電路caa課程設計--電路計算機輔助直流工作點及交流掃描（或暫態(tài)）分析

1、<p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　學生姓名: 專業(yè)班級: </p><p>　　指導教師: 工作單位: </p><p>　　題 目:

2、 電路計算機輔助直流工作點及交流掃描（或暫態(tài)）分析</p><p><b>　　初始條件:</b></p><p>　　提供實驗室機房及其PSpice軟件；</p><p><b>　　自選一電路圖。</b></p><p>　　要求完成的主要任務：(包括課程設計工作量及其技術要求,以及說明書撰寫等

3、具體要求):</p><p>　　1、熟練運用PSpice軟件創(chuàng)建電路、模擬電路、顯示或繪制結果；</p><p>　　2、使用該軟件進行電路的直流、交流或暫態(tài)分析。</p><p>　　3、獨立完成課程設計說明書，課程設計說明書按學校統(tǒng)一規(guī)范來撰寫，</p><p><b>　　具體包括：</b></p>

4、<p>　?、?目錄； ⑵ 理論分析；</p><p>　?、?程序設計； ⑷ 程序運行結果及圖表分析和總結；</p><p>　?、?課程設計的心得體會（至少500字）；</p><p>　?、?參考文獻（不少于5篇）。</p><p><b>　　時間安排:&l

5、t;/b></p><p>　　(1) 布置課程設計任務，查閱資料， 學習Pspice軟件 兩天；</p><p>　　(2) 用Pspice軟件進行電路分析 一天半；</p><p>　　(3) 完成課程設計報告書及答辯 一天半；</p><p>　

6、　指導教師簽名: 年 月 日</p><p>　　系主任(或責任教師)簽名: 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1．PSpice簡介</p><p>　　1.1P

7、Spice歷史簡介 …………………………………………………………………</p><p>　　1.2PSpice功能簡介 ………………………………………………………………</p><p>　　1.3PSpice的優(yōu)越性 ………………………………………………………………</p><p>　　2.課程設計的目的與要求</p><

8、p>　　2.1課程設計的目的 ………………………………………………………………</p><p>　　2.2課程設計的要求 ………………………………………………………………</p><p><b>　　3.電路圖</b></p><p>　　4.PSpice軟件的繪圖操作</p><p>　　4.1新

9、建設計項目 ……………………………………………………………</p><p>　　4.2放置元器件 ………………………………………………………………</p><p>　　4.3連線與設置節(jié)點名 ………………………………………………………………</p><p>　　4.4編輯元器件屬性 …………………………………………………………

10、……</p><p><b>　　5.直流掃描分析</b></p><p>　　5.1理論分析 ………………………………………………………………</p><p>　　5.2仿真設置 ………………………………………………………………</p><p>　　5.3仿真結果

11、 ………………………………………………………………</p><p><b>　　6.瞬態(tài)特性分析</b></p><p>　　6.1理論分析 ………………………………………………………………</p><p>　　6.2仿真設置 ………………………………………………………………</p>&

12、lt;p>　　6.3仿真結果 ………………………………………………………………</p><p>　　7.心得體會 </p><p>　　8.參考文獻1 PSpice簡介  1.1 PSpice歷史簡介 隨著電子計算機技術的發(fā)展，計算機輔助設計已經逐漸進入電子設計的領域。模擬電路中的電路分析、數字電路中的邏輯模擬，甚至是印制電

13、路板、集成電路版圖等等都開始采用計算機輔助工具來加快設計效率，提高設計成功率。而大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得原始的設計方法無論是從效率上還是從設計精度上已經無法適應當前電子工業(yè)的要求，所以采用計算機輔助設計來完成電路的設計已經勢在必行。同時，微機以及適合于微機系統(tǒng)的電子設計自動化軟件的迅速發(fā)展使得計算機輔助設計技術逐漸成為提高電子線路設計的速度和質量的不可缺少的重要工具。 　　在電路設計工作方面，最初使用的是Protel公司DOS版本的

14、Tango軟件，在當時這一軟件被看作是多么的先進，因為在這以前沒有人能像電腦那樣快速、準確的畫出電路圖，制出電路板。如今，隨著Windows95/98及NT操作系統(tǒng)的出現，一些更方便、快捷的電路設計軟件應運而生。如：Tango、Protel、OrCAD、PSpice、Electronics Workbench、VeriBest、PAD2000等。 　　P</p><p>　　1.2 PSpice功能

15、簡介 </p><p>　　1、直流分析：包括電路的靜態(tài)工作點分析；直流小信號傳遞函數值分析;直流掃描分析；直流小信號靈敏度分析。 </p><p>　　2、交流小信號分析：包括頻率響應分析和噪聲分析。PSPICE進行交流分析前，先計算電路的靜態(tài)工作點，決定電路中所有非線性器件的交流小信號模型參數，然后在用戶所指定的頻率范圍內對電路進行仿真分析。 </p><p>

16、　　3、瞬態(tài)分析：即時域分析，包括電路對不同信號的瞬態(tài)響應，時域波形經過快速傅立葉變換（FFT）后，可以得到頻譜圖。通過瞬態(tài)分析，也可以得到數字電路的時序波形。 </p><p>　　4、蒙特卡洛（Monte Carlo）分析和最壞情況（Worst Case）分析：蒙特卡羅分析是分析電路元器件參數在它們各自的容差（容許誤差）范圍內，以某種分布規(guī)律隨機變化時電流特性的變化情況，這些特性包括直流、交流或瞬態(tài)特性<

17、;/p><p>　　1.3 PSpice的優(yōu)越性 　　電路設計軟件有很多，它們各有特色。如Protel和Tango，它對單層/雙層電路板的原理圖及PCB圖的開發(fā)設計很適合，而對于布線復雜，元件較多的四層及六層板來說OrCAD更有優(yōu)勢。但在電路系統(tǒng)仿真方面，PSpice可以說獨具特色，是其他軟件無法比擬的，它是一個多功能的電路模擬試驗平臺，PSpice軟件由于收斂性好，適于做系統(tǒng)及電路級仿真，具有快速、準確的仿真能

18、力。其主要優(yōu)點有： （1）  圖形界面友好，易學易用，操作簡單 　　由Dos版本的PSpice到Windows版本的PSpice，使得該軟件由原來單一的文本輸入方式而更新升級為輸入原理圖方式，使電路設計更加直觀形象。PSpice 6．0以上版本全部采用菜單式結構，只要熟悉Windows操作系統(tǒng)就很容易學，利用鼠標和熱鍵一起操作，既提高了工作效率，又縮短了設計周期。即使沒有參考書，用戶只要具備一定的英語基礎就

19、可以通過實際操作很快掌握該軟件。 　 . （2）實用性強，仿真效果好 在PSpice中，對元件參數的修改很容易，它只需存一次盤、創(chuàng)建一次連接表，就可以實現一個復雜電路</p><p>　　2.課程設計的目的與要求</p><p>　　2.1課程設計的目的</p><p>　　通過課程設計實踐，樹立正確的設計思想，理解相關電路的工作原理，能根據

20、所學知識設計出符合設計要求的電路并分析。</p><p>　　2.2課程設計的要求</p><p>　　具備電子電路設計的知識和能力，并且具備利用所學繪圖軟件繪制所需電路圖的能力，同時利用PSpice軟件，對電路做出直流掃描分析和瞬態(tài)特性分析。</p><p><b>　　3.電路圖</b></p><p>　　4.PS

21、pice軟件的繪圖操作</p><p><b>　　4.1新建設計項目</b></p><p>　　在Windows/開始/所有程序/ Capture Lite Edtion,單擊后就會在屏幕上出現Capture啟動窗口。然后在Capture啟動窗口下選擇File/New/Project,屏幕上將出現如圖4-1-1所示對話框。</p><p>

22、<b>　　圖4-1-1</b></p><p>　　在彈出的New Project 對話框的Name 欄中輸入電路的項目名稱，選定設計項目類型之后，在Location欄內輸入本項目要存儲的磁盤文件夾路徑，如圖4-1-2。單擊OK按鈕，進入OrCAD Capture程序主窗口。</p><p><b>　　圖4-1-2</b></p>

23、<p><b>　　4.2放置元器件</b></p><p>　　用鼠標單擊原理圖窗口，選擇Place/Part,或單擊窗口右側對應的繪圖工具快捷鍵，屏幕上將出現元器件符號選擇對話Place Part,如圖4-2-1所示。然后選擇所需要的元器件并添加，添加完畢后，單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇End Mode命令來結束放置元器件的工作。</p><p&

24、gt;<b>　　圖4-2-1</b></p><p>　　4.3連線與設置節(jié)點名</p><p>　　連線時選擇Place/Wire,或單擊窗口右側對應的繪圖工具快捷鍵，光標就會變成十字狀，然后將光標移至元器件的引線端完成相應連線工作，之后單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇End Wire來結束連線過程。</p><p>　　通常，Capt

25、ure會自動為每一個節(jié)點設置一個以N開頭，后面緊跟數字的節(jié)點名。但是有特殊需要時，可自行設置節(jié)點名。選擇Place/Net Alias命令,或單擊窗口右側對應的繪圖工具快捷鍵，在彈出的對話框鍵入相應的節(jié)點名后單擊OK鍵，然后將光標移至設置節(jié)點名的位置，單擊鼠標左鍵即可。最后單擊右鍵，選擇End Mode命令結束該過程。</p><p>　　4.4編輯元器件屬性</p><p>　　雖然Ca

26、pture會自動為每一個元器件設置一個元件名和參數值，但是很多時候都不符合我們的設計要求，所以我們要對元器件屬性進行編輯。編輯時，首先選中所有要編輯的元器件，然后單擊右鍵選擇Edit Properties命令，便會彈出屬性編輯對話框。于是，我們便可以在對話框內更改元器件的名稱和參數。</p><p>　　繪圖完成后，就可以調用PSpice對電路進行模擬分析了。</p><p><b&

27、gt;　　5.直流掃描分析</b></p><p><b>　　5.1理論分析</b></p><p>　　由電路圖可知：Vc2+=Vc,電容器充電,Vc逐漸增大。</p><p>　　Vc=Vcc-IcRc即Ic=Vcc-Vc/Rc,逐漸減小。</p><p><b>　　5.2仿真設置</

28、b></p><p>　　選擇pspice\new simulation profile功能選項菜單，在 name 欄內輸入仿真文件名稱，單擊“Create”按鈕打開如圖對話框，表包含各種分析類型的選擇項目，在此選擇DC Sweep選項，如圖5-2-1所示。</p><p><b>　　圖5-2-1</b></p><p>&l

29、t;b>　　5.3仿真結果</b></p><p><b>　　圖5-3-1</b></p><p>　　總結：由圖像可知，仿真曲線符合理論分析。</p><p><b>　　6.瞬態(tài)掃描分析</b></p><p><b>　　6.1理論分析</b><

30、/p><p>　　由電路圖和已知參數可知：V1=5E-3sin2000π</p><p>　　VRL=-βV1=-100V1</p><p><b>　　6.2仿真設置</b></p><p>　　選擇pspice\new simulation profile功能選項菜單，在 name 欄內輸入仿真文件名稱，單擊“

31、Create”按鈕打開如圖對話框，表包含各種分析類型的選擇項目，在此選擇Time Domain選項，如圖6-2-1所示。</p><p><b>　　圖6-2-1</b></p><p><b>　　6.3仿真結果</b></p><p><b>　　圖6-3-1</b></p><

32、;p>　　總結: 由圖像可知，仿真曲線符合理論分析。</p><p><b>　　7心得體會</b></p><p>　　大二的寒假前夕學校安排我們進行了進入大學以來的第一次課程設計——《電路CAA》課程設計，時間過的總是那么的快，經過這幾天的PSpice的學習，我已經從以前對PSpice一無所知到現在能利用他處理一些基本的電路仿真。</p>&

33、lt;p>　　雖然課程設計中遇到了很多或大或小的困難，但都在自己的努力和同學們無私的幫助下克服了。因為每個人掌握情況不一樣，不可能做到處處都懂，發(fā)揮群眾的力量，復雜的事情就會變得很簡單。我覺得做課程設計是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能而且考試內容有限，所以在這次課程設計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。這次課程設計讓我學到了很

34、多，不僅是鞏固了電路理論知識，而且也培養(yǎng)了我的動手能力，更令我的創(chuàng)造性思維得到拓展。此次課程設計，學到了很多課內學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現差錯的隨機應變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應該更輕松。</p><p>　　由于時間短促，我對于PSpice的學習猶如冰山一角，有好多問題還要繼續(xù)研究與學習，但感覺已經是受益匪淺，相信這次學習和使用仿真軟件的機會對自己今后的學習和工作也會很有幫助，

35、衷心的感謝王琳老師給了我這樣一次學習的機會。希望今后類似這樣課程設計、類似這樣的鍛煉機會能更多些!</p><p><b>　　8參考文獻</b></p><p>　　1.《電子技術基礎模擬部分》（第五版） 康華光 </p><p>　　2.《模擬電子技術基礎》 童詩白</p>

36、<p>　　3.《模擬電子技術基礎 》 吳友宇</p><p>　　4.《PSpice電路編輯程序設計》 李宏宇</p><p>　　5.《電子線路設計·實驗·測試》 謝自美</p><p>　　6.《電路與模擬電子技術》