電子電路CAD上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電子電路CAD上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一 電路圖繪制的基本方法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉電路圖繪制軟件CAPTURE的各個(gè)界面，掌握各種菜單、按鈕的功能及電路圖紙的基本設(shè)置方法。2、對元器件庫中的元器件有一個(gè)基本了解，能夠調(diào)出有關(guān)的元器件繪制所給的實(shí)際電路，掌握元器件參數(shù)的設(shè)置方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉各下拉菜單、按鈕的功能。2、將圖紙?jiān)O(shè)置為A4，網(wǎng)格設(shè)置為實(shí)線或點(diǎn)劃線。3、繪出下列差分放大電路，按電路圖正確設(shè)置有關(guān)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)標(biāo)號。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求課堂檢查所繪制的電路圖。實(shí)驗(yàn)二 電子電路的直流、交流分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、應(yīng)用計(jì)算機(jī)對電子電路進(jìn)行直流和交流分析，包括基本工作點(diǎn)分析、靈敏度分析和直流傳輸特性

2、分析。2、掌握進(jìn)行上述基本分析的設(shè)置方法，對所給的一些實(shí)際電路分別進(jìn)行直流和交流分析，正確顯示出各種波形圖，根據(jù)形成的各種數(shù)據(jù)結(jié)果及波形圖對電路特性進(jìn)行正確的分析和判斷。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、對左圖的共射極單管放大電路進(jìn)行直流分析，做出三級管Q1的伏安特性曲線（IcV2），V2從0伏到12伏，Ib從40uA160uA。2、做出直流負(fù)載線： (12- V(V2:+)/1003、進(jìn)行交流分析，掃描頻率范圍從100Hz100MHz三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、根據(jù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析得到的結(jié)果，繪出共射極單管放大電路中三級管Q1的伏安特性曲線（IcV2）及直流負(fù)載線。2、列出共射極單管放大電路中各節(jié)點(diǎn)的偏置電壓、輸入阻抗

3、、輸出阻抗、靈敏度分析結(jié)果及直流傳輸特性。3、繪出三級管Q1集電極電流的交流掃描特性曲線。實(shí)驗(yàn)三 各種激勵信號的設(shè)置及瞬態(tài)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解各種激勵信號中參數(shù)的意義，掌握其設(shè)置方法。2、 掌握對電路進(jìn)行瞬態(tài)分析的設(shè)置方法，能夠?qū)λo出的實(shí)際電路進(jìn)行規(guī)定的瞬態(tài)分析，得到電路的瞬態(tài)響應(yīng)曲線。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、正確設(shè)置正弦信號、脈沖信號、周期性分段線性信號，參數(shù)自行確定，要求屏幕上正好顯示4個(gè)完整周期的信號曲線。2、對下圖單管放大電路進(jìn)行瞬態(tài)分析，信號源采用正弦波，頻率從1kHz到20kHz任意選定。根據(jù)信號頻率，合理選擇分析結(jié)束時(shí)間，觀測輸出端的波形，屏幕上正好顯示5個(gè)完整周期的波形。3、在

4、瞬態(tài)分析的同時(shí)對輸出節(jié)點(diǎn)（out）的電壓波形進(jìn)行傅里葉分析，分析計(jì)算到6次諧波。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、繪出自行設(shè)置的正弦信號、脈沖信號、周期性分段線性信號波形，并將所設(shè)置的參數(shù)值列出。2、列出各次諧波的絕對電壓值和相對電壓值。實(shí)驗(yàn)四 電路的參數(shù)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解對電子電路進(jìn)行各種參數(shù)分析（包括全局參數(shù)、模型參數(shù)以及溫度）的功能。2、通過對實(shí)際電路進(jìn)行各種參數(shù)分析，掌握分析設(shè)置方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、針對實(shí)驗(yàn)三的單管放大電路，所有電阻均采用Rbreak模型，設(shè)置其電阻溫度系數(shù)為tc1=0.01，tc2=0.0005。在交流分析的基礎(chǔ)上，對該電路進(jìn)行溫度分析，溫度值設(shè)定為20、35、50、70，

5、觀察輸出電壓最大值的變化。2、在瞬態(tài)分析的基礎(chǔ)上，對電阻R3進(jìn)行參數(shù)分析，其電阻值從15k30k變化，觀察輸出波形曲線簇。3、在瞬態(tài)分析的基礎(chǔ)上，輸入信號電壓從5mv30mv變化時(shí)，觀察輸出波形曲線簇， 4、在交流分析的基礎(chǔ)上，使三級管Q1的放大倍數(shù)由200變化到350，觀察輸出電壓最大值的變化。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、通過溫度分析，列表給出在不同溫度時(shí)單管放大電路輸出電壓的最大值。2、通過對三級管Q1的放大倍數(shù)進(jìn)行參數(shù)分析，列表給出不同放大倍數(shù)時(shí)輸出電壓的最大值。3、通過參數(shù)分析，確定電阻R3的值在什么范圍時(shí)波形出現(xiàn)失真。4、確定參數(shù)分析，確定入信號電壓大于多少mv時(shí)，輸出波形出現(xiàn)失真。實(shí)驗(yàn)五

6、電路的統(tǒng)計(jì)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、能夠正確對元器件模型參數(shù)的離散分布情況進(jìn)行描述，掌握對電路進(jìn)行Monte-Carlo分析以及最壞情況分析的方法。2、根據(jù)分析結(jié)果，正確的分析和判斷由于元器件參數(shù)值的離散性所引起的電路特性的分散性以及可能出現(xiàn)的最壞情況，對電路參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、對下圖放大電路進(jìn)行Monte-Carlo分析（抽樣分析次數(shù)為10次），所有電阻的精度為2，所有三極管放大倍數(shù)的離散性為20，隨機(jī)獨(dú)立抽樣，與標(biāo)稱值分析結(jié)果進(jìn)行比較，觀察輸出電壓的變化。2、進(jìn)行最壞情況分析，模型參數(shù)的離散情況不變，觀察最壞情況下輸出電壓下降為多少。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、列表給出10次Monte-Car

7、lo分析輸出電壓的最大值，與標(biāo)稱值分析結(jié)果進(jìn)行比較，其最大變化范圍為正負(fù)百分之多少。若規(guī)定允許輸出電壓的最低值為300mv，則該電路的合格率為多少。2、最壞情況下的分析結(jié)果為多少，調(diào)整元器件的精度，直至輸出結(jié)果達(dá)到上述要求，給出調(diào)整后的元器件的精度值。實(shí)驗(yàn)六 電路性能分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉系統(tǒng)提供的各種搜尋命令和特征值函數(shù)的定義及功能，能正確編寫特征值函數(shù)；2、應(yīng)用各種搜尋命令和特征值函數(shù)對實(shí)際電路進(jìn)行各種電路性能分析，正確做出電路性能隨參數(shù)的變化曲線以及直方圖。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、對下列切比雪夫（Chebyshev）濾波器進(jìn)行交流分析，編寫計(jì)算兩個(gè)峰值電壓的差值的特征值函數(shù)，并進(jìn)行計(jì)算。2、對

8、電阻R2進(jìn)行參數(shù)分析，其電阻值從70變化到100，做出該電路輸出端電壓（out）1db中心頻率隨R2的變化曲線。3、進(jìn)行蒙托卡諾分析后進(jìn)行電路性能分析，所有電阻采用精度為1的電阻器，電容采用精度為5的電容器。繪制1bd帶寬分布的直方圖。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、寫計(jì)算兩個(gè)峰值電壓的差值的特征值函數(shù)，并給出計(jì)算結(jié)果。2、描繪出電路輸出端電壓（out）1db中心頻率隨R2的變化曲線。3、描繪出1bd帶寬分布的直方圖。實(shí)驗(yàn)七 邏輯電路模擬一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握各種數(shù)字激勵信號波形的描述及設(shè)置方法。2、能夠?qū)?shù)字電路正確進(jìn)行邏輯模擬，掌握波形的總線表示方式。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、下圖為一4位的激勵信號，為一個(gè)完整的

9、周期，PIN3為低位，PIN0為高位。按下圖對該激勵信號進(jìn)行設(shè)置。 2、下圖是一半加器電路，對該電路進(jìn)行邏輯模擬，激勵信號源采用STIM4，取其中的2位信號，自行設(shè)置，觀察輸出節(jié)點(diǎn)“SUM”、“CARRY”的波形。3、采用不同進(jìn)制的總線信號形式顯示U4A的輸入端“1”、“2”、輸出端“SUM”以及進(jìn)位端“CARRY”波形。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、描述上述4位激勵信號。2、在上述半加器電路中，給出自行設(shè)置的激勵信號波形的描述，列表寫出節(jié)點(diǎn)U4A的輸入端“1”、“2”、輸出端“SUM”以及進(jìn)位端“CARRY”的邏輯值。實(shí)驗(yàn)八 數(shù)?；旌夏M和最壞情況邏輯模擬一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握數(shù)?；旌想娐分薪涌谛偷刃ё?/p>

10、電路的設(shè)置方法，正確對數(shù)?；旌想娐愤M(jìn)行模擬。2、掌握最壞情況邏輯模擬的設(shè)置方法，了解邏輯錯誤產(chǎn)生的原因。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、下圖是一振蕩器電路，對該電路進(jìn)行邏輯模擬，觀察接口型節(jié)點(diǎn)“mix1”和“mix2”的模擬信號波形和數(shù)字信號波形。激勵信號按下圖進(jìn)行設(shè)置：2、對實(shí)驗(yàn)七中的半加器電路進(jìn)行最壞情況模擬，觀察錯誤信息（注意激勵信號周期應(yīng)設(shè)為納秒級）。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、繪出接口型節(jié)點(diǎn)“mix1”和“mix2”的模擬信號波形和數(shù)字信號波形。2、對半加器電路進(jìn)行最壞情況模擬時(shí)，解釋產(chǎn)生的邏輯錯誤的類型及原因。實(shí)驗(yàn)九 電路優(yōu)化設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解電路優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能，熟悉PSpice Optimizer

11、程序的命令系統(tǒng)以及目標(biāo)參數(shù)和約束條件的設(shè)置方法；2、通過對實(shí)際電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，學(xué)會如何提出性能優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)，怎樣調(diào)整電路參數(shù)，使之滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對下列有源帶通濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)指標(biāo)為中心頻率：1kHz20Hz；帶寬400Hz10Hz；增益：不小于2V。對電路元件R1、R2、C1以及C2的標(biāo)稱值進(jìn)行優(yōu)化，必要時(shí)再考慮其它的元件。通過優(yōu)化后使其達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、給出優(yōu)化后的元器件參數(shù)值以及設(shè)計(jì)指標(biāo)。2、繪出輸出節(jié)點(diǎn)“OUT”的頻率特性曲線。實(shí)驗(yàn)十 實(shí)際電路的設(shè)計(jì)與仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪\(yùn)用所學(xué)的模擬電路的知識，自行設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際的電路，運(yùn)用PSpice的各種模擬功能，對所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬仿真，充分熟悉和掌握PSpice在電路設(shè)計(jì)中的輔助作用，真刀真槍的練習(xí)，充分體現(xiàn)本系統(tǒng)的實(shí)用性。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)一個(gè)低頻功率放大器，輸入信號為正弦信