高等教育自学考试07电子线路CAD测试试卷答案

2007 年 电子信息工程 专业 《电子线路CAD》 测试试卷答案

一、名词解释（本大题共 30 分，每题 6 分） 1、CAD、CAM

答：CAD——Computer Aided Design 计算机辅助设计，包括：电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计（包括自动布局、自动布线）与检测（包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析）等，还能迅速形成各种报表文件，如：元件清单报表等。 CAM——Computer Aided Manufacturing 计算机辅助制造

2、PCB编辑器中的信号层

答：Signal Layers——最多支持32个信号层。其中

Top Layer——顶层，元件面，即元器件的主要安装面。 Bottom Layer——底层，焊锡面，主要用于布线。

Mid Layer1～Mid Layer30——中间信号层，主要用于放置信号线，多层板使用。

3、PCB编辑器中的机械层 答：Mechanical Layers——没有电气特性，主要用于放置电路板上一些关键部位的标注尺寸信息、印制板边框以及电路板生产过程中所需的对准孔。

允许同时使用4个机械层，常用1～2个机械层。对准孔、印制板边框等放在机械层4（Mechanical 4）；而标注尺寸、注释文字等放在机械层1内。

4、PCB编辑器中的丝印层

答：Silkscreen——通过丝网印刷方式将元件外形、序号以及其他说明文字印制在元件面或焊锡面上，以方便电路板生产过程的插件（包括表面封装元件的贴片）以及日后产品的维修操作。一般放在顶层（Top Overlayer）。

5、Footprint

答：元器件封装形式，是印制板编辑过程中布局操作的依据，必须给出。不做印制板可不写此项。

二、问答题（本大题共 70分，每题 10 分） 1、电原理图编辑器（SCH）中的操作步骤。 答：⑴设置SCH编辑器的工作参数；

⑵选择图纸幅面、标题栏式样、图纸放置方向等（Design\\Options„„）； ⑶放大绘图区直至合适大小（PageUp/PageDown）； ⑷在工作区内放置元器件，从核心器件到其他器件； ⑸调整元件位置；

⑹修改、调整元件的标号、型号及其字体大小、位置等；

⑺连线、放置电气节点、网络标号以及I/O端口； ⑻放置电源及地线符号；

⑼运行电气设计规则检查（ERC），找出原理图中可能存在的缺陷； ⑽加注释信息；

⑾生成网络表文件（或者直接执行PCB更新命令，自动生成一个同名的PCB文件）； ⑿打印

2、画线工具内的“导线”与画图工具内的“直线”有何区别？

答：它们都可以在原理图上画出直线，区别在于画线工具内的“导线”所画直线带有电气特性，用于连接各个元器件；而画图工具内的“直线” 所画直线没有电气特性，只是用于一般绘图。

3、在Protel 99 SE中进行电路仿真分析的操作步骤。

答：①编辑原理图：所有元器件的电气图形符号均要取自Sim.ddb库，在元件属性设置窗口中，指定元器件仿真参数；

②放置仿真激励源（包括直流电压源）；Sim.ddb\\Simulation Symbols.Lib ③放置节点网络标号；

④选择仿真方式并设置仿真参数；Simulate\\Setup„\\Analyses Setup

⑤执行仿真操作,Simulate\\Run，仿真程序自动在同一文件夹内创建.SDF文件（仿真数据文件）；

⑥观察、分析仿真测试数据；仿真操作结束后，自动启动波形编辑器并显示仿真数据文件.SDF的内容；观察结果，可在修改仿真参数或元件参数后再次执行仿真操作；

⑦保存或打印仿真测试数据。

4、Protel 99 SE提供了哪几种仿真分析方式？ 答：共11种

⑴Operating Point Analyses 工作点分析（计算电路静态工作点Q） ⑵Transient Analysis瞬态特性分析 ⑶Fourier Analysis傅立叶分析

⑷AC Small Signal Analysis交流小信号分析

⑸DC Sweep Analysis直流扫描分析（直流传输特性分析） ⑹Monte Carlo Analysis蒙特卡罗统计分析 ⑺Parameter Sweep Analysis参数扫描分析 ⑻Temperature Sweep Analysis温度扫描分析 ⑼Transfer Function Analysis传递函数分析 ⑽Noise Analysis噪声分析

⑾Impedance Plot Analysis阻抗分析（不单独列出，通过AC小信号分析获得）

5、将原理图中的元件及电气连接关系转到印制板文件中有几种方法？如何实现？

答：2种，网络表方式和更新方式

①网络表方式——完成原理图编辑后，执行Design\\Create Netlist„，可得到网络表文件（.net）;在PCB编辑器窗口内，执行Design\\Create Netlist„，也可以产生网络表文件，常将SCH编辑器产生的网络表文件与PCB编辑器产生的网络表文件比较，以校验PCB印制板连线操作的正确性。

在PCB编辑器窗口内，执行Design\\Load Netlist„\\Browse„，在“Select”（选择）窗口内当前设计文件包中找出并单击网络表文件，然后单击“OK”返回，可看到装入的元件、焊盘等信息。

②更新方式——SCH编辑器状态下，执行Design\\Update PCB„，在“Update Design”（更新设计）窗口内指定有关内容；单击“Preview Change”（变化预览），可观察更新后发生的改变。

6、PCB制作元件布局时要遵守哪些规则？

答：①数字电路、模拟电路以及大电流回路，必须分开布局，使各系统之间耦合达到最小； 同一类型电路（数字电路、模拟电路），按信号流向及功能，分块、分区放置元件；输入、输出信号元件尽量靠近印制板边框，使输入/输出信号走线尽量短，减少可能受到的干扰。

②元件离印制板机械边框最小距离必须大于2mm以上。 ③元件只能沿水平和垂直两个方向排列。

④元件间距需要适当，利于插件、焊接操作，还应利于散热；但应避免印制板面积过大，连线过长，寄生电阻、电容、电感等增大，使系统抗干扰能力降低。

⑤热敏元件要尽量远离大功率元件。

⑥重量较大元件尽量靠近印制电路板支撑点。 ⑦可调节元件应尽量方便操作。

⑧IC去耦电容尽量靠近IC芯片的电源和地线引脚。 ⑨时钟电路元件尽量靠近CPU时钟引脚。

7、如何设置“自动布线规则”？ 答：1）设置布线参数

① 导线与焊盘（过孔）间最小间距 ② 印制导线转角模式 ③ 布线层及走线方向 ④ 过孔类型及尺寸 ⑤ 设置布线宽度 ⑥ 选择布线模式

⑦ 确定网络节点布线优先权

⑧ 表面封装元件引脚焊盘与转角间距 2）设置制造规则 3）设置高速驱动规则