电路计算机辅助设计
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电子cad是什么
电子CAD是什么介绍电子CAD是指电子计算机辅助设计（Computer-Aided Design）的简称。
它是一种利用计算机技术辅助进行工程设计和制造的方法。
通过使用电子CAD软件，设计师可以在计算机上创建、修改和优化产品的设计。
功能电子CAD软件提供了一系列功能，可以帮助设计师完成各种设计任务。
以下是电子CAD软件的一些常见功能：绘图工具电子CAD软件提供了各种绘图工具，如直线、曲线、圆等，用于在设计过程中创建几何形状。
设计师可以使用这些工具来绘制产品的外形、结构和内部组成。
模型创建和编辑电子CAD软件支持创建和编辑三维模型，包括实体模型和表面模型。
设计师可以使用这些功能来构建产品的三维模型，并对其进行修改和优化。
尺寸和约束电子CAD软件提供了尺寸和约束工具，可以帮助设计师定义模型的几何特征。
设计师可以通过添加尺寸和约束来确保模型符合设计要求，并且能够满足制造和组装的要求。
分析和优化电子CAD软件提供了各种分析和优化工具，用于评估和改进设计。
设计师可以使用这些工具来进行结构强度和刚度分析、流体动力学仿真、热分析等，从而优化产品的性能。
文件管理和共享电子CAD软件允许设计师管理和共享设计文件。
设计师可以将设计文件保存在计算机上，并通过电子邮件、云存储等方式与他人共享。
应用领域电子CAD广泛应用于各个工程领域，包括机械、电气、建筑、航空航天等。
以下是电子CAD在不同应用领域的具体应用：机械工程在机械工程中，电子CAD常用于设计机器和设备的各个部件。
设计师可以使用电子CAD软件创建三维模型，并进行强度和刚度分析，以确保设计的合理性和可制造性。
电气工程在电气工程中，电子CAD常用于设计电路板和系统。
设计师可以使用电子CAD软件绘制电路图，并进行电路分析和仿真，以验证电路设计的正确性和可靠性。
建筑工程在建筑工程中，电子CAD常用于建筑设计和结构分析。
设计师可以使用电子CAD软件创建建筑模型，并进行材料和结构分析，以提高建筑物的性能和安全性。
微电子第六章集成电路计算机辅助设计
2 版图设计 包括下述三方面工作。
(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
(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
电路辅助设计上范文
电路辅助设计上范文电路辅助设计是指使用计算机辅助设计软件对电路进行设计、模拟和优化的过程。
在电路设计中，常常需要考虑电路的功能、性能和可靠性等方面的要求，而电路辅助设计软件则可以帮助工程师更加快速、准确地完成这些任务。
首先，电路辅助设计软件可以帮助工程师快速搭建电路原型。
工程师只需在软件中选择所需的电子元器件，并将其连接起来，即可快速搭建电路原型。
与传统的手工原型设计相比，电路辅助设计软件能够大大缩短设计周期，并提高设计的准确性。
其次，电路辅助设计软件可以进行电路的仿真分析。
工程师可以在软件中对电路进行各种类型的仿真分析，包括直流分析、交流分析、时域分析、频域分析等。
通过仿真分析，工程师可以了解电路的电压、电流、功率等详细信息，从而为电路的进一步设计和优化提供依据。
另外，电路辅助设计软件还可以进行电路的优化设计。
在软件中，工程师可以调整电路的参数，如电阻、电容、电感等，以达到所需的电路性能要求。
通过优化设计，工程师可以获得符合要求的最佳电路方案，并降低电路的功耗、成本和体积等。
此外，电路辅助设计软件还可以进行电路的热分析。
对于一些功耗较大的电路，工程师需要考虑电路的热管理问题。
电路辅助设计软件可以进行电路的热分析，帮助工程师了解电路中各个元器件的温度分布，从而采取相应的散热措施，确保电路工作的可靠性和稳定性。
最后，电路辅助设计软件还可以进行电路的自动布局和布线。
合理的布局和布线对于电路的性能和可靠性有着重要的影响。
电路辅助设计软件提供了自动布局和布线的功能，可以自动优化电路的布局和布线，提高电路的性能和可靠性。
总之，电路辅助设计软件在电路设计中发挥着重要的作用。
它可以帮助工程师快速搭建电路原型，进行电路的仿真分析和优化设计，进行电路的热分析，以及进行电路的自动布局和布线。
通过电路辅助设计软件的使用，工程师可以更加高效地完成电路设计工作，提高电路设计的准确性和可靠性。
计算机辅助设计 eda 超大规模集成电路 半导体
EDA（Electronic Design Automation），即电子设计自动化，是指利用计算机技术和软件工具来辅助设计和开发电子芯片和电子系统的过程。
超大规模集成电路（VLSI）是一种集成度非常高的电子装置，其中包含非常多的逻辑门、寄存器和其他电子元件。
半导体是制造芯片和其他电子设备的重要材料。
在进行计算机辅助设计（EDA）时，半导体技术扮演了重要的角色。
以下是一些可以参考的内容：1.EDA的基本原理和流程：介绍EDA的基本概念、原理和流程，包括设计输入、仿真和验证、物理布局、布线和物理验证等步骤。
2.EDA软件工具：介绍常用的EDA软件工具，如电路模拟器、布局编辑器、布线工具和时序分析器等。
重点介绍其功能、特点和使用方法。
3.VLSI设计流程：详细介绍超大规模集成电路（VLSI）的设计流程，包括逻辑设计、物理设计和验证等步骤。
这些步骤是EDA的基础，需要结合半导体的特性进行设计和优化。
4.半导体材料和工艺：介绍半导体的基本概念、材料特性和制造工艺。
重点讨论硅材料和CMOS工艺，以及其他常用的半导体材料和工艺。
5.VLSI电路设计：讨论VLSI电路的设计方法和技巧，包括逻辑门级设计、寄存器传输级设计和系统级设计等。
重点介绍时序和功耗优化的方法。
6.物理布局和布线：介绍物理布局和布线的基本原理和技术。
包括芯片布局的规划、组织和对齐方法，以及信号线的布线和电源和地线的布局技巧。
7.仿真和验证技术：介绍电子系统的仿真和验证方法，包括时序分析、电路仿真、功能验证和模拟调试等。
着重介绍相关的EDA工具和技术。
8.高级电路设计：介绍高级电路设计技术，如时钟和电源管理、功耗优化、故障诊断和可重构设计等。
重点讨论软件定义电子系统（SDS）的设计和开发方法。
9.VLSI测试和可靠性：讨论VLSI测试和可靠性的相应方法和技术。
介绍常见的VLSI测试模式、故障模型和测试工具，以及VLSI可靠性设计的原则和方法。
电子线路cad
问题二：无法打开或导入文件。
解决办法：检查文件是否损坏，尝试使用其他软件打开 。更新软件至最新版本，以确保软件兼容性。如仍无法 解决问题，可联系软件供应商的技术支持获取帮助。
06 总结与展望
课程总结与回顾
基础知识掌握
通过本课程的学习，我们深入理解了电子线路CAD的基本概念、原 理和方法，包括电路图绘制、布局设计、布线策略等核心知识。
电子线路CAD发展历程
初期阶段
早期的电子线路CAD主要依赖于 简单的绘图工具，设计过程相对
繁琐，自动化程度较低。
发展阶段
随着计算机技术的不断进步，电 子线路CAD开始引入更多的自动 化设计功能，如电路分析、布局
优化等，提高设计效率。
成熟阶段
现阶段的电子线路CAD已经具备 了较为完善的功能体系，包括原 理图设计、电路仿真、布局布线 、生产输出等，成为电子线路设
电子线路cad
汇报人： 2023-11-20
目录
• 电子线路CAD概述 • 电子线路CAD基础操作 • 电子线路CAD高级应用 • 电子线路CAD实战案例 • 电子线路CAD常见问题与解决方法 • 总结与展望
01 电子线路CAD概 述
电子线路CAD的定义
• 电子线路CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计 ）是指利用计算机技术和相关软件工具，辅助电子线路设计人 员进行电路设计、分析和优化的过程。通过电子线路CAD，设 计人员能够更高效地进行电路设计，减少设计周期，提高设计 质量。
云端化发展
云端化将成为电子线路CAD软件的一个重要趋势，设计师可以随时 随地在云端进行设计和协作，提高工作效率和便利性。
集成化发展
电子线路CAD软件将越来越集成化，不仅包含电路设计功能，还可 能集成仿真、验证等更多功能，提供一站式解决方案。
解决办法：检查文件是否损坏，尝试使用其他软件打开 。更新软件至最新版本，以确保软件兼容性。如仍无法 解决问题，可联系软件供应商的技术支持获取帮助。
06 总结与展望
课程总结与回顾
基础知识掌握
通过本课程的学习，我们深入理解了电子线路CAD的基本概念、原 理和方法，包括电路图绘制、布局设计、布线策略等核心知识。
电子线路CAD发展历程
初期阶段
早期的电子线路CAD主要依赖于 简单的绘图工具，设计过程相对
繁琐，自动化程度较低。
发展阶段
随着计算机技术的不断进步，电 子线路CAD开始引入更多的自动 化设计功能，如电路分析、布局
优化等，提高设计效率。
成熟阶段
现阶段的电子线路CAD已经具备 了较为完善的功能体系，包括原 理图设计、电路仿真、布局布线 、生产输出等，成为电子线路设
电子线路cad
汇报人： 2023-11-20
目录
• 电子线路CAD概述 • 电子线路CAD基础操作 • 电子线路CAD高级应用 • 电子线路CAD实战案例 • 电子线路CAD常见问题与解决方法 • 总结与展望
01 电子线路CAD概 述
电子线路CAD的定义
• 电子线路CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计 ）是指利用计算机技术和相关软件工具，辅助电子线路设计人 员进行电路设计、分析和优化的过程。通过电子线路CAD，设 计人员能够更高效地进行电路设计，减少设计周期，提高设计 质量。
云端化发展
云端化将成为电子线路CAD软件的一个重要趋势，设计师可以随时 随地在云端进行设计和协作，提高工作效率和便利性。
集成化发展
电子线路CAD软件将越来越集成化，不仅包含电路设计功能，还可 能集成仿真、验证等更多功能，提供一站式解决方案。
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。
什么是计算机辅助设计
什么是计算机辅助设计计算机辅助设计（CAD）是一种利用计算机硬件和软件来辅助实现各种工程设计、图形和模型的过程。
它的应用领域广泛，涵盖了建筑、机械、电子、航空、汽车以及其他工程领域。
通过使用CAD，设计师可以更加高效地进行设计工作，提高设计质量和准确性。
本文将介绍计算机辅助设计的定义、历史发展、应用范围以及优势。
一、定义和历史发展计算机辅助设计是指将计算机技术应用于设计领域，借助计算机软件和硬件设备进行各类工程设计、图形和模型的创作与演示。
CAD的出现和发展可以追溯到上世纪60年代，当时的CAD系统仅仅是一个基本的几何图形绘制和编辑工具。
随着计算机技术的飞速发展，CAD系统功能不断增强，逐渐扩展至三维造型、动态模拟、流程管理等多个方面。
二、应用范围计算机辅助设计在各个工程领域都得到了广泛应用，下面将列举几个常见的应用范围：1. 建筑设计：计算机辅助设计在建筑设计中起到了至关重要的作用。
通过CAD系统，建筑师可以绘制平面图、立体图、施工图等，帮助他们更好地进行设计和布局，提高建筑设计的准确性和效率。
2. 机械设计：CAD系统在机械设计中的应用也非常广泛。
通过CAD软件，机械工程师可以精确地进行各种零件的设计和装配，分析和优化产品的结构和性能。
3. 电子设计：在电子设计领域，CAD系统也是必不可少的工具。
通过CAD软件，电子工程师可以设计电路板、布线和元器件的排列等，提高电子产品的可靠性和性能。
4. 航空航天：CAD系统在航空航天工程中扮演着重要的角色。
通过CAD软件，工程师可以设计飞机和航天器的结构，模拟飞行过程，进行性能分析和优化。
5. 汽车设计：汽车制造商也广泛使用CAD系统进行汽车设计和制造。
通过CAD软件，设计师可以进行汽车外观和内饰设计，优化车身结构，提高汽车的安全性和性能。
三、优势和意义计算机辅助设计带来了许多优势和意义，包括：1. 提高效率：使用CAD系统能够加快设计师的工作速度，减少手工绘图的时间和努力。
使用CAD进行电子元器件和电路板设计
使用CAD进行电子元器件和电路板设计CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于工业设计和工程领域的软件，它提供了强大的设计和绘图工具，用于创建和修改各种物体的图形模型。
在电子工程领域，CAD可以帮助工程师设计和布局电子元器件和电路板，提高设计效率和准确性。
本文将介绍如何使用CAD进行电子元器件和电路板设计。
首先，选择合适的CAD软件。
市场上有许多CAD软件可供选择，比如Autodesk的Eagle、Altium Designer等。
选择适合自己需求和经济实力的软件进行设计。
在本文中，将以Eagle软件为例进行讲解。
安装和启动Eagle软件后，进入主界面。
首先，需要创建一个新的工程。
点击“File”菜单，选择“New Project”，然后命名工程并选择保存的路径。
接着，点击“File”菜单，选择“New Schematic”来创建电路图。
电路图是描述元器件之间连接关系的图形表示。
在电路图中添加元器件。
点击左侧工具栏上的“Add Part”图标，然后在搜索框中输入元器件的名称，选择需要的元器件并拖动到电路图上。
确保元器件的引脚正确连接，可以使用“Wire”工具进行引脚间的连线。
根据需要，可以添加更多的元器件并连接它们，直到电路图完成。
设计电路板布局。
完成电路图后，需要将电路图转换为电路板布局。
点击左上角的“Schematic/Layout”按钮，然后选择“Switch to Board”将视图切换到电路板设计界面。
在这里可以调整元器件的位置、旋转角度，并根据需要添加其他元件，如电容、电阻等。
要连接元器件的引脚，使用“Route”工具进行连线。
进行元件布线。
元件布局完成后，需要进行元件布线，即确定电路板上的信号传输路径。
点击左侧工具栏上的“Route”图标，然后选择“Autoroute”以自动布线，或选择“ManualRoute”以手动布线。
手动布线可根据设计要求更精细地控制路径。
进行元件标注和引脚编号。
计算机辅助设计
计算机辅助设计计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）是指利用计算机技术和相应的软件工具来辅助进行产品设计、建筑设计、工程设计等创作过程的方法。
随着科技的不断进步，计算机辅助设计在各个领域中起着越来越重要的作用。
本文将探讨计算机辅助设计的意义、应用领域以及其带来的好处。
一、计算机辅助设计的意义计算机辅助设计的出现是人类智慧的结晶，它通过引入计算机和相关软件，使传统的手工绘图方式向数字化、自动化方向发展。
计算机辅助设计的意义主要体现在以下几个方面：1. 提高设计效率：计算机辅助设计借助各种设计工具，能够快速完成设计任务，大大提高了工作效率。
与传统手工绘图相比，它能够节省大量的时间和精力。
2. 准确性和精确性：计算机辅助设计能够消除传统手工绘图中的误差和瑕疵，确保设计结果的准确性和精确性。
设计者只需输入正确的参数和数据，计算机就能够准确地绘制出图形和模型。
3. 可视化呈现：计算机辅助设计可以将设计结果以图形、模型或动画的形式直观地展现出来，使设计者和客户更直观地了解设计方案，减少了沟通的障碍。
4. 重复利用和修改便捷：计算机辅助设计允许设计者对已完成的设计文件进行编辑和修改，可以快速创建新的设计，实现多次重复利用，提高了工作效率和设计质量。
二、计算机辅助设计的应用领域计算机辅助设计广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个领域：1. 工业制造：计算机辅助设计在汽车设计、机械制造、航空航天等领域中得到广泛应用。
利用CAD软件可以快速设计出复杂的零部件和装配体，提高制造效率和产品质量。
2. 建筑设计：计算机辅助设计在建筑设计与规划中起到了重要的作用。
通过CAD软件，建筑师可以方便快捷地设计楼房的平面布局和立体效果图，为工地施工提供准确的图纸和模型。
3. 电子电路设计：计算机辅助设计在电子电路设计中应用广泛。
通过CAD软件，可以绘制出电路图、布板和模拟分析等，提高了电路设计的效率和可靠性。
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。
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（1）了解二端口网络的概念
（2）学会分析和求解二端口网络
（3）学会分析和求解二端口网络的级联
（4）学会使用Multisim对二端口网络进行仿真
2.二端口网络级联分析
例：如图4-1所示两个无源二端口按级联方式连接构成符合二端口，二端口内部组成如图4-2,图4-2所示，请求出 ， 的传输参数以及符合二端口的传输参数。
仿真实验二
一阶电路暂态响应
1.仿பைடு நூலகம்实验目的：
（1）对一阶电路暂态响应进行更加深入的了解
（2）学会分析和计算一阶电路暂态响应
（3）学会使用Multisim对一阶电路暂态响应进行仿真
2.一阶电路暂态响应分析
例：电路如图2-1所示， ， , , ,电容 ，开关 闭合前电路已达到稳定，求 时，求电压 的零状态响应、零输入响应和全响应。
图4-1
：
图4-2
： 图4-3
解：
对 ：
列写结点电压方程如下：
整理得：
故：
对 ：
把2-2’端口短路，端口1-1’上外施电压 ，可得：
同理。把1-1’端口短路，在端口2-2‘上外施电压 ，可得：
故：
故：
3．二端口网络级联仿真模拟验证
仿真电路图如图4-4所示：
图4-4
仿真电路图如图4-5所示：
图4-5
级联仿真电路图如图4-6所示：
3．正弦电路仿真模拟验证
正弦仿真电路如图1-2所示：
图1-2
各表读数如下图1-3所示：
图1-3
示波器波形显示如图1-4所示：
图1-4
4.仿真结果分析
上图显示的电压表、电流表、功率表测得的电路的各项数值与计算值近似，但有些许误差，这与电感、电容均取的是约值有关。
5.实验小结
在设计仿真电路时，要注意题目中所给的值不是有效值，因此导致一开始犯了该错误使得仿真电路的误差值特别的大。而第二次的仿真得到的数据与理论计算大致相同，误差可能是由于电感、电容取的都是约值有关，并且示波器等仪器本身也存在内阻造成的。在仿真过程中我也遇到一些问题，在一次谐波和二次谐波共同作用的时候，电流表、电压表、功率表的读数十分不稳定，经过反复测试并且询问老师之后，我将直流、一次谐波、二次谐波单独作用下的功率表读数分别测出并相加再次验证，得出了总的有功功率。
5.实验小结
通过本次实验，我对二阶电路的知识有了进一步的理解，特别是对于其临界阻尼、过阻尼、欠阻尼三种状态有了更深的体会，认识到电路具体处于什么状态要根据电路的实际情况具体问题具体分析，而不能按照书上的公式生搬硬套，相信本次试验对我今后的学习会有一定的积极作用。
仿真实验四
二端口网络级联分析及仿真
1.仿真实验目的：
图2-1
解：如图2-2所示：
图2-2
设通过 、 的电流为 、 。
对结点 使用基尔霍夫电流定律得：
又：
带入数据可得：
再对结点 使用基尔霍夫电流定律：
由天0
又：
带入数据求得：
开关闭合后：
可求得：
用外施电源法可算得：
零输入响应：
全响应：
3．一阶电路暂态响应仿真模拟验证
一阶电路暂态响应仿真实验图如图2-3所示：
5.实验小结
一阶RL电路理论计算与仿真结果符合，需要注意在开关闭合时，电感L相当于电流源，如果是电容的话，应该为电压源。在通过网孔法或者节点法计算出相应数值。通过仿真实验的示波器，我真切的看到了波形，并且可以与所列的方程以及求出的值进行比较，基本吻合，本次实验应注意开关应该断开让电路运行一段时间再闭合，这样才会有波形的变化。实验中我也遇到了不少的困难，由于电感选择数值可能过大的问题，导致示波器波形变化的十分缓慢，经过反复确认和查阅资料，重新调试示波器后这一问题得到了解决，在这个过程中，我也锻炼了自己的耐心和细心，更加熟练了multisim软件的使用，对一阶电路暂态响应的理解也加深了一层，感觉受益匪浅。
例：电路如图5-1所示，一无源低通滤波电路，已知元件参数分别为 ， ， ， ， ， ，激励电压为 ，试求的零点和极点。
图5-1
解：
图5-2
如图5-2所示，由回路电流方程得：
解得：
由分子多项式
则 的两个零点为：
借助MATLAB：
故：
的两个极点为：
3.网络函数仿真模拟验证
仿真实验图如图5-3所示：
图5-3
图1-1
三相电源为非正弦周期电压的对称电源，每相电源可相当于三个不同频率电源串联构成。按3个不同频率分别讨论。
基波分量电源作用时：
这三个电源为正序对称三相电源，由于各项负载为对称负载， ，中线电流
三次谐波作用时：
利用结点法可先求出中线电压
由此可得各相电流及中线电流分别为：
五次谐波作用时：
由于三相负载对称， ，
仿真实验三
二阶电路动态响应及其特点
1.仿真实验目的：
（1）了解二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）的特点；
（2）学会使用Multisim对二阶电路动态响应进行仿真。
2.二阶电路动态响应分析
例：电路如图3-1所示， ， ， ， <0时，开关 断开， 时，开关 闭合，求当 >0时， ， ，电容 两
图3-1
解：
当 时：
<0时，开关 断开。电容两端电压与 两端电压相同。
通过电感的电流为：
又：
当 >0时：
由于 >
又：
解得：
故：
当 时：
<0时，开关 断开。电容两端电压与 两端电压相同。
通过电感的电流为：
又：
当 >0时：
由于 =
又：
解得：
故：
当 时：
<0时，开关 断开。电容两端电压与 两端电压相同。
通过电感的电流为：
图2-3
开关断开时电压表示数如图2-4所示：
图2-4
开关闭合后，经过一段时间，电压表读数如图2-5所示：
图2-5
为了更加清晰反映电容两端电压的变化，使用示波器将电容两端电压的变化表示出来，如图2-6所示：
图2-6
4.仿真结果分析
图2-4、图2-5所示读数与上述理论计算值相同，示波器输出的波形较好的反映了电容两端电压的变化，仿真效果良好
（2）学会分析和计算存在三极管的电路
（3）学会使用Multisim仿真含三极管电路
2.非线性电路分析
例：已知图6-1所示电路中， ， ， ， ， ， ， 的 ， 。设电容 、 对交流信号可视为短路。试估算出静态电流 、 和电压 并计算 。
图6-1
解：
小型号等效电路如图6-2所示：
图6-2
3.非线性电路仿真模拟验证
仿真实验一
非正弦周期电路仿真
1.仿真实验目的：
（1）验证非正弦周期电路的性质。
（2）深入电路中个器件在非正弦周期电路下的工作状态。
（3）掌握使用Multisim进行仿真实验。
2、非正弦电路理论分析
例：图1-1所示对称三相电源电路，已知 ， ， ， ， ，求：各相电流 、 、 以及中线电流 的有效值大小。
设置输入/输出变量如图5-4所示：
图5-4
1点、极点分析结果如图5-5所示：
图5-5
4.仿真结果分析
如图5-5所示，仿真实验得到的零点、极点数据与上述理论计算得到的数据相同，仿真效果良好，成功的验证了理论计算的正确性。
5.总结
仿真实验六
非线性电路分析及仿真
1.仿真实验目的：
（1）了解三极管的一般工作原理
图4-6
对于 输出结果如下：
时，两表读数如图4-7所示：
图4-7
故
，两表读数如图4-8所示：
图4-8
对于 输出结果如下：
时，两表读数如图4-9所示：
图4-9
，两表读数如图4-10所示：
图4-10
对于级联网络
时，两表读数如图4-11所示：
图4-11
，两表读数如图4-12所示：
图4-12
4.仿真结果分析
仿真得到的数据经过处理与上述理论部分计算得的的数值几乎相同，成功验证了二端口网络级联的传输参数与二端口参数之间的关系，仿真效果良好。
5.总结
仿真实验五
网络函数分析及仿真
1.仿真实验目的：
（1）了解网络函数性质和特点
（2）学会分析和计算极点和零点
（3）学会使用Multisim对网络函数进行仿真
2.网络函数分析
5.总结
又：
当 >0时：
又：
解得:
故：
3．二阶电路动态响应仿真模拟验证
仿真电路图如图3-2所示：
图3-2
，示波器输出波形如图3-3所示：
图3-3
，示波器输出波形如图3-4所示：
图3-4
，示波器输出波形如图3-5所示：
图3-5
4.仿真结果分析
图3-3、3-4、3-5表现出来的电容电压的变化趋势与上述理论计算中不同 值对应的电容电压 表达式相吻合，仿真效果良好。
仿真电路如图6-3a、图6-3b所示：
图6-3a
图6-3b
各表读数如图6-4a、图6-4b所示：
图6-4a
图6-4b
故：
为了反映输出电压与输入电压的相位关系，接入示波器，示波器输出如图6-5所示：
图6-5
4.仿真结果分析
仿真实验得到的结果与理论计算得到的结果近似相同，仿真效果良好，成功验证了小信号模型的正确性。
（2）学会分析和求解二端口网络
（3）学会分析和求解二端口网络的级联
（4）学会使用Multisim对二端口网络进行仿真
2.二端口网络级联分析
例：如图4-1所示两个无源二端口按级联方式连接构成符合二端口，二端口内部组成如图4-2,图4-2所示，请求出 ， 的传输参数以及符合二端口的传输参数。
仿真实验二
一阶电路暂态响应
1.仿பைடு நூலகம்实验目的：
（1）对一阶电路暂态响应进行更加深入的了解
（2）学会分析和计算一阶电路暂态响应
（3）学会使用Multisim对一阶电路暂态响应进行仿真
2.一阶电路暂态响应分析
例：电路如图2-1所示， ， , , ,电容 ，开关 闭合前电路已达到稳定，求 时，求电压 的零状态响应、零输入响应和全响应。
图4-1
：
图4-2
： 图4-3
解：
对 ：
列写结点电压方程如下：
整理得：
故：
对 ：
把2-2’端口短路，端口1-1’上外施电压 ，可得：
同理。把1-1’端口短路，在端口2-2‘上外施电压 ，可得：
故：
故：
3．二端口网络级联仿真模拟验证
仿真电路图如图4-4所示：
图4-4
仿真电路图如图4-5所示：
图4-5
级联仿真电路图如图4-6所示：
3．正弦电路仿真模拟验证
正弦仿真电路如图1-2所示：
图1-2
各表读数如下图1-3所示：
图1-3
示波器波形显示如图1-4所示：
图1-4
4.仿真结果分析
上图显示的电压表、电流表、功率表测得的电路的各项数值与计算值近似，但有些许误差，这与电感、电容均取的是约值有关。
5.实验小结
在设计仿真电路时，要注意题目中所给的值不是有效值，因此导致一开始犯了该错误使得仿真电路的误差值特别的大。而第二次的仿真得到的数据与理论计算大致相同，误差可能是由于电感、电容取的都是约值有关，并且示波器等仪器本身也存在内阻造成的。在仿真过程中我也遇到一些问题，在一次谐波和二次谐波共同作用的时候，电流表、电压表、功率表的读数十分不稳定，经过反复测试并且询问老师之后，我将直流、一次谐波、二次谐波单独作用下的功率表读数分别测出并相加再次验证，得出了总的有功功率。
5.实验小结
通过本次实验，我对二阶电路的知识有了进一步的理解，特别是对于其临界阻尼、过阻尼、欠阻尼三种状态有了更深的体会，认识到电路具体处于什么状态要根据电路的实际情况具体问题具体分析，而不能按照书上的公式生搬硬套，相信本次试验对我今后的学习会有一定的积极作用。
仿真实验四
二端口网络级联分析及仿真
1.仿真实验目的：
图2-1
解：如图2-2所示：
图2-2
设通过 、 的电流为 、 。
对结点 使用基尔霍夫电流定律得：
又：
带入数据可得：
再对结点 使用基尔霍夫电流定律：
由天0
又：
带入数据求得：
开关闭合后：
可求得：
用外施电源法可算得：
零输入响应：
全响应：
3．一阶电路暂态响应仿真模拟验证
一阶电路暂态响应仿真实验图如图2-3所示：
5.实验小结
一阶RL电路理论计算与仿真结果符合，需要注意在开关闭合时，电感L相当于电流源，如果是电容的话，应该为电压源。在通过网孔法或者节点法计算出相应数值。通过仿真实验的示波器，我真切的看到了波形，并且可以与所列的方程以及求出的值进行比较，基本吻合，本次实验应注意开关应该断开让电路运行一段时间再闭合，这样才会有波形的变化。实验中我也遇到了不少的困难，由于电感选择数值可能过大的问题，导致示波器波形变化的十分缓慢，经过反复确认和查阅资料，重新调试示波器后这一问题得到了解决，在这个过程中，我也锻炼了自己的耐心和细心，更加熟练了multisim软件的使用，对一阶电路暂态响应的理解也加深了一层，感觉受益匪浅。
例：电路如图5-1所示，一无源低通滤波电路，已知元件参数分别为 ， ， ， ， ， ，激励电压为 ，试求的零点和极点。
图5-1
解：
图5-2
如图5-2所示，由回路电流方程得：
解得：
由分子多项式
则 的两个零点为：
借助MATLAB：
故：
的两个极点为：
3.网络函数仿真模拟验证
仿真实验图如图5-3所示：
图5-3
图1-1
三相电源为非正弦周期电压的对称电源，每相电源可相当于三个不同频率电源串联构成。按3个不同频率分别讨论。
基波分量电源作用时：
这三个电源为正序对称三相电源，由于各项负载为对称负载， ，中线电流
三次谐波作用时：
利用结点法可先求出中线电压
由此可得各相电流及中线电流分别为：
五次谐波作用时：
由于三相负载对称， ，
仿真实验三
二阶电路动态响应及其特点
1.仿真实验目的：
（1）了解二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）的特点；
（2）学会使用Multisim对二阶电路动态响应进行仿真。
2.二阶电路动态响应分析
例：电路如图3-1所示， ， ， ， <0时，开关 断开， 时，开关 闭合，求当 >0时， ， ，电容 两
图3-1
解：
当 时：
<0时，开关 断开。电容两端电压与 两端电压相同。
通过电感的电流为：
又：
当 >0时：
由于 >
又：
解得：
故：
当 时：
<0时，开关 断开。电容两端电压与 两端电压相同。
通过电感的电流为：
又：
当 >0时：
由于 =
又：
解得：
故：
当 时：
<0时，开关 断开。电容两端电压与 两端电压相同。
通过电感的电流为：
图2-3
开关断开时电压表示数如图2-4所示：
图2-4
开关闭合后，经过一段时间，电压表读数如图2-5所示：
图2-5
为了更加清晰反映电容两端电压的变化，使用示波器将电容两端电压的变化表示出来，如图2-6所示：
图2-6
4.仿真结果分析
图2-4、图2-5所示读数与上述理论计算值相同，示波器输出的波形较好的反映了电容两端电压的变化，仿真效果良好
（2）学会分析和计算存在三极管的电路
（3）学会使用Multisim仿真含三极管电路
2.非线性电路分析
例：已知图6-1所示电路中， ， ， ， ， ， ， 的 ， 。设电容 、 对交流信号可视为短路。试估算出静态电流 、 和电压 并计算 。
图6-1
解：
小型号等效电路如图6-2所示：
图6-2
3.非线性电路仿真模拟验证
仿真实验一
非正弦周期电路仿真
1.仿真实验目的：
（1）验证非正弦周期电路的性质。
（2）深入电路中个器件在非正弦周期电路下的工作状态。
（3）掌握使用Multisim进行仿真实验。
2、非正弦电路理论分析
例：图1-1所示对称三相电源电路，已知 ， ， ， ， ，求：各相电流 、 、 以及中线电流 的有效值大小。
设置输入/输出变量如图5-4所示：
图5-4
1点、极点分析结果如图5-5所示：
图5-5
4.仿真结果分析
如图5-5所示，仿真实验得到的零点、极点数据与上述理论计算得到的数据相同，仿真效果良好，成功的验证了理论计算的正确性。
5.总结
仿真实验六
非线性电路分析及仿真
1.仿真实验目的：
（1）了解三极管的一般工作原理
图4-6
对于 输出结果如下：
时，两表读数如图4-7所示：
图4-7
故
，两表读数如图4-8所示：
图4-8
对于 输出结果如下：
时，两表读数如图4-9所示：
图4-9
，两表读数如图4-10所示：
图4-10
对于级联网络
时，两表读数如图4-11所示：
图4-11
，两表读数如图4-12所示：
图4-12
4.仿真结果分析
仿真得到的数据经过处理与上述理论部分计算得的的数值几乎相同，成功验证了二端口网络级联的传输参数与二端口参数之间的关系，仿真效果良好。
5.总结
仿真实验五
网络函数分析及仿真
1.仿真实验目的：
（1）了解网络函数性质和特点
（2）学会分析和计算极点和零点
（3）学会使用Multisim对网络函数进行仿真
2.网络函数分析
5.总结
又：
当 >0时：
又：
解得:
故：
3．二阶电路动态响应仿真模拟验证
仿真电路图如图3-2所示：
图3-2
，示波器输出波形如图3-3所示：
图3-3
，示波器输出波形如图3-4所示：
图3-4
，示波器输出波形如图3-5所示：
图3-5
4.仿真结果分析
图3-3、3-4、3-5表现出来的电容电压的变化趋势与上述理论计算中不同 值对应的电容电压 表达式相吻合，仿真效果良好。
仿真电路如图6-3a、图6-3b所示：
图6-3a
图6-3b
各表读数如图6-4a、图6-4b所示：
图6-4a
图6-4b
故：
为了反映输出电压与输入电压的相位关系，接入示波器，示波器输出如图6-5所示：
图6-5
4.仿真结果分析
仿真实验得到的结果与理论计算得到的结果近似相同，仿真效果良好，成功验证了小信号模型的正确性。