上机指导电路仿真5.docx
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上机指导电路仿真5
上机指导-电路仿真5
电子线路CAD实验指导书
任课教师：
孔秀艳
广东海洋大学信息学院
实验一电路原理图设计
一、实验目的：
1、熟悉PROTELDXP2004环境下各菜单、工具栏的功能，
2、掌握一般电路原理图的设计步骤和方法。
3、掌握层次化电路原理图的设计步骤和方法。
二、实验内容：
1、绘制RC阻容耦合放大器电路。
步骤指导：
（1）新建项目和原理图：
新建项目：
Addnewproject/PCBproject;
新建原理图：
Addnewtoproject
（2）设置原理图图纸参数
设置图纸颜色、大小、方向等：
DocumentOption
设置网格颜色：
Preference/graphicalediting
添加标题栏的文字信息：
Place/text
（3）加载系统元件库:
加入仿真电源库，基本元器件库Design/Addlibrary
（4）放置所有元器件：
Place/part
（5）自动表注表示符:
Tools\Annotate
（6）设置元气件参数：
双击元器件设置元件的各参数
（7）连线，完成电路图绘制。
（8）编译项目：
Project/compile
（9）查看Message窗口，如有错误，修改错误重新编译。
（10）生成网络表文件：
Design/NetlistForProject\Protel
（11）生成元器件报表：
Reports\billofmatierial,并保存成Excel格式。
2、绘制4口串行通信通信接口电路的层次原理图。
步骤指导：
（1）绘制层次原理图的母图
放置两个方块图符号，进行电路方块图的属性设置：
Designator:
设置电路方块图的名称
Filename:
设置电路方块图所对应文件名称
放置方块图的输入输出口，并设置名称、形状和方向。
（2）在母图基础上分别生成两张子图。
实验二原理图元件库建立与绘制原理图元件
一、实验目的：
1、掌握元件库的创建方法，对元件库中的元件进行新建、拷贝、删除、重命名、编辑等操作。
2、掌握创建独立元件、集成元件、多功能原理图元件的步骤和方法。
二、实验内容：
1、创建与编辑独立元件（以三极管为例）。
操作步骤：
（1）新建元件库：
File/new/schemeticcomponent.schlib
（2）添加新元件
（3）创建元件体
（4）为元件添加管脚
（5）设置原理图元件属性
（6）为元件添加PCB模型（BCY-W3）和仿真模型（NPN）
2、创建与编辑集成元件（以74ls160为例）。
操作步骤：
（1）添加新元件
（2）创建元件体
（3）为元件添加管脚
（4）设置原理图元件属性
（5）为元件添加PCB模型和仿真模型
3、创建与编辑多功能原理图元件（以双输入与门芯片74F08为例）操作步骤：
（1）添加新元件
（2）创建元件partA
（3）新建partB、C、D
（4）设置原理图元件属性
（5）为元件添加PCB模型sop14
4、完成下列元件库的操作
（1）新建元件:
tools/new
（2）复制元件:
tools/copy
（3）删除元件:
tools/remove（4）移动元件:
tools/move
（5）重命名元件：
tools/rename
实验三PCB图设计
一、实验目的：
掌握DXP2004环境下PCB设计的步骤和方法。
二、实验内容：
绘制双层PCB。
操作步骤指导：
1、新建项目555.PRJPCB，
（1）加入原理图（文件位置Altium2004\Examples\CircuitSimulation\Mixed-modeBinaryRipple555.SchDoc\Mixed-modeBinaryRipple555.SchDoc）并另存为555.SchDoc
（2）在项目下新建555.PCBDOC，保存。
2、为原理图555.SchDoc中的每个元器件添加封装
元件号
C1、C2
Q1~Q4
R1~R6
U1
U3、U4
U7~U10
V1、V2
IC1
封装名
RAD-0.1
BCY-W3
AXIAL-0.3
DIP-8
DIP-16
DIP-6
PIN2
PIN1
3、生成网络表:
Disgn/NetlistForProject/Protel
4、定义PCB的大小。
（1）在555.PCBDOC的KEEPOUT层用画线工具绘制边框（3000×2000）
（2）重定义板型：
Design\BoardShape\RedefineBoardShape
5、向PCB装入网络表：
Disgn\UpdatePCBDocument555.PCBDOC
6、布置元器件的位置。
（手工，自动皆可）
7、自动布线，电源和地的走线宽为40mil，其他信号线为10mil。
（1）布电源VCC、VEE和地线GND
打开菜单Design\Rules的设置窗口，设置电源和地的参考线宽为40mil，最大线宽为40mil：
设置其他网络走线的参考线宽为10mil，最大线宽为40mil：
菜单位置Design\Rules
（2）执行自动布线命令，菜单位置：
AutoRoute\Net
8、进行PCB电路规则检查，看布线有无错误：
菜单位置Tools\DesignRuleCheck，如有错误跳到错误处进行修改，直到完全没有错误报告。
实验四PCB封装库建立与封装库元件创建
一、实验目的：
掌握PCB封装库的创建以及封装库元件的创建方法。
二、实验内容：
1、创建封装库。
菜单位置：
FILE/NEW/PCBLIBRARY
2、手工创建元件封装，以继电器封装为例，步骤如下：
（1）选择TOOL/NEWCOMPONENT选项新建元件，并保存、命名。
（2）放置焊盘。
PLACE/PAD
（3）双击焊盘，按实际需要设置焊盘的参数
（4）在丝印层用画线工具绘制继电器的外形轮廓。
（5）选择EDIT/SETREFERENCE/PIN1选项设置元件封装参考点。
（6）选择REPORT/COMPONENTRULECHECK选项，检查是否存在错误。
3、利用向导创建元器件。
以创建DIP-10为例，步骤如下：
（1）在元件编辑器中选择TOOL/NEWCOMPONENT，出现COMPONENTWIZARD。
（2）单击NEXT按钮，选择QUALINLINEPACKAGE（DIP）选项。
（3）单击NEXT按钮，设置焊盘尺寸。
（4）单击NEXT按钮，设置管脚间距离。
（5）单击NEXT按钮，设置芯片轮廓线宽度。
（6）单击NEXT按钮，设置管脚数目。
（7）单击NEXT按钮，为元件命名。
（8）单击NEXT按钮，完成元件创建。
实验五仿真原理图设计与电路仿真
一、实验目的：
1、握仿真原理图的设计步骤。
2、掌握常用仿真信号源的参数设置。
3、掌握瞬态仿真、参数扫描仿真、温度扫描仿真、交流小信号仿真的参数设置。
二、实验内容：
1、信号载波调制-放大电路仿真
（1）设计信号载波调制-放大电路原理图
电路总图：
信号载波调制子图
调制后信号放大子图：
（2）信号源参数设置
载波信号的设置：
Offset：
5mVAmplitude:
10mVFrequency:
200K
输入正弦波设置：
Offset：
0Amplitude:
8VFrequency:
5K
（3）对电路进行瞬态仿真，观察仿真波形
将仿真时间起始时间设为0，停止时间设为100us，观察仿真波形
将仿真时间起始时间设为0，停止时间设为200us，观察仿真波形
将仿真时间起始时间设为0，停止时间设为1ms，观察仿真波形
2、带通滤波器电路仿真。
（1）设计如下带通滤波器电路仿真原理图
（2）电压脉冲源参数设置：
DCMagnitude:
0
ACMagnitude:
1
ACPhase:
0
InitialValue:
-1
PulsedValue:
1
TimeDelay:
0
RiseTime:
100n
FallTime:
100n
PulseWilth:
500u
Period:
1m
（3）添加UA741的仿真描述文件。
文件位置：
Altium2004\Examples\CircuitSimulation\BandpassFilter.UA741.CKT
（4）对电路进行瞬态仿真（Transient/FourierAnalysis）,观察输出的波形
（5）对电路进行交流小信号仿真（ACSmallSignal），分析其带宽
（6）对电路进行参数扫描仿真（ParameterSweep），分析当C1从0.01uF~0.05uF之间以0.01递增的时候，滤波器的滤波频带变化，总结规律。
3、半波整流电路仿真
（1）设计半波整流电路仿真原理图，电路参数如图所示。
（2）对电路进行瞬态仿真，观察电路的输入输出仿真波形。
（3）修改电容为1000uF，观察整流效果。
4、三极管特性分析
（1）设计三极管特性分析仿真原理图。
（2）对Vce进行直流扫描，扫描的起始电压为0，终止电压为3V，步长10mV，观察三极管Q1的集电极电流曲线。
（3）在对Vce进行直流扫描基础上，对基极电流Ib进行二级直流扫描（设置扫描起始电流为0mV，终止电流为3mV,步长1mV）,观察得到特性曲线。
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