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王国玉，管莉 著

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• 实训
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• Proteus
• Multisim
• 电子技术

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121148552

商品编码：29687524313

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：电子线路CAD与实训

定价：28.20元

作者：王国玉,管莉

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787121148552

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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　　先练再学，边练边学、以项目为单元，以操作为主线，以技能为核心、涵盖技能大赛中常用线路及画法、兼顾相关要求和国家标准。

内容提要

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　　本书在内容组织、结构编排及表达方式等方面都作了重大改革，以基本知识和基本技能为主线，以教育部电子线路CAD教学大纲和职业技能鉴定要求为导向，通过“项目教学”来学习理论，再通过学习理论来指导实训，充分体现理论和实践的结合。教材共有11个项目，分别是ProtelDXP认知一——绘制单管放大电路原理图、Protel DXP认知二——绘制调频无线电传声器原理图、ProtelDXP认知三——绘制单片机数码显示电路原理图、绘制单片机系统层次原理图、网络表及相关文件的生成、单管放大电路PCB的设计、三端稳压电源PCB的设计、单片机显示电路PCB的设计、创建PCB元件引脚封装、U盘PCB的设计和单管放大电路的仿真。涵盖了ProtelDXP的基本技能和基本知识，在应知应会的基础上做到“做中学”、“做中教”。
　　本书特点是针对性、实用性强，图文并茂，语言通俗易懂。主要适用于中等职业学校电子与信息技术、电子技术应用、电子电器应用与维修等专业的教材使用，同时也可以作为从事电子线路印制电路板设计的技术人员短训班的教材。
　　为了方便教学，本书还配有电子教学参考资料包,详见前言。

目录

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项目一 Protel DXP认知一——绘制单管放大电路原理图
一、 基本技能
任务一Protel DXP的启动和主窗口的认知
任务二加载和卸载元件库
任务三放置原理图元件
任务四原理图元件的连线和完成
二、 基本知识
知识点一电子线路CAD概述
知识点二原理图的一般设计流程和基本原则
知识点三元件库

项目二 Protel DXP认知二——绘制调频无线电传声器原理图
一、 基本技能
任务一工程项目创建与保存
任务二原理图文件新建、保存和关闭
任务三设置原理图文件图纸参数
任务四原理图模板的制作
任务五绘制原理图
任务六模板的调用，原理图电路的完成
二、 基本知识
知识点一Protel DXP的文件管理
知识点二原理图中元件的常用操作
知识点三放置电源和接地符号
知识点四原理图常用工具栏

项目三 Protel DXP认知三——绘制单片机数码显示电路原理图
一、 基本技能
任务一自制原理图元件
任务二自制元件的放置方法
任务三绘制总线、添加网络标号
任务四绘制单片机数码显示电路原理图
二、 基本知识
知识点一画几何图形
知识点二在原理图中直接修改元件引脚
知识点三制作含有子件的原理图元件

项目四 绘制单片机系统层次原理图
一、 基本技能
任务一创建一个新的项目和主原理图文件
任务二绘制方块电路
任务三确定放置电路进出点
任务四连线并添加网络标号
任务五绘制电源模块子原理图
任务六绘制CPU模块子原理图
任务七绘制存储器模块子原理图
任务八绘制CPU时钟模块子原理图
二、 基本知识
知识点一层次原理图的基本概念
知识点二从上向下的层次绘制原理图
知识点三从下向上的层次绘制原理图

项目五 网络表及相关文件的生成
一、 基本技能
任务一电气规则检查
任务二生成网络表
任务三生成元件报表清单
任务四生成项目层次列表文件
任务五生成交叉参考元件列表
任务六打印原理图文件
二、 基本知识
知识点一原理图的电气规则检查
知识点二网络表
知识点三其他相关报表
知识点四 原理图文件的打印输出

项目六 单管放大电路PCB的设计
一、 基本技能
任务一创建工程项目及原理图文件
任务二绘制原理图
任务三利用PCB板向导创建PCB板
任务四载入元件及封装
任务五元件布局
任务六自动布线
任务七PCB进一步编辑和完善
二、 基本知识
知识点一认识印制电路板
知识点二印制电路板的设计流程
知识点三Protel DXP中印制电路板的层面
知识点四PCB元件封装库
知识点五元件布局
知识点六自动布线

项目七 三端稳压电源PCB的设计
一、 基本技能
任务三端稳压电源电路PCB的绘制
二、 基本知识
知识点一常用元件封装
知识点二更改元件封装
知识点三手工布局
知识点四手工布线
知识点五3D效果图
知识点六PCB的进一步检查

项目八 单片机显示电路PCB的设计
一、 基本技能
任务单片机显示电路PCB的绘制
二、 基本知识
知识点一载入网络表时常见错误的修改
知识点二手工修改导线
知识点三电源焊盘的添加
知识点四标注和说明性文字的添加
知识点五安装孔和标注尺寸的添加
知识点六补泪滴处理
知识点七包地

项目九 创建PCB元件引脚封装
一、 基本技能
任务一创建PCB元件封装库
任务二利用向导创建PCB元件引脚封装
任务三手工制作元件封装
任务四复制、编辑PCB元件引脚封装
二、 基本知识
知识点一自制PCB元件封装常识
知识点二PCB库文件编辑器
知识点三手工制作元件封装操作环境的设置
知识点四DRC检查和错误排除
三、 知识拓展
拓展一利用向导创建PCB表面贴装元件引脚封装
拓展二手工创建PCB贴片元件引脚封装

项目十 U盘PCB的设计
一、 基本技能
任务U盘PCB的设计
二、 基本知识
知识点一表面贴装技术与元器件
知识点二多层板元件布局
知识点三内电层分割

项目十一 单管放大电路的仿真
一、 基本技能
任务一加载仿真激励源库
任务二添加仿真元件
任务三设置仿真激励源参数
任务四电路仿真类型和参数设置
任务五单管放大电路的仿真设计
二、 基本知识
知识点一电子线路仿真的基本概念
知识点二Protel DXP仿真分析的操作步骤
附录AGB 9315-88规定的电路板外形尺寸
附录B设计命令及快捷键汇总表
附录C印制电路板设计工(中级)考核大纲
附录D印制电路板设计工(中级)技能鉴定评分表
附录E印制电路板设计工（中级）样题

作者介绍

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文摘

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序言

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现代工业设计的幕后推手：探索智能制造时代的工程仿真与设计优化 在科技飞速发展的今天，工业设计的每一次革新，都离不开背后强大的工程计算与仿真技术支撑。本书旨在深入剖析现代工业设计流程中至关重要的环节——工程仿真与设计优化，带领读者穿越数字时代，理解并掌握如何利用先进的软件工具和理论方法，将概念转化为高性能、高可靠性的实际产品。 第一部分：数字时代的工程基石——三维建模与参数化设计 在进行任何仿真分析之前，精确且灵活的三维模型是必不可少的。本部分将首先聚焦于现代工业设计软件的核心——三维建模技术。我们将从基础的实体建模、曲面建模入手，逐步深入到复杂结构的构建。不同于传统的二维草图绘制，三维建模能够直观地展示产品的空间形态，为后续的仿真分析提供坚实的几何基础。 从零开始的数字模型构建： 详细讲解如何使用主流的CAD（计算机辅助设计）软件，如SolidWorks、CATIA、Pro/ENGINEER（现PTC Creo）等，创建具有真实物理尺寸和几何特征的三维模型。我们将涵盖草图绘制、特征创建（拉伸、旋转、扫描、放样等）、实体编辑（倒角、圆角、抽壳、阵列等）以及装配体设计等关键技能。 参数化设计的强大力量： 深入探讨参数化设计理念。理解参数化设计如何通过捕捉设计意图，将尺寸、约束、关系等几何信息与模型关联起来。这意味着当修改一个参数时，整个模型能够智能地进行相应的更新，极大地提高了设计的灵活性和迭代效率。我们将学习如何有效地利用参数和约束来控制模型的几何变化，为后续的仿真提供可变的设计空间。 曲面造型的艺术与科学： 对于外观设计和流体动力学分析等领域，精密的曲面造型至关重要。本部分将介绍自由曲面、分析曲面以及曲面之间的连续性（G0, G1, G2, G3）等概念，并教授如何通过操纵曲线和曲面控制点来创建平滑、美观且满足工程要求的曲面。 装配体设计与干涉检查： 实际产品往往由多个零部件组成。我们将学习如何构建复杂的装配体，定义零部件之间的相对位置关系，并进行运动仿真和干涉检查，确保设计的可装配性和功能性。 第二部分：模拟真实世界——工程仿真理论与方法 有了精细的三维模型，我们就可以进入工程仿真的核心环节。本部分将从理论层面深入讲解各类工程仿真技术，以及它们在实际工程问题中的应用。仿真技术能够让我们在虚拟环境中预先评估设计的性能，从而避免昂贵的物理原型制作和试错过程。 有限元分析（FEA）的原理与实践： FEA是结构力学分析中最常用的方法。我们将详细阐述有限元法的基本原理，包括几何离散化、单元选择、形函数、刚度矩阵组装、边界条件施加以及求解器类型等。重点将放在如何将三维模型转化为有限元模型，并对模型施加载荷、约束，最终获取应力、应变、位移、固有频率等关键分析结果。 计算流体动力学（CFD）的奥秘： CFD在航空航天、汽车、能源、环境工程等领域有着广泛的应用。本部分将介绍流体力学基本方程（纳维-斯托克斯方程）以及CFD的求解流程，包括网格生成、物理模型选择（层流、湍流模型）、边界条件设定、求解器设置与收敛性判断，以及结果的后处理与可视化。我们将学习如何通过CFD分析预测流体的流动行为、压力分布、温度场以及传热传质过程。 多物理场耦合仿真： 许多工程问题涉及多种物理现象的相互作用，例如热应力、流固耦合、电磁热耦合等。本部分将介绍多物理场仿真的概念，以及如何通过耦合不同仿真模块或利用集成仿真平台，对这些复杂问题进行一体化分析，获得更真实可靠的仿真结果。 动力学仿真与多体动力学： 对于运动部件、机械系统等，理解其动态响应至关重要。我们将探讨线性动力学分析（模态分析、瞬态响应分析）和非线性动力学分析（例如，考虑接触、摩擦、阻尼等），以及多体动力学（MBD）在分析复杂机构运动学和动力学特性方面的应用。 热分析仿真： 随着电子设备小型化和集成度的提高，散热问题日益突出。本部分将介绍稳态和瞬态热传导、对流、辐射的仿真方法，学习如何分析产品内部温度分布，评估散热器性能，优化散热设计，确保电子产品的稳定运行。 第三部分：从数据到洞察——仿真结果的解读与设计优化 仿真分析的最终目的是为设计决策提供科学依据，并指导产品优化。本部分将重点关注如何有效地解读仿真结果，识别设计中的潜在问题，并在此基础上进行有针对性的设计改进。 仿真结果的可视化与后处理： 学习如何利用仿真软件强大的后处理工具，将抽象的仿真数据转化为直观的图形和图像，如云图、矢量图、动画等。我们将理解不同可视化方式的意义，并学会提取关键数据点，如最大应力、最大位移、最危险区域等。 失效模式分析与性能评估： 基于仿真结果，我们将能够预测产品在各种工况下的失效模式，如屈服、断裂、疲劳、失稳等。同时，我们将能够量化评估产品的各项性能指标，如强度、刚度、稳定性、散热效率、空气动力学性能等，并将其与设计目标进行对比。 灵敏度分析与参数研究： 了解设计参数对仿真结果的影响程度。通过灵敏度分析，我们可以识别出对产品性能影响最大的关键设计变量，从而将优化精力集中在这些变量上。 设计迭代与优化策略： 基于仿真分析得到的洞察，我们将学习如何对原始设计进行修改和调整。这可能包括改变材料、调整尺寸、改变几何形状、优化载荷施加方式等。我们将探讨如何运用启发式算法、响应面法等优化技术，与仿真相结合，实现设计的最优化，以达到性能、成本、重量等方面的最佳平衡。 “数字孪生”的初步构想： 随着仿真技术的成熟，我们将初步探讨“数字孪生”的概念，即为物理实体创建一个实时的、动态的数字副本。仿真将成为数字孪生实时更新和预测的重要手段，为产品在整个生命周期内的运维提供强大的支持。 第四部分：面向未来的工程实践——新兴仿真技术与智能化设计 技术的发展永不止步，本部分将展望仿真技术在智能制造时代的未来趋势，以及它们如何赋能更加智能化和自动化的设计流程。 实时仿真与交互式设计： 探讨如何将仿真过程从离线分析转变为实时反馈，允许设计师在进行三维建模的同时，即时获得仿真结果的初步评估，实现更流畅、更直观的设计体验。 人工智能（AI）与机器学习在仿真中的应用： 了解AI如何加速仿真过程（如代理模型），如何从海量仿真数据中学习规律，辅助设计优化，甚至实现自主设计。 增材制造（3D打印）驱动的设计创新： 探讨增材制造的自由度如何与拓扑优化等仿真技术结合，创造出前所未有的轻量化、高性能的复杂结构，并学习如何针对3D打印工艺进行仿真和优化。 虚拟现实（VR）/增强现实（AR）与仿真数据的融合： 展望如何利用VR/AR技术，将复杂的仿真结果以沉浸式的方式呈现，帮助工程师更直观地理解产品性能，并进行协同设计。 本书的价值与目标读者： 本书适合机械工程、航空航天、汽车工程、电子工程、工业设计等相关专业的学生、研究人员、工程师以及对现代工业设计与工程仿真技术感兴趣的广大读者。通过学习本书，读者将能够： 掌握现代三维CAD建模与参数化设计的核心技能。 理解各类主流工程仿真技术的理论基础与应用方法。 熟练运用仿真软件进行工程分析，并准确解读仿真结果。 学会通过仿真指导设计优化，提高产品性能与可靠性。 了解工程仿真技术的最新发展趋势，为未来的工程实践做好准备。 本书力求理论与实践相结合，通过详细的原理阐述和富有启发性的案例分析，帮助读者建立扎实的工程仿真知识体系，提升解决复杂工程问题的能力，最终成为站在智能制造时代前沿的优秀工程设计者。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的评价可能稍微偏向于高级用户视角。对于那些已经掌握了基础电路理论，但苦于无法将理论转化为可靠产品的工程师来说，《电子线路CAD与实训》提供了一个非常扎实的平台。我非常欣赏作者在高级主题上的切入点，比如EMC/EMI的初步设计考量，以及多层板的电源分割策略。这些内容在很多初级教材中往往是一笔带过，但在这本书里，作者通过实际的设计案例，深入剖析了这些“魔鬼细节”是如何影响最终产品性能的。例如，它演示了如何通过调整地线和电源线的走向来降低串扰，这对我目前负责的一个高速信号处理项目帮助巨大。这本书的价值在于它架起了理论与工程实现之间的桥梁，它不仅仅是软件操作手册，更是一本关于“工程实现艺术”的教科书。唯一略感遗憾的是，如果能增加一些更前沿的封装和设计规范的更新就更完美了，但瑕不掩瑜。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本《电子线路CAD与实训》的时候，其实是抱着试试看的心态的，毕竟市面上关于CAD的书籍不少，但真正能兼顾理论深度和实操广度的却不多见。这本书最打动我的地方在于它对“流程化思维”的培养。它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么要这么做”。比如在PCB设计部分，它详细阐述了从设计规则检查（DRC）到设计规则管理（DRM）的整个链条，强调了在早期设计阶段就预留足够的裕量和考虑生产工艺的重要性。我以前总是在仿真阶段出问题，然后返工设计，浪费了大量时间。但看了这本书后，我开始注意那些仿真报告中的细微之处，学着去解读那些潜在的风险点。书中的图文排版也做得非常专业，代码和原理图对照清晰，阅读起来毫无压力。它更像是一个经验丰富的老工程师在手把手带你，让你避免走很多弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子线路CAD与实训》简直是电路设计初学者的福音，我刚开始接触这个领域的时候，光是那些复杂的原理图和PCB布局就能把我搞得晕头转向。这本书的讲解方式非常直观，它不像有些教材那样堆砌晦涩的理论，而是紧密结合实际操作。比如，它花了大量的篇幅去介绍如何使用主流的EDA软件进行原理图绘制和仿真，每一步骤都配有清晰的截图和详尽的文字说明。我尤其欣赏它在“实训”环节的设计，很多例子都是基于实际的电子产品，从简单的分压电路到稍微复杂的运放应用，都让你能亲手去实现。通过这些实训，我不仅学会了如何使用工具，更重要的是理解了设计背后的逻辑，比如元器件选型、信号完整性考虑等等。书中的案例库也很丰富，我甚至可以根据书中的指导，自己动手搭建一些小项目，这种学以致用的感觉真是太棒了。对于想要快速上手电子设计的人来说，这本书绝对是不可多得的实践指南。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，最初购买《电子线路CAD与实训》是冲着它的“实训”二字去的，希望能快速掌握某个软件的应用。但读完之后，我发现它真正的价值在于建立了一种严谨的电子设计思维框架。作者在讲解每一个设计步骤时，都会穿插一些行业内通用的设计规范和经验教训。比如，在处理热设计部分，它不只是简单地教你如何画散热孔，而是引导你去计算功耗密度，并推荐了初步的热仿真流程。这种前瞻性的指导，让我在做设计时不再是“走到哪算到哪”，而是能预先规划好各个环节的约束条件。这本书的排版清晰，术语解释到位，即便是跨专业的读者也能较快地进入状态。它真正做到了将CAD工具视为一种实现设计意图的“语言”，而不是孤立的操作技能。我个人强烈推荐给所有希望把电子设计能力从“会画图”提升到“会设计”的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉非常“踏实”，没有太多花哨的理论包装，就是纯粹的干货输出。我是一名大三的学生，马上就要进入毕业设计阶段了，对于我这种需要快速掌握一门工具并应用到实际项目中的人来说，时间成本非常关键。这本书的章节结构安排得极好，你可以选择性地阅读你需要的部分。我主要关注了它关于元器件库建立和维护的那几章。在学校里，我们经常遇到找不到标准封装或者封装库不规范的问题，导致仿真和制板时出现各种兼容性错误。这本书提供了一套非常系统的方法论来构建和管理自己的元器件库，从符号创建到PCB封装的对应关系，都讲解得极为细致，甚至提到了BOM（物料清单）自动生成的技巧。这直接帮我解决了项目初期最头疼的“零件管理”问题，让我能把更多精力集中在电路功能实现上。