电路辅助设计上.
微电子第六章集成电路计算机辅助设计
(1)版图生成
对数字电路，目前已有不少版图白动设计软件。但是对模拟集成电路， 基本还要依靠手工设计，即调用版图设计软件中的版图绘制模块，由 设计人员以人机交互方式完成版图的绘制。
(2)版图校验
为了保证生成的版图“正确无误”，一般需要进行下述3方面校验工作。 (a)设计规则校验(DRC：Design Rules check)：检查版图几何尺寸是否
6.1.1 计算机辅助设计（CAD)和设计自动 化(DA)
1 设计自动化[DA]
如果计算机能根据集成电路的设计指标要求， 自动完成电路设计和版图设计任务，就称之为设 计自动化(Design Automation)。
2 计算机辅助设计[CAD]
目前在集成电路的设计领域内，只对个别的情况， 例如采用可编程逻辑阵列 (PLA)结构实现的集成 电路，做到了设计自动化。大部分集成电路设计 中，要由 “人”为主导，同时需借助于计算机帮 助入工迅速而准确地完成设计任务。
6.1.2 CAD技术的优点
(a)减轻人工劳动，缩短设计周期：在集成电路版图 设计中要绘制、修改版图并要处理大量数据。
(b)保证设计的正确性：用手工方法绘版图和统计坐 标数据时，在几十万甚至几百万个矩形图形和坐 标数据中山现个别错误几乎是不可避免的。
(c)提高设计质量、节省设计费用：采用CAD技术可 以不必经过投片，而在线路设计阶段可对不同方 案进行计算机模拟分析，选取出较好的方案，并 进而对择优选用的电路进行灵敏度分桥、容差分 析和中心值优化设计，在提高设计质量的同时又 节省了研制费用。
6.2.2 OrCAD／Capture CIS软件
1. Capture CIS软件的构成
6.2.2 OrCAD／Capture CIS软件
开关电源设计中的辅助电路和监控电路设计-自举供电设计分析
变换器启动以前没有控制电源，但你需要电源来启动变换器。
最简单办法是用一个自举电路（图7-1）。
它是用一个电阻和一个电容直接从输入直流母线获得控制电源，当主变换器运行以后，从主变压器上自举线圈获得连续供电。
图7-1方法适合于有欠压封锁功能的PWM芯片。
当加上Uin时，电容C通过电阻R充电，电容电压上升。
当达到PWM 芯片的欠压封锁（UVLO）门限电压时，PWM芯片开始工作。
由电容提供能量驱动晶体管。
变换器工作，由主变压器自举线圈向PWM芯片供电。
图7-1中稳压二极管D2避免电容上过高的电压损伤IC，典型采用12~18V稳压二极管。
从接通电源到PWM芯片工作，并驱动功率晶体管导通，直至主变压器自举线圈向PWM 芯片供电正常工作前，一直由电容C供电。
因此需要一个很大的电容才行。
用一个典型的例子来说明：PWM芯片UC3825需要电源提供33mA才能运行。
在加上10mA的栅极驱动电流，以及其它部分数mA，总共需要大约50mA。
假定变换器进入正常工作需要10ms。
由于在此之前，自举变压器线圈电压为其它线圈电压箝位，在进入主电路稳压前不能提供功率。
而
UC3825的迟滞环宽（回差）仅400mV，这就意味着如果电容上电压在10ms内降落比回差大，PWM将恢复到欠压锁定状态，随后又通过电阻R对电容充电，经过一定时间又达到欠压上门限。
在回差范围内循环振荡。
因此我们需要电容提供50mA×10ms=500μC（微库）电荷，
!
降落400mV就需要C=500μC/400mV＝1.25mF(1250μF)如此大的电容。
使用CAD进行电路布线的步骤
使用CAD进行电路布线的步骤使用CAD（计算机辅助设计）软件进行电路布线是现代电子设计中常见的一项任务。
通过CAD软件，工程师可以方便地设计和布线电路板，提高工作效率和准确性。
本文将介绍使用CAD进行电路布线的基本步骤，帮助读者掌握相关技巧。
步骤一：创建新项目在使用CAD软件之前，首先需要创建一个新的项目。
在软件界面上选择“新建项目”选项，并填写项目名称、文件路径等相关信息。
步骤二：导入原理图在进行电路布线之前，通常需要先完成电路的原理图设计。
将原理图导入到CAD软件中，通过“导入文件”功能实现。
步骤三：设置网格和尺寸在进行电路布线之前，需要设置网格的大小和尺寸。
网格是帮助设计师保持布线的准确性和一致性的重要工具。
步骤四：放置元件根据原理图，将电路设计所需的元件放置在板子上。
在CAD软件的库中选择对应的元件，并将其拖放到适当的位置。
步骤五：连线在放置元件后，需要通过连线来连接它们。
选择“连线”工具，在元件的引脚之间绘制连接线路。
注意，布线时需要考虑信号的通路和电流的路径，避免干扰和短路。
步骤六：调整布线布线完成后，可能需要对布线进行调整，以满足设计的要求。
可以通过拖动连线、调整路线、旋转元件等方式对布线进行必要的修改。
步骤七：进行规则检查在完成布线后，进行规则检查是十分重要的环节。
通过“规则检查”功能，软件会检测布线是否符合设定的要求，如信号完整性、功耗、电流等。
步骤八：生成输出文件完成布线后，需要将设计保存为相应的输出文件。
根据需要，可以生成Gerber文件、BOM表、钻孔文件等，以便于进一步的制造和生产。
以上是使用CAD进行电路布线的基本步骤。
当然，在实际操作中还会涉及到更多的技巧和细节，需要根据具体情况进行调整和学习。
掌握CAD软件的使用，对于电子工程师来说是一项重要的技能，能够提高工作效率和设计准确性。
希望本文对读者在电路布线方面提供一定的帮助。
CAD电路板设计教程与技巧
CAD电路板设计教程与技巧CAD（电脑辅助设计）软件是电路板设计中必不可少的工具之一。
它可以大大简化设计流程，并提供丰富的功能来帮助工程师创建复杂的电路板。
本文将介绍一些CAD电路板设计的基本教程与技巧，帮助读者更好地使用CAD软件进行电路板设计。
1. 熟悉CAD软件界面：首先，要熟悉所使用的CAD软件的界面和菜单栏。
了解CAD软件的基本功能和操作方法可以让你更高效地进行设计。
2. 创建新项目：在CAD软件中，你需要创建一个新项目，以便开始电路板设计。
在创建项目时，务必设置正确的尺寸和图层设置，以确保设计准确无误。
3. 绘制电路图：在CAD软件中，可以使用绘图工具来绘制电路图。
通过使用合适的符号和连接线，可以准确地表示电路的连接关系。
确保精确而清晰地绘制电路图，以避免潜在的错误。
4. 添加元件：通过选择元件库中的元件，可以将它们添加到设计中。
在选择元件时，确保其与项目需求和规格相符。
对于常用元件，可以创建自定义元件库，以便在任何项目中重复使用。
5. 连接元件：使用CAD软件的连接工具，将添加到设计中的元件连接起来。
确保连接正确无误，避免短路或开路等问题。
在连接时，可以使用网格和对齐工具来确保元件和连接线的位置准确。
6. 添加电路板布局：在设计完成后，可以将电路板布局添加到项目中。
将元件放置在正确的位置，并根据项目要求进行调整。
使用CAD 软件的缩放和移动工具，可以更好地进行布局。
7. 导入封装：在布局完成后，可以导入所选封装库中的封装。
确保封装与元件相匹配，以便正确安装于电路板上。
如果所需封装不在库中，可以自己创建或下载。
8. 连接现实世界：在布局完成后，添加连接线和产生控制层，以连接电路板上的各个元件，并与外界其他设备进行通信。
确保连接线的长度、宽度和间距等参数符合设计要求。
9. 电路板验证：在完成设计后，进行电路板验证是很重要的。
使用CAD软件提供的验证工具来检查电路板是否符合设计规范，并进行必要的调整和修正。
上海电力学院电路计算机辅助设计2--二端口电路的设计
实验一：二端口电路的设计一、电路课程设计目的1、掌握二端口网络的基本概念和形成端口的条件。
2、熟练掌握二端口网络的Y 参数、Z 参数、T 参数方程，理解各组参数的物理意义，并进行参数计算。
3、了解二端口网络的联接方式及计算方法。
4、学会用multisim 分析二端口网络。
二、电路课程设计原理U 2U1.开路阻抗参数［Z ］11122122Z Z Z Z Z ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦1111122U Z I Z I =+&&& 2211222U Z I Z I =+&&& 111112212222U I Z Z Z Z U I ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭&&&& 211101I U Z I ==&&& 为'22:开路时，端口'11:处的输入阻抗（驱动点阻抗）；222101I U Z I ==&&& 为'11:端开路时，端口'22:与'11:之间的转移阻抗。
122202I U Z I ==&&& 为'11:端开路时，端口'11:与'22:之间的转移阻抗；111202I U Z I ==&&& 为'11:端开路时，端口'22:处的输入阻抗（驱动点阻抗）2.短路导纳参数［Y ］11122122Y Y Y Y Y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦1111122I Y U Y U =+&&& 2211222I Y U Y U =+&&& 111112212222I U Y Y Y Y I U ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭&&&& 211101U IY U ==&&& 为'22:端短路时，端口'11:处的输入导纳（驱动点导纳）；222101U I Y U ==&&& 为'22:端短路时，端口'22:与'11:之间的转移导纳。
计算机辅助电路设计Protel第4章印制电路板设计基础
布局设计
元件布局
根据确定的布局方案，将元件放置在 电路板上。
电源/接地设计
合理规划电源和接地网络，确保电路 板的电气性能和稳定性。
布线设计
布线规则设置
根据电路性能要求和布线策略，设置合适的布线规则。
自动布线
利用自动布线工具，完成电路板的布线设计。
后期处理
检查与修正
对完成的布线设计进行检查，修正可 能存在的错误和缺陷。
计算机辅助电路设计protel第4章 印制电路板设计基础
目 录
• 印制电路板概述 • 印制电路板设计流程 • 印制电路板设计规则 • 印制电路板设计软件Protel
01 印制电路板概述
印制电路板的基本概念
印制电路板（PCB）是一种用于实现电子电路连接和功能的印刷电路基板，它由绝 缘材料制成，表面覆盖有导电线路，通过印刷、光刻等工艺实现电子元件之间的连 接。
支持3D视图和动画演示，方 便用户进行电路板设计和分 析。
提供丰富的元件库和封装库， 方便用户进行元件选择和放 置。
支持与外部工具集成，如 CAM、FPGA等，方便用户 进行后期处理和生产。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
02 印制电路板设计流程
前期准备
需求分析
明确电路板的功能需求，分析电 路原理图，确定电路板尺寸、层 数等基本参数。
资料收集
收集相关标准、规范和行业最佳 实践，了解PCB制造工艺和材料 特性。
规划设计
确定布局
根据电路原理图和实际需求，规划电路板上的元件布局。
确定布线策略
根据电路板的复杂程度和实际需求，确定合适的布线策略。
电磁兼容性规则
抑制电磁干扰
通过采取适当的屏蔽、滤波等措施，降低电 磁干扰对电路的影响。
电路设计之计算机辅助设计全
可编辑修改精选全文完整版电路设计之电子电路计算机辅助设计一、电子电路、计算机辅助设计在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机里并能快速地进行检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
用计算机辅助设计电子电路能够减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和提高设计质量。
二、计算机系统的组成用于电子电路辅助设计的计算机通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础,主要设备有:计算机主机、图形显示终端、图形输入板、绘图仪、扫描仪、打印机、磁带机以及各类软件。
工程工作站一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。
它有较强的计算能力,用规范的图形软件,有高分辨率的显示终端,可以联在资源共享的局域网上工作,已形成最流行的CAD系统。
图形输入输出设备除了计算机主机和一般的外围设备外,计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。
图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。
图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。
软拷贝设备指各种图形显示设备,是人机交互必不可少的;硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备,它把屏幕上的图像复印出来,以便保存。
CAD软件除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外,CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。
交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看,图形的变换、修改,以及相应的人机交互。
CAD应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能,以完成面向各专业领域的各种专门设计。
计算机辅助电路设计软件protell99se操作指南
《计算机辅助电路设计》实验指导书实验一：熟悉PROTEL99原理图设计环境一、实验目的及要求：1.掌握建立设计数据库、进入原理图编辑器的方法；2.熟悉设置原理图设计环境的方法；3.熟悉原理图管理器、元件库管理器的功能。
二、实验内容：1.启动Protel 99,在D盘新建一个文件夹,用自己的班级和学号命名,并在文件夹中建立一个名为MyDesign1.ddb数据库。
2.在内容1的基础上,建立名为Firstsch的原理图,并进入原理图设计窗口。
3.熟悉设计管理器、元件库管理器的功能。
4.设置原理图设计环境。
三、实验步骤：（一）安装与启动Protel 99SE运行Protel99 SE光盘上的setup.exe,根据提示安装，系列号：Y7ZP-5QQG-ZWSF-K858；桌面快捷方式或开始菜单\程序\Protel 99\Protel 99SE启动程序。
（二）新建数据库文件1．最小化Protel 99SE程；2．在D盘建立一个文件夹，用自己的班级和学号命；3．执行菜单命令：File/New；4．在Location（位置）页面的Database File Name栏输入“MyDesign1.ddb”；5．点击Location（位置）页面的Browse更改存盘路径为”D盘建立的文件夹”；6.可以在Password页面输入密码，也可以不输入；7.点击“OK”，创建“MyDesign1.ddb”设计数据库文件，并将其存入到“D 盘建立的文件夹”；8.观察工作区左边的设计管理器“Explorer”,在树形目录结构中列出了“MyDesign1. ddb”设计数据库文件；9.点击设计管理器“Explorer”中“MyDesign1.ddb”设计数据库文件左边的“+”，可以看到“MyDesign1.ddb”文件包含三个默认的文件夹，与工作区中的三个文件夹对应。
(三)新建原理图文件并进入原理图编辑器1．执行菜单命令：File/New（新建文件），就出现了新建（各种）文件的对话框；2．在对话框中选“Schematic document”,单击”OK“，建立原理图文件，默认名称为”sheet1“，此时“sheet1”为绿色选中状态；3．在名称“sheet1”为绿色选中状态时，更改原理图文件名称为”Firstsch”,或正常情况下单击文件名称，过一秒钟“sheet1”为绿色选中状态，更改原理图文件名称为”Firstsch”；4.双击“Firstsch”图标，进入原理图编辑器；5.点击工作区顶端的窗口标签，可以完成不同窗口间的切换，在窗口标签上单击鼠标右键，选择第一项，可以关闭窗口；（四）原理图设计环境设置1.显示状态栏Protel99SE默认的绘图环境状态栏应该是存在的，如果没有，执行菜单命令：View视图/Status Bar状态栏。
利用CAD软件进行电路设计的步骤
利用CAD软件进行电路设计的步骤CAD（计算机辅助设计）软件是一种专门用来创建和修改设计图纸的工具，广泛应用于各个领域，包括电路设计。
利用CAD软件进行电路设计，可以提高效率和精确度。
以下是使用CAD软件进行电路设计的步骤：1.确定设计需求：在开始任何电路设计之前，需要明确电路的设计目标和要求。
这可能包括电路功能、工作频率、功率要求、外部接口等。
将这些需求记录下来，并根据需要选择合适的CAD软件。
2.确定电路图标准：电路设计通常遵循一定的图标标准，以便于理解和交流。
例如，电路图常使用IEEE标准中的符号和表示方法。
在使用CAD软件进行电路设计之前，需要熟悉这些标准，并在软件中设置合适的图标库。
3.创建电路原理图：使用CAD软件打开一个新的电路设计项目，并创建一个空白的原理图。
在原理图中，可以使用CAD软件的绘图工具，如线段、连接线、电子器件符号等，来绘制电路图。
根据设计需求，逐步添加电子器件，并使用连接线将它们连接在一起。
5.连接电子器件：使用CAD软件的连接线工具，将电子器件按照电路连接方式进行连接。
连接线可以通过直线、曲线、折线等多种方式进行绘制，以适应不同的布局需求。
在连接线中，可以添加标记或编号，以便于后续的电路分析和修订。
6.进行仿真分析：CAD软件通常提供了电路仿真的功能，可以帮助设计师评估电路的性能和工作情况。
在电路设计完成后，可以使用CAD软件的仿真工具，对电路进行各种测试，如直流响应、交流响应、传输函数、噪声分析等。
这可以帮助设计师验证电路功能，并优化电路参数。
7. PCB布局设计：当电路原理图设计完成后，可以将其进一步转化为PCB（Printed Circuit Board）布局。
使用CAD软件的PCB设计功能，可以将电子器件符号映射到实际的物理器件，并为各个器件设计合适的布局和走线。
在布局过程中，需要考虑电路的尺寸、电源和地线的布置、信号线的走向和长度匹配等因素。
8.进行PCB布线：使用CAD软件的PCB布线功能，可以根据设计要求，在PCB板上进行各个信号线的走线。
分拣物品控制系统电气控制主电路及其辅助电路设计
分拣物品控制系统电气控制主电路及其辅助电路设计特木其乐(内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司) 摘 要:随着现代科技的发展,生产设备越来越机械化、自动化,在很多企业生产线都采用了输送机进行自动分拣物品,本文简述了输送机进行自动分拣物品系统的工作原理,并对其各步骤工作方式与原理做了说明,绘制了电气原理图。
关键词: 中图分类号:T H691.5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)12—0082—02 随着现代科技的发展,生产设备越来越机械化、自动化,在很多企业生产线都采用了输送机进行自动分拣物品,并传输到相应生产工位。
输送机的工作台上由人工或机械装置载入货物,当检测装置检测到此货物为成品时,则输送机把此物品传到相应的装配工位停留2分钟,此货物在卸完后输送机硬自动返回原点,等待传送下一货物;当检测装置检测到此货物为原料时,则输送机把此物品传到相应的加工工位停留2分钟,如此往复。
控制要求:输送机由电动机带动皮带链进行传动工作,此电动机功率为7.5kw;并为全压起动,双向运行;控制系统分手动和自动两种方式,自动方式时输送机必须在原点方可进行传送货物;电机在输送货物和返回时有相应指示;电机应有相应的保护措施及总停控制;系统应设有超行程保护,若超行程时应有报警指示;系统要求有电源指示,电流指示及电压指示。
1 控制方案的确定1.1 工艺流程当检测装置检测到此货物为成品时,则输送机把此物品传到相应的装配工位停留2分钟,此货物在卸完后输送机应自动返回原点,等待传送下一货物;当检测装置检测到此货物为原料时,则输送机把此物品传到相应的加工工位停留2分钟,如此往复。
1.2 基本思路首先需要说明一下,我们用两个按钮的动作来代替检测到的是成品还是原料,即检测到成品按下SB 按钮,检测到原料按下SB 按钮。
大体思路是通过辅助电路控制两台接触器的动作来控制一台电动机的正反转带动小车把货物运送到相应的生产工位。
集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索
集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索摘要：集成电路设计是一项理论基础要求高、综合性和系统性强、涉及面较广的任务，离不开计算机软件的辅助。
开设《集成电路CAD 》课程，有利于提高学生的实践能力、加深对专业课程的理解，是系统培养集成电路人才的有效手段之一。
针对课程内容抽象的特点，在课堂教学时需通过融入行业前沿信息、设计案例，合理设置随堂练习题、讨论题以及课后习题等一系列内容，丰富教学内容、创造直观生动的课堂氛围，充分调动学生的学习积极性。
针对实践性强的特点，通过分组进行课题设计、逐一开展设计报告、加重实践环节的考核比重等方法，可以培养学生的设计思维、提高学生的设计能力。
关键词：集成电路；计算机辅助设计；教学方法；实践训练中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2020）12-0125-03收稿日期：2019-04-30作者简介：马奎，贵州大学，电子科学系。
一、引言随着集成电路技术的不断发展，信息的存储和处理能力得到了爆炸式提升，使得信息技术（IT，Infor-mation Technology）时代已升级到数据技术（DT，Date Technology）时代。
进入21世纪的第二个十年，信息技术已深入人们生产、生活中的方方面面，其在国民经济中的支柱作用愈发凸显。
作为信息产业基础和关键的集成电路产业，在这个阶段也迎来了快速发展。
从芯片特征尺寸的角度来看，从2010年的65nm发展到了2018年的7nm；从芯片功能和性能的角度来看，越来越多的电路模块被集成到芯片中，片上系统（SoC，System on Chip）越来越智能，自2017年起，苹果公司和华为公司发布的SoC 都集成有神经处理单元（NPU，Neural Processing Unit ）；从市场分布的角度来看，亚太地区（尤其是中国）是全球规模最大的集成电路市场，市场需求将继续保持快速增长[1]，但市场份额主要被美、欧、日、韩等国家或地区的少数跨国公司所占有。
计算机辅助电路设计课件：Altium Designer仿真入门与应用
Altium Designer仿真入门与应用
2) 电容(以C1为例，其他电容可同样设置)的设置 在原理图中双击电容C1符号，弹出图7-7所示的电容属 性设置对话框，按对话框中的内容进行设置。C1电容值为 10 μF。将鼠标移到【Simulation】选项栏上，双击鼠标左键， 弹出如图7-8所示的对话框，单击图7-8中的【Parameters】 标签，得到图7-9所示的对话框。按照对话框的内容进行设 置，将初始时刻电容端电压Initial Voltage设为“0 V”。
Altium Designer仿真入门与应用
VCC
R1 100 k
C1 +
10 μF
R2 3k
C2 +
10 μF
Q1
2N3904
R3
5k
图7-3 固定偏置放大电路
Altium Designer仿真入门与应用
2. 元器件参数设置 1) 电阻(以R1为例，其他电阻可同样设置)的设置 在原理图中双击电阻R1的符号，弹出图7-4所示电阻属 性设置对话框，按对话框中的内容进行设置，该电阻阻值为 100 kΩ。这里需要修改两处：① Comment；② Value。
在放置仿真元器件的过程中，元器件未固定之前，一般 要按下【Tab】键对元器件进行属性设置，此时就可以修改 元器件的仿真参数，如电阻的阻值等。
Altium Designer仿真入门与应用
2. 放置仿真激励源 仿真激励源是用来模拟实际电路的输入信号的。在仿真 电路中，必须包含至少一个仿真激励源。Altium Designer为 我们提供了多种仿真激励源，包括信号源(如正弦波、矩形 波)和直流电源(直流稳压电源)。激励源如同一个特殊的仿真 元器件，其放置和属性设置方法与一般元器件基本相同。 3. 放置节点网络标号 在需要观察信号电压波形的电路节点处放置网络标号， 以便直观地观察指定节点的电压波形。
电路计算机辅助设计课件
目录
• 电路计算机辅助设计简介 • 电路计算机辅助设计基础知识 • 电路计算机辅助设计软件介绍 • 电路计算机辅助设计案例分析 • 电路计算机辅助设计未来展望
01
电路计算机辅助设计 简介
定义与特点
定义
电路计算机辅助设计（Circuit Computer-Aided Design，简称 CCAD）是指利用计算机软件辅助工 程师进行电路设计的过程。
案例二：模拟电路设计
总结词
详细描述
模拟电路设计是电路计算机辅助设计 的又一重要应用，有助于提高设计的 可靠性和效率。
模拟电路设计是电路计算机辅助设计 的另一个关键应用。在模拟电路设计 中，设计师可以使用电路计算机辅助 设计软件进行原理图设计和仿真。这 有助于设计师更好地理解电路的行为 ，预测潜在的问题，并优化设计方案 。通过使用电路计算机辅助设计软件 ，设计师可以减少设计错误，提高设 计的可靠性和效率。
详细描述
数字电路设计是电路计算机辅助设计的重要应用之一。通过使用专业的电路设计软件，设 计师可以快速地创建和修改数字电路，并进行仿真和优化。这大大提高了设计效率和准确 性，缩短了产品上市时间。
案例细节
以一个简单的数字钟表电路设计为例，设计师可以使用电路计算机辅助设计软件进行原理 图设计和PCB布局。通过软件内置的仿真工具，设计师可以验证电路的功能和性能，确保 设计的正确性。
Synopsys
Synopsys是另一家知名的EDA软件供应商，其 产品线包括原理图编辑、电路仿真、版图设计等 。
EDA软件使用技巧与经验分享
掌握基础操作
在使用EDA软件前，需要先 了解其基本操作，如打开文 件、保存文件、撤销/重做等 。
计算机辅助电路设计Protel 2004(马安良)章 (1)
(3) 提供了丰富的原理图元件库和PCB封装库，并且为设计 新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。
第1章 Protel 2004概述
(4) 提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计 思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。
第1章 Protel 2004概述
2．Protel 2004的最低需求 ● Windows 2000专业版。 ● Pentium 4，500 MHz CPU。 ● 128 MB内存。 ● 620 MB硬盘空间。 ● 图形显示系统：1024 × 768屏幕分辨率、16位色、8 MB 显存。 在运行该程序时，最好将多余的应用程序关掉，这样可节省 内存，加快运行速度。
第1章 Protel 2004概述 图1-11 一个完整的项目文件
第1章 Protel 2004概述
1.5.2 自由文件 自由文件是游离于项目文件之外的文件，有以下三个来源。 (1) 若用户在进行印制电路板的设计之前没有创建项目文件，
而直接去建立各类文件(如原理图文件、PCB文件、原理图库文件、 PCB库文件等)，系统会自动地把所建的各类文件放入设计时生成 的“Free Documents”(自由文件)下，以方便管理，如图1-12(a) 所示。
(1) 在光盘驱动器中插入Protel 2004安装光盘，运行 Windows操作系统下的Protel 2004的“setup.exe”文件，进 入如图1-1所示的Protel 2004安装向导窗口。
第1章 Protel 2004概述 图1-1 Protel 2004安装向导窗口
第1章 Protel 2004概述
第1章 Protel 2004概述 图1-4 选择安装路径
电子电路计算机辅助设计综述
电子电路计算机辅助设计综述计算机技术的应用对于电子电路设计行业的发展是一大飞跃式突破，无论是电子产品种类的开发，还是电子电路设计性能的提高，都离不开计算机技术的帮助。
在电子电路设计环节融入计算机技术手段能够实现产品的仿真性模拟实验，并根据实验效果对产品性能做出进一步改善。
文章对于计算机技术在电子电路设计中的应用展开了全面论述，希望能够进一步提高计算机技术的应用范围，不断完善其技术水平。
标签：设计原理介绍；辅助设计；仿真测试电子电路技术的发展与计算机技术具有相辅相成的关系，一方面电子电路技术的研发和应用需要计算机技术加以支持，另一方面，在计算机技术的演变过程中，电子电路设计也起到了不小的推动作用。
将计算机辅助设计技术与电子电路技术有机结合能够有效发挥其实际功效，不仅可以有效应对技术开发中所遇到的技术性难题，同时也可以实现较好的产品实验效果，通过对电路设计的仿真模拟和调试省去不必要的技术开发环节，提高设计工作的效能。
1 电子电路设计原理介绍电子电路设计原理主要是指将一定数量的电子原件按照使用需求通过导线进行连接，以实现电流流通的过程。
其中电子原件包括开关和用电设备两类，而用电设备由于其内部电阻不同，又可以划分为导电体，半导体和绝缘体，控制电路是否接通以及改变电流大小的任务则由电源开关来完成。
电路原理的理论基础主要涵盖了物理学，电磁学等相关知识，是将实际生活中的电路系统通过模拟设计的方法表现出来。
导体和绝缘体的划分标准是依据物体的导电能力强弱来划分的，导体的电流传递功能较强，电阻相对偏低，其导电性能通常与物质材料有关，较为常见的导体物质为金属材料。
绝缘体则是指导电能力相对较弱或根本不具备导电条件的物质，这些物质的电阻极高，电流几乎不能够通过，常见的绝缘材料主要包括玻璃，塑料，一些具有特殊性质的液态物质和气态物质。
半导体的性能介于导体和绝缘体之间，主要为硅材料，其导电性能不稳定，可以随条件的变化而发生较大改变。
在CAD中进行电路图设计的基本要素
在CAD中进行电路图设计的基本要素电路图是电子工程师日常工作中常用的工具，用于表示电路及其组件之间的连接关系。
在现代的电路设计中，计算机辅助设计（CAD）已经成为了必不可少的工具。
本文将介绍在CAD软件中进行电路图设计的基本要素。
1. 元件符号：电路图中的各种元件，如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等，都需要有对应的元件符号。
对于常见元件，CAD软件通常会提供一套标准的元件符号库。
在设计电路图时，我们需要选择合适的元件符号，并在连接时正确使用。
2. 连线：连接电路中的各个元件是电路图设计的核心。
在CAD软件中，我们可以使用连接线工具来连接各个元件符号。
连接线通常使用直线或折线的形式，需要注意的是，连接线不可以交叉或重叠，以免造成电路连接的混乱。
3. 电源符号：电路中必不可少的要素之一就是电源。
在CAD软件中，我们可以使用电源符号来代表不同类型的电源，如直流电源、交流电源等。
电源符号通常由一个或多个连续的线段构成，其中一个线段上会有正/负极性标识。
4. 接地符号：接地是电路设计中常用的连接方法之一。
在CAD软件中，我们可以使用接地符号来表示电路中的接地点。
接地符号通常由一个普通的连接线与一个与地相关的符号组成，以便于标识接地点。
5. 标签：在CAD软件中，我们可以使用标签来添加电路图中的文字标识。
通过标签，我们可以给元件符号、连接线、接地符号等添加说明性的文字，以便于理解电路的功能和连接关系。
6. 参考设计ator：在复杂的电路图中，为了方便查找和交流，需要对每个元件进行编号。
CAD软件通常会提供参考设计ator功能，用于为电路中的元件自动生成编号。
根据习惯，常用的编号方法包括字母和数字的组合、连续的数字序列等。
7. 网表：在大规模的电路设计中，通常会有多个电路图组成。
为了方便整体设计和分工合作，需要将多个电路图整合成一个完整的电路设计。
CAD软件提供了网表功能，用于将多个电路图连接起来，确保整体设计的连贯性。
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实验一：功率的测定以及仿真1.仿真实验目的（1）验证各电阻的功率和电压源的功率，并且验证整个电路输出功率和吸收功率相等，即整个电路功率守恒；（2）、学习利用仿真仪表分析检验各电阻功率和对电压表电流表的运用。
2.实验原理及说明A. 本次实验的电路图以及连接方式如图1.1所示：利用环路电流法可列出方程B.)(36_)(31234232131=⨯-⨯++=⨯⨯+R R R R V R R R i i i i l l i l图1.1C ．电路连接好之后，按照电流表和电压表的示数，根据I U P ⨯=可以算出电压源的功率，再根据连接在各电阻上的功率表，读出各电阻的功率321,,P P P ，根据4321P +++=P P P P 吸收可以算出电路吸收的功率；根据I U P P ⨯==电源释放可以算出电路释放的功率。
.若释放吸收P P =，则说明整个电路吸收与释放的功率相等。
3.仿真实验的步骤与内容按照原理图1.1所示，连接电路，如下图1.2所示 读数，如下图1.3所示我们可以得到：U=36.0V,I=9.0A,又由0)(36_)(31234232131=⨯-⨯++=⨯⨯+R R R R V R R R i i i i l l i l 计算出实验一致。
36V I U =⨯=释放P ;4321P +++=P P P P 吸收=424323222121I R I R I R I R +++=162+18+108+36=324W由上可得，释放吸收P P =，所以整个电路是功率守恒的R12ΩXMM1R22ΩV136 VXWM1VIXWM2V IXWM3VIR33ΩXWM4VIR44ΩU1DC 1e-009Ohm0.000A+-图1.2图1.34.实验注意事项A.要注意功率表的连接方法，即电流部分是串联在要测量的元件之中的，电压部分是并联在要测量的元件上的；B.注意功率表和电流、电压表的正负极，反接的话，会造成示数为正确值的负值；C.整个电路至少有一点是要接地的。
5.仿真实验报告总结A.在此次试验中，我采用了电阻的串并联以及串联共同存在的混连电路。
通过对B.功率表的读数我们可以知道，在同一条支路的串联电路中，电阻的功率与电阻的阻值成正比，即阻值越大功率越大。
并联在同一条支路上的电阻，每条支路的总功率与此条支路上的总电阻成反比，即总电阻越大，功率就越小。
C.在此次试验中，主要出现的问题就是功率表的连接问题，很多时候功率表的读数与理论测量值不相符合。
通过反复检查和改接发现，主要问题出在功率表的串联与并联上，没能够正确的连接与理解电流表串联、电压表并联的含义。
实验二：电路的叠加定理以及仿真1.仿真实验目的A.知道叠加定理的原理B.通过仿真观察叠加电路的电压以及电流大小C.验证叠加定理的正确性2.实验原理与说明在由几个独立电源作用的线性电路中，任一支路的电压(或电流）等于各独立电源单独作用而其他独立电源为零（即其他独立电压源短路，独立电流源开路）时，在该支路产生的电压（或电流）的代数和。
3.仿真实验内容及步骤此次实验只要测的是图2.1中电流源的电压既Uao的大小。
（1）.按照图2.1所示，连接电路，在检查电路连接正确之后，如图2.2所示，开始仿真运行电路，并把所需的电压电流读出来，示数以及结果如图2.3所示。
V110 VI13 A V22 ΩR12ΩR21Ωa图2.1V110 VI13 AV22 ΩR12ΩR21ΩU1DC 10MOhm7.200V+-图2.2（2).按照叠加原理的方法，把电压源单独作用时候的电路画出来如图2.4所示，然后按照电路原理图连接仿真电路，在检查连接正确的时候，开始运行仿真电路，示数及连接图如图2.5。
V110 VV22 ΩR12ΩR21Ω图2.3V110 VV22 ΩR12ΩR21ΩU1DC 10MOhm6.000V+-图2.4（3）.按照叠加原理的方法，把电流源单独作用时的电路图画出来如图2.6，再按照电路原理图，连接仿真电路，在检查连接正确的时候，开始运行仿真电路， 示数及连接图如图2.5。
I13 AV22 ΩR12ΩR21ΩU1DC 10MOhm1.200V+-图2.5由电路的仿真结果可以看出，当电流与电压源共同作用时，Uao=7.2V ，当只有电压源作用时，Uao1=6，当只有电压源作用时，Uao2=1.2V 。
因为Uao=Uao1+Uao2=6+1.2.我们可以看出ao 两端电压等于两电源单独作用是电压叠加，既叠加定理得到验证 。
4.仿真实验注意事项A.叠加定理仅适用于线性电路求电压与电流，不适用于非线性电路；B.叠加时，要注意电压（或电流）的参考方向，若电压（或电流）各分量的参考方向与原电路电压（或电流）的参考方向一致取正号，相反时取负号；C.由于功率不是电压与电流的一次函数，故不能直接用叠加定理计算功率；D.也可将独立源分成几组，按组计算电压（或电流）分量后再叠加；E.某个（组）独立作用，同时意味着其他独立源不作用，不作用的电压源短路，不作用的电流源开路。
受控源应始终保留在各分路中。
5.仿真实验报告总结通过这个实验，我形象生动的了解到了叠加原理的实质与特点。
在此次试验中，主要注意的是电流表与电压表的连接要注意电流流动的方向，否则测出来的值将是正确值的相反数。
实验三：含有受控源的电路辅助分析以及仿真1.仿真实验目的A.通过这次实验知道受控源作用原理；B.通过改变输入部分的电压值，观察受控电压源的电压大小。
2.实验原理与说明受控源是一种电路模型，实际存在的一种器件，如晶体管、运算放大器、变压器等等，它们的特性可用受控源的电路模型来模拟，晶体管的集电极电流受基极电流控制，运算放大器的输出电压受输入电压的控制，类似器件的电路模型中要用到受控源。
受控源的电压、电流受其他支路的电压、电流控制，由于这种电源是在受控状态下工作的，因此称受控源为非独立源。
根据受控的是电压源或电流源，受控量是电压还是电流，受控源可分为以下四类：A.电压控制电压源B.电压控制电流源C.电流控制电压源D.电流控制电流源为与独立电源相区别，用菱形符号表示其电源部分。
3.仿真实验内容与步骤（1）.按照如下图3.1所示，连接仿真电路，如图3.2所示；图3.1V120 V R15ΩR410ΩR510ΩV210 ΩR25ΩI10.1 MhoU1DC 1e-009Ohm0.000A+-U2DC 10MOhm0.000V+-U3DC 1e-009Ohm0.000A+-U4DC 1e-009Ohm0.000A+-图3.2（2）连接好电路后打开开关，运行电路，可以看到（3）调节可变电阻即R1的阻值(其中R1最大为10Ω)，第一次为50%（即为5Ω），得到相对应的输入电压以及受控电压源的电压，如图3.3所示；V120 V R15ΩR410ΩR510ΩV210 ΩR25ΩI10.1 MhoU1DC 1e-009Ohm1.500A+-IU2DC 10MOhm-5.000V+-U3DC 1e-009Ohm2.500A+-I2U4DC 1e-009Ohm-0.500A+-I1图3.3列出回路电流方程可解出(5)U;=)i -(i R (4) 0.1U;=其中i (3) 0=10I -R -i ）R +R （(2) 0;=U +I 10+R -R1(1) 20;=R -i R1-)R +R +(R l3l14l214l345l11l2342l1541⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯l l i i i i i 受控解得A I A I 5.2,5.0 1.5A,I 21=-==（4）调节可变电阻阻值，第二次为100%（即为10Ω），得到另一组相对应的输入电压以及受控源的电压，如图3.4所示；V120 V R110ΩR410ΩR510ΩV210 ΩR25ΩI10.1 MhoU1DC 1e-009Ohm1.000A+-U2DC 10MOhm-3.333V+-U3DC 1e-009Ohm1.667A+-U4DC 1e-009Ohm-0.333A+-（5）有回路电流法可列出方程;(5)U;=)i -(i R (4) 0.1U;=il2其中(3) 0=10I -R -i ）R +R （(2)0;=U +I 10+R -R1(1) 20;=R -i R1-)R +R +(R l3l1414l345l11l2342l1541⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯l l i i i i i 受控图3.4（6）当电阻为50%（即为5Ω）时，输入电压为-5V 输入电流为1.5A ，当电阻为100%时（即为10Ω）时，输入电压为-3.33V 输入电流为1A ，所以我们可以看出，受控电压源的电压大小是与输入电流的大小成正比，受控电流源的电压大小是与输入电流的大小成正比，并切受控电流源为输入电压的10倍受控电流源为输入电压源的0.1倍，经过计算可得这些测量值都与计算值完全吻合，满足此种情况下受控电压源与输入电压之间的关系。
4.仿真实验的注意事项A.我们要选定一个参量为变量，我们才能更直接的观察受控源与输入电压之间的关系；B.电路中必须要有一个地方接地；C.记得最好把受控源受输入电压控制的参量改为非1:1的关系，否则实验现象不够明显 5.仿真实验报告总结通过这次试验，我形象生动的的观察到了受控源受输入电压之间的受控关系。
在此次试验中，出现的问题就是，忘了把电路接地，以及把电阻选择为可变状态也很重要。
在列KCL 的时候，注意选择的参考方向上的电压源的取值正负，以及减去受另一条电路的电流影响的电阻的取值。
实验四、研究RLC 串并联谐振电路以及仿真1．仿真实验目的（1）认识串并联谐振电路，验证RLC 并联谐振条件及其特点。
（2）学习使用仿真软件对RLC 并联谐振电路模拟。
2．实验原理与说明RLC 并联谐振电路如下图 4.1所示其中W=100；0.001C 10R 100m H L 111=Ω==，，因为图4.1当电路发生谐振时，WLWC 1=或L C X X =。
3．电路课程设计内容与步骤（1）电路谐振条件验证方法：利用电流表测量电感元件和电容元件的各自的电流值，若二者的电流值相等，则电路发生并联谐振。
串联时利用电压表测量电感元件和电容元件的各自的电压测量电感元件和电容元件的各自的电压值，若二者的电压值相等，则电路发生串联谐振。
（2）RLC 并联谐振电路的特点：A.谐振时，电路为电阻性，导纳最小。
B.谐振时，电阻中的电流达到最大，且与外施电流相等。
C.振时，电感电流和电容电流大小相等，方向相反。
D.此时外施电流Is 的电压最大，且与外施电流同向。
（3）RLC 串联谐振电路的特点：A.谐振时，电路为电阻性，阻抗最小。
B.谐振时，电阻中的电压达到最大，且与外施电压相等。