protel99电路课程设计
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电路的计算机辅助设计及仿真
一、课程设计目的
电路原理课程是由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数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Protel 99se软件,对电路进行分析计算和仿真,求出对应的电流、电压植。
并用结点电压法、支炉电流法、网孔电流法等课内所学理论知识计算出理论值进行比较分析。
观察仿真的波形输出,当参数值变化时波形如何改变。
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,加深对课程知识的理解和综合应用,培养综合运算基础理论知识和专业知识解决实际工程设计的能力,以及工程意识和创新能力。
二、电路课程设计的基础要求
(1)综合运用电路课程中所学到的路论知识去独立完成一个设计课题。
(2)通过查阅手册和文献资料,培养独立分析和解决实际问题的能力。
(3)了解并学会计算机辅助电路分析软件 Protel 99se的使用。
(4)对电路进行分析、计算。
(5)学会撰写课程设计总结报告。
(6)培养严肃认真的工作作风和严禁的科学态度,写好课程设计,做好收尾工作。
三、课程设计的主要内容
1、题目:电路的计算机辅助设计及仿真
2、电路的选择
电路图见图1,用网孔分析法求电流I。
R
1=R
2
=1Ω R
3
=R
4
=2Ω U
1
=10V, U
2
=2V,
I=2A。
图1 电路图
3、仿真软件的选择
对电路原理图进行仿真时选择Protel 99se软件,因为Protel 99se这种软件具有很多优点,Protel 99 se (第二版)是Protel 最新完成的视窗环境之印刷电路板设计系统。
它凭借着Protel 99 原有先进的设计平台,带来了更多既强大又有效用的新增功能,让您在具有最完整的功能特性之情况下,提升您设计上的品质与效率。
它是一款功能强大的电路辅助设计工具,它可以对当前所画的电路原理图进行即时的仿真,以便及时的发现解决电路中存在的问题。
同时与一般的电路仿真软件相比不需要用户编写网表文件,系统会自动生成网表文件并仿真,它的设计管理系统使用非常方便,使用了智能工具(Smart Tool)技术,智能文档(Smart Doc)管理技术,智能组(Smart Team)管理技术,因此其操作更加灵活方便。
Protel 99se具有强大的分析工具,丰富的信号源,充分的仿真模型库,完善的
库管理功能,简便的操作界面等特点,另外它具有方便灵活的编辑功能,以及功能强大
的自动化设计,可以自动布局、布线,还有功能完备的ERO(电气规则检查)和DRC(设
计规则检查),可以大大提高用户设计的可靠性和正确性,节约用户的检查时间,同时
她还提供了能力强大的数/模混合信号仿真器,使用户可以在电路设计阶段就可以预计
电路的性能,由于其具有强大的功能,所以Protel99 se是电路仿真的最佳选择之一。
4、仿真方案的确定
在所弹出的对话框中,选General标签,则出现General标签所对应的内容,在
Select Analyses to Run (选取运行分析法)中,选Operating Point Analyse (工作点分析)和Transient/Fourier Analyse (傅立叶分析)。
只有选取工作点分析或傅立叶分析选项,才能直接进行仿真。
选择Operating Point An以及Transient/Fourier
Al,这个界面可以设置仿真环境、参数。
单击Run Analyses就可显示仿真结果。
在所弹出的对话框中,选General标签,则出现General标签所对应的内容,在Select Analyses to Run (选取运行分析法)中,选Operating Point Analyse (工作点分析) 和Transient/Fourier Analyse (傅立叶分析)。
只有选取工作点分析或傅立叶分析选项,才能直接进行仿真。
选择Operating Point An以及
Transient/Fourier Al,这个界面可以设置仿真环境、参数。
单击Run Analyses就可
显示仿真结果。
四、电路的理论分析
电路见上图1电路图,用网孔分析法求I。
R
1=R
2
=1Ω, R
3
=R
4
=2Ω, U
1
=10V,
U
2
=2V,I=2A。
以网孔为基本回路,列回路方程
(R
1+R
2
)I
A
-R
1
I
C
=-U
1
(R
3+R
4
)I
B
-R
3
I
C
=U
1
+(-U
2
)
I
C
=-I
代入数据解得
I=I
B
=1A
五、电路原理图设计及步骤
1、建立数据库文件
双击桌面快捷方式图标,启动protel 99se程序,选择File中的New命令,弹出工程文件创建对话框(如下图),选择合适的路径和文件名,单机OK就创建好一个工程文件夹
如图2所示
图3 建立原理图编辑文件
图7 电路原理图
图9 瞬时分析结果如图10所示。