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电子线路计算机辅助设计指导书重庆科技学院电子线路计算机辅助设计指导书电子信息工程学院自动化教研室目录电子线路计算机辅助设计简介...........................................2 设计任务设计任务一最小单片机系统电路图......................................4 设计任务二电气规则检查功能的应用....................................6 设计任务三模拟电路仿真. (7)设计任务四设计任务五设计任务六设计任务七设计任务八设计任务九绘制SCH元件............................................ 10 绘制单片机系统电路.......................................12 绘制PCB元件............................................ 14 绘制PCB板. (16)模拟电路仿真.......................................18 数模混合电路仿真........................................ 19 I 电子线路计算机辅助设计1、目的《电子线路计算机辅助设计》是自动化类本科专业的一门必修非实验课。
作为独立的教学环节，是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一。
在完成《电路分析》、《电子技术》、《机械制图》、《计算机应用基础》课程学习后，学生通过查阅资料、原理图设计、仿真、PCB设计等环节，使学生了解电子产品计算机辅助设计的基本知识，掌握运用计算机进行产品设计的方法、步骤，为日后工作中进一步应用计算机进行电子产品设计打下一定基础。
2、要求1. 掌握使用EDA软件绘制电子产品原理图的方法；2. 初步掌握运用计算机仿真技术解决原理图设计问题； 3. 掌握使用EDA软件绘制电子产品PCB图的方法。
![电子线路计算机辅助设计--实验报告[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/6ad807cc011ca300a7c3908b.png)
电子线路计算机辅助设计实验说明运行Multisim前，先运行一下C:\Program Files\National Instruments\Shared\License Manager\Licenses里的KeyGen.exe注意事项：1、仿真进行时，是不能修改电路的，需停止后再修改。
2、仿真电路中至少有一个参考地。
3、示波器观察波形时，最好先暂停仿真再观察。
4、选取器件时注意区分：交流信号源和交流电源。
5、屏幕截图方法：按一下键盘上的PrintScreen键，到Word里粘贴。
实验过程中可以相互讨论。
报告不允许抄袭，违者判零分。
实验全部完成后请找指导老师验收并评分。
实验报告请发至指导老师邮箱：AB班CD班钱文高邮件标题格式：电路仿真+姓名+学号实验一：桥式全波整流电路实验目的：熟悉Multisim元件选取、电源选取、仪表使用。
理解二极管在桥式全波整流电路中的作用。
实验步骤：1、使用Multisim设计如下电路，v s为有效值12V，周期50Hz的正弦波。
二极管型号为IN4001，负载R L为10K，使用示波器查看波形。
计算二极管压降。
2、在负载两端并联一个1uF的电容后，查看输出波形。
然后，将电容修改为10uF，100uF分别查看波形。
分析电容的作用。
实验结果：（请提供Multisim设计截图及仿真结果截图）实验二：积分电路实验目的：熟悉运放的应用。
实验步骤：1、使用Multisim设计积分电路，运放选用使用示波器查看波形。
2、输入信号为500Hz，+1V的方波，积分电容选用0.1uF，电阻1K，电源电压+12V，运放选用741，查看输出波形。
然后将电容修改为1uF查看波形。
分析两种输出结果不同的原因。
实验结果：（请提供原理图，仿真图，分析结果）实验三：基极分压式_射极偏置_放大电路实验目的：使用仿真软件分析三极管放大电路。
实验步骤：1、BJT型号2N3904，修改其模型参数β为50，电路其他参数如图所示。
精品文档《电子线路计算机辅助设计（Protel2004）》教学教案第7章印制电路板设计基础第14 教学单元：7.1 7.2 7.3 7.4 （2 学时）1. 了解印制电路板的结构。
2. 熟悉元件封装。
3. 熟练掌握PCB 的文件管理和工具栏的使用。
4. 掌握PCB 参数设置方法。
1. 熟悉常用元件封装。
2. 熟练掌握PCB 的文件管理和工具栏的使用。
7.1 印制电路板概述一、印制电路板结构印制电路板的制作材料主要是绝缘材料、金属铜及焊锡等。
绝缘材料一般用SiO2;金属铜则主要是印制电路板上的电气导线，一般还会在导线表面再附上一层薄的绝缘层；而焊锡则是附着在过孔和焊盘的表面。
每块印制电路板实际上都有两个面，习惯上根据使用的板层多少，分为单层板、双面板和多层板。
1.单层板2.双面板3.多层板4. 铜膜导线(Tracks)5. 助焊膜(Top or Bottom Solder)和阻焊膜(Top or Bottom Paste Mask) 6．层(Layer) 7．焊盘(Pad) 8. 导孔(Via)9. 丝印层(Silkcreen Top/Bottom Over1ay) 10．敷铜(Polygon)二、元件封装元件封装就是表示元件的外观和焊盘形状尺寸的图。
1．元件封装的分类2．元件封装的编号针脚式元件封装和STM (表面粘贴式) 元件封装。
一般为元件类型+焊盘距离(焊盘数)+元件外形尺寸。
7.2 PCB 图设计流程及遵循原则一、PCB 图设计流程精品文档37精品文档《电子线路计算机辅助设计（Protel2004）》教学教案图7.9 PCB 图的设计流程二、印制电路板设计应遵循的原则1．布局应遵循的原则2．布线应遵循的原则3．焊盘大小4. 印制电路板电路的抗干扰措施5. 去耦电容配置6．各元件之间的接线7.3 PCB 的文件管理和工具栏一、PCB 的文件管理1．新建PCB 文件（1）打开ZDQ.PRJPCB 项目文件（2）创建PCB 文件2．打开PCB 文件3．保存PCB 文件4．关闭PCB 文件二、PCB 的工具栏1．标准工具栏通过选择执行View\Toolbars\PCB Standard 选单命令，启动标准工具栏，如图7.15 所示。
重庆科技学院学生实习（实训）总结报告学院: _ 专业班级:_学生姓名:____ ________学号:__ _实习(实训)地点:___ ______ ____________报告题目:______关于电子线路计算机辅助设计实习报告_报告日期： 2011 年 06 月 26 日指导教师评语: ____________ ___________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________ _____成绩（五级记分制）:______ _______指导教师（签字）:_____________________关于电子线路计算机辅助设计实习报告通过这为期1周的Protel 99的软件实习，使我了解到电子线路计算机辅助设计的基本知识，掌握运用计算机进行电子线路辅助设计的方法，为我在以后的学习和工作中进一步应用计算机进行产品的学习和辅助设计打下一定基础。
并且在这次学习Protel99可以使我能够利用它在以后的学习中利用这个软件解决在学习上的问题和困难，从而让自己能轻松面对学习。
在这一个星期的学习中，通过老师从开始对我们介绍Protel99到不断向我们教授Protel99的相关的内容，并且让我们学习到了使用Protel99画电路图和PCB板的方法。
在这个星期开始先向我们介绍了Protel99并且给了我们一些初步的概念，之后再让我们自己在到图书馆里去查阅相关的资料和书籍，并可借一两本这些书籍让自己可以更好的学习这个软件。
在这几天里，老师不断的教授我们有关于Protel99的相关的画法，并让我们自己亲自去练习，不懂得可以向老师询问，并且把画好的给老师检查看是否正确。
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。
电子线路计算机辅助设计实验讲义实验一电原理图的创建及元件库、元件的使用一、实验目的系统掌握EDA基本知识，包括软件的安装、熟悉Multisim 2001基本界面、电原理图的创建、元件库与元件的使用等。
二、实验仪器multisim2001软件 PC机三、实验原理本实验通过一个具体实例掌握用户界面的定制、元器件选取、线路（含总线）的连接，子电路的创建以及文字描述框的设置等四、实验容1、软件界面输入如下参考原理图，要求背景采用白底各种颜色文字、元件采用DIN标准或ANSI标准。
图1 原始原理图2、测出并记录三极管三个极的静态电压。
测量三极管静态工作电压是对电路进一步分析的基础。
通过静态工作电压的测量，可以检查电路的连接情况。
测量静态工作电压可以用虚拟万用表和元件库中的电压表测量，但必须对信号源进行屏蔽。
而采用SPICE中的直流分析法，信号源是自动屏蔽的。
要求同学们采用多种方法测量，并记录对比测量结果。
3、找电路的最佳静态工作点。
记录最佳静态工作点时三极管三个极的电压。
三极管工作有三个区域，饱和区，截止区和放大区。
所谓最佳静态工作点，是指静态工作点设置在放大区的中点。
如果工作点接近饱和区，则容易产生饱和失真。
如果工作点接近截止区，则容易产生截止失真。
利用虚拟示波器和傅立叶分析法定性和定量测试输出信号的失真情况。
通过定量分析的结果，学会判别饱和失真和截止失真。
4、找电路的动态围，记录电路允许输入的最大电压值（有效值）。
5、找出电路中除三极管外，影响电压放大倍数的主要元件。
要求记录对放大倍数有影响的元件，同时要求记录影响放大倍数元件的影响力大小（定性记录）。
6、去掉信号源和负载电阻，引入电路输入端口和输出端口，把上述电路变成一个具有同等功效的子电路，如下所示。
图2 放置输入输出端口和变换子电路菜单图3 引入输入端口和输出端口的原理图图4 子电路7、电路界面的设置图5 用户截面设置对话框之一图6 用户截面设置对话框之二8、对子电路功效进行验证。
连接如下验证电路。
比较原电路和子电路的输出结果。
图7 子电路验证电路五、思考题1、如何分析电路的频率响应？2、如何确定电路的输入电阻和输出电阻？实验二虚拟仪器的调用与仿真一、实验目的熟练掌握虚拟仪器的调用技术，包括数字万用表、函数信号发生器、瓦特表、示波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真分析仪等。
二、实验仪器multisim2001软件 PC机三、实验原理将用于电路测试任务的各种仪器逼真地与电原理图一起放置在软件操作界面上，进行各种实验，是本软件的特色。
Multisim2001提供的11种常用的电子仪器，使得仿真实验规模完全能与一般实验室相比拟。
虚拟仪器的面板、基本操作与实际仪器非常相似，测量结果可以直接加工处理。
图1 multisim2001附带11种虚拟仪器四、实验容1、画出如下电原理图图2 电原理图2、用虚拟示波器判断是放大器吗？如果是放大器，放大倍数是多少？有没有移相？移相是多少？用示波器和波特图仪两种虚拟仪器测出信号源频率为1Khz时的电压放大倍数、输出信号与输入信号的相位差。
记录相关数据。
图3 用虚拟示波器测试电原理图图4 用虚拟示波器测试的结果3、改变信号源频率，观察和测试上述波形有无变化，如何变化？4、用波特图仪测试是滤波器吗？如是，是什么类型的滤波器？截止频率是多少？图5 用虚拟波特图仪测试电原理图图6 用虚拟波特图仪测试结果5、信号源用虚拟信号发生器代替，重做上述实验。
6、分析C1、C2对带宽的影响五、思考题1、用波特图仪测试的时候，是否一定需要外加输入信号源？2、虚拟信号源的三个输出端的选择与输出信号大小之间有什么关系？3、波特图仪的横纵坐标初始值和最终值如何确定？实验三基本分析方法的使用一、实验目的熟练掌握SPICE分析方法，包括直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、参数扫描分析以及multisim的后处理功能等。
二、实验仪器multisim2001软件 PC机三、实验原理在multisim2001中，启动simulate菜单中的analyses命令，即可以弹出如下子菜单。
图1 基本分析方法菜单四、实验容1、画出电原理图或调出实验二中保存的电原理图。
图2 电原理图2、用参数扫描分析法分析R1的作用。
（1）确定输出节点和要扫描的元件和参数（2）选择菜单命令Analysis / Parameter Sweep... 在弹出的对话框中设置需要分析的参数（3）选择分析的类型，可以是直流工作点、瞬态或交流频响分析（4）点击Simulate开始分析（5）记录R1对电压放大倍数的影响、对电路移相的影响、对截止频率的影响。
画出测试结果图。
图3 设置四种参数扫描分析方法中的某一种方法图4 选中需要分析的节点图5 分析结果显示3、用参数扫描分析法同理分析R3、R4、C1、C2的作用及其影响力大小。
记录相关数据。
4、在上述基础上分析如果要使截止频率变为800HZ，如何设置电路参数？五、思考题1、为什么要显示节点？2、如何区分与三个参数对应的三条曲线？3、如何使读数精度提高？4、如何确定放大器动态围和判断放大波形是否失真？实验四：电路基本定理的PSpice 描述一、实验目的1、 熟悉OrCAD —Capture 设计环境，熟练掌握Capture 的操作方法及环境参数的设置2、 熟悉PSpice 的仿真功能，熟练掌握仿真参数的设置方法 二、实验设备PC 机、ORCAD 软件 三、实验原理1、Capture 设计过程2、PSpice 是电路级的仿真软件，整个流程如下：个线性电阻的串联组合来等效。
该独立电压源的电压等于此含源一端口处的开路电压，其电阻等于此含源一端口电路所有独立源置零时，从端口处看进去的入端电阻。
实验步骤：（OrCAD 原理图绘制和PSpice 仿真设计步骤见附录） 1、 绘制电路图1-1。
2、 先直接直流仿真求出R8的电压和电流大小，并记录。
R5R2R83R110VR7图1-13、 更改电路，测出a-a ’的断开电压。
并求出从a-a ’向左看进去的等效电阻。
（将原电路中的激励源全部去除，然后在a-a ’端设置一个大小为1A 的电流源测出电压，根据比值得出电路的输入电阻）4、 根据第3步的仿真结果把a-a ’左端电路进行等效。
画出电路图。
然后仿真测出等效电路中R8的电压和电流，并记录。
5、 将第2步和第4步的结果相比较，得出结论。
（二）定理的应用定理描述：一个线性含源一端口，其外部特性可以用一个独立电流源与一个线性电导的并联组合来等效。
该电流源的电流等于此含源一端口电路在端口处的短路电流，其电导为此含源一端口电路各独立源置零时，从端口看进去的无源一端口电路的入端电导。
1、 绘制电路图2，先直接仿真R5的电流，并记录。
图1-22、将R5用一电感元件代替，因为在直流激励电路图中电感元件等效于短路。
运行仿真的出短路电流，并记录。
3、将电路中的激励源全部去掉，电流源短路，电压源开路，将电阻R5去掉，换上一个电流源Is ，值为1A ，电流源两端电压与Is 的比值就是等效电阻的大小。
仿真并记录。
4、利用第2、3步的短路电流和入端电导求R5的电流。
（画出电路图，记录仿真结果）。
5、比较第1和第4步的结果，验证定理的正确性。
（三）正弦电路的串联谐振1、绘制电路图1-3，判断电路是否处于谐振状态。
计算电容电感电阻的电压值。
R1R66I12、仿真观测V1的电压波形，电感和电容的电压波形及大小，并记录。
3、仿真观测电阻的电压波形和大小，并与第1步的计算值比较。
图1-3五、思考题1、写出用PSpice 进行电路仿真的步骤。
L1C1200pFVOFF = 0v R1附录：绘制电路图一、Capture操作环境Capture有三个主要工作窗口：专案管理视窗：管理与原理图相关的一系列文件，相当于资源管理器。
Schematic窗口：原理图窗口，相当于一图纸。
信息查看窗口（Session Log）：用于显示相关操作的提示或出错信息。
Schematic窗口信息查看窗口专案管理视窗二、Capture设计参数设置Capture的环境参数包括：系统属性及设计模板两大类。
系统属性包括(Options>Preferences)：Colors/Print：color settingGrid Display：set grid display modePan and Zoom：设置放大与缩小的倍数Select：select mode settingMiscellaneous：others setting such asLine StyleText Editor：set something about texteditor系统设计模板参数包括(Options>Design Template)：Fonts：set all kinds of fontTitle Block：标题栏内容的设定Page Size：要绘制的图纸大小Grid Reference：边框的设定与显示Hierarchy：设置阶层的属性SDT Compatibility：与SDT文件兼容性的设置三、新建Project(create a design project)Capture的Project是用来管理相关文件及属性的。
新建Project的同时，Capture会自动创建相关的文件，如DSN、OPJ文件等，根据创建的Project类型的不同，生成的文件也不尽相同。
根据不同后续处理的要求，新建Project时必须选择相应的类型。
Capture支持四种不同的Project类型。
在菜单栏中选择file>new>Project：Analog or Mixed-signalCircuit本工程以后将进行数/模混合仿真PC Board Wizard本工程以后将用来进行印刷版图设计Programmable Logic Wizard本工程以后将用于可编程器件的设计(在9.2版本已经不支持) 四、开始绘制电路图新建project 后，进入Schematic 窗口，则在窗口右边会出现下图的工具栏：1、Place part （放置器件）在Capture 中，调用器件非常方便，即使您不清楚器件在库中的名称，也可以很容易查找并调出使用。
使用Capture CIS 还可以让您通过Internet 到Cadence 的数据库（包含1万多个器件信息）里查找器件。
点击Place part 快捷按钮或点击place>part 将调出如下对话框：点击part search…按钮，调出下面的器件搜索对话框：Place partPlace wirePlace net namePlace BusPlace junctionPlace power放置阶层放置端口放置分页图纸间的接口Place gnd放置阶层引脚绘制无电气性质符号添加文字指示管脚不连接放置总线引出管脚 当前使用的库当前使用库中的器件要选择的器件添加库到当前库中删除当前库中选中的库 搜索器件实时显示当前选中器件的外形搜索的内容，支持*号统配符搜索的结果搜索的目标路径，即只搜索此路径下的库文件中的器件2、连线及放置数据总线(Place wire or bus)点击Place wire(或place bus)按钮进入连线（或放置数据总线）状态，此时鼠标变成十字形，移动鼠标，点击左键即可开始连线（或放置数据总线）。
