protel dxp2004在电类专业综合实验中的应用

摘 要：电类专业综合实验是一门实践性很强的课程，是电子技术综合应用的实践性环节，是提高在校大学生实践技能和增强动手能力的有效措施。protel dxp2004仿真软件给我们提供了一种全新的教学辅助手段和方法。

关键词：protel dxp2004；电类专业基础综合实验；设计流程

引言

目前大多数院校所拥有的实验设备和条件更新速度，远远落后于企业所应用的设备和条件，专业实验教学内容不适应培养当代应用人才的培养要求，更难培养出具有创新能力的创新型人才，导致了目前我国应用性人才匮乏。现在高校提出设计综合性实验，提高学生动手能力、实践能力、创新能力和综合素质是十分必要的，电类专业基础综合实验就是满足这些要求的一门课程，是提高在校大学生实践技能、增强动手能力和创新的有效措施。电类专业基础综合实验通过对电子系统设计领域的初步研究和实践，使学生在了解电子系统的组成以及电子系统的设计原则与方法的基础上，学习电子系统的设计应用知识，重点掌握电子系统的原理并进行较简单的设计实践，以及电子工艺技能方面的训练，实现理论与实践的完美结合。以实践操作贯穿始终，要求学生勤动手、多动脑、虚心学习、刻苦钻研才能将理论知识与实践紧密地结合起来，掌握电子产品的手工焊接技术以及电子产品的调试训练，从而收到实践的最佳效果。为达到实验室运行成本降低、学生设计能力及创新能力与创新意识培养和教学效果，将protel dxp2004仿真软件应用于实验教学，有十分的必要性。

1 应用protel dxp2004仿真软件的好处

protel dxp2004不仅在外观上显得更加豪华、人性化，而且极大地强化了电路设计的同步化，同时整合了VHDL和FPGA设计系统，其功能大大加强了。

protel dxp2004软件具有以下优点：

1.1 通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB设计及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。

1.2 提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能模块的正确与否提供了方便。

1.3 提供了丰富的原理图组件库和PCB封装库，并且为设计新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。

1.4 提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。

1.5 提供了强大的查错功能。原理图中的ERC（电气法则检查）工具和PCB的DRC（设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。

1.6 全面兼容 Protel 系列以前版本的设计文件，并提供了 OrCAD格式文件的转换功能。

1.7 提供了全新的FPGA设计的功能，这是以前的版本所没有提供的功能。

2 protel dxp2004仿真软件在实验室制板中的设计流程

PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤。

2.1 网表输入

网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，选择Send Netlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能；另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File->Import，将原理图生成的网表输入进来。

2.2 规则设置

如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如PadStacks，需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer 25。

2.3 元器件布局

网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局。

2.4 布线

布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。PowerPCB提供的手工布线功能十分强大，包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行，通常这两种方法配合使用，常用的步骤是手工-自动-手工。

2.5 检查

检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（High Speed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools->Verify Design进行。如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。

2.6 复查

复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分别签字。

2.7 设计输出

PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印，便于设计者和复查者检查；光绘文件交给制板厂家，生产印制板。光绘文件的输出十分重要，关系到这次设计的成败。

3 结束语

protel dxp2004仿真软件在电类专业基础综合实验中实验教学，一方面可以把抽象的理论知识通过实验简单化、形象化，许多实际中不易接触到的仪器可以很方便地从屏幕上选用，让学生感受到实际动手操作的快乐，从而激发学员学习兴趣和主动性。另一方面可以针对不同目的（验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练，培养学生分析、应用和创新的能力。所以，protel dxp2004仿真软件一定能够在电类专业综合实验教学改革中发挥更大的作用。

作者简介：明立娟（1981-），女，攀枝花学院电气信息工程学院教师，云南，主要从事电类课程的理论及实验教学工作。endprint