng)絡(luò)表(特別注意的是,網(wǎng)絡(luò)表中只包含實(shí)際元件,虛擬元件不可輸出)。

圖

4-46電路原理圖轉(zhuǎn)為Ultiboard印制電路板網(wǎng)絡(luò)表

六、應(yīng)用實(shí)例練習(xí)［練習(xí)1］繪制圖4-47所示的電路圖。測(cè)量電路靜態(tài)工作點(diǎn),觀察輸入、輸出波形。

圖

4-47練習(xí)1的電路圖

輸入1kHz、

500mV的正弦波信號(hào),開(kāi)始仿真,參考結(jié)果如圖4-48所示。

圖

4-48練習(xí)1的電路仿真結(jié)果

［練習(xí)2］繪制如圖4-49所示的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路。用示波器觀察最大不失真時(shí)的輸出波形。參考結(jié)果如圖4-50所示。

圖

4-49互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路

圖

4-50練習(xí)2的電路仿真結(jié)果

［練習(xí)3］利用74LS194構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器,如圖4-51所示。用示波器觀察輸出、輸入波形。參考結(jié)果如圖4-52所示。

圖

4-5174LS194構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器

圖

4-52序列信號(hào)發(fā)生器的輸入、輸出波形

訓(xùn)練10Protel99SE軟件

一、Protel99SE的安裝由于Protel99SE的電子線路設(shè)計(jì)軟件功能強(qiáng)大,需要的儲(chǔ)存空間大,因此須將軟件安裝在硬盤(pán)上才能執(zhí)行。

1.Protel99SE安裝

(1)將Protel99SE的安裝光盤(pán)放入光驅(qū)中,然后運(yùn)行Protel99SE目錄下的Setup.exe程序,出現(xiàn)如圖4-53所示的Protel99SE安裝向?qū)Т翱凇?/p>

圖

4-53Protel99SE安裝向?qū)Т翱?/p>

(2)單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)如圖4-54所示的安裝方式選擇對(duì)話(huà)框。選擇典型安裝“Typical”。

圖

4-54安裝方式選擇對(duì)話(huà)窗口

(3)單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)如圖4-55所示的安裝Protel99SE軟件的目的文件夾選擇窗口,提示用戶(hù)輸入Protel99SE軟件安裝的目的文件夾的路徑、目錄。

(4)輸入完目的文件夾的路徑、目錄后,單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)檢測(cè)所需的硬盤(pán)空間和可用的硬盤(pán)空間窗口。

圖

4-55目的文件夾選擇窗口

(5)測(cè)完硬盤(pán)后,出現(xiàn)如圖4-56所示的確定程序圖標(biāo)文件夾窗口,詢(xún)問(wèn)用戶(hù)是否確定以所給定的文件夾來(lái)安裝Protel99SE程序圖標(biāo)。

圖

4-56選擇文件夾安裝Protel99SE程序圖標(biāo)

(6)確定了程序圖標(biāo)文件夾后,單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)如圖4-57所示的準(zhǔn)備安裝窗口,只要單擊“Next”按鈕,就可以進(jìn)行安裝了。

(7)文件復(fù)制過(guò)程如圖4-58所示,文件復(fù)制完以后,出現(xiàn)如圖4-59所示的Protel99SE安裝成功提示窗口。

(8)單擊“Finish”按鈕,完成Protel99SE的安裝。

圖4-57準(zhǔn)備安裝窗口圖

4-58文件復(fù)制過(guò)程

圖

4-59Protel99SE安裝成功提示窗口

2.Protel99SE庫(kù)資源的安裝

(1)用鼠標(biāo)依次單擊“開(kāi)始”\“程序”\“Protel99SE/XilinxMacroLibrariesInstaller”。

進(jìn)入Protel99SE庫(kù)資源的安裝,如圖4-60所示。

圖

4-60Protel99SE庫(kù)資源的安裝

(2)在圖4-61中選擇典型“Typical”安裝,然后單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)如圖4-62所示的窗口，

提示用戶(hù)確定庫(kù)資源安裝的目的路徑、

目錄。

圖

4-61典型“Typical”安裝

圖

4-62庫(kù)資源安裝的目的路徑及目錄

(3)輸入路徑和目錄后,單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)XilinxMacroLibraries安裝所需硬盤(pán)空間檢測(cè)窗口(如圖4-63所示),再單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)如圖4-64所示的XilinxMacroLibraries安裝準(zhǔn)備窗口,單擊“Next”按鈕,可進(jìn)行安裝。

圖

4-63安裝所需硬盤(pán)空間檢測(cè)窗口

圖

4-64XilinxMacroLibraries安裝準(zhǔn)備窗口

(4)單擊“Next”按鈕,出現(xiàn)如圖4-65所示的XilinxMacroLibraries文件安裝過(guò)程窗口。

圖

4-65XilinxMacroLibraries文件安裝過(guò)程窗口

(5)單擊“Finish”按鈕,出現(xiàn)如圖4-66所示的XilinxMacroLibraries文件安裝成功窗口。

圖

4-66XilinxMacroLibraries文件安裝成功窗口

二、Protel99SE的基本操作

1.Protel99SE的啟動(dòng)

1)啟動(dòng)Protel99SE程序啟動(dòng)Protel99SE通常有以下三種方法:

(1)用鼠標(biāo)依次單擊如圖4-67所示中的“開(kāi)始”\“程序”\“Protel99SE”\“Protel99SE”菜單命令。

(2)用鼠標(biāo)左鍵雙擊Windows桌面已建立的Protel99SE圖標(biāo)。

(3)直接打開(kāi)一個(gè)Protel99SE設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù),擴(kuò)展名為“.ddb”的文件。

圖

4-67Protel99SE的啟動(dòng)窗口

2)Protel99SE的主窗口啟動(dòng)Protel99SE,出現(xiàn)如圖4-68所示的主窗口。

圖

4-68初始狀態(tài)下的主窗口

主窗口主要由以下幾部分構(gòu)成:

(1)菜單欄：主要包括文件、視圖和幫助。文件(File)——?jiǎng)?chuàng)建(New)或打開(kāi)(Open)數(shù)據(jù)庫(kù)及退出Protel99SE(Exit)。視圖(View)——切換、選擇顯示或關(guān)閉設(shè)計(jì)管理器(DesignManager),狀態(tài)欄(StatusBar)和命令狀態(tài)欄(CommandStatus)。幫助(Help)——調(diào)用在線幫助。

(2)主工具欄:初始狀態(tài)下有3個(gè)工具,分別用于打開(kāi)或關(guān)閉設(shè)計(jì)管理器、打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)文件和調(diào)用在線幫助。

(3)設(shè)計(jì)管理器窗口:在窗口中顯示設(shè)計(jì)文件的目錄結(jié)構(gòu),并可對(duì)其進(jìn)行管理。可通過(guò)主工具欄的按鈕打開(kāi)或關(guān)閉它。

(4)設(shè)計(jì)窗口:顯示被編輯的各種文件,初始狀態(tài)下沒(méi)有被編輯的內(nèi)容。

(5)狀態(tài)欄:根據(jù)工作狀態(tài)的不同,顯示執(zhí)行進(jìn)程說(shuō)明、進(jìn)度、當(dāng)前坐標(biāo)及熱鍵說(shuō)明等。

(6)命令狀態(tài)欄:顯示當(dāng)前執(zhí)行命令的說(shuō)明。

2.創(chuàng)建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)

1)Protel99SE的文件管理模式

Protel99SE的文件管理模式如圖4-69所示。

2)創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)文件

(1)執(zhí)行主菜單“File”\“New”命令,彈出如圖4-70所示的新建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件設(shè)置“NewDesignDatabase”對(duì)話(huà)框。

圖4-69Protel99SE的文件管理模式圖

4-70新建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件設(shè)置“NewDesignDatabase”對(duì)話(huà)框

(2)在該對(duì)話(huà)框中選擇新設(shè)計(jì)文件的存儲(chǔ)位置(路徑)及文件名(如兩級(jí)放大器),然后單擊“OK”按鈕,新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件就建立了,如圖4-71所示的設(shè)計(jì)管理器窗口。

圖

4-71設(shè)計(jì)管理器窗口

(3)若打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)文件,只要雙擊文件名(如兩級(jí)放大電路.ddb)即可。

三、原理圖的設(shè)計(jì)原理圖的設(shè)計(jì)步驟可分為:啟動(dòng)原理圖編輯器→設(shè)置圖紙尺寸→放置元件→原理圖布線→元件調(diào)整和屬性編輯→印制電路板自動(dòng)布線→生成原理圖網(wǎng)絡(luò)表→打印輸出原理圖。以?xún)蓸O放大電路圖為例,介紹用Protel99SE軟件設(shè)計(jì)原理圖的過(guò)程。

1.啟動(dòng)原理圖編輯器(Sch)

(1)執(zhí)行主菜單命令“File”\“New”,出現(xiàn)如圖4-72所示的選擇文件類(lèi)型對(duì)話(huà)框。

圖

4-72選擇文件類(lèi)型對(duì)話(huà)框

(2)雙擊原理圖編輯器圖標(biāo)“SchematicDocument”,在圖4-73所示的界面中出現(xiàn)Sheet1.Sch圖標(biāo)。

圖

4-73設(shè)計(jì)管理器中Sheetl.Sch圖標(biāo)

(3)雙擊Sheet1.Sch圖標(biāo),出現(xiàn)原理圖編輯界面,可進(jìn)行原理圖的編輯，如圖4-74所示。

例:編輯兩級(jí)放大電路原理圖,如圖4-75所示。

圖

4-74原理圖編輯器窗口

圖

4-75兩級(jí)放大電路原理圖

2.設(shè)置圖紙尺寸

(1)執(zhí)行圖4-74所示中的菜單命令“Design”/“Options”,出現(xiàn)如圖4-76所示的設(shè)置繪圖紙屬性對(duì)話(huà)框。

圖

4-76設(shè)置繪圖紙屬性對(duì)話(huà)框

(2)設(shè)定圖紙大小。在標(biāo)準(zhǔn)圖紙格式“StandardStyle”選項(xiàng)中,單擊“Standardstyles”項(xiàng)的下拉列表框,選擇“A4”或“B4”等型號(hào)圖紙,選中復(fù)選框“UseCustomstyle”,可自定義圖紙的大小。

(3)設(shè)定圖紙方向。在“Options”選項(xiàng)中,單擊“Orientation”項(xiàng)的下拉列表框,選定圖紙方向?yàn)樗椒较颉癓andscape”或垂直方向“Portrait”。

(4)設(shè)置圖紙柵格。柵格分為三類(lèi):捕捉柵格(SnapGrid)、可視柵格(VisibleGrid)和電氣捕捉柵格(ElectricalGrid)。捕捉柵格:元件和導(dǎo)線等圖形對(duì)象只能放置在柵格上,為了精細(xì)畫(huà)圖,此項(xiàng)經(jīng)常要修改。

(5)上述其他選項(xiàng)按系統(tǒng)默認(rèn)值,然后,單擊“OK”按鈕確定選擇。

3.選擇工具欄進(jìn)行Protel99SE原理圖設(shè)計(jì)時(shí),有7個(gè)工具欄可以選擇。它們分別是主工具欄“MainTools”、畫(huà)原理圖(連線)工具欄“WiringTools”、繪圖工具欄“DrawingTools”、常用器件(數(shù)字實(shí)體)工具欄“DigitalObjects”、電源實(shí)體工具欄“PowerObjects”、模擬信號(hào)(激勵(lì))源工具欄“SimulationSources”、PLD工具欄“PLDTools”。下面介紹繪制原理圖常用的4個(gè)主要工具欄的打開(kāi)和關(guān)閉的方法。

1)主工具欄(MainTools)選擇菜單命令“View”/“Toolbars”/“MainTools”,如圖4-77所示。在原理圖編輯器窗口中,出現(xiàn)如圖4-78所示的主工具欄。

圖

4-77主工具欄的打開(kāi)或關(guān)閉命令

圖

4-78主工具欄

2)畫(huà)原理圖(連線)工具欄(WiringTools)

選擇圖4-77所示中的菜單命令“View”/“Toolbars”/“WiringTools”,打開(kāi)如圖4-79所示的畫(huà)原理圖(連線)工具欄。

圖

4-79畫(huà)原理圖(連線)工具欄

3)繪圖工具欄(DrawingTools)選擇圖4-77所示中的菜單命令“View”/“Toolbars”/“DrawingTools”,出現(xiàn)如圖4-80所示的繪圖工具欄。

圖

4-80繪圖工具欄

4)常用器件(數(shù)字實(shí)體)工具欄(DigitalObjects)選擇圖4-77所示中的菜單命令“View”/“Toolbars”/“DigitalObjects”,出現(xiàn)如圖4-81所示的常用器件工具欄。

圖

4-81常用器件(數(shù)字實(shí)體)工具欄

4.放置元件若要繪制原理圖,首先要放置元件。放置元件的方法有多種,但必須知道元件所在的元件庫(kù),然后再打開(kāi)元件庫(kù)。圖4-74中所需的NPN晶體管、電容、電阻等均在元件庫(kù)“MiscellaneousDevices.ddb”中。若元件庫(kù)瀏覽器中的當(dāng)前庫(kù)不是所需元件庫(kù),應(yīng)改變當(dāng)前庫(kù)設(shè)置,方法如下:

(1)打開(kāi)元件庫(kù)瀏覽器ComponentLibraryBrowser,選擇圖4-74所示原理圖編輯器窗口中的菜單命令“View”/“Design”,可以打開(kāi)或關(guān)閉圖4-82所示的元件庫(kù)瀏覽器。

(2)在圖4-82所示的元件庫(kù)瀏覽器窗口中,單擊“BrowseSch”項(xiàng),在“Browse”選項(xiàng)的下拉菜單中選擇:“Libraries”,再單擊“Add/Remove”按鈕,此時(shí)出現(xiàn)如圖4-83所示的改變當(dāng)前庫(kù)設(shè)置對(duì)話(huà)框。

圖

4-82元件庫(kù)瀏覽器

(3)單擊圖4-83所示文件列表框中的庫(kù)文件“MiscellaneousDevices.ddb”,再單擊“Add”按鈕,此時(shí)選定的庫(kù)文件出現(xiàn)“SelectedFiles”列表框,最后單擊“OK”按鈕。

圖

4-83改變當(dāng)前庫(kù)設(shè)置對(duì)話(huà)框

放置元件的方法如下:

(1)利用元件庫(kù)瀏覽器放置所需元件。在圖4-82所示元件庫(kù)瀏覽器最下面列表框中,拖動(dòng)右邊的滑塊,移動(dòng)光標(biāo)到“NPN”處單擊,即可選定“NPN”型晶體管。雙擊選定的元件或單擊“Place”按鈕,元件將隨光標(biāo)移動(dòng),移到圖紙適當(dāng)位置,單擊鼠標(biāo)左鍵,可將該元件放置到圖紙上。

(2)利用菜單命令“Place”\“Part”放置元件。單擊“Place”\“Part”菜單(見(jiàn)圖4-84),出現(xiàn)如圖4-85所示的元件屬性輸入框“PlacePart”。根據(jù)需要設(shè)置屬性對(duì)話(huà)框的各欄內(nèi)容(見(jiàn)圖4-85)。設(shè)置結(jié)束后,單擊“OK”按鈕。然后拖動(dòng)光標(biāo),將元件移動(dòng)到圖紙適當(dāng)位置,單擊鼠標(biāo)將其定位。

圖

4-84放置元件命令

圖

4-85元件屬性輸入框

(3)利用常用器件工具欄“DigitalObjects”(見(jiàn)圖4-81)選取后,直接放入圖紙中。

(4)放置圖中其他元件。用上述方法放置電阻(選用RES2)、電容(選用CAP)、變阻器(選用POT-2),完成圖4-86所示的元件放置操作。

(5)放置VCC和GND符號(hào)。單擊畫(huà)原理圖工具欄“WiringToobs”中的接地符號(hào),出現(xiàn)“十”字形光標(biāo)。按“Tab”鍵,彈出“PowerPort”對(duì)話(huà)框,如圖4-87所示。在Net文件框中輸入VCC和GND符號(hào)。單擊“OK”按鈕,又出現(xiàn)“十”字形光標(biāo),在適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵,放置VCC和GND符號(hào)。

圖

4-86元件放置圖

圖

4-87電源屬性對(duì)話(huà)框

5.元件調(diào)整和屬性編輯

(1)旋轉(zhuǎn)元件。對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)元件單擊并按住鼠標(biāo)左鍵不放,元件上方會(huì)出現(xiàn)“十”字形光標(biāo),并且在元件周?chē)霈F(xiàn)虛框,便是選定的目標(biāo)元件,見(jiàn)圖44-88。此時(shí)按一次空格鍵,元件沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90o;按X鍵,元件左右對(duì)稱(chēng)翻轉(zhuǎn);按Y鍵,元件上下對(duì)稱(chēng)翻轉(zhuǎn)。

(2)移動(dòng)元件。對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)元件,單擊并按住鼠標(biāo)左鍵不放,拖動(dòng)“十”字形光標(biāo)到適當(dāng)位置并松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵,即可完成移動(dòng)元件的操作。

圖4-88旋轉(zhuǎn)元件編輯圖

(3)編輯元件屬性。單擊元件(如C1)并按住鼠標(biāo)左鍵不放,同時(shí)按下功能鍵Tab或雙擊元件,出現(xiàn)如圖4-89所示的編輯元件屬性對(duì)話(huà)框。根據(jù)需要設(shè)置元件屬性對(duì)話(huà)框的各欄內(nèi)容,然后單擊“OK”按鈕并拖動(dòng)粘連著元件符號(hào)的光標(biāo),將光標(biāo)移動(dòng)到原理圖中C1原來(lái)的位置,單擊鼠標(biāo)左鍵將元件定位。

圖

4-89編輯元件屬性對(duì)話(huà)框

按照上述方法編輯完成圖中其他元件的屬性。

(4)修改元件的型號(hào)。若要修改元件的型號(hào),只需將光標(biāo)移動(dòng)至元件的標(biāo)注(如文字C1)上,然后雙擊該標(biāo)注,出現(xiàn)如圖4-90所示的元件型號(hào)“PartType”編輯對(duì)話(huà)框,在文本框中輸入修改后的型號(hào)。

(5)元件的刪除。在原理圖編輯器窗口中選擇菜單命令“Edit”\“Delete”,出現(xiàn)“十”字形光標(biāo)。移動(dòng)光標(biāo)到需要?jiǎng)h除的元件的左上部位置,單擊鼠標(biāo)左鍵,可刪除該元件;單擊鼠標(biāo)右鍵,可以退出此命令。

圖

4-90元件型號(hào)編輯對(duì)話(huà)框

6.畫(huà)電路連線

(1)單擊菜單命令“Place”\“Wire”(如圖4-91所示)或用鼠標(biāo)單擊畫(huà)原理圖工具(WiringTools)中的畫(huà)導(dǎo)線圖標(biāo),光標(biāo)變成“十”字形狀。

圖

4-91導(dǎo)線繪制命令和工具欄

(2)把“十”字形光標(biāo)移到需連線的元件引腳上,單擊鼠標(biāo)左鍵,以確定連線起點(diǎn)。

(3)移動(dòng)鼠標(biāo)的位置,拖動(dòng)線頭到連線的末端,即另一元件的引腳上,單擊鼠標(biāo)左鍵,確定連線的終點(diǎn)。再單擊鼠標(biāo)右鍵完成一條導(dǎo)線的繪制。

(4)繪制完一條導(dǎo)線后,程序仍處于畫(huà)導(dǎo)線狀態(tài),將光標(biāo)移到新的位置后,重復(fù)上述步驟,完成其他導(dǎo)線的繪制。導(dǎo)線繪制結(jié)束后,單擊鼠標(biāo)右鍵可以退出畫(huà)導(dǎo)線狀態(tài)。

(5)設(shè)置導(dǎo)線屬性。對(duì)繪制的導(dǎo)線的相關(guān)屬性不滿(mǎn)意時(shí),可重新設(shè)置。用鼠標(biāo)左鍵單擊導(dǎo)線并按住不放,按下Tab鍵,此時(shí)彈出如圖4-92所示的對(duì)話(huà)框,可以進(jìn)行導(dǎo)線屬性的設(shè)置。

圖

4-92設(shè)置導(dǎo)線屬性對(duì)話(huà)框

7.制作電路的I/O端口兩個(gè)電路的連接,可通過(guò)設(shè)置相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)(NetLabel)名稱(chēng)或通過(guò)制作相同的名稱(chēng)I/O端口來(lái)完成。下面介紹在原理圖上設(shè)置兩個(gè)I/O端口的方法。

(1)選擇菜單命令“Palce