Protel DXP在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計(jì)環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動(dòng)以及彈出面板，強(qiáng)大的過(guò)濾和對(duì)象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。Protel DXP是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。Protel DXP運(yùn)行在優(yōu)化的設(shè)計(jì)瀏覽器平臺(tái)上，并且具備當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)融合，Protel DXP提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案。

2.多通道調(diào)音器電路的基本組成和工作原理

2.1多通道調(diào)音器電路的基本組成

整個(gè)電路系統(tǒng)由七個(gè)功能模塊組成：（1）電源電路系統(tǒng)模塊；（2）接收器電路系統(tǒng)模塊；（3）信號(hào)輸入信號(hào)通道系統(tǒng)模塊（8條通道）；（4）信號(hào)輸出信號(hào)通道與 LED電平指示系統(tǒng)模塊（2條通道）；（5）監(jiān)控器電路系統(tǒng)模塊；（6）混頻器電路系統(tǒng)模塊；（7）帶通濾波器電路系統(tǒng)模塊。

2.2 混頻器的原理

混頻是指將信號(hào)從一個(gè)頻率變換到另外一個(gè)頻率的過(guò)程 ,其實(shí)質(zhì)是頻譜線性搬移的過(guò)程 。 在超外差接收機(jī)中 ,混頻的目的是保證接收機(jī)獲得較高的靈敏度 ,足夠的放大量和適當(dāng)?shù)耐�頻帶 ,同時(shí)又能穩(wěn)定地工作 。混頻電路包括三個(gè)組成部分 : 本機(jī)振蕩器 、非線性器件 、帶通濾波器。

2.3多通道調(diào)音器電路各個(gè)功能模塊工作原理

2.3.1電源電路系統(tǒng)

整個(gè)電源模塊是由橋式整流電路和濾波電路組成， 首先交流電 U1通過(guò)電源變壓器變?yōu)楹线m的交流電U2，然后交流電再通過(guò)由四個(gè)二極管組成的整流橋， 將交流電U2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓U3，最后通過(guò)濾波電路和穩(wěn)壓電路將脈動(dòng)的直流電壓 U3轉(zhuǎn)換為平滑、穩(wěn)定的直流電壓U4，這就是實(shí)現(xiàn)了將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的功能。

2.3.2 接收器電路系統(tǒng)模塊

接收器的功能是接受外來(lái)信號(hào)，再將信號(hào)傳送到耳機(jī)或揚(yáng)聲器。首先外來(lái)信號(hào)通過(guò)一個(gè)12路的選擇器，將所有信號(hào)中的某一個(gè)頻率的信號(hào)輸入到接收器里，這個(gè)信號(hào)在通過(guò)一個(gè)集成運(yùn)放將信號(hào)放大，再傳送到耳機(jī)或揚(yáng)聲器里。由于在信號(hào)放大的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生失真，這樣就會(huì)使接收器接收到的信號(hào)不準(zhǔn)確，因此本設(shè)計(jì)在集成運(yùn)放后在添加了OCL電路，增大輸入阻抗，盡量消除交越失真，以完善其功能。

2.3.3 信號(hào)輸入通道系統(tǒng)模塊

信號(hào)輸入通道系統(tǒng)主要由多級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成。通過(guò)輸入信號(hào)，信號(hào)先由第一級(jí)的集成運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大，然后分成兩路進(jìn)行再次放大，第一路通過(guò)兩個(gè)積分放大電路形成的反相放大器將信號(hào)進(jìn)行放大再輸出，第二路通過(guò)同相放大電路將信號(hào)放大再由另一個(gè)端口輸出，從而實(shí)現(xiàn)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

2.3.4信號(hào)輸出信號(hào)通道與LED電平指示系統(tǒng)模塊

信號(hào)輸出通道與 LED電平指示系統(tǒng)模塊由三級(jí)集成運(yùn)算放大電路和顯示電路組成，將信號(hào)輸入通道系統(tǒng)模塊輸出來(lái)的信號(hào)進(jìn)行三級(jí)放大，由LED顯示模塊顯示出是哪個(gè)信道的信號(hào)輸出。

2.3.5監(jiān)控器電路系統(tǒng)模塊

  監(jiān)控器電路系統(tǒng)模塊由一級(jí)電壓跟隨器和一級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成，其中電壓跟隨器增大了電路的輸入阻抗，從而增強(qiáng)了電路的信號(hào)抗干擾能力。

2.3.6混頻器電路系統(tǒng)模塊

混頻器電路系統(tǒng)模塊由兩級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成，通過(guò)兩個(gè)積分放大電路將輸出的音樂(lè)信號(hào)與電子混響后的聲音信號(hào)混合進(jìn)行放大。

2.3.7帶通濾波器電路系統(tǒng)模塊

帶通濾波器電路系統(tǒng)是由兩級(jí)集成運(yùn)算放大電路組成，其中一級(jí)為低通濾波電路，另一級(jí)則為高通濾波電路，可以只讓一定范圍頻率的信號(hào)通過(guò)，而其它頻率的信號(hào)則不能通過(guò)。

2.4電路原理圖的設(shè)計(jì)

  電路原理圖設(shè)計(jì)是整個(gè)電路板設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它設(shè)計(jì)的好壞直接決定后面PCB設(shè)計(jì)的效果，電路原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下步驟：1.啟動(dòng)Protel DXP原理圖編輯器；2.設(shè)置電路原理圖的大小和版面；3.從元器件庫(kù)取出所需元器件放置在工作平面；4.根據(jù)設(shè)計(jì)需要連接元器件；5.對(duì)布線后的元器件進(jìn)行調(diào)整；6.保存已設(shè)計(jì)好的原理圖文檔；7.打印輸出圖紙

2.4.1電路的設(shè)計(jì)方案

  我在此次的設(shè)計(jì)中采用了自頂向下的方法設(shè)計(jì)層次原理圖；層次原理圖的自頂向下設(shè)計(jì)方法是指由電路方塊圖生成電路原理圖，因此在繪制層次原理圖之前，首先要設(shè)計(jì)出電路方塊圖。以下為該方法的設(shè)計(jì)流程：

圖1

2.4.2具體的步驟

• 創(chuàng)建新項(xiàng)目：打開(kāi)Protel DXP，然后執(zhí)行File--new--PCB Project；
  

圖2

• 執(zhí)行File--New--Schematic，并進(jìn)行原理圖的繪制；
  

圖3

• 進(jìn)行主圖的設(shè)計(jì)，主圖中包括代表單張?jiān)�理圖的方塊電路圖和對(duì)應(yīng)單張?jiān)�理圖端口的方塊電路圖端口，當(dāng)然，還包括建立起電氣連接的導(dǎo)線和總線。
  

圖4

該圖包括了總共7個(gè)方塊圖模塊，分別為AUX，Input，POWER,Output，Headphone，Effects，Monitor，他們之間的連接是通過(guò)總線及總線分接線和導(dǎo)線連接的。而除了POWER方塊圖無(wú)方塊端口外，其他方塊圖都有其方塊的輸入或者是輸出端口。

為了建立層次化設(shè)計(jì)，執(zhí)行Design-- Creat Sheet From Symbol，然后在相應(yīng)的方塊圖中點(diǎn)擊就可以得到相應(yīng)的子圖。若想要知道所設(shè)計(jì)的層次圖是否正確，可以執(zhí)行Up/Down Hierarchy來(lái)對(duì)頂層和底層的鏈接進(jìn)行檢測(cè)。

圖5

• 電源電路系統(tǒng)模塊電路圖設(shè)計(jì)
  

圖6

• 接收器電路系統(tǒng)模塊電路原理圖
  

圖7

• 信號(hào)輸入信號(hào)通道系統(tǒng)模塊電路原理圖
  

圖8

• 信號(hào)輸出信號(hào)通道與 LED電平指示系統(tǒng)模塊電路原理圖
  

圖9

• 監(jiān)控器電路系統(tǒng)模塊電路原理圖
  

圖10

• 混頻器電路系統(tǒng)模塊電路原理圖
  

圖11

• 帶通濾波器電路系統(tǒng)模塊電路原理圖
  

圖12

2.5設(shè)計(jì)各個(gè)原理圖所用到的各個(gè)元件庫(kù)

圖13

圖12中的列表不僅有Protel DXP自帶的強(qiáng)大的元器件庫(kù)功能，其中由于一些器件在庫(kù)中找不到完全相同的模型，所以我自己建立了一個(gè)元器件庫(kù)，名稱為L(zhǎng)M3915N.Schlib。而如何建立該元器件庫(kù)我在下面進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

首先，執(zhí)行File--New--Schematic Libary如圖14

圖14

接著用繪圖工具中矩形工具來(lái)進(jìn)行繪制，完成后，使用引腳工具進(jìn)行最后的繪制。結(jié)果如圖15：

圖15

完成后還要做最后一步，即是對(duì)該元件添加封裝模型，該元器件使用的是N18A的封裝模型：

圖16

2.6原理圖參數(shù)的調(diào)整

電阻及其他元器件的參數(shù)的調(diào)整，雙擊所要調(diào)整電阻，然后會(huì)出來(lái)Component properties的對(duì)話框，然后在Desinator中修改其流水號(hào)，而電阻的阻值的大小是在Value中調(diào)整的。以其中一個(gè)電阻為例：

圖17

其他元器件的參數(shù)的調(diào)整與電阻的類似故不再闡述。

2.7進(jìn)行ERC測(cè)試

執(zhí)行Project--complie命令，然后打開(kāi)Project Option可得到圖18：

圖18

該表明由于我們要設(shè)計(jì)的是多通道電路，故可以忽略該報(bào)錯(cuò)。

2.8生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表

執(zhí)行Dsign--Net For Project--Protel命令，然后可以得到網(wǎng)絡(luò)列表：

圖19

圖20

2.9生成元件元器件列表

執(zhí)行Report--Bills of materials命令即可得到元器件列表：

圖21

圖22

2.10生成元器件交叉列表

執(zhí)行Report--Component Cross Reference命令可得：

圖23

3.用Protel DXP進(jìn)行PCB版圖的制作

3.1用向?qū)��?chuàng)建新的 PCB

在 file 面板底部的“ new from template ”區(qū)域內(nèi)，單擊“ PCB Board Wizard”選項(xiàng)來(lái)創(chuàng) 建新的 PCB文檔。然后是設(shè)置各參數(shù)：選擇英制，紙的尺寸選擇 10000mile*15000mile ，信 號(hào)層 2 層，電源層 0，過(guò)孔方式為“ thruhole visa only ’, 選擇過(guò)孔元器件、單根導(dǎo)線，然后采用系統(tǒng)默認(rèn)的最小布線尺寸、最小焊孔外徑、最小焊孔內(nèi)徑、最小布線間距，最后點(diǎn)擊finish。

圖24

圖25

圖26

圖27

圖28

3.2導(dǎo)入PCB網(wǎng)絡(luò)表,加載元器件

執(zhí)行命令Design--Import Changes From Project命令后可得：

圖29

點(diǎn)擊Validate Changes后確認(rèn)無(wú)誤之后就點(diǎn)擊Execute Changes就可以把器件加載出來(lái)；得到圖30：

圖30

3.3手工布局

由于器件的數(shù)量較多，試過(guò)自動(dòng)布局，但是效果感覺(jué)并不好，而且還浪費(fèi)時(shí)間，所以最后決定手工布局。把相應(yīng)的 ROOM 拖到布線區(qū)域內(nèi)，并按一定的規(guī)律和電氣原則擺好：

1. 對(duì)于大而重、發(fā)熱量高的又元器件，如電壓器，穩(wěn)壓管等，應(yīng)該留出一定的

空間或用散熱片加以固定，這樣可以很好的解決電路系統(tǒng)的散熱問(wèn)題。

2. 采用模塊式布局，這樣整個(gè)電路布局會(huì)很有規(guī)律并利于以后的電路檢查和維

修。

3. 在能布通線的情況下，盡量縮小印刷電路板的尺寸。

4. 接插件盡量安裝在電路板的邊緣，這樣有利于進(jìn)出線的拔與插。

圖31

3.4安置過(guò)孔

  點(diǎn)擊Place Via在電路板的四個(gè)角分別點(diǎn)擊一個(gè)器件出來(lái)，然后分別對(duì)其按Tab鍵打開(kāi)其屬性列表，然后對(duì)其設(shè)置如下圖:

圖32

3.5自動(dòng)布線

在設(shè)置好自動(dòng)布線的相關(guān)參數(shù)后，執(zhí)行Auto Route--All--直接點(diǎn)擊Route All即可對(duì)已經(jīng)布好局的PCB文件進(jìn)行布線。

圖33

3.5覆銅

在電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了提高系統(tǒng)的抗干擾性，通常給電路板敷銅。而PROTEL DXP 中有兩種方法：矩形填充和多邊形填充。本次設(shè)計(jì)采用多邊形填充。執(zhí)行

Place--Polygon Plane菜單選項(xiàng)，接著設(shè)置其屬性，選擇底層敷銅即

【LAYER】處選擇 Bottom Laye，Connect to Net選擇GND即敷銅連接到 GND

網(wǎng)絡(luò)上去。另外，Removedead copper這項(xiàng)都應(yīng)該選上。這樣多邊形在填充過(guò)

程中將連接和多邊形填充所處網(wǎng)絡(luò)相同的導(dǎo)線、過(guò)孔、和焊盤(pán)，而且敷銅過(guò)程還會(huì)刪除沒(méi)有和焊盤(pán)接起來(lái)的導(dǎo)線。敷完銅后PCB的版圖它的頂層線路圖如下圖所示：

圖34

底層線路圖為：

圖35

3.6生成PCB報(bào)表

3.6.1生成PCB元器件報(bào)表

執(zhí)行Report--Bill  of materials命令可得：

圖36

3.6.2生成電路板信息報(bào)表

執(zhí)行Report--Board Information命令后，點(diǎn)擊Report，然后單擊ALL On按鈕，再單擊Report按鈕可得：

圖37

3.6.3生成元器件交叉參考報(bào)表

執(zhí)行Report--Component Cross Refereance命令可得：

圖38

• 心得感想
  

我接到這次的電子線路CAD的設(shè)計(jì)的題目為設(shè)計(jì)一個(gè)多通道調(diào)音器電路的Protel DXP時(shí)，心中曾思量著，該題目應(yīng)該是要求用到我們學(xué)習(xí)的第5章的在面對(duì)一個(gè)復(fù)雜電路時(shí)我們應(yīng)該進(jìn)行層次化設(shè)計(jì)，故有了這個(gè)出發(fā)點(diǎn)后，我之后的設(shè)計(jì)就游刃有余，事半功倍。

這次在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，令我覺(jué)得特別困難的是在設(shè)計(jì)原理圖時(shí)，如何把庫(kù)中的器件載入到原理圖編輯器中，后面經(jīng)過(guò)上網(wǎng)詢問(wèn)，知道可以在Search中直接把要找的器件的名字輸入就可以找到相近的幾個(gè)再進(jìn)行下一步的篩選，當(dāng)然有些元件在庫(kù)中找不到，只能自己在網(wǎng)上把該器件的參數(shù)和封裝模型查出來(lái)，然后進(jìn)行自己自定義添加。

另外一個(gè)困擾我的問(wèn)題是在對(duì)器件布局的選擇，剛開(kāi)始時(shí)我是使用自動(dòng)布線，但是在使用之后發(fā)現(xiàn)，不僅時(shí)間慢，還不能得到自己想要的結(jié)果，故最后自己根據(jù)網(wǎng)上的查找的資料，根據(jù)ROOM來(lái)手工布線。

所以此次設(shè)計(jì)可謂收獲非凡，我一定要更加努力學(xué)習(xí)，讓自己變得更加好。

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