一、课程简介

本课程是生物医学工程专业的一门专业基础课，具有实用性强、理论和实践结合、重在应用等特点。通过本课程的学习使学生能够掌握Protel99 SE的功能安装的基本知识，原理图编辑器的功能和原理图绘制方法，尤其是“电路仿真”在电气自动控制和电子线路设计中的优越性，掌握电路仿真知识，印制板编辑器的功能、单面和双面印制设计过程和技巧、操作的基本知识和操作技能方法。通过这门课程的学习，使学生熟悉电路原理图绘制，电路仿真和印制板电路设计的方法和基本操作，培养学生的逻辑思维和解决实际问题的能力，掌握组织和从事电路实验设计和模拟的初步技能。了解Protel的发展与应用，拓宽知识面，为以后的学习、应用、创新和科学研究工作打下扎实的理论和实践基础。

本课程于第四学期开设，为选修课。总学时数为16学时学分，1.0分。

授课方式：理论讲解与上机操作相结合。

二、课程目标

（一）基本理论知识

本课程的目的是让学生学习和掌握利用 Protel99 SE 设计电路原理图、生成网络表、设计单面与多层印制电路板的方法、实践步骤及操作技巧等，以及了解Protel99 SE 发展现状和新趋势。

（二）基本技能

1. 掌握Protel99 SE 设计电路原理图

2. 掌握设计单面与双层印制电路板的方法、实践步骤及操作技巧等。

（三）基本素质

培养拥护党的路线、方针、政策，有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人；培养学生具有严谨的、实事求是的科学作风。培养学生独力获取知识、分析问题、解决问题和科学思维的能力。

三、学时分配

四、理论教学目标与内容

第一单元 PROTEL 99 SE/SCH 环境设置

目标

掌握原理图设计环境和一些基本参数设置含义，并能根据实际需要调整参数设置，以便尽快尽快进入原理图设计工作。

内容

认识Protel 99 SE：包括 Protel 99的启动、设计窗口、系统字体设置、中文件的基本操作，设计任务的新建，设计任务的打开和关闭，设计文档的新建，设计文档的打开、关闭、删除和恢复，设计安全性设置。介绍原理图设计过程，认识 Protel 99/Sch的设计界面两个基本的概念。

Protel 99/Sch环境设置窗口设置、View菜单中的环境组件切换命令、设计管理器、元件管理器、状态栏、命令栏和工具栏的切换。图纸设置详述包括：图纸大小的设置、图纸方向、颜色、标题栏和边框、图纸模板管理、格点和光标、格点和光标的设置。

第二单元 电路原理图设计基本操作

目标

掌握原理图设计工具中的工具和元件操作等基本操作方法。

内容

介绍设置图纸，画一个简单电路图，添加元件库，取用元件，编辑元件名，放置电源和接地符号，连接线路，节点说明，放置电路输入输出点，画图案和放置文字，编辑文字。放置、移动、修改、粘贴、复制元件等功能。

第三单元 原理图元件制作

目标

通过本章的学习，掌握编辑各种原理图元件符号以及在原理图中使用自己新建的元件符号的方法，了解原理图元件库的管理。

内容

制作元件基本操作工具及界面、窗口操作技巧、元件库的管理、对元件的操作、一般元件的画法、多元件芯片的画法等。

第四单元 印制电路板基础与PCB环境设置

目标

通过本章的学习，让学生认识电路板设计的任务，掌握与电路板设计相关的基本概念，了解电路板制作过程。

内容

详细介绍了电路板板层类型、设置板层和栅格、电路板编辑和显示设置、板层颜色设置、显示 / 隐藏设置、默认设置和信号完整性设置等内容。放置工具的使用，选用元件及元件浏览，选择与取消选择，元件属性的编辑，元件的移动、删除、剪切与粘贴，元件的布置，导线的布线技巧，导线的操作等。

第五单元 电路板的制作

目标

掌握电路板的两种制作方法：人工布线与自动布线。

内容

本章重点内容是印刷电路板的自动布局布线和手动调整。由于利用 Protel 软件进行电路板的自动布局和自动布线需要设置很多参数，所以本章的内容一是介绍各种参数的含义及设置顺序和设置方法、设置条件。如：电路板电气边界的概念与设置，网络表的装入，自动布局时的规则设置，自动布局的方法，自动布线的规则设置和自动布线的方法等。二是自动布局和自动布线后的手工调整方法。

第六单元  元件封装的制作与电路板设计技巧

目标

通过本章的学习，了解 PCB 元件库的管理，掌握新的元件封装的绘制方法和使用方法，只有掌握了本章内容才能随心所欲的绘制出符合要求的印刷电路板图；掌握布线规则、制造设计规则、元件布局规则、信号完整性规则的设置。

内容

本章内容是 PCB 元件库文件的管理，创建并使用新的 PCB 元件符号。创建方法包括手工创建和使用向导。详细介绍了 PCB 元件封装编辑器、利用向导创建元件封装、手工创建元件封装以及元件封装相关报表。详细介绍布线规则、制造设计规则、元件布局规则、信号完整性规则的设置。

五、实验教学与目标

实训一：简单原理图的绘制与编辑
实训二：绘制指示灯电路原理图
实训三：自制元件，建立元件库，生成网络表及材料报表

实训四：制作指示灯印制板，加载网络表，手动布局及自动布线

实训五：自制封装库及3D仿真

目标

通过理论课的学习，在实验上机课中制作电路原理图，能够更加深刻掌握Protel99SE的制作技巧。通过上机，能够及时发现问题，也能够培养学生的动手能力。

六、措施和评价

（一）措施

1.以教学目标的要求和教学大纲来指导教学的各个环节（包括备课、授课、实践、考试等），教师应根据教学目标的要求进行教学活动。

2.适当组织课堂讨论，逐步开展专题讲座，充分应用投影仪、幻灯机、计算机辅助教学(CAI)等电化教学手段，以利于开拓学生的视野，激发学生的学习兴趣。

3.加强课外辅导及实际操作练习，指定参考资料，注意培养同学的自学能力、独立思考和独立解决问题的能力及科学思维能力。

4.定期召开学生座谈会，师生交流教学信息，根据反馈情况，进一步改进教学工作，努力提高教学质量。

（二）评价

1.授课质量评价按“教师教学质量评价表”，由督导组、同行、学生和教研室予以评定。

2.学生成绩评价依据教学大纲要求：采取期末上机操作、平时上机操作和作业成绩相结合的方式进行综合评价。学科满分100分，平时上机站60%、作业和平时成绩占40%。

【注】

1.本课程的先修课程《模拟电子技术基础》和《数字电路技术基础》

2.本课程使用的教材和主要参考书

 教材：《Protel99SE基础教程》作者：赵景波，向华 人民邮电出版社

主要参考书：

1.《电子线路Protel 99 SE实用教程》王芳    中南大学出版社

2.《Protel 99SE实用技术教程》侯继红，李向东 中国电力出版社

3.《 Protel 99 SE 印制电路板设计教程》肖玲妮 清华大学出版社

4.《电子线路 CAD Protel 99 使用指南》王廷才 机械工业出版社

编写 申杰奋

审校 任 武