1. 第一部分：准备工作 - 环境搭建与项目创建
2. 第二部分：原理图设计 - Capture CIS
3. 第三部分：PCB 设计 - Layout Plus
4. 第四部分：进阶技巧与注意事项
5. 第五部分：学习资源

第一部分：准备工作 - 环境搭建与项目创建

在开始之前,请确保你已经安装好了 OrCAD 16.3 软件。

熟悉界面

打开 OrCAD Capture CIS，你会看到主界面，主要由以下几个部分组成：

• 菜单栏: File, Edit, View, Place, etc. 所有命令的入口。
• 工具栏: 常用命令的快捷按钮。
• 项目管理器: 这是设计的核心，管理着你的整个项目，包括原理图、库文件、网络表等。
• 绘图区: 你进行原理图设计的地方。
• 状态栏: 显示光标坐标、当前命令等信息。

创建新项目

这是设计的第一步,所有设计文件都必须放在一个项目下。

1. 启动 OrCAD Capture CIS。
2. 点击菜单栏 File -> New -> Project...。
3. 在弹出的对话框中：
   • Name: 给你的项目起一个名字，MyFirstProject。
   • Location: 选择项目文件存放的路径。
   • Create a blank project: 勾选此项，创建一个空白项目。
   • Tool: 确保 Analog or Mixed-Signal Circuit (模拟或混合信号电路) 被选中。
4. 点击 OK。
5. 接下来会弹出一个 Create PSpice Project 对话框，询问是否创建 PSpice 仿真文件，对于纯PCB设计，选择 Create a blank project 然后点击 Finish 即可。
6. 现在你会在项目管理器中看到一个名为 MyFirstProject.opj 的项目文件，以及一个默认的 PAGE1.DSN 原理图文件。

第二部分：原理图设计 - Capture CIS

原理图设计是电路设计的蓝图,你需要在这里定义所有的元器件和它们之间的连接关系。

添加元器件

OrCAD 的元器件都存储在“库文件”中，你需要从库中找到并放置它们。

1. 打开原理图页面： 在项目管理器中双击 PAGE1.DSN，打开原理图绘图区。
2. 放置元器件：
   • 方法一（推荐）：点击右侧工具栏的 Place Part 按钮 (一个类似电阻的图标)。
   • 菜单栏 Place -> Part...。
3. 添加库文件：
   • 在弹出的 Place Part 对话框中，点击 Add Library... 按钮。
   • OrCAD 16.3 的库文件通常在安装目录下的 tools/capture/library 文件夹中。
   • 常用库文件：
     • analog.olb: 模拟器件，如运放、电压源等。
     • capacitor.olb: 电容。
     • resistor.olb: 电阻。
     • source.olb: 电源、地、信号源等。
     • eval.olb: 一些厂商的评估板常用器件。
   • 选择你需要的库文件（按住 Ctrl 可以多选），然后点击 Open。
   • 这些库会出现在 Libraries 列表中。
4. 搜索和放置元器件：
   • 在 Part 搜索框中输入元器件的关键字（R 代表电阻，C 代表电容，VDC 代表直流电压源）。
   • 下方的 Part List 会列出所有匹配的元器件。
   • 选中你需要的元器件（R），点击 OK。
   • 鼠标光标上就会“抓取”这个元器件，在绘图区点击一下，元器件就被放置了。
   • 可以继续点击放置多个,或者右键点击 End Mode 结束放置。
   • 放置电源和地： Place Part -> 在 Part 搜索框中输入 GND (地) 或 VDC (直流电源)，然后放置。GND 最好使用 0 这个符号。

连接线路

元器件放置好后,需要用导线将它们连接起来。

1. 启动连线模式：
   • 点击右侧工具栏的 Wire 按钮 (一个带连线的图标)。
   • 或者菜单栏 Place -> Wire。
2. 绘制导线：
   • 鼠标光标会变成一个十字。
   • 将十字移动到元器件的引脚上,当引脚高亮显示时，单击，开始画线。
   • 拖动鼠标到下一个需要连接的引脚或导线节点上,再次单击，完成一段导线。
   • 可以继续拖动鼠标画下一段线。
   • 右键点击 End Wire 结束本次连线。
   • 技巧： 在画线过程中，可以按 Space 键切换导线的拐角模式（90度、45度、任意角度）。

添加网络标号

对于远距离连接或总线连接,使用导线会显得杂乱，网络标号可以给网络（连接在一起的导线）起一个名字，所有同名标号的导线在电气上是连接在一起的。

1. 放置网络标号：
   • 点击右侧工具栏的 Net Alias 按钮 (一个带 N 的图标)。
   • 或者菜单栏 Place -> Net Alias。
2. 输入标号：
   • 在弹出的对话框中输入你的网络名称,VCC 或 DATA0。
   • 点击 OK。
3. 放置标号：
   • 将标号放置在你希望命名的导线上（或元器件引脚上）。
   • 当标号的虚线框与导线交叉时,单击即可放置。

添加文本和注释

为了让原理图更清晰,可以添加一些说明文字。

1. 放置文本：
   • 点击右侧工具栏的 Text 按钮 (一个带 T 的图标)。
   • 输入文字,点击 OK，然后在图纸上放置。

元器件属性编辑

双击任何一个元器件,都会弹出属性编辑窗口，这是最重要的操作之一。

• Reference Designator (参考标号): 如 R1, C1, U1，必须是唯一的。
• Value (值): 如 10k, 100nF, LM358，这是元器件的实际参数。
• PCB Footprint (PCB 封装): 极其重要！ 这里必须填写元器件在PCB上对应的封装名称，0805、DIP8 等，如果这里为空，后续将无法导入到PCB设计软件中。

设计规则检查

在完成原理图后,必须进行DRC，检查是否有电气错误（如悬空引脚、多个输出并联等）。

1. 点击菜单栏 Tools -> Design Rules Check (DRC)...。
2. 在弹出的对话框中,你可以设置检查规则，对于初学者，保持默认设置即可。
3. 点击 OK，DRC会运行并生成一个.rpt报告文件。
4. 务必仔细阅读报告文件，确保没有任何错误，如果有错误，返回原理图修改。

第三部分：PCB 设计 - Layout Plus

原理图设计完成后,就可以将设计数据导入到 PCB 设计工具中，进行物理布局布线。

创建网络表

网络表是连接原理图和PCB的桥梁,它描述了所有元器件的封装以及它们之间的连接关系。

1. 在 Capture CIS 中，确保项目管理器中选中了你的项目。
2. 点击菜单栏 Tools -> Create Netlist...。
3. 在弹出的对话框中：
   • Format: 选择 PCB Editor。
   • Output directory: 选择一个输出目录，默认即可。
   • Trace the design through hierarchy: 勾选此项。
4. 点击 OK，程序会生成一个 .net 网络表文件。

启动 Layout Plus 并导入网络表

1. 启动 Layout Plus: 开始菜单 -> OrCAD Family -> PCB Editor -> Layout Plus。
2. 创建新的PCB文件:
   • 在 Layout Plus 中，点击 File -> New。
   • 设置板的尺寸、层数等，可以先使用默认设置，后面再修改。
3. 导入网络表:
   • 点击菜单 File -> Import -> Netlist...。
   • 在 Import Netlist 对话框中，点击 Browse，找到刚刚在 Capture 中生成的 .net 文件。
   • 点击 Import。
4. 检查导入结果：
   • 成功导入后,元器件会以“飞线”（表示电气连接的线）的形式出现在PCB画布上。
   • 在 Status 窗口中，检查是否有 No Footprint 或 Unconnected Pins 的错误，如果有，必须回到 Capture 中修改元器件属性。

元器件布局

这是PCB设计中最具创造性和挑战性的步骤。

1. 移动元器件：
   • 点击工具栏的 Select 按钮 (一个箭头图标)。
   • 单击一个元器件,然后按住鼠标左键拖动它到合适的位置。
2. 布局原则：
   • 功能模块化： 将属于同一功能模块的元器件放在一起。
   • 信号流向： 尽量按照信号的流向布局，减少信号线的交叉和绕行。
   • 接口优先： 将连接器、USB、电源接口等放在板子的边缘。
   • 散热考虑： 发热大的元器件（如稳压芯片）要留出足够空间，并考虑散热片。
   • 飞线最短化： 布局的目标是让飞线尽可能短、尽可能不交叉。

布线

布局完成后,就可以开始将飞线变成实际的铜箔导线了。

1. 设置设计规则：
   • 点击 Setup -> Design Rules...。
   • Routing Constraints: 在这里设置线宽、间距、过孔大小等。
   • 重要设置：
     • Clearance: 导线与导线、导线与焊盘之间的安全距离。
     • Width: 电源和地线通常要设置得比信号线宽（20mil），信号线可以细一些（8-10mil）。
2. 开始布线：
   • 点击工具栏的 Route 按钮 (一个带导线的图标)。
   • 点击一个元器件的焊盘,开始布线。
   • 拖动鼠标,系统会自动吸附到网格点上。
   • 点击鼠标左键放置拐点。
   • 布线过程中,可以按 Tab 键实时修改当前线宽。
   • 到达目标焊盘后,单击完成布线。
3. 布线技巧：
   • 手动布线： 完全由人工控制，适合关键信号。
   • 自动布线： 点击 Auto -> Route... 可以让软件自动完成布线，但自动布线的效果通常不如手动布线美观和可靠，建议只用于预布线或辅助布线。
   • 顶层和底层： Layout Plus 是双面板设计，布线时，软件会自动添加过孔 来切换层，你可以按 数字键 1 或 2 来快速切换到顶层或底层。

敷铜

敷铜是为了提高电源和地的稳定性,并作为屏蔽。

1. 设置网络：
   • 点击 Setup -> Polygon...。
   • 在 Net Name 中，选择你要敷铜的网络，通常是 GND。
2. 绘制敷铜区域：
   • 用鼠标在板框内部绘制一个闭合的区域,将整个板子或需要的地方包围起来。
   • 右键点击 Done。
3. 生成敷铜：
   • 点击 Edit -> Repour -> All。
   • 软件会自动生成敷铜。

设计规则检查

与原理图DRC一样,PCB也需要DRC。

1. 点击 Tools -> Design Rule Check...。
2. 运行DRC,检查是否有线间距过小、短路等问题。
3. 修复所有错误。

第四部分：进阶技巧与注意事项

• 封装管理： 封装是原理图和PCB之间的桥梁，确保你的库文件中包含了常用、正确的封装，可以自己创建和编辑封装库。
• 原理图符号与封装的关联： 在 Capture 的 Part 属性中，Footprint 字段必须填写正确。
• 网格设置： 在 Capture 和 Layout 中，合理设置网格（Grid）可以让你对齐元器件和布线变得非常容易。
• 备份： 经常保存你的项目，并创建备份，OrCAD项目文件较大，操作复杂，容易出错。
• 学习路径： 先从简单的电路开始，比如一个LED闪烁电路或一个简单的稳压电源，不要一开始就挑战复杂的高速数字板。

第五部分：学习资源

• 官方文档： OrCAD 16.3 安装目录下通常有 PDF 格式的用户手册和教程，这是最权威的资料。
• 视频教程： 在 Bilibili、YouTube 等视频网站上搜索 "OrCAD 教程" 或 "OrCAD 16.3"，有很多中文和英文的入门视频，可以跟着操作。
• 社区论坛：
  • EDA365: 国内非常活跃的电子设计论坛，有专门的 OrCAD 板块，可以提问和交流。
  • EEVblog Forum: 国际知名的电子工程师论坛。
• 书籍： 虽然针对 OrCAD 16.3 的书可能比较旧，但很多经典的电路设计书籍会以 OrCAD 为例进行讲解，其基本思想是通用的。

希望这份详细的教程能帮助你顺利入门 OrCAD 16.3！祝你学习愉快！