2022年新书分享《基于Proteus的电路与PCB设计》

内容简介

本书基于Proteus 8.12版，着重讲解原理图与PCB设计，共13章，包括Proteus概述及应用设计快速入门，Proteus电路原理图设计基础，Proteus电路原理图进阶，Proteus的多页电路设计，Proteus库及元器件、仿真模型制作基础，原理图中各种图、表输出，PCB基本设置及模板设计，PCB设计可视化设置及各类对象的编辑，封装库与封装制作，PCB设计规则、布局、布线，PCB检查、覆铜、3D预览，输出PCB图形、生产文件，以及综合设计实例。Proteus 8.12的装配变体、分区域布局、长度匹配、拼板等功能为PCB设计提供了更多的自由。

前言

Proteus是英国Labcenter Electronics公司研发的集电工电子设计与仿真、单片机和嵌入式应用系统设计与仿真、PCB设计于一体的电子设计自动化（EDA）系统。它真正实现了从概念到产品的完整的工程设计过程，为电子产品从电路设计、仿真到PCB设计提供了一条龙服务，极大地提升了开发效率。在世界各地，许多高中和大学将Proteus作为电子、嵌入式设计和PCB布局的工具。这是我们选择Proteus作为电子类课程教学、电子产品开发平台的原因之一。

Proteus将敏捷开发引入嵌入式工作流，除支持众多的8051、ARM、PIC等微控制器外，还支持Arduino、Raspberry Pi等。Proteus是世界上第一个基于原理图的微控制器仿真工具，并迅速成为嵌入式系统教学的实际标准和领导者。这是我们选择Proteus作为电子类课程教学、电子产品开发平台的原因之二。

Proteus操作便捷、功能强大，可为实现专业印刷电路板的快速设计、测试和布局提供保障。它有两项先进的原则技术：

（1）基于“形状”的自动布线，明显提高了布线效率和布通率。

（2）冲突减少运算法则，提供了多路径基于成本冲突减少运算法则的适于网络自然流的布线方案。实践证明该技术可满足从简单到复杂、从低密度到高密度和高速约束的需要，即便是复杂的高密度PCB设计，也可达到高布通率。

这两项选进的原则技术是我们选择Proteus作为电子类课程教学、电子产品开发平台的原因之三。

本书重点介绍电路原理图及其PCB设计。2010年出版的第1版已与Proteus发展不符。希望第2版能为读者进行高效设计电路提供帮助。

Proteus在全世界被认为是EDA的首选工具，拥有斯坦福大学（Stanford University）、剑桥大学（University of Cambridge）、清华大学、上海交通大学、香港理工大学、澳门大学等高校用户。

Proteus被广泛应用于各个行业，作为专业PCB设计的低成本解决方案和研发的快速原型工具，拥有洛克希德·马丁、英国皇家海军、摩托罗拉（Motorola）公司、索尼（Sony）公司、飞利浦（Philip）公司、福特（Ford）公司、北京博晖创新光电技术股份有限公司等众多专业用户。

Proteus出色的电路设计能力主要表现如下：

（1）符合人机工程学的用户界面，具有非模态选择、可视化助手及快捷菜单。

（2）丰富的元器件库：元器件模型数量约50000个，每个元器件有一个或多个PCB封装，这些封装通常符合IPC-7351。支持在线搜索，可将超过1500万个元器件及其封装（通常是3D STEP模型）导入Proteus，基本不需要用户自建元器件及其封装。

（3）个性化编辑环境：可生成高质量原理图、PCB图，自定义原理图模板、PCB模板。

（4）支持模糊搜索、快捷放置元器件、封装；通过电路剪辑（局部电路）实现设计重用。

（5）支持层次化、分组、分区域模块化电路设计。

（6）能输出给第三方网表格式：SPICE、Tango、BoardMaker等。

（7）支持多种图形格式输出：Windows位图、图元文件及PDF、DXF和EPS等格式的图形文件，可输出到绘图机、彩色打印机等打印设备。

（8）16个铜箔层、2个丝印层、4个机械层、板界、禁止布线层、阻焊层和锡膏层。

（9）基于实时网表的原理图与PCB保持一致，元器件编号、引脚及门交换实时更新。

（10）强大的路径编辑功能，支持拓扑路径编辑、颈缩、长度匹配、动态泪滴和曲线。

（11）任意角度放置封装、焊盘栈，支持装配变体的BOM、PCB。

（12）自动网络协调，通过蛇形线建立长度匹配以实现高速布线。

（13）完全用户控制层栈、过孔的合理钻孔深度。

（14）PCB生产文件可输出到普通的打印机和绘图仪，文件格式可以是Valor ODB++、Gerber X2和传统的Gerber/Excellon。

（15）3D视图功能，兼容Solidworks的IDF、STL输出以及3D DXF和3DS输出。

（16）支持拼板。

本书共13章：第1章、第6～12章由周灵彬编写；第2、3章由周玮编写；第4、5章由疏晓宇编写；第13章由王荣华编写；周灵彬负责全书策划统稿。

本书可操作性强、实用性强，是作者多年教学、产品开发经验的总结，配有详细的操作演示视频，可作为高校电子线路CAD、PCB设计课程的教材或教学参考书、电子产品设计工程人员的设计参考书，也可作为Proteus培训教材、Proteus爱好者的自学参考书。

由于作者水平有限，书中不足、不妥之处在所难免，望广大读者给予批评、指正。

编著者