电子线路CAD技术(第二版)(张玉莲)章 (6)

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《电子电路CAD技术》课件 [自动保存的]精品

计算机辅助设计(CAD)由设计者根据要求进行总体设计，提出具体方案，利用计算机存储容量大、运行速度快的特点，由人用电子电路 CAD软件对设计方案进行模拟评价，设计检验和数据处理等，如有错误或不理想，再重复上述过程。由人(主导地位)和计算机通过CAD软件来共同完成电子电路的设计任务。
电子设计自动化EDA（Electronic Design Automation)技术是从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。
电子电路CAD技术
主讲教师：余淼
光电工程学院光电信息专业
• 本课程是为 “测控技术与仪器”、“光电
信息工程”、“电子科学与技术”及相关
专业的本科生开设的一门专业选修课程。
本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，了解电子电路CAD的基本概念，掌握一些基本的电子电路CAD软件的使用方法，为后续学习以及从事电子电路设计工作打好基础。
Pspice A/D中的数字和单位
数字：在Pspice A/D中，数字采用通常的科学方式，即可以使用整数、小数和以10为底的指数。用指数表示时，字母E代表作为底数的10。对于比较大或比较小的数字，还可以采用下表
符号
f p n u mil
比例因子
10-15 10-12 10-9 10-6 25.4× 10-6
（4）波形显示和分析模块（Probe）其主要功能是将Pspice的分析结果用图形显示出来。不仅能显示电
压、电流这些基本电路参量的波形，还可显示由基本参量组成的任意表达式的波形，所以有“示波器”之称。
（5）优化程序（Optimizer）其主要功能是自动调整元器件的参数设计值，使电路的特性得到改

电子线路CAD技术(第二版)课件：报表文件的生成与原理图输出

操作步骤： (1) 打开需要生成交叉参考元件列表的项目文件或原理图文件。 (2) 执行菜单命令Reports→Cross Reference，系统自动产生交叉参考元件列表文件。
报表文件的生成与原理图输出图5-14所示是根据Z80 Microprocessor.Ddb生成的交叉参考元件列表。
报表文件的生成与原理图输出图5-11 Protel材料清单格式
报表文件的生成与原理图输出图5-12 Client Spreadsheet(电子表格)材料清单格式
报表文件的生成与原理图输出图5-13 CSV材料清单格式
报表文件的生成与原理图输出
5.4 生成交叉参考元件列表
交叉参考元件列表可以为多张图纸中的每一个元件列出元件的标号、标注和元件所在的原理图文件名。交叉参考元件列表多用于层次原理图。交叉参考元件列表文件的扩展名是 .xrf。
(1) 打开一张电路原理图或一个项目中的所有文件。 (2) 执行菜单命令Reports→Bill of Material，系统弹出 BOM Wizard向导窗口之一，进入生成元件清单向导，如图 5-6所示。
报表文件的生成与原理图输出图5-6 BOM Wizard向导窗口之一
报表文件的生成与原理图输出
报表文件的生成与原理图输出图5-4 Selected Pins对话框
报表文件的生成与原理图输出 (3) 选中列表中的某一引脚，单击【OK】按钮，则该元件放大后，所选引脚显示在编辑窗口的中央。注意：原理图中如果没有选中的元件，执行“(2)”后，系统会提示：No selected pins found，如图5-5所示。
网络比较表文件的扩展名是 .rep。
报表文件的生成与原理图输出
操作步骤： (1) 打开原理图文件。 (2) 执行菜单命令Reports→Netlist Compare，系统弹出 Select对话框，如图5-16所示。用户可在对话框中选择一个网络表文件，如选择“过压监视电路.NET”或单击Add按钮，从其他位置选择一个设计数据库文件，加入到该对话框中，再从中选择有关的网络表文件。选择完毕，单击【OK】按钮。

精品文档-电子CAD(Protel 99 SE)实训指导书(张玉莲)-第11章

实训十一 PCB设计基础知识就是力量，感谢支持！
实训十一 PCB设计基础一一一一谢谢大家！！
实训十一 PCB设计基础
练习四元件原理图和封装图的关系
实训内容试说明元件原理图和元件封装图之间、元件原理图管脚和
元件封装图焊盘之间的关系，如图11-2所示。
实训十一 PCB设计基础
图11-2 元件标示对比图
实训十一 PCB设计基础
操作提示 (1) 原理图中的元件序号(Designator)对应于电路板图中
和元件封装图焊盘之间的关系。 (5) 了解设计环境的颜色变化。
实训设备电子CAD软件Protel 99 SE、PC机。
实训十一 PLeabharlann B设计基础练习一建立PCB文档
实训内容
建立设计数据库文件，并建立电路板文件。
操作提示
电路板文件的建立方法同原理图文件的建立方法，只是在
如图1-3所示的对话框中选择
实训十一 PCB设计基础
图11-3 板层、栅格设置对话框
实训十一 PCB设计基础
(2) 执行菜单命令Design\Options，在弹出窗口的 Options页面的Grid区域中将Snap X 和Snap Y设置为10 mil， Range设置为4 mil，如图11-4所示。
实训十一 PCB设计基础
快捷菜单中选择Zoom in、Zoom out命令，或直接按Page Up、 Page Down键，则画面以该点为中心进行放大或缩小。
实训十一 PCB设计基础
⑤ 在PCB管理器中，单击Browse PCB选项卡，在Browse下
拉列表框中，选择浏览类型(如网络或元件)，再选择浏览对象
(如网络名、节点名或焊盘名)，单击Zoom或Jump 按钮，也可

电子线路CAD实用教程第6章

第6章双面印制电路板设计举例
单击“放置”工具栏中的“导线”工具。在禁止布线层内，通过“移动、单击左键固定起点 →移动、单击左键固定终点→单击右键结束”的操作方式，在元件封装图附件分别画出四条直线段，如图6-8 所示。
第6章双面印制电路板设计举例
图6-8 画出四条直线
第6章双面印制电路板设计举例
第6章双面印制电路板设计举例
(2) 通过“网络表”文件生成印制板文件。在原理图编辑状态下，执行“Design”菜单下的 “Create Netlist…”命令，生成含有原理图元件电气连接关系信息的网络表文件（.net），然后将网络文件装入 PCB文件中。这是Protel98及更低版本环境下，原理图文件与印制板文件之间连接的纽带，Protel99依然保留这一功能。
第6章双面印制电路板设计举例
图6-9 修改直线选项属性设置窗
第6章双面印制电路板设计举例
用同样操作方法修改另外三条边框（上边框及左右边框）的起点和终点坐标后，即可获得一个封闭的矩形框，如图6-10所示。
第6章双面印制电路板设计举例
图6-10 修改四条直线段起点和终点坐标后获得的矩形框
第6章双面印制电路板设计举例
3. 执行更新当如图6-2所示的“更新信息”列表窗内没有错误提示时，即可单击“Execute”（执行）按钮，更新PCB文件。如果不检查错误，就立即单击“Execute”按钮，则当原理图存在错误时，将给出如图6-4所示的提示信息。
第6章双面印制电路板设计举例
双面印制电路板设计举例
(2) 单击图 6-12 中 “ Netlist File” 文本框右侧的 “Browse” （浏览）按钮，在如图 6-13 所示的 “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” 按钮返回，即可在如图6-12所示的网络宏列表窗内看到已装入的元件、焊盘等信息，如图6-14所示。如果网络表文件不在当前设计文件包内，可单击 “Add…”按钮，从其他设计文件包内或目录下找出体现原理图元件电气连接关系的网络表文件。

精品文档-电子CAD(Protel 99 SE)实训指导书(张玉莲)-第14章

实训十四 PCB设计——自动布局与布线图14-9 网络分类对话框
实训十四 PCB设计——自动布局与布线
(3) 在网络分类名(Name)文字输入框中输入分类名 NewClass1。
(4) 单击OK按钮，关闭网络分类对话框，就可以看到在网络管理器左侧窗口中出现了一个新的网络分类NewClass1，如图 14-10所示。
(1) 规划电路板尺寸：在禁止层(KeepOutLayer)用画线工具画一个电路板框，尺寸为1500 mil×2300 mil。
(2) 人工布置元件：使用鼠标移动元件，原则是所有的连线最短，左边信号进，右边信号出，连接器放在电路板边缘。
实训十四 PCB设计——自动布局与布线
练习四自动布线实训内容
Designator D1 C1 Q1
R1、R2 RP1 J1 Y1 POT2
Part Type 1N4001
1 μF 2N2222
2 kΩ 16PIN 20PIN 32 768 Hz 56 kΩ
Footprint DO-41 RAD-0.1 TO-92A AXIAL-0.3 IDC16 IDC20 XTAL-1 VR-2
布线层练习二十三
PCB设计
555定时器应用
波形发生电路的
集成运放电路的
实训十四 PCB设计——自动布局与布线
实训目的 (1) 掌握PCB板层的设置方法与电路板尺寸大小的确定方法。 (2) 学会使用向导生成电路板(只能生成双层板)。 (3) 学会PCB元件封装库的加载、卸载方法。 (4) 掌握网络表的加载方法，对网络表宏信息中出现的错误
在练习三的基础上，直接修改网络表，将RP1的10脚和J1的 16脚连接在一起。操作提示
(1) 执行菜单命令Design\Netlist Manager，将弹出如图 14-7所示的对话框。在网络管理的三个窗口中，单击中间窗口底部的Add按钮，这时屏幕出现左侧显示所有元件引脚，右侧什么也没有显示的添加网络窗口，使用两个窗口之间的箭头按钮将需要连接的管脚从左侧添加到右侧，如图14-8所示。

《电子线路CAD项目化教程(第2版)》电子教案 2

2.3 项目实施
HW−3232 视频雕刻机是一种机电、软件、硬件互相结合的高科技产品。它利用物理雕刻过程，通过计算机控制，在空白的覆铜板上把不必要的铜箔铣去，形成用户定制的电路板，主要功能如下：
（1）在覆铜箔板上钻孔。（2）控制切入深度精铣，用雕刻刀剥掉不需要的铜箔，形成导线焊盘
项目 2 印制电路板制板平台搭建
1 2.1 项目导入 2 2.2 项目分析 3 2.3 项目实施
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2.1 项目导入
电子产品设计制作过程中，既有软件设计，又有硬件设计。其中软件设计包括原理图设计和PCB 图设计，而硬件设计包括印制板制作、元器件装配与调试、器件检修与测试等。印制板的制作在整个电子制作过程中是很重要的环节，它是从图纸变成实物的重要转变，如图2−1 所示。
仍十分广泛。手工制作的方法有：雕刻法、手工描绘法、油印法、使用预涂布感光覆铜板法、热熔塑膜制板法、贴图法和热转印法等，其中手工雕刻法是最简单、最直接的方法，比较适合实验室一些小电路板的制作。本项目中以HW−3232 视频雕刻机为例，如图2−17 所示，阐述雕刻机制作电路板的过程。
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2.3 项目实施
2.3.1 小型工业化学制板法任务1 底片制作制作照相底片是电路板制作的关键工艺，直接影响电路板的性能和产品
的质量。双面的PCB 板需要制作下面三种底片：（1）导电图形底片，分顶层和底层，如图ห้องสมุดไป่ตู้−5（a）和图2−5（b）所示
；（2）阻焊层图形底片，分顶层和底层，如图2−5（c）所示；（3）字符标记图形底片，分顶层和底层，本项目中只有顶层，如图2−5
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2.3 项目实施

电子线路CAD2

一、原理图设计〈一〉启动Protel DXP 的SCH电路原理图编辑器1.点“File“菜单new-> Project-> PCB Project新建一个PCB项目工程；2.光标放到新建的工程上，单击鼠标右键->Add New toProject->schematic,新建一个原理图文件；3.点“File“菜单Save，选择保存的路径即可。

<二> 设置图纸尺寸及版面在design->document options中的standard style下拉菜单中设置图纸尺寸。

<三> 设置工作环境工作环境和版面采用默认值。

<四>加载元件库1.在原理图编辑环境下执行“Design\Add\Remove Library”命2.单击Add Library按钮；3.在“查找范围”下拉列表框中选择“ProgramFiles\Altium\Library”，在“文件类型”下拉列表中选择“Integrated Libraries(*.IntLib)”；4.再给出的库文件夹列表中选择需要的文件夹，然后单击“打开”按钮；5.单击Close按钮，完成元件库的加载。

<五>放置元件并布局1.执行命令place->part，然后查找原理图所需的元器件；2.单击“OK”按钮，按Tab键设置属性器件属性Designator后设置元件的流水序号，Comment后设置原件的值，并在他们后面选择√，讲Value的√去掉，按空格键，可旋转器件，找到合适的位置。

可连续放置元件，直到按ESC键或单击鼠标右键，然后在弹出的菜单中点Cancel,取消放置元件。

如果在已加载的元件库中无法找到元件，点击“Find”按钮，输入需要寻找的元件名。

查到后，选中器件，可以单击“install library”按钮加载该库文件，或者单击“select”,单击“place LED0”放置元件。

《电子线路CAD项目化教程(第2版)》电子教案 6

.SchDoc”。方法一：执行菜单命令【File】→【New】→【Schematic】。方法二：在“Files”面板上单击“Schematic sheet”项。方法三：右击项目文件名，在弹出的快捷菜单中执行【Add Newto
Project】→【Schematic】命令。
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6.3 项目实施
任务2 新建项目文件采用任何一种方法新建一个项目文件“洗衣机控制电路.PrjPCB”。方法一：执行菜单命令【File】→【New】→【Project...】。方法二：在“Files”面板上单击“Blank Project”项。任务3 新建母图原理图采用任何一种方法新建一个母图原理图文件“洗衣机控制电路−总图
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6.3 项目实施
根据上述方法放置其余端口，端口属性见表6−1。放置完端口后的电路图如图6−12网络标号将方块电路端口相连，如图6−6 所示。
任务5 新建子图原理图由母图生成各子电路图，如图6−13 所示。方法：Step1 新建处理模块子图原理图。执行菜单命令【Design】→【
或单击配线工具条的按钮。鼠标变成十字形光标，挪动鼠标至方块内，单击鼠标左键，这时鼠标上就悬挂一个方块电路端口，如图6−10（a）所示，将方块端口移到方块边沿合适的位置，单击鼠标左键，放置方块电路端口，如图6−10（b）所示。双击方块电路端口，或者方块电路端口悬浮在鼠标上时按“Tab”键，就弹出“Sheet Entry”属性对话框，如图6−11 所示。
6.3 项目实施
176 可进行重命名、删除等操作，如图6−5 所示。任务4 绘制母图原理图绘制如图6−6 所示的方块电路图。各方块是各个模块电路的简化符号，

电子线路CAD技术(第二版)课件：自动布局与自动布线

自动布局与自动布线图9-12 网络表加载后的PCB图
自动布局与自动布线注意：如果网络表中存在宏错误而没有修改，立即执行【Execute】命令，将出现如图9-13所示不能加载网络宏对话框。此时用户可单击【No】按钮返回，以便修改网络宏错误。如果用户单击【Yes】按钮强行加载网络表，那么，布线时将不能完整布线。
(3) 系统弹出如图9-15所示的同步器参数设置对话框。主要参数的含义如下：
Connectivity栏：用于设置原理图与PCB图之间的连接类型。对于单张电路原理图来说，可以选择Sheet Symbol /Port Connections、Net Labels and Port Global或Only Port Global方式中的任一种。
自动布局与自动布线图9-6 生成的有错误的网络表宏信息
自动布局与自动布线
9.5.2 网络宏错误的修改及重新加载网络表 1. 常见的错误和警告如果在生成网络宏时出错，列表框中Error列将显示出
现的错误信息。常见的错误是在原理图中没有设定元件的封装，或者封装不匹配，此时应该返回到原理图编辑器中，修改错误，并重新生成网络表，然后再切换到PCB文件中进行操作。常见的宏错误信息如下：
按照第5章网络表的生成方法，产生网络表。为了能够充分利用PCB设计器的自动布局和布线功能，网络表本身一定要包括电路原理图中的所有元件，而且在属性设置时必须为每个元件指定与封装库匹配的封装形式。网络表的文件名为“过压监视电路.NET”。
自动布局与自动布线
9.3 规划印刷电路板
设置工作层和布局范围。该PCB板采用双面板，需要加载的板层如图9-1所示，板层至少有顶层、底层、顶层丝印层、多层和禁止布线层。

《电子线路CAD》课程教学大纲

《电子线路CAD》课程教学大纲《电子线路CAD》课程教学大纲课程英文名称：CAD in Electronic Circuit课程编号：1516021002课程计划学时：16学分：1课程简介：《电子线路CAD》是信息工程学院电子信息科学与技术专业、电子科学与技术专业、电子信息工程专业和通信工程专业必修的学科基础课。

该课程主要是学习CAD软件包内的原理图（Schematic）设计与印制电路板（PCB）设计等方面的基本知识和操作技能。

学生通过学习电子线路CAD，能了解电子线路计算机辅助设计和计算机辅助制造的基本概念，并能熟练运用有关EDA 软件进行线路设计及印制电路板设计，为将来从事电子线路设计工作打下良好的基础。

一、课程教学内容及教学基本要求第一章、概述（2学时）本章重点了解并掌握电子线路CAD的基本概念，CAD软件的功能、安装及设计文件管理等方面的基本知识，了解印刷线路板的设计流程。

第一节、电子线路CAD概述（讲授）(本节考核概率20%)1电子线路CAD的概念2CAD软件种类第二节、印刷线路板的设计流程（讲授、演示）(本节考核概率70%)1编辑原理图2生成网络表文件3印制板布局4印制板设计规则5印制板布线6修改印制板布线7设计规则检查第三节、Protel DXP 概述（讲授、演示）(本节考核概率10%)1Protel DXP的安装2Protel DXP集成开发环境第二章、电路原理图编辑（4学时）本章重点深入了解原理图编辑器Schematic的功能，掌握绘制原理图的步骤，并掌握制作原理图元件库的方法。

难点在于熟练并准确地将设计转换成电路原理图。

第一节、电路原理图概念及绘制规则（讲授、演示）(本节考核概率50%)1原理图设计过程2认识Protel DXP设计界面第二节、绘制原理图（讲授、演示）(本节考核概率60%)1新建一个原理图文档2设置图纸尺寸和版面3设置工作环境4加载元件库5放置元件6连接电路7图纸输出第三节、电路编辑举例（讲授、演示）(本节考核概率40%)第四节、元件电气图形符号编辑与创建（讲授、演示）(本节考核概率50%)1启动库文件编辑器2创建一个新的原理图库文件第三章、复杂电路原理图设计（2学时）本章重点要求在上一章的基础上，学习复杂原理图的绘制，并掌握层次原理图的绘制方法。

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第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
6.1 元件库编辑器概述 6.2 新建原理图元件库文件 6.3 创建新的原理图元件 6.4 绘制复合式元件 6.5 利用已有的库元件绘制新元件 6.6 在原理图中使用新建的元件符号 6.7 在原理图中查找和编辑元件符号 6.8 原理图元件库管理工具
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑图6-2 Components区域
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
按钮：选择元件库中的第一个元件。对应于菜单命令Tools→First Component。单击此按钮，系统在元件列表中自动选择第一个元件，且编辑窗口同时显示这个元件的图形，下同。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
6.1 元件库编辑器概述 6.1.1 打开原理图元件库
以打开Protel 99 SE系统中的原理图元件库Protel DOS Schematic Libraries.ddb文件为例。
第一种方法： (1) 进入Protel 99 SE系统。 (2) 在主文件名Protel DOS Schematic Libraries.ddb，单击【打开】按钮(或双击文件名)。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑图6-1 原理图元件库编辑器界面
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
6.1.2 原理图元件库编辑器界面介绍原理图元件库编辑器界面如图6-1所示，与原理图编辑器
界面相似，也可以通过菜单或快捷键进行放大屏幕、缩小屏幕的操作。
不同的是，在原理图元件库编辑区的中心有一个十字坐标系，将元件编辑区划分为四个象限。通常在第四象限靠近坐标原点的位置进行元件的编辑。
【Description】按钮：所选元件的描述。【Update Schematics】按钮：更新原理图。如果在元件库中编辑修改了元件符号的图形，单击此按钮，系统将自动更新打开的使用该元件的所有原理图。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
3. Pins区域 Sort by Name：选中此复选框，则引脚按引脚号由小到大排列。 Hidden Pins：选中此复选框，在屏幕的工作区内显示元件的隐藏引脚。 4. Mode区该区域的作用是显示元件的三种不同模式，即Normal、 De-Morgan和IEEE模式。以元件DM7400为例，它的三种模式下的显示图形如图6-5所示。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
(3) 单击左边设计管理器窗口导航树中的具体元件库文件图标，如Protel DOS Schematic TTL.lib，则打开一个具体的元件库文件，如图6-1所示。
第二种方法：在资源管理器中双击Protel DOS Schematic Libraries.ddb文件名。以下步骤同第一种方法的第(3)步。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
图6-4中的元件名是系统默认的新元件的元件名，可以进行修改。单击【OK】按钮，则该元件同时加入到图6-2的元件列表中和图6-3的元件集中。新增加的元件除了元件名不同，与元件集内的所有元件的外形完全相同。
【Del】按钮：删除元件集内的元件。同时将该元件从元件库中删除。
本节主要介绍元件库浏览器选项卡Browse SchLib的使用。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
1. Components区域 Components区域的主要功能是查找、选择及使用元件，如图6-2所示。
Mask文本框：元件过滤，可以通过设置过滤条件过滤掉不需要显示的元件。在设置过滤条件中，可以使用通配符 “*”和“？”。当文本框中输入“*”时，文本框下方的元件列表中显示元件库中的所有元件，如图6-2所示。
【Place】按钮：将选定的元件放置到打开的原理图
文件中。单击此按钮，系统自动切换到已打开的原理图文件，
且该元件处于放置状态，随光标的移动而移动。
【Find】按钮：查找元件，此按钮的作用将在6.5节
中详细介绍。
Part区域中的
按钮：选择复合式元件的下一个单元。
如图6-2中选择了元件74ALS00，Part区域中显示为1/4。表示
该元件中共有4个单元，当前显示的是第一单元。单击Part区
域中的
按钮，则1/4变为2/4，表明当前显示的是第二单
元。各单元的图形完全一样，只是引脚号不同。
Part区域中的
按钮：选择复合式元件的上一个
单元。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
2. Group区域 Group区域的功能是查找、选择元件集。所谓元件集，即物理外形相同、引脚相同、逻辑功能相同，只是元件名称不同的一组元件，如图6-3所示。如在图6-2中选择了74ALS00，则在Group区域中所列出的元件均与74ALS00有相同的外形。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑图6-5 DM7400的三种模式
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
6.2 新建原理图元件库文件新建原理图元件库文件的方法与新建原理图文件的方法相同，只是选择的图标不同。原理图元件库文件的扩展名是 .Lib。第一种方法：(以将文件建在Documents文件夹下为例) (1) 打开一个设计数据库文件。 (2) 在右边的视图窗口打开Documents文件夹。 (3) 在窗口的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择New，系统弹出New Document对话框。 (4) 在New Document对话框中选择Schematic Library Document图标，如图6-6所示。
按钮：选择元件库中的最后一个元件。对应于菜单命令Tools→Last Component。
按钮：选择元件库中的前一个元件。对应于菜单命令Tools→Prev Component。
按钮：选择元件库中的后一个元件。对应于菜单命令Tools→Next Component。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑
【Add】按钮：在元件集中增加一个新元件。单击【Add】按钮，系统弹出New Component Name对话框，如图6-4 所示。
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑图6-3 Group、Pins和Mode区域
第6章原理图元件符号设计与元件库编辑图6-4 New Component Name对话框