前言：中文期刊網精心挑選了電路原理圖范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
電路原理圖范文1
關鍵詞：電壓突變量 電流突變量 高壓直流輸電線路
現今我國逐步提高對高壓直流輸電線路保護工作的重視度，由于高壓直流輸電線路較長，工程量巨大，且需要跨越不同的地形條件，所以很容易在某一環節中出現問題，所產生的故障率會極大提高，為此，高壓直流輸電線路的保護工作尤為重要，這也是確保工程順利實施的關鍵因素，通過本文對基于高壓和電流突變量的高壓直流輸電線路保護原理的研究和分析，從而有效提高其保護的效率和水平，為進一步提高我國高壓直流輸電線路的使用效果奠定基礎。
一、基于電壓突變量和電流突變量的故障識別系統
（一）基于電壓突變量的故障識別系統
當今我國高壓直流輸電線路普遍采用的是雙極輸電線路，為此，必須對其進行針對性地研究和分析，進一步提高雙極輸電線路的安全性能。雙極直流輸電線路主要通過三部分構成：整流站、逆變站以及輸電線路。在實際操作過程中，一旦線路發生了故障，那么就會在不同線路之間產生不可避免的電磁耦合效果。也就是當線路在實施過程中會產生電流和電壓，而所出現的這種情況也是當今我國為深化高壓直流線路保護的研究工作所開拓的另一個新方向。如果雙極輸電線路出現問題，在一定程度上可通過記錄電壓突變量的具體情況來與比較正常穩定狀態下電壓變化起伏情況進行比較，從而判斷引起故障的原因。
根據仿真試驗的結果顯示，處于正常穩定狀態下的線路系統，在其兩端所呈現的電壓突變量要比故障產生后呈現的電壓突變量小，特別是當兩極直流線路具備一致的結構形態，一旦引發故障的具置不是這條直流線路，那么這兩極線路相同一側的保護測量位置所測出的電壓突變量就不會產生太大的變化。
（二）基于電流突變量的故障識別系統
根據實驗結果顯示，如果直流線路出現問題，電流的變化情況會與正常狀態下的電流變化情況產生較大的差異，二者之間存在明顯的不同。根據疊加原理分析，處于正常狀態下的直流線路，其電流變化情況會與產生故障的電源單獨作用下的系統通過疊加的形式用以代替產生故障時的輸電線路系統。
一旦直流線路內部出現了問題，那么就可以利用正常狀態下的直流線路和已經產生問題的直流線路，將二者進行有效疊加，也就是讓正常運行的網絡系統進一步增加負電源，以便顯示出電壓下降的實際情況。另外，在問題電源的作用下，線路中存在的整流側和逆變側的電流突變量會同屬于一個流向的線路。如果直流線路在內部出現問題，整流側和逆變側也會隨著它的變化而產生同時增加的效果，也就是會促使整流側和逆變側的電流引起正向的突變問題，相反如果直流線路外部出現了問題，其中存在的整流側和逆變側就會由此產生負向的突變。
綜合上面所說，根據電流突變量的具體情況可準確分析直流線路的故障問題，以電流突變的具體方向可判斷直流線路產生故障的具置，辨別是內部故障，還是外部存在的故障。為進一步提高突變電力特征形式的作用效果，可以在時域中通過電流突變量在某一時刻的利用情況以提取其中的突變形態，并將所得到的電流突變量與所設定的閾值進行相互之間的比較，從而進一步了解產生電流突變的具體方向。
（三）直流線路中交流系統存在的故障問題
如果直流線路中的交流系統出現了問題，那么換流器上的電壓會發生一定成度的改變，并且對直流線路的輸電系統也會產生一定的干擾影響。整流側內的交流母線發生故障，電壓會隨之有所下降，且這種問題會對整個運行系統造成極大的傷害，甚至影響整個工程的正常運轉，提高了工程的危險程度，對人們的人身安全產生了極大的威脅。如果直流輸電線路發生了這種情況，就可以將其與換流站抗器外側產生的故障問題進行類比，可以說交流母線所引發故障問題的相關思考與電抗器外側所產生的問題是一致的。
二、基于電壓和電流突變量的高壓直流輸電線路保護原理及其仿真實驗分析
（一）基于電壓和電流突變量的高壓直流輸電線路的保護依據及其采取措施
根據上述得到的內容信息，可以說明如果正極線路的內部出現問題，那么這一極的整流側的保護測量位置就會與電壓突變量和電流突變量發生反方向的變化，而這一極的逆變側的保護測量位置就會與電壓突變量和電流突變量發生方向一致的變化。根據仿真實驗及其相關公式原理來說，如果線路負極內部出現故障，整流側保護測量的位置會導致電壓和電流的變化，且電壓和電流二者之間存在一致性，逆變側保護測量的位置就會與電流變化情況和電壓變化情況存在不一致的現象。不同區域內出現故障，其內部的電壓和電流在一定程度上也會發生變化，這種保護原理主要適合在直流輸電系統不同運行形態中使用，也就是說只要考慮電壓突變量和電流突變量的具體方向就可以對高壓直流輸電線路內部進行判定。
高壓直流輸電線路的能量來源主要通過整流側來汲取，所以應對故障問題判定這一情況，電流的關閉工作及其線路重新整理工作都是通過在整流側內部加以實現的。每當逆變側的電流變小之后，就可以基本判定問題出現逆變側的背后，從而肯定了這屬于區外引發的故障問題，那么這種情況一旦出現，是不需要對端口傳輸故障信息資料的。只有每當逆變側保護裝置系統產生的故障處在逆變側前面位置的時候，才可以向整流側提生故障的具體方向。
（二）基于電壓和電流突變量的高壓直流輸電線路保護原理的仿真實驗分析
仿真實驗是準確分析結果是否具備正確性價值的關鍵，當今我國很多領域都以仿真實驗為前提條件，用以驗證判斷是否正確?；陔妷汉碗娏魍蛔兞康母邏狠旊娋€路保護原理，其仿真實驗結果說明，通過對兩極的線路進行測量，就可以進一步得出電壓突變量的幅值比和閾值比，從而判斷出產生故障的極。一旦發生故障的極被分析出來，就會對高壓直流輸電線路區內和區外的具體情況進行判斷。這一環節的具體操作主要是通過電流突變量的WMM極性來完成的。通過對電壓突變量和電流突變量的研究，讓二者的具體方向與事故診斷情況結合在一起，從而提高高壓直流輸電線路的保護效率。
結語
綜上所述，高壓直流輸電線路是我國用以輸電工程的重要形式，對我國輸電項目的正常進展具有一定的促進作用。本文說明通過電壓突變量和電流突變量可進一步確定高壓直流輸電線路的保護情況，從而準確判斷故障的具置，加快解決問題的效率和質量，促進我國輸電工程的良好發展，為人們提供更為便捷的生活環境。
參考文獻
[1]邢魯華，陳青，高湛軍.基于電壓和電流突變量方向的高壓直流輸電線路保護原理[J].電力系統自動化，2013，06：107-113.
[2]邢魯華，陳青，付兆遠，高湛軍，于春光.基于電壓和電流突變量的高壓直流輸電線路保護原理[J].電力系統自動化，2012，09：61-66.
電路原理圖范文2
關鍵詞：板級設計；EDA工具；硬件連接檢查；Perl語言
中圖分類號： TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)33-1496-02
Discussion of Hardware Connectivity validation method in Board Level Design
JIANG Yuan-jun, WU Xiu-long
(School of Electronic Science and Technology, Anhui University, Hefei 230039,China)
Abstract: Based on the developing trend of board design's high-speed and complication, it is no surprise that how to shorten the time-to-market of products is an import metric for every design company. After fixing on the architecture of system and finishing the design entry, engineers can use EDA tools to do ERC check in order to reduce design errors. But EDA tools are short of the function in hardware connectivity check. In this article, we will discuss the feasibility and superiority of using a new method to go on with the hardware connectivity check, which is based on Perl (Practical Extraction and Report Language).
Key words:board level design; EDA tool; hardware connectivity validation; Perl
1 引言
目前的電子設計大多數是集成系統級設計，整個項目中既包含硬件整機設計又包含軟件開發。這種技術特點向電子工程師提出了新的挑戰。
首先，如何在設計早期將系統軟硬件功能劃分得比較合理，形成有效的功能結構框架，以避免冗余循環過程；
其次，如何在短時間內設計出高性能高可靠的PCB板。因為軟件的開發很大程度上依賴硬件的實現，只有保證整機設計一次通過，才會更有效的縮短設計周期。
眾所周知，電子技術的發展日新月異，而這種變化的根源，主要因素來自芯片技術的進步，半導體工藝日趨物理極限，超大規模電路成為芯片發展主流[1]。而這種工藝和規模的變化又帶來了許多新的電子設計瓶頸，板級設計也受到很大的沖擊，最明顯的一個變化是芯片封裝的種類極大豐富，功能集成度、復雜度明顯增高；另外，芯片工作頻率提高，使得系統工作頻率的提高成為可能。而這些變化必然給板級設計帶來許多問題和挑戰。首先，由于高密度引腳及引腳尺寸日趨物理極限，導致低的布通率；其次，由于系統時鐘頻率的提高，引起的時序及信號完整性問題；第三，工程師希望使用功能更完備的EDA工具來完成復雜的高性能的設計[2]。
據此，我們不難看出，板級設計有以下三種趨勢：
1) 高速時鐘頻率及快速邊沿的設計成為主流[3]；
2) 產品小型化及高性能必須面對在同一塊板上由于混合信號設計技術（即數字、模擬及射頻混合設計）所帶來的分布效應；
3) 設計難度的提高，導致傳統的設計流程及設計方法很難勝任當前的技術。
基于板級設計的發展趨勢，目前有許多廠商從事電子設計自動化(EDA)工具的開發工作，如 Cadence, Synopsis, Mentor Graphics等EDA工具供應商。EDA所涉及的領域非常廣泛，包括網絡、通信、計算機、航天航空等。產品則涉及系統板級設計、系統數字/中頻模擬/數?；旌?射頻仿真設計、系統IC/ASIC/FPGA的設計/仿真/驗證，軟硬件協同設計等。任何一家EDA供應商均很難提供滿足各類用戶的不同設計需求的最強的設計流程。
2 板級電路的硬件連接驗證方法
2.1 電路原理圖設計流程
我們知道原理圖設計是電路設計的基礎，只有在設計好原理圖的基礎上才可以進行印刷電路板的設計和電路仿真等。電路原理圖設計流程如圖1所示。
原理圖具體設計步驟如下[4]：
1) 新建原理圖文件。在進人 SCH 設計系統之前，首先要構思好原理圖，即必須知道所設計的項目需要哪些電路來完成，然后用相應的設計輸入工具來畫出電路原理圖。
圖1 電路原理圖設計流程圖
2) 設置工作環境。根據實際電路的復雜程度來設置圖紙的大小。在電路設計的整個過程中，圖紙的大小都可以不斷地調整，設置合適的圖紙大小是完成原理圖設計的第一步。
3) 放置元件。從元件庫中選取元件，布置到圖紙的合適位置，并對元件的名稱、封裝進行定義和設定，根據元件之間的走線等聯系對元件在工作平面上的位置進行調整和修改使得原理圖美觀而且易懂。
4) 原理圖的布線。根據實際電路的需要，利用 SCH 提供的各種工具、指令進行布線，將工作平面上的器件用具有電氣意義的導線、符號連接起來，構成一幅完整的電路原理圖。
5) 建立網絡表。完成上面的步驟以后，可以看到一張完整的電路原理圖了，但是要完成電路板的設計，就需要生成一個網絡表文件。網絡表是電路板和電路原理圖之間的重要紐帶。
6) 原理圖的電氣檢查。當完成原理圖布線后，需要設置項目選項來編譯當前項目，利用工具提供的錯誤檢查報告修改原理圖。
7) 編譯和調整。如果原理圖已通過電氣規范檢查，那么原理圖的設計就完成了。這是對于一般電路設計而言，尤其是較大的項目，通常需要對電路的多次修改才能夠通過電氣規范檢查。
8) 存盤和報表輸出：電路圖輸入工具一般會提供利用各種報表工具生成的報表（如網絡表、元件清單等），同時可以對設計好的原理圖和各種報表進行存盤和輸出打印，為印刷板電路的設計做好準備。
2.2 硬件連接驗證方法的目的和驗證范圍
在2.1中描述的原理圖設計流程中，電氣規范檢查是完成原理圖設計的必要條件[5]。對于一個龐大復雜的系統板級設計來說，由于設計工具在硬件連接性方面的檢查功能不完善，或者由于設計人員在設計中的忽視，硬件連接方面的一些錯誤在通過電氣規范檢查并報表輸出后的板級設計中時有出現。在這里所說的硬件連接方面的錯誤主要是指：原理圖中器件symbol中的芯片引腳名稱與該芯片說明書中命名的引腳名稱不同；沒有連接的引腳；輸入/輸出腳的沖突；電路設計中是否按照每個芯片說明書中規定的供電電壓為該芯片供電；電路設計中是否存在芯片的某一個引腳存在重復的上拉、下拉電阻或者同時存在一個上拉電阻和一個下拉電阻的矛盾情況。其中輸入/輸出腳的沖突包括兩個方面：一是驅動芯片和接收芯片的連接引腳的信號方向是否存在同為輸入或者同為輸入的相悖情況，二是驅動芯片輸出腳的輸出高低電平和接收芯片輸入腳的高低電平是否存在過驅動或者不足驅動的情況。
為了進一步分析進行硬件連接驗證的必要性，以下按照連接性錯誤的類型逐一闡述：
1) 電路設計中是否存在未連接的節點：進行節點連接驗證通常是為了確認器件的引腳是否存在沒有正確連接的情況，或者是否存在孤立節點即電路設計中是否存在某器件的一個節點沒有連接到其他任何器件的情況。通常情況下，電路設計人員會對電路設計中一些故意懸空的芯片引腳標注上“NC”，這種情況則不屬于未連接的節點。在分析中，我們認為未連接的節點既可以是器件的一個引腳未連接，也可以是完全沒有連到其他器件；對于電容，電阻和電感這樣的器件，我們也需要去確定它們的兩個引腳在設計中是否都被使用。
2) 電路設計中的是否存在芯片說明書中明確指出未連接時需要進行特殊處理的輸入腳：進行輸入腳測試的目的和進行節點測試的目的很相似。電路圖中的浮空的輸入腳必須被給予特別的關注，因為由于它們處于邏輯“1”和邏輯“0”的不確定性可能會給器件帶來不穩定的工作狀態，或者引入了電子噪聲從而影響該器件的其他功能。
3) 電路設計中的是否存在錯接的電源腳或者地腳：進行電源和地腳的連接驗證的目的是為了確保電路設計中的每一個器件的電源和地腳都接入到正確的電源網絡上。此處的“正確”包含兩個方面的含義，其一是指電源腳接到電源節點，且地腳接地；其二是指電源腳所接的電壓值處在該芯片說明書要求的工作電壓范圍之內。此外，輸入腳和輸出腳是否存在重復的上拉或下拉電阻，以及是否存在沖突的上/下拉電阻這兩個問題也必須予以關注。
4) 電路設計中的是否存在相悖的引腳方向：
圖2 糾錯流程圖
我們進行此部分驗證所遵循的評價標準如下：
a. 所有接收器件的輸入腳都至少被一個驅動器件的輸出腳驅動；
b.電路設計中的任意一個特定的節點只允許連接一個輸出腳；
c.輸出腳不能直接和電源/地腳連接。
5)電路設計中的是否存在數字驅動腳和數字接收腳的DC特性不匹配：我們進行此部分驗證是為了檢查驅動腳和輸出腳的高/低電平是否匹配，防止芯片存在過驅動或者不足驅動的情況出現。
6) 電路設計中的是否存在命名不一致性的情況：我們進行此部分驗證的目的是檢查電路設計中引腳的功能和節點命名是否存在不一致性。不一致性通常會發生在FPGA和連接性器件上，因為這些器件的引腳功能在電路設計中沒有明確提及。同時，差分信號的極性連接正確性也可以在此部分檢查。
2.3 硬件連接驗證方法的實現
為了完成2.2中列舉的板級設計的硬件連接驗證，我們需要按照以下三個步驟：
1) 首先比對原理圖中所有器件的供電電壓、引腳信號方向、數字腳的高低電平等一系列參數是否與對應的芯片說明書的參數一致，如圖2所示：
2) 其次檢查原理圖中所有芯片的連接，特別是沒有使用的引腳的特殊處理、Open-Drain的引腳、電源的去耦電容等是否滿足其對應的芯片說明書中的特定要求。
3) 最后檢查原理圖中所有存在連接關系的芯片中互相連接的引腳的輸入輸出方向是否正確，即不存在兩個輸入或者輸出腳對接的情況；檢查設計中存在互相連接的驅動與被驅動關系的芯片之間對接的數字腳的高低電平是否匹配，即不存在過驅動或者不足驅動的情況。
為完成上面提到的硬件連接驗證的三個步驟，我們需要精確地比對電路原理圖中的器件參數和芯片說明書中的對應參數的數值或者范圍是否一致。在日趨復雜的板級設計中要準確無誤地完成參數的比對工作，單單憑借設計師的經驗或者肉眼觀察是很難做到的，這就要求我們必須借助有效的輔助工具進行參數處理，排除電路原理圖和芯片說明書參數已經匹配的連接，縮小檢查的范圍，最終憑借設計經驗和芯片說明書的規范來鎖定設計中確實存在的硬件連接錯誤，整個流程如圖2所示。
3 結論
本文介紹了一種新的基于Perl語言[4]的數據庫處理工具進行系統板級設計中的硬件連接性驗證的方法，運用此方法，我們可以在系統設計的早期階段發現系統內潛在的芯片功能性或者參數匹配方面的錯誤，將硬件設計的錯誤降到最低，便于大大提升設計一次成功率，降低設計成本，縮短產品進入市場的周期。
參考文獻：
[1] 王衛平.電子工藝基礎：第2版.2003年09月.北京：電子工業出版社.
[2] 集成系統PCB板設計的新技術.[2003-11-25].上海泰齊科技網.
[3] 周潤景，袁偉亭編著.Cadence 高速電路板設計與仿真（第2版）.2007年09月.北京：電子工業出版社.
[4] 李剛，王艷林，孫江宏等編著.Protel DXP電路設計標準教程.2005年06月.北京：清華大學出版社.
電路原理圖范文3
本文按照實際的設計流程順序，來談一談如何使用Protel 99SE軟件準確、高效地設計出電路原理圖和設計印刷電路板的一些技巧。
電路原理圖的設計
在電路原理圖的設計過程中主要應注意以下方面：
1.設置圖紙
在設計開始之前首先要選擇好圖紙的大小，否則在打印時，若需將圖紙由大號改為小號，而電路原理圖不會跟著縮小，就存在部分原理圖超出圖紙范圍打印不出來，從而返工的問題。通常的設計順序為從左到右，從上到下。
2.放置元件
(1)利用元件庫瀏覽器放置元件，對于元件庫內未包括的元件要自己創建。創建的元件其引腳沒有必要和實物一致，可將功能相近或相同的引腳放到一起，以方便布線。
(2)自創建元件時，還要注意，一定要在工作區的中央（0，0）處 (即“十”字形的中心) 繪制庫元件，否則可能會出現在原理圖中放置（place）制作的元件時，鼠標指針總是與要放置的元件相隔很遠的現象。
(3) 在畫原理圖時，有時一不小心，使元件（或導線）掉到了圖紙外面，卻怎么也清除不了。這是由于Protel在原理圖編輯狀態下，不能同時用鼠標選中工作面內外的元件。要清除圖紙外的元件，可點擊 【Edit】/【Select】/【Outside Area】，然后框選整張圖紙，再點擊【Edit】/【Cut】即可。
元件放置好后，最好及時設置好其屬性（Attributes），若找不到其相應的封裝形式，也要及時為其創建適當的封裝形式。
3.原理圖布線
(1)根據設計目標進行布線。布線應該用原理圖工具欄上的（Wiring Tools）工具，不要誤用了（Drawing Tools）工具。（Wiring Tools）工具包含有電氣特性，而（Drawing Tools）工具不具備電氣特性，會導致原理圖出錯。
(2) 利用網絡標號（Net Label）。網絡標號表示一個電氣連接點，具有相同網絡標號的電氣接線表明是連接在一起的。雖然網絡標號主要用于層次式電路或多重式電路中各模塊電路之間的連接，但若在同一張普通的原理圖中也使用網絡標號，則可通過命名相同的網絡標號使它們在電氣上屬于同一網絡（即連接在一起），從而不用電氣接線就實現了各引腳之間的互連，使原理圖簡潔明了，不易出錯，不但簡化了設計，還提高了設計速度。
編輯和調整是保證原理圖設計成功很重要的一步。
（1）當電路較復雜、或是元器件的數目較多時，用手動編號的方法不僅慢，而且容易出現重號或跳號。重號的錯誤會在PCB編輯器中載入網絡表時表現出來，跳號也會導致管理不便，所以Protel提供了很好的元件自動編號功能，應該好好地利用，即【Tools】/【Annotate...】。
（2）在原理圖畫好后，許多細節之處可能存在疏漏，所以必須進行其屬性（Attributes），特別是封裝形式(package)的遺漏檢查，否則不能生成有效的網絡表。 Protel提供了表格編輯器用來快速檢查元件的屬性遺漏，即執行菜單命令【Edit】/【Export to spread...】，選擇好所需的復選框后，生成電子表格。通過電子表格可直接看出各元件的屬性設置情況，并可在表格內直接進行屬性的修改，然后用【File】/【Update】更新電路原理圖文件即可。
（3）最后還要對電路進行電氣法則測試：【Tools】/【ERC】。它可以檢測出用戶設計過程中的疏漏之處和電氣連接錯誤，如未連接的電源實體、懸空的輸入引腳、輸出引腳連接在電源上等，但不要把它當成電氣功能檢查。執行測試后，可以得到各種可能存在的錯誤報告，并且會在電路原理圖中有錯誤之處打上記號，以便設計者進行修改。
5.把原理圖復制到Word中的方法
電路原理圖畫好后，常常僅需要把原理圖復制到Word中去，而不是連同圖紙一起。其實只要點擊【Tools】/【Preference …】， 選擇【Graphical Editing】標簽，把【Add Template To Clip】復選框前的“√”去掉，【Ok】確定后，再復制任何原理圖時，都不會連同圖紙一起過去。
印刷電路板的設計
在印刷電路板的設計過程中主要應注意以下方面：
1. 規劃電路板
這里推薦使用“創建向導”創建PCB文件的方法來規劃電路板。即通過執行命令【File】/【New…】，在彈出的【New Document】對話框中單擊【Wizards】標簽，圖1所示為規劃電路板時的“創建向導”對話框，雙擊對話框中的向導圖標【Print Circuit Board Wizard】進入文件創建向導，可以規劃電路板的各種尺寸、輪廓、工作層面、標題欄信息、過孔和布線參數等。只要實踐一下就可以體會到，使用向導比用常規的創建方法要有效、快捷得多。在實現電路板的功能和滿足可靠性的前提下，電路板的面積可盡量小。
2. 載入網絡表與元件
這里采用網絡表文件載入的方法來載入網絡表與元件。不過，載入網絡表文件時常常會出現一些錯誤，特別當電路比較復雜時。一般出現以下一些問題：
（1）元件遺漏的出錯問題。產生元件遺漏的出錯可能是印刷板（PCB）編輯器中沒有添加所需封裝元件的元件庫；或是在電路原理圖中，元件沒有指定封裝形式；或是在已有的PCB元件庫中，找不到所需的封裝。
對于未添加所需元件庫的，只需執行【Design】/【Add/Remove Library…】添加即可；對于原理圖中未指定其封裝形式的，可采用如前所述的在電子表格中修改的方法，或是回到原理圖編輯器中進行修改，這兩種方法比較保險，不過都需重新生成和載入網絡表；對于在PCB元件庫中找不到元件封裝的情況，只有回到PCB元件庫編輯器中，去創建一個用戶定制的新元件，然后回到電路原理圖中，為遺漏封裝的元件添加新建的封裝形式。
（2）引腳遺漏的出錯問題。之所以產生元件引腳遺漏，是因為原理圖元件與指定的封裝二者之間的引腳編號存在差異，最典型的例子要屬二極管了。其原理圖庫元件的引腳編號為A、K，而其PCB庫元件的引腳編號為1、2，如圖2所示。常采用的解決辦法是修改原理圖庫元件或PCB庫元件，保證它們相應的引腳或焊盤的編號一致，并重新生成網絡表。
3.布局元件
元件布局的方法有自動布局與手工布局兩種。如果將二者結合起來使用，將是一個很不錯的布局策略。即將一些有著特殊要求的元件先進行手工布局，并執行【Edit】/【Change】命令，把出現的十字形鼠標指針指向所要鎖定的元件單擊后，在彈出的對話框中選中【Lock】項鎖定其位置，然后對剩下的可靈活布局的元件，進行自動布局。這樣，既可以充分利用Protel強大的自動布局優勢，實現相對高效的元件布局，又可以滿足電路中的某些特殊布局要求。自動布局好后，通常還應手動修改。元件布局前，若進行一些必要的預拉線調整，則效果會更好。
4.調整元件的標注
調整元件的標注主要是為了印刷電路板版面的美觀和條理性。
5.印刷電路板的布線
（1）電路板的布線通常也是采用自動布線和手工調整相結合的方法。對于交流供電導線、直流電源線和地線等需要事先布置的一些走線，可預先進行手工布置。布好后，要執行菜單命令【Auto Route】/【Setup…】，選中設置項【Lock All Pre-route】，對預布線結果進行“鎖定”保護，否則后續自動布線會挑開已預布好的這些線的。然后才能對剩余的可靈活布線部分進行自動布線。而自動布線成功與否的關鍵所在是自動布線參數設置的正確與否。這些參數主要包括安全間距、導線拐角模式、布線工作層面、布線寬度、拓撲結構和優先級別等等。最后對自動布線后的結果還需再次進行手工調整。
導線間距的大小主要取決于電路信號、擊穿電壓、絕緣電阻和分布電容等。通常高頻信號線的最小間隔應大于8mil；一般電路應大于4mil，而最大間距不限。布線時應避免90度的折線，以減少高頻噪聲發射。另外電源線和地線要盡量粗，除可減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。像數據線、地址線，一般是采用有規律的平行走線方式一起布置。
此外，對于閑置的引腳可以采取接電源或是接地的方法，避免干擾。原則上，每個集成電路芯片都應安置一個0.01mF的陶瓷電容器，即可消除大部分的干擾。
（2）另外，protel中還有兩個特殊的布線技巧，即淚滴焊盤和覆銅。
電路原理圖范文4
關鍵詞： 電氣原理圖 識讀 控制電路
隨著社會的發展，各種電氣設備隨之增加，電氣控制電路越來越復雜，這就給《機床電氣控制系統》教學帶來了困難。要想掌握各種電氣設備的工作原理，就必須熟悉電氣原理圖的識讀方法和步驟。下面以三相異步電動機雙重聯鎖正反轉控制電路為例，介紹電氣原理圖的識讀方法。
一、識讀電氣原理圖前，掌握繪制原理圖的基本原則
（一）主電路用粗實線繪制，控制電路用細實線繪制，有時為簡捷，不刻意用粗、細線條區分。主電路一般畫于左側，控制電路畫于右側，無論是主電路還是控制電路各電氣元件一般均按動作順序由上到下、從左到右依次排列。
（二）線路交叉處應標明是否有電的聯系，若電路相連，則應在交叉處畫一個實心圓點。
（三）電氣原理圖各種電氣元件不畫實際的外形圖，必須采用國家統一規定的圖形符號和文字符號。
（四）同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起即采用分散表示法，但必須采用同一文字符號標注。如下圖1中的交流接觸器KM1的線圈、輔助常開觸點、輔助常閉觸點、主觸點均用KM1來表示。對于同類型的電器，在同一電路中的表示可在其文字符號后加注阿拉伯數字序號下角標來區分。如圖1中用到了兩個交流接觸器，分別用KM1、KM2來表示。
（五）原理圖中各電氣元件的圖形符號均按沒有通電和沒有受到外力作用時的狀態畫出。如圖1中的KM1，其主觸點、輔助常開觸點、輔助常閉觸點均按線圈沒有得電，銜鐵未吸合時觸點所處的狀態表示；按鈕SB1、SB2、SB3均按沒有按下時表示。
二、電氣原理圖識讀的基本步驟
（一）識圖前了解生產工藝對控制線路的基本要求，這是閱讀和分析的前提，尤其對機、電、氣、液控制配合密切的機械，有時單憑電氣原理圖往往掌握不了動作原理。
（二）識圖時的步驟：（1）先看主電路，后看控制電路?？磮D的原則是自上而下、從左至右的順序。（2）看主電路：根據電流的流向由電源到被控制的設備（電動機），掌握主電路中有哪些電器，熟悉圖中各電器元件的結構、動作原理。（3）看控制電路：自上而下，按動作先后次序一個一個分析，當一個電器動作后，應逐一找出它的主、輔觸點分別接通和斷開了哪些電路，或為哪些電路的工作做好了準備，搞清它們的動作條件和作用，理清它們的邏輯順序。（4）弄清電路中的保護環節。
下面以圖1為例分析識圖的方法和步驟：
1.主電路
主電路是一臺三相鼠籠式異步電動機，從上至下，有電源開關QS、熔斷器FU1、交流接觸器KM1、KM2主觸點、熱繼電器FR控制。
2.控制電路
控制電路共有兩個交流接觸器KM1、KM2回路，KM1有一個主觸點、一個輔助常開觸點、一個輔助常閉觸點，其主觸點用來控制電動機的起、停；輔助常開觸點并聯于SB2兩端，用于當松開SB2時，接觸器KM1線圈回路也不會斷電，電動機仍能繼續運行，實現自鎖；輔助常閉觸點串聯于接觸器KM2線圈回路，保證當接觸器KM1線圈得電時（KM1主觸點閉合），接觸器KM2線圈不能得電（KM2主觸點不閉合），不會發生相線L1與相線L3之間的短路，實現兩個接觸器之間的相互制約，即電氣互鎖。接下來，找出控制電路中的其他低壓電器，此電路中還有復合按鈕SB2和SB3，判斷其動合觸點和動斷觸點各處于什么回路，各起什么作用。有了總體了解后，就可以分析得出其動作原理如下：
首先合上電源開關QS。
正轉啟動：按下SB2，SB2的動斷觸點先斷開，保證KM2線圈不得電，SB2的動合觸點后閉合，KM1的線圈回路得電，共有三個觸點：①主觸點KM1閉合，電動機正轉；②輔助常開觸點KM1閉合自鎖，保證松開SB2后電動機繼續正轉；③輔助常閉觸點KM1斷開互鎖，保證電動機正轉時，KM2線圈不能得電，即防止KM1和KM2的主觸點同時閉合導致短路事故的發生。
反轉啟動：按下SB3，SB3的動斷觸點先斷開，讓KM1線圈失電有了以下動作：①主觸點KM1復位（即斷開），電動機停止；②輔助常開觸點KM1斷開；③輔助常閉觸點KM1閉合，為KM2線圈的得電做好準備。SB3的動合觸點后閉合，KM2線圈回路得電：①主觸點KM2閉合，電動機反轉；②輔助常開觸點KM2閉合自鎖，保證松開SB3后電動機繼續反轉；③輔助常閉觸點KM2斷開互鎖，保證電動機反轉時，KM1線圈不能得電，同樣防止KM1和KM2的主觸點同時閉合導致短路事故的發生。
停止：按下SB1，由于其處在控制電路的干路中，因此線圈KM1和KM2均不可能得電，它們對應的主觸點均斷開，電機停止。
通過上述分析可知，該電路可以實現電動機的“正-反-?！笨刂?。
3.保護環節
（1）短路保護：FU1保護主電路；FU2保護控制電路。（2）欠壓保護與零壓保護：由交流接觸器KM1、KM2實現。（3）過載保護：由熱繼電器FR實現。
4.與相近的電路進行比較，分析各自的優缺點
學過《電氣控制》的同學都應該了解電氣互鎖正反轉控制電路及按鈕聯鎖正反轉控制電路，為了進一步弄清楚雙重聯鎖正反轉控制電路的優越性，我們有必要對這三種電路進行比較：①電氣互鎖正反轉控制電路只是取消了圖1中復合按鈕的動斷觸點，則當按下SB2，線圈KM1得電，電機正轉時其輔助常閉觸點KM1斷開，若此時按下SB3，線圈KM2不能得電，導致此電路只能實現“正―停―反”控制，操作起來沒有雙重聯鎖正反轉電路方便。②按鈕聯鎖正反轉控制電路取消了圖1中交流接觸器的輔助常閉觸點，當主電路的正轉接觸器KM1的主觸點發生熔焊時，此時若按下SB3，由于SB2松開時其動斷觸點已經復位，KM2線圈可以得電，造成電源兩相短路，如果是雙重連鎖正反轉，由于熔焊時KM1的觸點在線圈斷電時也不會復位，KM1的動斷觸點處于斷開狀態，按下SB3，KM2線圈也不能得電，可防止短路事故的發生。經過以上分析，筆者相信讀者對圖1應該有了比較完整的認識。
綜上所述，電氣原理圖的識讀是一個系統的工作，需要從最簡單的控制電路開始，不斷深入，抽絲剝繭，把電路中每一個電器元件的結構和作用分析清楚，那么對一個復雜的控制電路就不難掌握。
參考文獻：
電路原理圖范文5
《電子CAD》課程是高職院校電子電氣類專業開設的一門關鍵的專業課，課。本文精選相關實踐教學內容，對《電子CAD》課程的日常教學實現項目實踐化且便于教學和學生操作。通過相關項目實踐學習，學生應掌握電子CAD的制圖規范、protel99se的使用技術、電子線路原理圖的標準化繪制技術和電子線路PCB板設計技術，學生應具有初步的電子產品設計能力。
1 《電子CAD》課程的項目化實踐教學設計
務實而且可操作的實踐教學是《電子CAD》課程項目化教學的核心，在平時的教學及項目實踐過程中，緊緊圍繞該課程的項目教學目標而進行教學。教學時間安排上，課內時間主要用于教師對相關知識點的點播和引導，課外時間可由學生充分發掘利用，主要用于學生對相關教學項目的理解、執行和延伸學習。整個項目化實踐教學都要以可見的相關電路或實在的電子產品為基礎，以提高學生的專業素質和職業素養為最高教學目標。
根據以上教學目標，我把《電子CAD》課程整合成以下十二個實踐項目進行教學，其中包括十一個單元項目和一個綜合性的貫穿項目。
項目一：繪制簡單電路原理圖。
學生應該能設置圖紙的大小和屬性，能編輯標題欄內容。能加載元件庫、放置元件、繪制導線、放置電源和接地符號和修改元件屬性，以及對象的復制、粘貼和刪除等。
項目二：繪制具有復合式元件和總線結構的原理圖。
通過此項目的學習，學生應該能放置復合式元件、能查找元件符號、能繪制總線式結構、能放置端口、能使用管理器瀏覽原理圖以及掌握瀏覽原理圖的其他方法等。
項目三：編輯原理圖元件符號。
通過此項目的學習，學生應掌握原理圖元件庫的文件結構和文件界面。應該能繪制普通的元件符號和復合式元件符號，能在同一ddb文件中使用，也能在不同的ddb文件中使用。
項目四：學習原理圖編輯器的其他編輯功能。
通過此項目的學習，學生應該能繪制一般的電子電路框圖，還能對原理圖的有關內容進行編輯和修改。另外，學生應該還能利用原理圖產生元件清單，能打印合適的原理圖。
項目五：層次原理圖的設計。
通過此項目的學習，學生應該了解層次原理圖的結構，能查看主電路圖和子電路圖，能自頂向下進行層次原理圖設計以及自底向上進行層次原理圖設計。
項目六：認識印刷電路板和元件封裝。
通過此項目的學習，學生應該了解印刷電路板的結構，了解每個工作層的意義，以及銅模導線、焊盤、過孔和字符等的表示。還應熟悉元件封裝，并且能自己做一些特殊的封裝，能建立自己的元件封裝庫。
項目七：自動布局與自動布線的基本步驟。
通過此項目的學習，學生應該能根據原理圖產生網絡表文件，新建PCB文件、設置當前原點和繪制物理邊界、繪制電氣邊界、恢復絕對原點、加載元件封裝庫、裝入網絡表、設置自動布局規則、自動布局、調整元件布局、自動布線以及掌握單面板和雙面板的設置。
項目八：自動布局與自動布線中的其他設置。
通過此項目的學習，學生應該能在自動布局前進行元件預布局，能在自動布線前設置線寬和安全間距。還能在自動布線前進行預布線，能放置合適的螺絲孔以及創建自己的項目元件封裝庫。
項目九：印刷電路板圖中引出端的處理。
通過此項目的學習，學生應該能利用焊盤和接插件處理印刷電路板中的引出端。處理的過程要能兼顧電路板是否美觀和實用性。
項目十：創建和使用PCB元件封裝。
通過此項目的學習，學生應該能新建自己的PCB元件封裝庫文件，能手工繪制PCB元件封裝，能利用向導繪制PCB元件封裝，能在同一設計數據庫中使用自己繪制的元件封裝。此外，學生還應能在不同設計數據庫中使用自己繪制的元件封裝。
項目十一：印刷電路板圖的自動布局和手工布線。
通過此項目的學習，學生應該能手工繪制印刷電路板圖，能對繪制好的導線進行編輯，且能改變導線的拐彎模式，能改變字符串的位置和方向，能放置填充，能放置多邊形平面填充（即覆銅），能進行補淚滴操作，能進行對象的排列與對齊，能通過兩個網絡文件進行電氣檢查。
項目十二：綜合項目設計。
基于TDA2030的單聲道功放的PCB設計和制作本項目是一個綜合性的貫穿項目。
通過本項目的學習，使學生初步掌握運用Protel99se軟件設計電子電路圖的能力。學生應首先打開Protel99se軟件，按照要求繪制好原理圖之后，就要著手對元器件進行編號，填寫相應的PCB封裝代碼，對于一些特殊的器件，要建立自己的PCB封裝庫，設計出相對應的合適的封裝。把PCB封裝全部做好之后，根據原理圖更新PCB圖，如果沒有錯誤，就可以布局布線了，如果有錯誤，再修改PCB封裝，重新更新PCB圖。在這里，我們一般采用手工布局和手工布線。把PCB圖設計好之后，在實驗室里我們可以利用三氯化鐵腐蝕法做出印刷電路板，然后打孔，焊接，調試，裝機。
電路原理圖范文6
關鍵詞: Protel 99SE印制電路板電路原理圖基本流程
一、前言
隨著計算機技術的飛速發展,各行各業無不在尋求計算機技術的支持,特別是電子信息制造業。利用計算機進行產品設計的CAD軟件也日益豐富,使產品設計人員能夠高效率地進行各自領域的產品分析和設計等工作。
利用EDA工具,可以使電子產品從電路設計、性能分析到IC版圖或PCB版圖設計的整個過程都在計算機上自動處理完成,從而減少手工設計中繁重勞動,并保證設計的規范。Protel 99SE則是EDA軟件的杰出代表,該軟件基于Windows平臺的32位EDA設計系統,具有豐富多樣的編輯功能、強大便捷的自動化設計能力、完善有效的檢測工具等。下面筆者以一個具體的555振蕩器的例子,系統地討論如何應用Protel 99SE軟件進行印制電路板的設計。
二、印制電路板(PCB)設計
印制電路板(PCB)設計主要包括電路原理圖設計和PCB電路板設計兩部分。
1.電路原理圖設計的一般步驟
電路原理圖設計流程見圖1。
2.印制電路板設計的基本流程(見圖2)
該555振蕩器電路的原理圖見圖3。
(1)規劃印制電路板
規劃電路板主要是確定電路板的物理邊界、電氣邊界、板層結構和布局要求等任務。
首先,定義電路板的形狀和尺寸(物理邊界),其次,用戶在4個機械層中的一個上確定電路板物理邊界,而在其它的機械層上放置尺寸、角標、參考孔位置。該555振蕩器電路的物理邊界設置成30 mm×40 mm。最后,定義電路板的電氣邊界。
(2)設置參數
參數設置包括工作層的參數、PCB編輯器的工作參數、自動布局和布線參數的設置等。
在進行印制電路板設計時,確定其工作層,包括信號層(Signal layers)、內部電源/接地層(Internal Planes)、機械層(Mechanical layers)等。印制電路板分為單層板、雙層板和多層板。
(3)加載網絡表
網絡表是自動布線的關鍵,是連接電路原理圖和PCB圖的橋梁。
(4)元器件的放置與布局
元器件的放置要符合元器件布局的一般規則;布局是指將元件的封裝整齊、合理地放置在電路板所限定的范圍內。布局有兩種方式:手工布局和自動布局。
(5)布線(Routing) 規則設置
元器件的封裝在印制電路板上布局完成后,就可以布線了。
布線同布局一樣,可分為手工布線和自動布線,復雜的電路一般都是采用自動布線的,然后手工進行調整,以達到最佳效果。在進行自動布線之前,首要工作就是設置“自動線規則”。
在該555振蕩器電路中,走線間距設置成15 mil,走線轉角方式為45度。本電路圖布線工作層面選擇底層,線寬中將一般走線設成25 mil。為了提高電路的抗干擾能力,增強系統的可靠性,往往需要將電源/接地線加寬,因此電源和接地網絡設成50 mil。
(6)自動布線和手工調整
只要元器件的布局合理,布線參數設置得當,系統就可完成自動布線。Protel 99SE自動布線的成功率可達到100%,但是線路中存在許多令人不滿意的地方,因此,必須經過手工調整,完善電路板。最終自動布線和調整后的圖如圖4所示。
(7)生成各種PCB報表及輸出
PCB報表是為方便用戶查詢和管理電路板而建,印制電路板詳細信息可以記錄在各種不同報表中。PCB可生成“已選管腳報表”(Selected Pins)“電路板信息報表”(Board Information)、“元件報表”(Bill 0f Materials)、“設計文檔報表”、“網絡狀態報表”(Netlist Status)、“鉆孔文檔”等文檔。 電路板布線完畢,就可以輸出電路板圖,并將輸出結果送到廠家進行制作。
(8)文件的保存和輸出
完成PCB設計后,應將文件保存,然后利用各種圖形輸出設備,輸出PCB圖。
三、結語
使用Protel 99SE不僅可以繪制電路原理圖和設計印制電路板,而且可以進行電路仿真。
參考文獻:
[1]胡春花.基于PROTEL99的印制電路板設計[J].鎮江高專學報,2007.4.
[2]熊建平.Protel99SEEDA技術及應用[M].北京:機械工業出版社,2008.
