電路caa課程設(shè)計(jì)--電路計(jì)算機(jī)輔助直流工作點(diǎn)及交流掃描（或暫態(tài)）分析

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名: 專業(yè)班級: </p><p>　　指導(dǎo)教師: 工作單位: </p><p>　　題 目:

2、 電路計(jì)算機(jī)輔助直流工作點(diǎn)及交流掃描（或暫態(tài)）分析</p><p><b>　　初始條件:</b></p><p>　　提供實(shí)驗(yàn)室機(jī)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(wù)：(包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求,以及說明書撰寫等

3、具體要求):</p><p>　　1、熟練運(yùn)用PSpice軟件創(chuàng)建電路、模擬電路、顯示或繪制結(jié)果；</p><p>　　2、使用該軟件進(jìn)行電路的直流、交流或暫態(tài)分析。</p><p>　　3、獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)說明書，課程設(shè)計(jì)說明書按學(xué)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(shè)計(jì)； ⑷ 程序運(yùn)行結(jié)果及圖表分析和總結(jié)；</p><p>　　⑸ 課程設(shè)計(jì)的心得體會（至少500字）；</p><p>　　⑹ 參考文獻(xiàn)（不少于5篇）。</p><p><b>　　時(shí)間安排:&l

5、t;/b></p><p>　　(1) 布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料， 學(xué)習(xí)Pspice軟件 兩天；</p><p>　　(2) 用Pspice軟件進(jìn)行電路分析 一天半；</p><p>　　(3) 完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書及答辯 一天半；</p><p>　

6、　指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日</p><p>　　系主任(或責(zé)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(shè)計(jì)的目的與要求</p><

8、p>　　2.1課程設(shè)計(jì)的目的 ………………………………………………………………</p><p>　　2.2課程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)項(xiàng)目 ……………………………………………………………</p><p>　　4.2放置元器件 ………………………………………………………………</p><p>　　4.3連線與設(shè)置節(jié)點(diǎn)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(shè)置 ………………………………………………………………</p><p>　　5.3仿真結(jié)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(shè)置 ………………………………………………………………</p>&

12、lt;p>　　6.3仿真結(jié)果 ………………………………………………………………</p><p>　　7.心得體會 </p><p>　　8.參考文獻(xiàn)1 PSpice簡介  1.1 PSpice歷史簡介 隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸進(jìn)入電子設(shè)計(jì)的領(lǐng)域。模擬電路中的電路分析、數(shù)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(jì)算機(jī)輔助工具來加快設(shè)計(jì)效率，提高設(shè)計(jì)成功率。而大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得原始的設(shè)計(jì)方法無論是從效率上還是從設(shè)計(jì)精度上已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前電子工業(yè)的要求，所以采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來完成電路的設(shè)計(jì)已經(jīng)勢在必行。同時(shí)，微機(jī)以及適合于微機(jī)系統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)自動化軟件的迅速發(fā)展使得計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)逐漸成為提高電子線路設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量的不可缺少的重要工具。 　　在電路設(shè)計(jì)工作方面，最初使用的是Protel公司DOS版本的

14、Tango軟件，在當(dāng)時(shí)這一軟件被看作是多么的先進(jìn)，因?yàn)樵谶@以前沒有人能像電腦那樣快速、準(zhǔn)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(xiàn)，一些更方便、快捷的電路設(shè)計(jì)軟件應(yīng)運(yùn)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(diǎn)分析；直流小信號傳遞函數(shù)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(yīng)分析和噪聲分析。PSPICE進(jìn)行交流分析前，先計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，決定電路中所有非線性器件的交流小信號模型參數(shù)，然后在用戶所指定的頻率范圍內(nèi)對電路進(jìn)行仿真分析。 </p><p>

16、　　3、瞬態(tài)分析：即時(shí)域分析，包括電路對不同信號的瞬態(tài)響應(yīng)，時(shí)域波形經(jīng)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(shù)字電路的時(shí)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(shù)在它們各自的容差（容許誤差）范圍內(nèi)，以某種分布規(guī)律隨機(jī)變化時(shí)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)很適合，而對于布線復(fù)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(dú)具特色，是其他軟件無法比擬的，它是一個(gè)多功能的電路模擬試驗(yàn)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(zhǔn)確的仿真能

18、力。其主要優(yōu)點(diǎn)有： （1）  圖形界面友好，易學(xué)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(shè)計(jì)更加直觀形象。PSpice 6．0以上版本全部采用菜單式結(jié)構(gòu)，只要熟悉Windows操作系統(tǒng)就很容易學(xué)，利用鼠標(biāo)和熱鍵一起操作，既提高了工作效率，又縮短了設(shè)計(jì)周期。即使沒有參考書，用戶只要具備一定的英語基礎(chǔ)就

19、可以通過實(shí)際操作很快掌握該軟件。 　 . （2）實(shí)用性強(qiáng)，仿真效果好 在PSpice中，對元件參數(shù)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(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜電路</p><p>　　2.課程設(shè)計(jì)的目的與要求</p><p>　　2.1課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，理解相關(guān)電路的工作原理，能根據(jù)

20、所學(xué)知識設(shè)計(jì)出符合設(shè)計(jì)要求的電路并分析。</p><p>　　2.2課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　具備電子電路設(shè)計(jì)的知識和能力，并且具備利用所學(xué)繪圖軟件繪制所需電路圖的能力，同時(shí)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(shè)計(jì)項(xiàng)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàng)目名稱，選定設(shè)計(jì)項(xiàng)目類型之后，在Location欄內(nèi)輸入本項(xiàng)目要存儲的磁盤文件夾路徑，如圖4-1-2。單擊OK按鈕，進(jìn)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(biāo)單擊原理圖窗口，選擇Place/Part,或單擊窗口右側(cè)對應(yīng)的繪圖工具快捷鍵，屏幕上將出現(xiàn)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(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇End Mode命令來結(jié)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(shè)置節(jié)點(diǎn)名</p><p>　　連線時(shí)選擇Place/Wire,或單擊窗口右側(cè)對應(yīng)的繪圖工具快捷鍵，光標(biāo)就會變成十字狀，然后將光標(biāo)移至元器件的引線端完成相應(yīng)連線工作，之后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇End Wire來結(jié)束連線過程。</p><p>　　通常，Capt

25、ure會自動為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置一個(gè)以N開頭，后面緊跟數(shù)字的節(jié)點(diǎn)名。但是有特殊需要時(shí)，可自行設(shè)置節(jié)點(diǎn)名。選擇Place/Net Alias命令,或單擊窗口右側(cè)對應(yīng)的繪圖工具快捷鍵，在彈出的對話框鍵入相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)名后單擊OK鍵，然后將光標(biāo)移至設(shè)置節(jié)點(diǎn)名的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵即可。最后單擊右鍵，選擇End Mode命令結(jié)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(gè)元器件設(shè)置一個(gè)元件名和參數(shù)值，但是很多時(shí)候都不符合我們的設(shè)計(jì)要求，所以我們要對元器件屬性進(jìn)行編輯。編輯時(shí)，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(nèi)更改元器件的名稱和參數(shù)。</p><p>　　繪圖完成后，就可以調(diào)用PSpice對電路進(jìn)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(shè)置</

28、b></p><p>　　選擇pspice\new simulation profile功能選項(xiàng)菜單，在 name 欄內(nèi)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(xiàng)目，在此選擇DC Sweep選項(xiàng)，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(jié)果</b></p><p><b>　　圖5-3-1</b></p><p>　　總結(jié)：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(shù)可知：V1=5E-3sin2000π</p><p>　　VRL=-βV1=-100V1</p><p><b>　　6.2仿真設(shè)置</b></p><p>　　選擇pspice\new simulation profile功能選項(xiàng)菜單，在 name 欄內(nèi)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(xiàng)目，在此選擇Time Domain選項(xiàng)，如圖6-2-1所示。</p><p><b>　　圖6-2-1</b></p><p><b>　　6.3仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　圖6-3-1</b></p><

32、;p>　　總結(jié): 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(xué)校安排我們進(jìn)行了進(jìn)入大學(xué)以來的第一次課程設(shè)計(jì)——《電路CAA》課程設(shè)計(jì)，時(shí)間過的總是那么的快，經(jīng)過這幾天的PSpice的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)從以前對PSpice一無所知到現(xiàn)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(shè)計(jì)中遇到了很多或大或小的困難，但都在自己的努力和同學(xué)們無私的幫助下克服了。因?yàn)槊總€(gè)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(fù)雜的事情就會變得很簡單。我覺得做課程設(shè)計(jì)是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)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(rèn)識。這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)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(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問題，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松。</p><p>　　由于時(shí)間短促，我對于PSpice的學(xué)習(xí)猶如冰山一角，有好多問題還要繼續(xù)研究與學(xué)習(xí)，但感覺已經(jīng)是受益匪淺，相信這次學(xué)習(xí)和使用仿真軟件的機(jī)會對自己今后的學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的機(jī)會。希望今后類似這樣課程設(shè)計(jì)、類似這樣的鍛煉機(jī)會能更多些!</p><p><b>　　8參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.《電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分》（第五版） 康華光 </p><p>　　2.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 童詩白</p>

36、<p>　　3.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 吳友宇</p><p>　　4.《PSpice電路編輯程序設(shè)計(jì)》 李宏宇</p><p>　　5.《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測試》 謝自美</p><p>　　6.《電路與模擬電子技術(shù)》