立體資源案例演示第11章

1、 國(guó)家信息化計(jì)算機(jī)教育認(rèn)證國(guó)家信息化計(jì)算機(jī)教育認(rèn)證高等職業(yè)教育電子信息類專業(yè)高等職業(yè)教育電子信息類專業(yè)“雙證課程雙證課程”培養(yǎng)方案配套演示文稿培養(yǎng)方案配套演示文稿高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與Protel DXP第第11章章 電路仿真電路仿真 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 課程描述：課程描述： 本章主要介紹本章主要介紹Protel DXP的電路仿真功能。的電路仿真功能。要求熟悉要求熟悉Protel DXP電路

2、仿真的特點(diǎn)、功能；掌電路仿真的特點(diǎn)、功能；掌握元件、信號(hào)源仿真屬性的設(shè)置方法；掌握電路握元件、信號(hào)源仿真屬性的設(shè)置方法；掌握電路仿真的基本步驟。學(xué)會(huì)利用仿真的基本步驟。學(xué)會(huì)利用Protel DXP對(duì)電路進(jìn)對(duì)電路進(jìn)行仿真；重點(diǎn)學(xué)會(huì)工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析仿真方行仿真；重點(diǎn)學(xué)會(huì)工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析仿真方式。式。 第第11章章 電路仿真電路仿真 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 了解ProtelDXP電路仿真的特點(diǎn)、功能理解電路仿真的基本步驟學(xué)會(huì)設(shè)置元件、信號(hào)源的仿真屬性熟練掌握對(duì)電路進(jìn)行工作點(diǎn)分析仿真熟練掌握對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)分析仿

3、真知識(shí)點(diǎn)及技能點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)及技能點(diǎn) 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 11.1 Protel DXP仿真基本知識(shí)仿真基本知識(shí) 11.2仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 11.3 電路仿真電路仿真 重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn) 討論討論 本章小結(jié)本章小結(jié)作業(yè)及練習(xí)作業(yè)及練習(xí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 ProtelDXP具有強(qiáng)大的電路仿真功能，它可以對(duì)所繪制的模擬電路、數(shù)字電路及模數(shù)混合電路進(jìn)行仿真。在電路設(shè)計(jì)的整個(gè)周期都可以仿真查看和

4、分析電路的性能指標(biāo)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題并加以修正，從而更好的完成電路設(shè)計(jì)。11.1 Protel DXP仿真基本知識(shí)仿真基本知識(shí) 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （1）電路仿真的編輯環(huán)境就是原理圖設(shè)計(jì)的編輯環(huán)境，與原理圖）電路仿真的編輯環(huán)境就是原理圖設(shè)計(jì)的編輯環(huán)境，與原理圖編輯器相比，區(qū)別在于仿真電路中的所有元件必須具有仿真屬性。編輯器相比，區(qū)別在于仿真電路中的所有元件必須具有仿真屬性。 （2）提供了大量的仿真元件。仿真元件庫(kù)中有數(shù)十種仿真激勵(lì)源，）提供了大量的仿真元件。仿真元件庫(kù)中有數(shù)十種仿真激勵(lì)源，幾千

5、種仿真元件，用戶只需選用所需的仿真元件，連接好電路圖，幾千種仿真元件，用戶只需選用所需的仿真元件，連接好電路圖，加上激勵(lì)源，就可以進(jìn)行仿真。加上激勵(lì)源，就可以進(jìn)行仿真。（3）提供了多種仿真方式。不同的仿真方式從不同角度對(duì)電路的）提供了多種仿真方式。不同的仿真方式從不同角度對(duì)電路的各種電氣特性進(jìn)行仿真。用戶可以根據(jù)具體電路的需要確定使用哪各種電氣特性進(jìn)行仿真。用戶可以根據(jù)具體電路的需要確定使用哪幾種仿真方式。幾種仿真方式。（4）提供了強(qiáng)大的仿真結(jié)果分析工具，可以記錄各種需要的仿真）提供了強(qiáng)大的仿真結(jié)果分析工具，可以記錄各種需要的仿真數(shù)據(jù)，顯示各種仿真波形，并且可以進(jìn)行波形縮放、比較、測(cè)量等。數(shù)據(jù)

6、，顯示各種仿真波形，并且可以進(jìn)行波形縮放、比較、測(cè)量等。使用戶快速而準(zhǔn)確地估計(jì)電路性能。使用戶快速而準(zhǔn)確地估計(jì)電路性能。11.1.1 Protel DXP仿真的特點(diǎn)仿真的特點(diǎn) 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （1）工作點(diǎn)分析（）工作點(diǎn)分析（Operating Point Analysis）：）：即靜態(tài)工作點(diǎn)分析。就是分析電路中各節(jié)點(diǎn)或器件即靜態(tài)工作點(diǎn)分析。就是分析電路中各節(jié)點(diǎn)或器件的直流偏置電壓及流過(guò)的電流。在進(jìn)行瞬態(tài)分析和的直流偏置電壓及流過(guò)的電流。在進(jìn)行瞬態(tài)分析和交流小信號(hào)分析時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行工作點(diǎn)分析。交流小信號(hào)

7、分析時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行工作點(diǎn)分析。 （ 2 ） 瞬 態(tài) 分 析 和 傅 立 葉 分 析） 瞬 態(tài) 分 析 和 傅 立 葉 分 析（Transient/Fourier Analysis）：瞬態(tài)分析是最常）：瞬態(tài)分析是最常見(jiàn)的一種分析方式，屬于時(shí)域分析。是指在指定的見(jiàn)的一種分析方式，屬于時(shí)域分析。是指在指定的時(shí)間內(nèi)輸出關(guān)于時(shí)間的電流或電壓變量。就象使用時(shí)間內(nèi)輸出關(guān)于時(shí)間的電流或電壓變量。就象使用示波器一樣，可觀察到電路的波形。示波器一樣，可觀察到電路的波形。 傅立葉分析是和瞬態(tài)分析同時(shí)進(jìn)行的，屬于頻傅立葉分析是和瞬態(tài)分析同時(shí)進(jìn)行的，屬于頻域分析。主要用來(lái)分析電路中各非正弦波的激勵(lì)源域分析。主要用來(lái)分

8、析電路中各非正弦波的激勵(lì)源及節(jié)點(diǎn)電壓波形的頻譜，可以觀察諧波失真現(xiàn)象。及節(jié)點(diǎn)電壓波形的頻譜，可以觀察諧波失真現(xiàn)象。11.1.2 Protel DXP仿真的功能仿真的功能 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （3）直流掃描分析（DC Sweep Analysis）：是指在指定范圍內(nèi)，改變輸入信號(hào)源電壓，進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)分析，每變化一次執(zhí)行一次工作點(diǎn)分析，其輸出為直流傳輸曲線。 （4）交流小信號(hào)分析(AC Small Signal Analysis)：主要用來(lái)分析仿真電路的頻率響應(yīng)特性，即當(dāng)輸入信號(hào)的頻率發(fā)生變化時(shí)輸出信號(hào)的變化

9、情況。 （5）噪聲分析（Noise Analysis）：估算電阻和半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的噪聲。 （6）傳遞函數(shù)分析（Transfer Function Analysis）：分析計(jì)算電路的直流輸入阻抗、輸出阻抗和直流增益。 11.1.2 Protel DXP仿真的功能仿真的功能 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （7）溫度掃描分析（TemperatureSweep）：仿真工作溫度變化對(duì)電路的影響。可以與工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析等相結(jié)合，在指定溫度范圍內(nèi)按用戶指定的步長(zhǎng)變化溫度，每一個(gè)溫度產(chǎn)生一條曲線。（8）參數(shù)掃描分析（Parame

10、terSweep）：與直流、交流、瞬態(tài)分析配合使用，分析電路參數(shù)變化對(duì)電路特性的影響。（9）蒙特卡羅分析（MonteCarloAnalysis）：是一種統(tǒng)計(jì)分析方法，分析元件的特性值在誤差范圍內(nèi)變化對(duì)電路特性的影響程度。11.1.2 Protel DXP仿真的功能仿真的功能 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （1）繪制仿真用的原理圖。）繪制仿真用的原理圖。 在原理圖編輯環(huán)境下繪制仿真用的原理圖，與在原理圖編輯環(huán)境下繪制仿真用的原理圖，與普通原理圖的繪制方法基本相同。需要注意的是仿普通原理圖的繪制方法基本相同。需要注意的是

11、仿真原理圖中所使用的元件都必須具有仿真屬性真原理圖中所使用的元件都必須具有仿真屬性（Simulation）。）。 （2）設(shè)置仿真元件參數(shù)。）設(shè)置仿真元件參數(shù)。 放置好仿真元件之后，必須對(duì)元件的屬性參數(shù)放置好仿真元件之后，必須對(duì)元件的屬性參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。和普通原理圖相比，仿真元件需要設(shè)置進(jìn)行設(shè)置。和普通原理圖相比，仿真元件需要設(shè)置的屬性要多一些。仿真元件的標(biāo)稱值要合理設(shè)置，的屬性要多一些。仿真元件的標(biāo)稱值要合理設(shè)置，這些值會(huì)影響電路仿真的輸出波形。這些值會(huì)影響電路仿真的輸出波形。 （3）設(shè)置仿真激勵(lì)源。）設(shè)置仿真激勵(lì)源。 對(duì)于仿真電路，仿真激勵(lì)源就是電路的輸入信對(duì)于仿真電路，仿真激勵(lì)源就是電路的輸

12、入信號(hào)。放置好激勵(lì)源后需要根據(jù)實(shí)際電路的要求設(shè)置號(hào)。放置好激勵(lì)源后需要根據(jù)實(shí)際電路的要求設(shè)置其屬性參數(shù)。其屬性參數(shù)。11.1.3 Protel DXP仿真的基本步驟仿真的基本步驟 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （4）定義仿真電路節(jié)點(diǎn)。為了便于觀測(cè)，在電路中需要觀察波形的地方放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。放置方法與普通原理圖相同。（5）設(shè)置仿真方式及參數(shù)。ProtelDXP提供了多種仿真方式，用戶必須根據(jù)具體電路的仿真目的來(lái)設(shè)置仿真方式。另外不同仿真方式下會(huì)有不同的仿真參數(shù)設(shè)置窗口，正確設(shè)置這些窗口中的仿真參數(shù)才能保證仿真過(guò)程正常運(yùn)行

13、。（6）執(zhí)行仿真設(shè)置好所有參數(shù)后，即可啟動(dòng)仿真操作。（7）仿真結(jié)果分析及處理如果對(duì)仿真結(jié)果比較滿意，則可認(rèn)為仿真元件的參數(shù)基本合理。如果不滿意，則重新設(shè)置仿真元件的參數(shù)及仿真方式參數(shù)，再執(zhí)行仿真，直到得到期望的仿真結(jié)果為止。11.1.3 Protel DXP仿真的基本步驟仿真的基本步驟 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 對(duì)一個(gè)電路進(jìn)行仿真，原理圖必須包含所有仿真所必須對(duì)一個(gè)電路進(jìn)行仿真，原理圖必須包含所有仿真所必須的信息。通常，為使仿真可靠運(yùn)行必須遵守以下原則：的信息。通常，為使仿真可靠運(yùn)行必須遵守以下原則： （1）仿真

14、原理圖的所有元件必須具有仿真屬性。）仿真原理圖的所有元件必須具有仿真屬性。 （2）必須有適當(dāng)?shù)募?lì)源，以便仿真過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電路。）必須有適當(dāng)?shù)募?lì)源，以便仿真過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電路。 （3）仿真電路中在需要保存仿真數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)必須添加網(wǎng)）仿真電路中在需要保存仿真數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)必須添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。絡(luò)標(biāo)號(hào)。 （4）必要時(shí)，還要設(shè)置仿真電路的初始狀態(tài)。）必要時(shí)，還要設(shè)置仿真電路的初始狀態(tài)。 11.1.4 Protel DXP仿真可靠運(yùn)行必須遵守的原則仿真可靠運(yùn)行必須遵守的原則 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 要進(jìn)行電路仿真，仿真原理圖的所有元

15、件要進(jìn)行電路仿真，仿真原理圖的所有元件必須包含有詳細(xì)而精確的仿真信息，以便仿必須包含有詳細(xì)而精確的仿真信息，以便仿真器正確處理這些元件，所以設(shè)置仿真元件真器正確處理這些元件，所以設(shè)置仿真元件參數(shù)的工作非常重要。另外，參數(shù)的工作非常重要。另外，Protel DXP不不提供專門的仿真元件庫(kù)，而是在原理圖元件提供專門的仿真元件庫(kù)，而是在原理圖元件中添加一個(gè)仿真屬性（中添加一個(gè)仿真屬性（Simulation），具有仿），具有仿真屬性的元件分布在多個(gè)元件庫(kù)中，需要我真屬性的元件分布在多個(gè)元件庫(kù)中，需要我們把具有仿真屬性的元件找到。們把具有仿真屬性的元件找到。11.2.1 查找仿真元件查找仿真元件 “Mi

16、scellaneous Devices.IntLib”元件庫(kù)是一元件庫(kù)是一個(gè)常用電氣元件庫(kù)，這個(gè)庫(kù)里的元件基本上個(gè)常用電氣元件庫(kù)，這個(gè)庫(kù)里的元件基本上都有仿真屬性，可以直接用在仿真原理圖中。都有仿真屬性，可以直接用在仿真原理圖中。但是集成電路元件是按生產(chǎn)廠家組織管理的，但是集成電路元件是按生產(chǎn)廠家組織管理的，而大多數(shù)廠家的元件都不帶仿真屬性，需要而大多數(shù)廠家的元件都不帶仿真屬性，需要我們查找所需集成電路仿真元件。我們查找所需集成電路仿真元件。 11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公

17、室 在原理圖設(shè)計(jì)的編輯環(huán)境，點(diǎn)擊在原理圖設(shè)計(jì)的編輯環(huán)境，點(diǎn)擊LibrariesLibraries面板上的面板上的SearchSearch按鈕，打開(kāi)查找元件對(duì)話框。在按鈕，打開(kāi)查找元件對(duì)話框。在NameName欄如輸入欄如輸入“* *74LS0474LS04* *”，在，在Mode TypeMode Type欄下拉列表中選擇欄下拉列表中選擇“Simulation”“Simulation”，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊SearchSearch按鈕，按鈕，即可。即可。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公

18、室 所有仿真元件如果沒(méi)有特別指出，都認(rèn)為是理想元件，所有仿真元件如果沒(méi)有特別指出，都認(rèn)為是理想元件，即沒(méi)有溫度系數(shù)，沒(méi)有寄生電感、電容。對(duì)于運(yùn)算放大器，即沒(méi)有溫度系數(shù)，沒(méi)有寄生電感、電容。對(duì)于運(yùn)算放大器，嚴(yán)格遵守嚴(yán)格遵守“虛短虛短”和和“虛斷虛斷”原則。原則。 仿真元件具有獨(dú)特的仿真屬性，這些屬性需要用戶來(lái)設(shè)仿真元件具有獨(dú)特的仿真屬性，這些屬性需要用戶來(lái)設(shè)定參數(shù)。定參數(shù)。 1電阻電阻 有兩種類型的仿真電阻：固定電阻（有兩種類型的仿真電阻：固定電阻（Res）和半導(dǎo)體）和半導(dǎo)體電阻（電阻（Res Semi）。其中半導(dǎo)體電阻的阻值由其長(zhǎng)、寬及）。其中半導(dǎo)體電阻的阻值由其長(zhǎng)、寬及環(huán)境溫度決定，應(yīng)設(shè)置這

19、些參數(shù)。環(huán)境溫度決定，應(yīng)設(shè)置這些參數(shù)。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （1）固定電阻參數(shù)設(shè)置在“MiscellaneousDevices.IntLib”元件庫(kù)，選擇Res1或Res2，放置到工作區(qū)，雙擊該元件，打開(kāi)屬性對(duì)話框，雙擊“Simulation”或點(diǎn)擊下方Edit按鈕，在打開(kāi)的對(duì)話框中，選擇Parameters選項(xiàng)卡，得到參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。固定電阻只有一個(gè)參數(shù)：阻值（Value），輸入其大小，點(diǎn)OK按鈕即可。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技

20、術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （2）半導(dǎo)體電阻參數(shù)設(shè)置半導(dǎo)體電阻的阻值由其長(zhǎng)度、寬度及環(huán)境溫度決定，有如下參數(shù)。Value：阻值Length：電阻長(zhǎng)度Width：電阻寬度Temperature：溫度系數(shù)2電位器有兩種類型的仿真電位器：可變電阻（ResAdj）和分壓電阻（ResTap）。它們需設(shè)置的參數(shù)相同。Value：阻值。SetPosition：第1管腳和中間管腳之間的阻值與電位器總阻值之比。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息

21、化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 3電容有三種類型的仿真電容：定值無(wú)極性電容（Cap）、定值有極性電容（CapPol）、半導(dǎo)體電容（CapSemi）。需設(shè)置的參數(shù)為：Value：電容值。InitialVoltage：電容初始電壓值。Length：半導(dǎo)體電容長(zhǎng)度（僅半導(dǎo)體電容具有）。Width：半導(dǎo)體電容寬度（僅半導(dǎo)體電容具有）。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 4電感有兩種類型的仿真電感：定值電感（Inductor）、可變電感（InductorAdj）。需設(shè)置的參數(shù)為：Value：電感

22、值。InitialVoltage：電感初始電流值，缺省值為0A。SetPosition：第1管腳和中間管腳之間的電感值與總電感值之比（僅可變電感具有）。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 5二極管二極管的名稱為：DZener需設(shè)置的參數(shù)為：AreaFactor：面積因子。StartingCondition：初始條件。InitialVoltage：零時(shí)刻二極管上壓降。Temperature：二極管工作溫度。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高

23、等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 6三極管有兩種類型的仿真三極管：NPN和PNP。下面以NPN為例說(shuō)明需設(shè)置的參數(shù)。AreaFactor：面積因子。StartingCondition：初始條件。InitialB-EVoltage：零時(shí)刻三極管發(fā)射結(jié)電壓。InitialC-EVoltage：零時(shí)刻三極管集電極與發(fā)射極之間的電壓。Temperature：三極管工作溫度。11.2 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 7節(jié)點(diǎn)電壓初值節(jié)點(diǎn)電壓初值

24、“.IC”是一個(gè)特殊的元件，存放在“SimulationSources.IntLib”元件庫(kù)內(nèi)。該元件最主要的作用是在進(jìn)行瞬態(tài)分析時(shí)，設(shè)置電路上某個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓初值。當(dāng)電路中有儲(chǔ)能元件（如電容）時(shí)，常常會(huì)用到節(jié)點(diǎn)電壓初值“.IC”。放置方法為用導(dǎo)線或直接將“.IC”與節(jié)點(diǎn)相連，然后修改屬性參數(shù)。Value：電壓初值。8節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)置節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)置“.NS”是一個(gè)特殊的元件，存放在“SimulationSources.IntLib”元件庫(kù)內(nèi)。在分析雙穩(wěn)態(tài)或不穩(wěn)定電路的瞬態(tài)特性時(shí)，“.NS”用來(lái)設(shè)定某節(jié)點(diǎn)電壓的預(yù)收斂值。放置方法為直接將“.NS”與節(jié)點(diǎn)相連，然后修改屬性參數(shù)。Value：初值。11.2

25、 仿真元件及參數(shù)設(shè)置仿真元件及參數(shù)設(shè)置 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 在對(duì)原理圖仿真之前必須有適當(dāng)?shù)姆抡婕?lì)信號(hào)源在對(duì)原理圖仿真之前必須有適當(dāng)?shù)姆抡婕?lì)信號(hào)源來(lái)驅(qū)動(dòng)電路。來(lái)驅(qū)動(dòng)電路。 P r o t e l D X P 提 供 的 仿 真 激 勵(lì) 源 均 存 放 在提 供 的 仿 真 激 勵(lì) 源 均 存 放 在“Simulation Sources.IntLib”元件庫(kù)內(nèi)。這些仿真激元件庫(kù)內(nèi)。這些仿真激勵(lì)源在仿真電路設(shè)計(jì)過(guò)程中都被視作理想激勵(lì)源：勵(lì)源在仿真電路設(shè)計(jì)過(guò)程中都被視作理想激勵(lì)源：電壓源內(nèi)阻為零，電流源內(nèi)阻無(wú)

26、窮大。電壓源內(nèi)阻為零，電流源內(nèi)阻無(wú)窮大。 1直流電源直流電源 直流電源有兩種：直流電壓源（直流電源有兩種：直流電壓源（VSRC）和直流）和直流電流源（電流源（ISRC）。它們的輸出為恒定電壓或電流。）。它們的輸出為恒定電壓或電流。 Value：直流電壓（或電流）值。：直流電壓（或電流）值。 AC Magnitude：如果要基于此電源進(jìn)行交流小信：如果要基于此電源進(jìn)行交流小信號(hào)分析，可設(shè)置此項(xiàng)，通常設(shè)為號(hào)分析，可設(shè)置此項(xiàng)，通常設(shè)為“1V”。 AC Phase：交流小信號(hào)分析相位，通常設(shè)為：交流小信號(hào)分析相位，通常設(shè)為“0”。 11.2.3 仿真信號(hào)源仿真信號(hào)源 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)

27、教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 2 2正弦交流電源正弦交流電源 正弦交流電壓源（正弦交流電壓源（VSINVSIN）和正弦交流電流源（）和正弦交流電流源（ISINISIN）。）。 DC Magnitude DC Magnitude：直流參數(shù)，可以忽略。通常為：直流參數(shù)，可以忽略。通常為“0”“0”。 AC Magnitude AC Magnitude：如果要基于此項(xiàng)進(jìn)行交流小信號(hào)分析，可設(shè)置此項(xiàng)，：如果要基于此項(xiàng)進(jìn)行交流小信號(hào)分析，可設(shè)置此項(xiàng)，通常設(shè)為通常設(shè)為“1V”“1V”。 AC Phase AC Phase：交流小信號(hào)分析初始相位。：交流小信號(hào)分析

28、初始相位。 Offset Offset：正弦交流信號(hào)的直流偏移量。：正弦交流信號(hào)的直流偏移量。 Amplitude Amplitude：正弦交流電源的振幅。：正弦交流電源的振幅。 Frequency Frequency：正弦交流電源的頻率。：正弦交流電源的頻率。 Delay Delay：電源起始延時(shí)時(shí)間。：電源起始延時(shí)時(shí)間。 Damping Factor Damping Factor：阻尼系數(shù)。該值為：阻尼系數(shù)。該值為“0” “0” 時(shí)，每個(gè)正弦波的幅值相時(shí)，每個(gè)正弦波的幅值相等；為正值時(shí)，正弦波的幅值隨著時(shí)間的變化而遞減；為負(fù)值時(shí)，正弦波的幅等；為正值時(shí)，正弦波的幅值隨著時(shí)間的變化而遞減；為

29、負(fù)值時(shí)，正弦波的幅值隨著時(shí)間的變化而遞增。值隨著時(shí)間的變化而遞增。 Phase Phase：正弦交流電源的初始相位。：正弦交流電源的初始相位。11.2.3 仿真信號(hào)源仿真信號(hào)源 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 3 3周期脈沖電源周期脈沖電源 周期脈沖電壓源（周期脈沖電壓源（VPULSEVPULSE）和周期脈沖電流源（）和周期脈沖電流源（I PULSEI PULSE）。）。 DC Magnitude DC Magnitude：直流參數(shù)，可以忽略。通常為：直流參數(shù)，可以忽略。通常為“0”“0”。 AC Magnitude

30、AC Magnitude：如果要基于此項(xiàng)進(jìn)行交流小信號(hào)分析，可設(shè)置此項(xiàng)，通常：如果要基于此項(xiàng)進(jìn)行交流小信號(hào)分析，可設(shè)置此項(xiàng)，通常設(shè)為設(shè)為“1V”“1V”。 AC Phase AC Phase：交流小信號(hào)分析初始相位。：交流小信號(hào)分析初始相位。 Initial Value Initial Value：脈沖起始幅值。：脈沖起始幅值。 Pulsed Value Pulsed Value：脈沖幅值。：脈沖幅值。 Time Delay Time Delay：電源起始延時(shí)時(shí)間。：電源起始延時(shí)時(shí)間。 Rise Time Rise Time：脈沖波形上升時(shí)間。：脈沖波形上升時(shí)間。 Fall Time Fall

31、 Time：脈沖波形下降時(shí)間。：脈沖波形下降時(shí)間。 Pulse Width Pulse Width： 脈沖高電平寬度。脈沖高電平寬度。 Period Period：脈沖周期。：脈沖周期。 Phase Phase：脈沖初始相位。：脈沖初始相位。 11.2.3 仿真信號(hào)源仿真信號(hào)源 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 電路仿真成功與否取決于電路原理圖，電路仿真成功與否取決于電路原理圖，布局合理和視覺(jué)美觀并不是衡量原理圖布局合理和視覺(jué)美觀并不是衡量原理圖設(shè)計(jì)合理的依據(jù)。仿真是否成功主要取設(shè)計(jì)合理的依據(jù)。仿真是否成功主要取決于元件

32、的仿真屬性、電路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、決于元件的仿真屬性、電路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、仿真設(shè)置等。仿真設(shè)置等。 本節(jié)將通過(guò)具體實(shí)例介紹電路仿真在本節(jié)將通過(guò)具體實(shí)例介紹電路仿真在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并通過(guò)實(shí)例來(lái)實(shí)際電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并通過(guò)實(shí)例來(lái)學(xué)習(xí)如何使用學(xué)習(xí)如何使用Protel DXP提供的各種仿提供的各種仿真功能。真功能。 11.3 電路仿真電路仿真 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 【案【案 例】：繪制如下圖所示的仿真電路原理圖，并進(jìn)行工例】：繪制如下圖所示的仿真電路原理圖，并進(jìn)行工作點(diǎn)作點(diǎn) 分析和瞬態(tài)分析。調(diào)整電路中各元件參數(shù)，觀察仿

33、真分析和瞬態(tài)分析。調(diào)整電路中各元件參數(shù)，觀察仿真結(jié)果有什么變化。結(jié)果有什么變化。 案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 操作步驟：1新建一個(gè)原理圖文件，名為“Mysheet1.SchDoc”。2加載相關(guān)仿真原理圖元件庫(kù)。本例所用元件庫(kù)為“MiscellaneousDevices.IntLib”和“SimulationSources.IntLib”。3放置仿真元件，并編輯元件屬性。該電路所用元件：電阻為Res2，電容為Cap，三極管為2N3904，設(shè)置它們的屬性時(shí)，在Value欄輸入圖中相應(yīng)的值，Cap初始電壓值為

34、0。4連線并放置激勵(lì)源，并編輯激勵(lì)源屬性。該電路需要兩個(gè)激勵(lì)源直流電壓源和正弦交流電壓源。直流電壓源（VSRC）屬性：Value為15V。正弦交流電壓源（VSIN）屬性如下圖所示。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 5定義仿真電路節(jié)點(diǎn)，放置相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。完成仿真電路原理圖。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 6設(shè)定仿真方式。執(zhí)行菜單命令Design/Simulate/MixedSim，打開(kāi)仿真設(shè)置對(duì)話框。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)

35、教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （1）工作點(diǎn)分析（OperatingPointAnalysis）：即靜態(tài)工作點(diǎn)分析。在AvailableSignals列表框中選中B、E、C三信號(hào)，在Analyses/Options區(qū)域選擇OperatingPointAnalysis，點(diǎn)擊OK按鈕即可進(jìn)行工作點(diǎn)分析，結(jié)果如下圖所示。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （2）瞬態(tài)分析（Transient/FourierAnalysis）在AvailableSignal

36、s列表框中選中IN、OUT兩個(gè)信號(hào)，在Analyses/Options區(qū)域選擇Transient/FourierAnalysis，單擊Transient/FourierAnalysis，彈出如下圖所示對(duì)話框案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 設(shè)置好后，點(diǎn)擊OK按鈕即可進(jìn)行仿真，結(jié)果如下圖所示。 如果我們改變圖中的元件參數(shù)，如將R1由18K改為100K，重新進(jìn)行工作點(diǎn)分析和瞬態(tài)分析，可得如下圖所示結(jié)果。 案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管

37、理辦公室 我們看到，當(dāng)電路參數(shù)選取不當(dāng)時(shí)，引起了嚴(yán)重失真。 案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （3）直流掃描分析（DCSweepAnalysis）在AvailableSignals列表框中選擇R1（I）、R1（P）兩個(gè)信號(hào)，在Analyses/Options區(qū)域選擇DCSweepAnalysis，單擊DCSweepAnalysis，彈出如下圖所示對(duì)話框。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 設(shè)置好后，點(diǎn)擊OK按鈕即可進(jìn)行仿真，結(jié)

38、果如下圖所示。 由仿真結(jié)果可以看到R1（I）和R1（P）隨電源V2的變化情況。 案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 （4）交流小信號(hào)分析（ACSmallSignalAnalysis）主要分析仿真電路的頻率響應(yīng)特性，即當(dāng)輸入信號(hào)的頻率發(fā)生變化時(shí)輸出信號(hào)的變化情況。在AvailableSignals列表框中選擇OUT，在Analyses/Options區(qū)域選擇ACSmallSignalAnalysis，單擊ACSmallSignalAnalysis，彈出如下圖所示對(duì)話框。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技

39、術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 設(shè)置好后，點(diǎn)擊OK按鈕即可進(jìn)行仿真，結(jié)果如下圖所示。 由仿真結(jié)果可以看到頻率變化時(shí)輸出信號(hào)的變化情況。由此例，我們看到使用ProtelDXP提供的仿真功能，確實(shí)給電路設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大方便。案案 例例 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 設(shè)置元件、信號(hào)源的仿真屬性工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析仿真方式重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn) 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 利用Protel DXP提供的電路仿真工具對(duì)所設(shè)計(jì)的原理圖性能進(jìn)行驗(yàn)證與傳統(tǒng)的驗(yàn)證方法有何不同？ 改變案例中的其它元件參數(shù)，重新進(jìn)行工作點(diǎn)分析和瞬態(tài)分析，看看得到什么結(jié)果。 討論討論 高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì) & CEAC信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室信息化培訓(xùn)認(rèn)證管理辦公室 本章主要介紹了本章主要介紹了Protel DXP的電路仿的電路仿真功能。真功能。Prote