电路设计4.docx

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电路设计4

课程设计任务书

学院

信息工程学院

班级

自动化一班

姓名

设计起止日期

2012.12.24—2012.12.28

设计题目：

电路分析与仿真

设计任务（主要技术参数）：

要求：

1.选择电路

选择的电路必须包含6个以上元件，其中含有1个电压源和1个电流源。

2.电路计算

电路计算要求选择两种以上方法（网络方程法、网络定理法）。

3.电路仿真

选择一种软件进行仿真（ProtelDXP、PSpice、MATLAB）。

要求将程序和运行结果进行截图，然后将截图编入设计说明书

指导教师评语：

成绩：

签字：

年月日

题目：

电路分析与仿真

1、课程设计目的

电路原理课程是电类专业的主要技术基础课。

通过本课程的学习，能够使学生掌握近代电路理论的基础知识、电路分析与计算的基本方法，具备进行试验的初步技能，并为后续课程的学习打下必要的基础。

电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。

学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。

2、课程设计任务的基本要求

2-1.选择电路

选择的电路必须包含6个以上元件，其中含有1个电压源和1个电流源。

2-2.电路计算

电路计算要求选择两种以上方法（网络方程法、网络定理法）。

2-3.电路仿真

选择一种软件进行仿真（ProtelDXP、PSpice、MATLAB）。

2-4.visio绘图

运用visio绘图绘画出电路图。

要求将程序和运行结果进行截图，然后将截图编入设计说明书。

3、课程设计任务

3-1.电路图如下图所示，用l叠加定理求电流I

4、仿真软件介绍

4-1.仿真软件介绍

ProtelDXP2004，是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。

ProtelDXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。

通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，ProtelDXP提供了全面的设计解决方案。

ProtelDXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的电路设计软件，该软件能实现从概念设计，顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。

当前比较流行的Protel98、Protel99SE，就是它的前期版本。

ProtelDXP2004已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、AutoRouter（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。

该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持

4-2.仿真软件的任务

采用本软件对所设计的电路进行电路图的绘制，然后对绘制出的电路图进行仿真，得出所需数值。

4-3.仿真方案确定

使用TransientFourierAnalysis对所设计的电路进仿真，将电压uc和电流ic数值列出。

5、仿真软件截图

5-1.原理图

①打开ProtelDXP，创建一个PBC项目，再创建一个原理图。

②放置选定元件到工作平面上,该电路图的设计所用的电路元件有电阻、电压源和电流源，电阻的表示为（RES），电压源的表示为（VSRC），电流源的表示为（ISRC），除此之外还有一个接地源和放置网络标签。

找到（VSRC）后双击该名称,即可移动光标到工作平面上，元件随光标的移动而移动，到工作平面上适当位置，单击鼠标左键，就可将原件定位到工作平面上。

同样的方法放置其它元件到工作平面上适当位置。

元件放置完毕如下图所示。

图2

③单击放置导线按钮，将各个元件按照给定的图连接起来。

图3

④设置各个元件参数，将电压源设置为10V，电路中个电阻为R₁＝2Ω、

R₂＝5Ω、R₃＝10Ω、R₄＝10。

电流源设置为3A

6、电路计算

6-1.仿真步骤

依次单击菜单栏中的设计、仿真、MixedSim。

如图所示：

图4

添加R4[i]，NETLABEL为活动信号，确认,即可观察仿真波形，放大，效果如下图所示。

图5

6-2.计算理论分析：

由已知条件可知，R1=2ΩR2=5ΩR3=10ΩR4=10ΩU1=100VU1=50V

回路法

设回路电为i11i22i33

-2i11+5i12+10i13=0.5

-5i11+10i12+10i13=0,8

所以得i12=—15mAi13=—20mA

I=i12+I13=—35mA

叠加定理法

电压源单独作用：

I1=-3.25*（20/3）/（3/10+10）=-15mA

I2=-5/（2+5）*10/（10+10）=-10.5mA

I=I1+I2=—35mA

仿真结果与理论结果一致，可知叠加定理的正确性

7、设计体会

这门课程是我认识了一些电路元件的性质和在生活中的用法和在实际生活中发挥的重要作用，通过设计我学会了使用ProtelDXP的基本使用方法和一些仿真电路的设计，以及可以很好的得到仿真结果。

使我可以把理论与实际相结合，为以后的学习和工作打下了坚实的基础。

通过学习模拟电子这门课程使我了解了电路图的分析和计算方法.通过学习计算机辅助软件是我可以单独运用软件编辑简单的电路图,并可以利用电路编辑软件对电路进行分析,仿真和计算.可以将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起,是我掌握了初步的电路设计方法,在掌握了模拟电路设计方法的同时也加深了对课程知识的理解和综合的运用,培养了我综合运用理论知识和专业知识解决实际工程问题的能力,以及工程意识创新能力。

通过学习这门基础课,是我掌握了近代模拟电子技术的理论基础知识,电路分析与计算的基本方法,具备进行实验的初步技能,并为以后学习专业课打下了一定的基础.在学习ProtelDXP编辑软件的过程中提高了我一定的独立解决问题的能力,使我对这门课程加深了认识,了解了它在实际生活中的意义,加深了对这门课程的兴趣,了解了一些电器元件在生活中的用途和意义.通过学习提供给我了一种解决实际生活中的困难的方法。

电是我们实际生活的重要部分,通过学习这门课程,我了解了实际生活中简单电器的工作原理,了解了他们的工作原理是我们可以更好的对电器进行使用,对电器进行一定的保养,延长使用寿命，使我可以更安全的使用他们。

我们以后对专业课程的学习有很大的帮助，解决电路中实际问题的方法有很多可以运用到未来的专业课中。

通过课程设计了解模拟电路基本设计方法，加深对所学的理论知识的理解。

完成指定的设计和仿真任务，初步掌握仿真结果和撰写设计报告的方法。

8、参考文献

8-1.邱关源.电路（第5版）[M]北京：

高等教育出版社，2006

8-2.李小坚,赵山林,冯晓君,龙怀冰.ProtelDXP电路设计与制版实用教程（第2版）[M].北京:

人民邮电出版社,2009.2

8-3.林晶,赵杰,李军.ProtelDXP设计与实践[M].北京:

电子工业出版社,2009.9

8-4.王仲奕、蔡理.电路习题解析.西安：

西安交通大学出版社，2007.1:

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