EDA(電子設(shè)計自動化)實驗

1、實驗一 Multisim 軟件中基本儀器的使用一、 實驗?zāi)康?. 熟悉Multisim 軟件繪制電路原理圖的方法;2. 熟悉Mulitisim 軟件基本儀器儀表的操作方法;3. 學(xué)習(xí)使用Multisim 軟件對電路仿真的基本方法。 二、 實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Multisim 電路仿真軟件 三、 實驗步驟1. 新建電路圖:點擊菜單File->New Schemati c 或點擊圖標(biāo)新建一個電路原理圖文件。 2. 原理圖參數(shù)設(shè)定:a. 點擊菜單Options->Global Preferences ,在選項卡Parts 中選擇Symbol Standard 為DIN

2、 ;在元件庫Source 中選擇VCC ,在元件庫Basic 中選擇Resistor ,在元件庫TTL 中選擇74LS00,放置于原理圖上;b. 點擊菜單Options->Global Preferences ,在選項卡Parts 中選擇Symbol Standard 為ANSI ;在元件庫Source 中選擇VCC ,在元件庫Basic 中選擇Resistor ,在元件庫TTL 中選擇74LS00,放置于原理圖上;c. 對比兩種標(biāo)準(zhǔn)下電路符號的異同,繪制于實驗報告上。d. 點擊菜單Options->Sheet Properties ,設(shè)置Circuit 、Workspace 、W

3、iring 、Font 等電路屬性。 3. 繪制電路原理圖:a. 點擊Place Source 圖標(biāo)放置交流電源和地,點擊Place Basic 圖 標(biāo)放置電阻Resistor 、電容Capacitor 、電感Inductor ; b. 用鼠標(biāo)左鍵選取元件,將各元件放置到合適的位置,擊右鍵可旋轉(zhuǎn)或鏡像元件;。 c. 雙擊元件修改元件參數(shù); d. 繪制導(dǎo)線,連接電路。 4. 測量元件參數(shù):a. 經(jīng)預(yù)習(xí)計算得U R1= ,U C1= ,I R1= ,I C1= ,I L1= ,使用萬用表Multimeter 進(jìn)行仿真測量,自擬表格記錄并對比理論值和測量值; b. 練習(xí)使用元件庫Indicators

4、 中的V oltmeter 和Ammeter 測量電壓電流; c. 練習(xí)使用測量工具欄中的Measurement Probe 測量電壓電流;d. 經(jīng)預(yù)習(xí)計算得電路的有功功率為P= ,使用瓦特表Wattmeter 測量電路的功率,注意功率因數(shù)的作用; e. 練習(xí)使用2通道示波器Oscilloscope 觀察電路波形,使用Grapher 觀察電壓的最大值、相位等信息。 5. 三相交流電路研究: a. 繪制三相交流電路星形接法和三角形接法的電路圖;b. 使用萬用表Multimeter 研究相電壓和線電壓并記錄,驗證理論值的正確性; c. 使用4通道示波器4 Channel Oscilloscope

5、觀察三相電壓波形,繪圖并記錄。6. 二階電路的響應(yīng)研究:a. 繪制二階RLC 電路,其中單刀雙擲開關(guān)J1在元件庫Basic Switch 中; Fb. 啟動仿真,當(dāng)開關(guān)處于在下方時為RLC 電路的零輸入響應(yīng),開關(guān)切換至上方時為RLC 電路的階躍響應(yīng),使用示波器Oscilloscope 觀察響應(yīng)的電壓波形; c. 當(dāng)CL k R 25>=時,電路系統(tǒng)為過阻尼系統(tǒng),觀察并繪制響應(yīng)波形,使用Grapher 工具測量超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)值等參數(shù); d. 當(dāng)CL k R 22=時,電路系統(tǒng)為臨界阻尼系統(tǒng),觀察并繪制響應(yīng)波形,使用Grapher 工具測量超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)值等參數(shù); e. 當(dāng)CL k R 25.0

6、<=時,電路系統(tǒng)為欠阻尼系統(tǒng),觀察并繪制響應(yīng)波形,使用Grapher 工具測量超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)值等參數(shù);f. 當(dāng)0=R 時,電路系統(tǒng)響應(yīng)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?分型并仿真繪制圖形。四、 擴(kuò)展內(nèi)容1. 下圖中L 取何值時,電路發(fā)生諧振現(xiàn)象,設(shè)計實驗驗證電路的串聯(lián)諧振和并聯(lián)現(xiàn)象; 2. 自行設(shè)計電路并利用仿真驗證戴維南定理的正確性,繪制電路并記錄結(jié)果。 五、 思考內(nèi)容1. 元件庫中的虛擬元件Virtual 和真實元件Real 在使用上有什么不同?2. 元件庫Power Source 中的AC_Power 、Signal V oltage 中的AC_V oltage 和Function Generator

7、都可以輸出電壓,這三種元件使用上要注意什么問題?3. 示波器在使用過程中接地如何處理較為簡便?如何改變示波器波形的顏色使觀察更方便? 六、 實驗報告要求1. 做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2. 認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3. 認(rèn)真繪制實驗過程中顯示的圖形,學(xué)會從圖形分析電路特性的能力。實驗二 Multisim 軟件在模擬電路中的應(yīng)用一、 實驗?zāi)康?. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)Multisim 軟件的使用方法;2. 掌握Multisim 軟件在模擬電路中的應(yīng)用方法;3. 學(xué)習(xí)使用Multisim 軟件對模擬電路進(jìn)行仿真和設(shè)計的方法。 二、 實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī)

8、;軟件:Multisim 電路仿真軟件 三、 實驗步驟1. 單管共射放大電路仿真:a. 三極管放大倍數(shù)估測: 使用儀表IV -Analysis 觀察估測NPN 型三極管(Transistors2N2222A 的輸出特性曲線,估算直流放大倍數(shù)=BC I I 。b. 單管共射放大電路靜態(tài)工作點的測量:構(gòu)建如圖所示的單管共射放大電路,則估算其靜態(tài)工作點為:=-=bBEQCC BQ R U V I ,=BQ CQ I I ,=-=C CQ CC CEQ R I V U 。 將電路的輸入信號和輸出信號斷開,使用萬用表Multimeter 或Measurement Probe 測量電路的靜態(tài)工作點,與上述

9、理論值相對照,分析誤差產(chǎn)生的原因。 c. 單管共射放大電路動態(tài)特性的仿真:理論計算該放大電路的動態(tài)特性為=+=CQbb be I r r 26',=-=beLu r R A ' ,=b be i R r R / ,=c o R R 。將電路輸入和輸出連接上,使用萬用表Multimeter 測量放大倍數(shù)=-=io u U U A ,=ii i I U R (輸入電壓/輸入電流,將電路中負(fù)載開路,測得='oU,則=-=L oo o R U U R 1('。對比測量值和理論計算值,分析誤差產(chǎn)生的原因。d. 單管共射放大電路輸出波形的觀察:將電路的輸出端接上示波器Osc

10、illoscope ,觀察并繪制輸出信號波形,注意放大倍數(shù)計算公式中負(fù)號如何體現(xiàn)在輸出波形中。將電阻Rb 調(diào)整為400k,觀察波形出現(xiàn)了 失真(頂部、底部,屬于 失真(飽和、截止;將輸入信號電壓調(diào)整為25mV ,電阻Rb 調(diào)整1M ,觀察波形出現(xiàn)了 失真(頂部、底部,屬于 失真(飽和、截止,繪制失真的波形圖,分析是什么原因造成了失真。 2. 二階濾波電路的仿真:構(gòu)建如圖所示的二階帶通濾波電路,計算其理論下限頻率為=1121C R f L 理 Hz ,上限頻率=2221C R f H 理 Hz 。通過波特圖儀Bode Plotter 觀察電路的波特圖,使用Grapher 工具在幅頻特性上測量最大

11、電壓增益K= dB ,放大倍數(shù)=20/10K U A ,測量下限頻率=測L f ,上限頻率=測H f ,與理論值相比較,分析誤差。使用萬用表Multimeter ,調(diào)節(jié)電壓信號源的頻率,測量放大倍數(shù),尋找下限頻率L f 和上限頻率H f ,測量最大電壓放大倍數(shù)U A 。 3. 正弦波發(fā)生電路的仿真: 構(gòu)建如圖所示的文氏電橋正弦波發(fā)生電路,計算其振蕩頻率為=RCf 210 ,為滿足起振條件,要求>F R 。通過示波器Oscilloscope 觀察并記錄振蕩產(chǎn)生的波形,估算振蕩產(chǎn)生的正弦波的頻率。注意記錄Rf 調(diào)節(jié)至多少時電路開始起振,起振后為何出現(xiàn)波形失真,此時應(yīng)將Rf 調(diào)節(jié)至多少才能保持

12、正弦波形,若Rf 調(diào)節(jié)過小,將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象,如何解釋? 四、 擴(kuò)展內(nèi)容仿真直流電源電路,驗證理論分析的正確性,觀察并記錄整流、濾波和穩(wěn)壓后的電壓波形。 五、 思考內(nèi)容1. 單管共射放大電路中對電壓的測量要注意哪些問題,使用萬用表和示波器測量電壓有何差異?2. 二階濾波電路中品質(zhì)因數(shù)Q 的含義是什么,如何改變Q ,對電路性能有什么影響?3. 正弦波發(fā)生電路中,要產(chǎn)生正弦波應(yīng)如何調(diào)節(jié)Rf ,若要使得輸出信號易于穩(wěn)定,應(yīng)采取什么措施? 六、 實驗報告要求1. 做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2. 認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3. 認(rèn)真繪制實驗過程中的圖形,學(xué)習(xí)從圖

13、形分析電路特性的能力。1kHz 0° SC1SWA AB B CCDD實驗三 Multisim 軟件在數(shù)字電路中的應(yīng)用一、 實驗?zāi)康?. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)Multisim 軟件的使用方法;2. 掌握Multisim 軟件在數(shù)字電路設(shè)計中的應(yīng)用;3. 學(xué)習(xí)使用Multisim 軟件對數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計和仿真的方法。 二、 實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Multisim 電路仿真軟件 三、 實驗步驟1. 使用Multisim 設(shè)計組合邏輯電路:設(shè)計一個電燈控制電路,安裝在三個不同地方的開關(guān)A 、B 、C 能獨(dú)立的將燈打開或熄滅。a. 使用邏輯轉(zhuǎn)換儀Logic Converter 輸入上

14、述問題的真值表; b. 點擊按鍵得到邏輯表達(dá)式; c. 點擊按鍵得到最簡邏輯表達(dá)式; d. 點擊按鍵得到由與、或、非門構(gòu)成的電路;e. 點擊按鍵得到由與非門構(gòu)成的電路;f. 設(shè)置輸入輸出端口,點擊菜單Place->Connectors->HB/SC Connector ,與電路的輸入和輸出端口相連; g. 選中生成的電路所有元件和線路,點擊菜單Place->Replace by Subcircuit ,生成子電路,輸入生成子電路名稱;h. 使用字信號發(fā)生器Word Generator 產(chǎn)生輸入信號,使用元件庫Indicators 中的Probe顯示輸出,測試所設(shè)計的電路,字信

15、號發(fā)生器設(shè)置如下。 2. 研究組合邏輯電路中的競爭冒險現(xiàn)象:構(gòu)建如圖所示的電路,輸出信號Y=AB+A C ,當(dāng)B=C=1時,Y=A+A =1,當(dāng)A 從1變?yōu)?時,在門U3A 的輸入端發(fā)生競爭,輸出將出現(xiàn)干擾脈沖,該現(xiàn)象稱之為為競爭冒險。若要消除競爭冒險,可以在表達(dá)式中增加冗余項BC ,將函數(shù)改寫為Y=AB+A C+BC ,試設(shè)計該電路,驗證是否消除了競爭冒險現(xiàn)象。 3. 使用Multisim 設(shè)計時序邏輯電路:使用TTL 邏輯門74LS192設(shè)計十進(jìn)制可逆計數(shù)器并用數(shù)碼管顯示計數(shù)結(jié)果。a. 按圖連線,觀察輸出結(jié)果,數(shù)碼管在Indicator->HEX_DISPLAY 中; b. 若將計數(shù)

16、器改成逆計數(shù)器,電路應(yīng)如何修改;c. 研究74LS192的清零端和置數(shù)端的作用,設(shè)計電路驗證該功能; d. 若將顯示單元改為無譯碼功能的數(shù)碼管,電路應(yīng)如何修改?X4 74LS47D四、擴(kuò)展內(nèi)容1. 使用TTL 邏輯門74LS192,使用清零法或置數(shù)法構(gòu)成N (N 自選進(jìn)制計數(shù)器;2. 使用TTL 邏輯門74LS194,構(gòu)成雙向移位寄存器。 五、 思考內(nèi)容1. 組合邏輯電路設(shè)計中如何使用邏輯轉(zhuǎn)換儀Logic Converter 簡化電路設(shè)計過程?2. TTL 邏輯門在放置時應(yīng)注意什么問題?3. 數(shù)碼管的使用過程中要注意什么問題,共陰和共陽的數(shù)碼管使用時有何區(qū)別? 六、實驗報告要求1.做好預(yù)習(xí)工作

17、,實驗過程中有的放矢;2. 認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),并與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3. 做好芯片的熟悉和電路的設(shè)計工作,才能使用軟件實現(xiàn)設(shè)計的電路。實驗四 Multisim 軟件的高級仿真分析方法一、 實驗?zāi)康?. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)Multisim 軟件的使用方法;2. 掌握Multisim 軟件的高級分析方法;3. 學(xué)習(xí)使用Multisim 軟件的高級分析方法改進(jìn)電路設(shè)計。 二、 實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Multisim 電路仿真軟件三、 實驗步驟 點擊菜單Options->Sheet Properties ,將Circuit 標(biāo)簽中的Net names 選擇Show

18、 all 。1. 直流工作點分析:直流工作點分析用來計算電路的靜態(tài)工作點。 構(gòu)建如圖所示的電路,點擊菜單Simulate->Analyses->DC Analysis ,輸出選擇測量Ib 、Ic 、Ub 、Uc ,點擊Simulate 2. 交流分析:交流分析用來分析線性電路的小信號頻率響應(yīng)。點擊菜單Simulate->Analyses->AC Analysis ,輸出Output 選擇V4V ertical scale 選擇Linear (線性或Decibel (分貝,點擊Simulate ,觀察電路的頻率響應(yīng)。 3. 傅里葉分析傅里葉分析用來分析時域信號的直流分量、

19、基頻分量和諧波分量。點擊菜單Simulate->Analyses->Fourier Analysis ,輸出Output 選擇V4,點擊Simulate ,觀察輸出信號的頻譜。4. 直流掃描分析:直流掃描分析用來分析電路節(jié)點直流工作點隨電路中直流電源變化的情況。 點擊菜單Simulate->Analyses->DC Sweep Analysis ,輸出Output 選擇V3,設(shè)置Source1的Stop value 為12V ,Increment 為0.1點擊Simulate ,觀察靜態(tài)工作點隨電源變化的情況。 5. 溫度掃描分析: 溫度掃描分析用來分析溫度變化對電路性

20、能的影響。 點擊菜單Simulate->Analyses->Temperature Sweep Analysis ,溫度掃描設(shè)置如圖所示,選擇不同的仿真方式,分析不同溫度條件下電路的性能。 6. 參數(shù)掃描分析: 參數(shù)掃描分析通過電路中某些元件的參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化時對電路的直流工作點、瞬態(tài)特性和交流頻率特性所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析,以便對電路性能進(jìn)行優(yōu)化。 點擊菜單Simulate->Analyses->Parameter Sweep Analysis ,選擇掃描元件為Rb ,設(shè)置如左圖所示,選擇掃描方式為DC Operating Point ,輸出Output 選擇V3、

21、Ib 、Ic ,點擊Simulate ,觀察Rb 變化時靜態(tài)工作點如何變化。點擊菜單Simulate->Analyses->Parameter Sweep Analysis ,選擇掃描元件為RL ,設(shè)置如右圖所示,選擇掃描方式為AC Analysis ,輸出Output 選擇V4,點擊Simulate ,觀察RL 變化時電路放大倍數(shù)如何變化。 F7. 瞬態(tài)分析:瞬態(tài)分析用來分析電路節(jié)點的時域響應(yīng)。 a. 構(gòu)建如圖所示電路,其中信號源設(shè)定占空比Duty Cycle 為100%模擬階躍信號源,點擊菜單Simulate->Analyses->Transient Analysi

22、s ,輸出Output 選擇V3,End time 選擇0.03秒,點擊Simulate ,觀察電路的階躍響應(yīng),改變電阻R1為5k ,再次觀察電路的階躍響應(yīng)。b. 將信號源頻率Frequency 改為20Hz ,占空比Duty Cycle 改為1%,模擬沖激信號源,點擊菜單Simulate->Analyses->Transient Analysis ,輸出Output 選擇V3,End time 選擇0.1秒,點擊Simulate ,觀察電路的沖激響應(yīng),改變電阻R1為5k ,再次觀察電路的沖激響應(yīng)。四、 擴(kuò)展內(nèi)容1. 使用參數(shù)掃描分析電容C1或三極管Q1參數(shù)改變時對電路性能的影響;

23、2. 自行練習(xí)其他的電路高級分析方法。 五、 思考內(nèi)容 1.如何使用電路高級分析方法提高電路分析的效率?2. 電路高級分析方法的使用取決于使用者對各類電路分析的掌握程度。 六、實驗報告要求1.做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2. 認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),并與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3. 認(rèn)真繪制實驗過程中的圖形,學(xué)習(xí)從圖形分析電路特性的能力。實驗五Protel軟件的模擬電路原理圖繪制一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)印刷線路板PCB的相關(guān)知識;2.掌握使用Protel軟件繪制電路原理圖的方法;3.掌握Protel軟件元件庫的使用方法。二、實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Protel DX

24、P軟件三、實驗步驟1.使用Protel軟件設(shè)計電路原理圖的通用步驟:a.在硬盤上新建一個文件夾,以進(jìn)行設(shè)計的電路項目名稱命名,并啟動Protel軟件;b.點擊菜單File->New->PCB Project,新建一個電路PCB項目,點擊菜單File->Save Project,輸入項目名稱并保存到新建的目錄下; c.點擊菜單File->New->Schematic,新建一張電路原理圖,點擊菜單File->Save或圖標(biāo),輸入電路原理圖名稱并保存到相應(yīng)的目錄下;d.點擊菜單Design->Document Options可以對電路原理圖的工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)置

25、,無特殊要求可以取默認(rèn)值;e.點擊原理圖下方或右側(cè)的標(biāo)簽Libraries,彈出元器件庫面板,選擇元器件庫MiscellaneousDevices.IntLib;f.在Devices庫中選擇需要的元件,雙擊鼠標(biāo)以選中元件并將其放置到原理圖中,可以按TAB鍵直接修改元件參數(shù);g.快捷鍵Page Up放大原理圖顯示比例,Page Down縮小原理圖顯示比例,Ctrl+Page Down顯示全圖,按住鼠標(biāo)右鍵移動鼠標(biāo)可移動原理圖顯示范圍;h.元件放置完畢后,用鼠標(biāo)左鍵選中元件,按鍵Delete可刪除元件;用鼠標(biāo)左鍵按住元件,按鍵Space可90°旋轉(zhuǎn)元件,按鍵X可左右翻轉(zhuǎn)元件,按鍵Y可上下

26、翻轉(zhuǎn)元件;移動元件,確定元件的布局;i.用鼠標(biāo)雙擊元件以修改元件參數(shù),主要修改元件標(biāo)號Designator和參數(shù)值V alue,注釋Comment無特殊需求可不顯示;j.元件布局確定后,點擊菜單Place->Wire或圖標(biāo),進(jìn)入繪制電路連接導(dǎo)線狀態(tài),光標(biāo)變?yōu)槭?移動到元件管腳處出現(xiàn)紅色米字型電氣捕捉符號,開始繪制連接導(dǎo)線,完畢后按Esc或鼠標(biāo)右鍵結(jié)束本段導(dǎo)線,注意連接點Junction的使用,注意Wire和Line的區(qū)別;k.元件和連接導(dǎo)線可進(jìn)行剪切Cut、復(fù)制Copy、粘貼Paste和移動Move的操作,選中元件后按住Ctrl移動元件為帶連接導(dǎo)線移動,否則為元件單獨(dú)移動;l.點擊下方

27、或右側(cè)的標(biāo)簽Libraries,選擇元件庫Miscellaneous Connectors.IntLib,放置連接件;m.點擊菜單Place->Power Port或圖標(biāo),或點擊菜單V iew->Toolbars->Power Objects,打開電源工具欄,在電路中放置電源VCC和地GND標(biāo)記,并修改電源屬性至符合要求; n.點擊菜單Place->Net Label或圖標(biāo),在電路的輸入輸出端口或連接件的管腳上放置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號,并輸入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的名稱;o.點擊菜單Place->Text String或圖標(biāo),可放置文字,說明電路圖內(nèi)容,也可在標(biāo)題欄中輸入文件信息;p

28、.電路圖繪制完成后,點擊菜單File->Save All保存項目中所有文件;q.點擊菜單Project->Compile PCB Project,對電路原理圖進(jìn)行編譯,點擊電路圖下方標(biāo)簽Message,打開信息面板觀察電路錯誤信息,雙擊該信息進(jìn)行修正電路;r.點擊菜單Design->Netlist for Document->Protel,生成電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)表,觀察網(wǎng)絡(luò)表信息,注意網(wǎng)絡(luò)表對于電路元件和電路網(wǎng)絡(luò)的描述;s.點擊菜單Reports->Bill of Material,單擊按鍵Report,生成該電路所用的元器件列表。2.使用Protel軟件繪制下列模

29、擬電路的原理圖: 圖1 單管共射工作點穩(wěn)定放大電路 圖2 帶通濾波器電路 圖3 直流穩(wěn)壓電源四、擴(kuò)展內(nèi)容1.自行設(shè)計并繪制模擬電路中的功率放大電路的電路原理圖;2.自行設(shè)計并繪制模擬電路中的正弦波振蕩電路的原理圖;五、思考內(nèi)容1.電路原理圖連線中的Wire和Line有什么不同?2.電路中的電源和輸入輸出信號一般如何處理?3.如何使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號Net Label簡化電路連接導(dǎo)線?六、實驗報告要求1.做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2.認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3.認(rèn)真繪制實驗過程中顯示的圖形,學(xué)會從圖形分析電路特性的能力。實驗六Protel軟件的數(shù)字電路原理圖繪

30、制一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)印刷線路板PCB的相關(guān)知識;2.掌握使用Protel軟件繪制電路原理圖的方法;3.掌握Protel軟件不同元件庫的使用方法。二、實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Protel DXP軟件三、實驗步驟1.使用Protel軟件設(shè)計下列數(shù)字電路原理圖:a.點擊菜單File->New->PCB Project,新建一個電路PCB項目,點擊菜單File->Save Project,輸入項目名稱并保存到新建的目錄下;b.點擊菜單File->New->Schematic,新建一張電路原理圖,點擊菜單File->Save 或圖標(biāo),輸入電路原理圖名

31、稱并保存到相應(yīng)的目錄下;c.點擊原理圖下方或右側(cè)的標(biāo)簽Libraries ,彈出元器件庫面板,點擊按鈕,選擇標(biāo)簽Installed ,點擊按鈕,裝載自定義的元器件原理圖庫Protel DOS SchematicTTL.lib和封裝庫General IC.lib;d.在TTL庫中選擇需要的元件,雙擊鼠標(biāo)以選中元件并將其放置到原理圖中,可以按TAB鍵直接修改元件參數(shù),注意選擇芯片的數(shù)目;e.點擊菜單Place->Net Label 或圖標(biāo),在電路的適當(dāng)位置放置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號,并輸入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的名稱,學(xué)習(xí)使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號來簡化電路連線;f.點擊菜單Project->Compile PCB Pr

32、oject,對電路原理圖進(jìn)行編譯,點擊電路圖下方標(biāo)簽Message,打開信息面板觀察電路錯誤信息,雙擊該信息進(jìn)行修正電路;g.點擊菜單Design->Netlist for Document->Protel,生成電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)表,觀察網(wǎng)絡(luò)表信息,注意網(wǎng)絡(luò)表對于電路元件和電路網(wǎng)絡(luò)的描述;h.點擊菜單Reports->Bill of Material,單擊按鍵Report,生成該電路所用的元器件列表。 圖1 三人表決電路2.使用Protel軟件設(shè)計下列數(shù)字電路的原理圖,學(xué)習(xí)數(shù)碼管的使用方法: 220R0VCC顯示譯碼器共陽數(shù)碼管圖2 10進(jìn)制異步計數(shù)器電路3.使用Protel軟

33、件設(shè)計下列單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理圖,學(xué)習(xí)總線的繪制方法: 圖3 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路四、擴(kuò)展內(nèi)容1.自行設(shè)計并繪制數(shù)字電路中的移位寄存器電路的電路原理圖;2.自行設(shè)計并補(bǔ)充單片機(jī)小系統(tǒng)中擴(kuò)展部分原理圖;五、思考內(nèi)容1.繪制數(shù)字電路原理圖在放置元件時應(yīng)怎樣注意元件符號與芯片的對應(yīng)關(guān)系?2.數(shù)字電路中的如何使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號簡化電路連線?3.數(shù)字電路中的電源若設(shè)定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為+5V,則元件的隱藏引腳應(yīng)如何處理?六、實驗報告要求1.做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2.認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3.認(rèn)真繪制實驗過程中顯示的圖形,學(xué)會從圖形分析電路特性的能力。實驗七Protel軟

34、件的PCB圖繪制一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)印刷線路板PCB的相關(guān)知識2.掌握使用Protel軟件印刷電路板的方法3.練習(xí)并熟悉印刷線路板的技巧二、實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Protel DXP軟件三、實驗步驟1.使用Protel軟件設(shè)計印刷線路板圖的步驟:a.點擊菜單File->New->PCB Project,新建一個PCB項目并保存;b.點擊菜單File->New->Schematic,新建電路原理圖,繪制并保存電路原理圖;c.點擊菜單Project->Compile PCB Project,編譯電路原理圖并修正錯誤;d.點擊菜單Design->

35、Netlist for Document->Protel,生成電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)表;e.點擊菜單File->New->PCB,新建印刷電路板圖并保存;f.點擊菜單Design->Board Options對PCB圖環(huán)境參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;g.點擊菜單Design->Layer Stack Manager對PCB的板層進(jìn)行設(shè)置;h.點擊菜單Design->Board Layers & Colors對PCB的板層和顏色進(jìn)行設(shè)置;i.在PCB圖中點擊菜單Design->Import Changes From XXX.PRJPCB,在彈出對話框中點擊 ,將元件

36、封裝和電路網(wǎng)絡(luò)加載到PCB圖中,并按要求調(diào)整元件布局;j.點擊菜單Design->Rules,在PCB Rules & Constraints Editor對話框中設(shè)置PCB的設(shè)計規(guī)則,主要設(shè)置Routing->Width(線寬和Routing->RoutingLayers(布線層,其他可采用默認(rèn)設(shè)置;k.選擇當(dāng)前層為Top Layer或者Bottom Layer,點擊菜單Place->Interactive Routing或圖標(biāo),進(jìn)行交互式布線,或點擊菜單AutoRoute->All,進(jìn)行自動布線,對不合適的布線可通過點擊菜單Tools->Un-R

37、oute進(jìn)行拆除;l.在PCB圖上若對元件或電路網(wǎng)絡(luò)信息有所改動,可點擊菜單Design->Update Schematic in XXX.PRJPCB,將改變更新回原理圖;m.點擊菜單Tools->Teardrops對焊盤和過孔進(jìn)行補(bǔ)淚滴;n.點擊菜單Place->Polygon Place或圖標(biāo)對PCB進(jìn)行敷銅,敷銅連接網(wǎng)絡(luò)為GND; o.選擇當(dāng)前層為Keep-out Layer,點擊菜單Place Line或者圖標(biāo),繪制PCB板的矩形外邊界;p.點擊菜單Design->Board Shape->Redefine Board Shape,選擇外邊界,定義PCB

38、板的外形;q.點擊菜單View->Board in 3D,預(yù)覽電路板的3D效果。2.使用Protel軟件設(shè)計下列電路的PCB圖,要求單面板布線,布線寬度為20mil,VCC和GND加粗到40mil: 圖1 方波三角波發(fā)生電路 220R0VCC顯示譯碼器共陽數(shù)碼管圖2 10進(jìn)制異步計數(shù)器電路 圖3 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路四、擴(kuò)展內(nèi)容1.自行設(shè)計并繪制數(shù)字電路中的移位寄存器電路的電路原理圖和PCB圖;2.自行設(shè)計并補(bǔ)充單片機(jī)小系統(tǒng)中其他子系統(tǒng)的原理圖和PCB圖;五、思考內(nèi)容1.電路原理圖和PCB板圖中的電路元件和網(wǎng)絡(luò)如何一一對應(yīng)?2.PCB板中不同的網(wǎng)絡(luò)如何使用不同的布線要求?3.PCB板中的貼

39、片元件和穿孔元件布線時分別有什么要求?六、實驗報告要求1.做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2.認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3.認(rèn)真繪制實驗過程中顯示的圖形,學(xué)會從圖形分析電路特性的能力。實驗八Protel軟件元件庫的創(chuàng)建一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)印刷線路板PCB的相關(guān)知識2.掌握Protel元件庫創(chuàng)建的方法3.學(xué)會使用第三方元件庫進(jìn)行電路設(shè)計二、實驗儀器硬件:X86型兼容計算機(jī);軟件:Protel DXP軟件三、實驗步驟1.使用Protel軟件設(shè)計原理圖庫元件的步驟:a.點擊菜單File->New->Integrated Library,新建一個元件集成

40、庫包并保存;b.點擊菜單File->New->Schematic Library,新建一個原理圖元件庫,命名并保存;c.點擊菜單Tools->Document Options,對原理圖元件文檔選項進(jìn)行設(shè)置;d.點擊菜單Tools->Rename Component,修改庫元件的名稱;e.點擊標(biāo)簽SCH Library,切換到原理圖元件庫面板;f.點擊菜單Place,放置直線(Line、弧(Arc或區(qū)域(Rectangle,或點擊圖 標(biāo),繪制原理圖元件符號外形;g.點擊菜單Place->Pin 或圖標(biāo)放置引腳,注意有電氣連接屬性的點朝外,雙擊元件引腳編輯引腳信息;h

41、.點擊菜單Tools->Component Properties或在面板上雙擊元件彈出Library Component Properties對話框,輸入元件的Default Designator或點擊按鈕Edit Pins編輯引腳信息;i.保存所做的改動。2.使用Protel軟件設(shè)計PCB元件封裝的步驟:a.點擊菜單File->New->PCB Library,新建一個元件PCB封裝庫,命名并保存;b.點擊菜單Tools->Library Options,對文檔選項進(jìn)行設(shè)置;c.點擊菜單Tools-> Component Properties,修改PCB封裝元件

42、的名稱;d.點擊菜單Tools->New Component,彈出元件向?qū)?跟隨向?qū)Ы⒃CB封裝;e.保存所做的改動;f.切換回原理圖元件庫SCH Library,為原理圖庫元件指定PCB封裝。3.點擊菜單Project->Compile Integrated Library,編譯生成集成元件庫,集成元件庫文件位于所在目錄的Project Outputs for XXX下。4.使用Protel軟件設(shè)計下列庫元件模型: 圖1 555定時器原理圖和封裝圖 圖2 4位8段LED 數(shù)碼管顯示器原理圖和封裝圖 圖3 單片機(jī)A T89C2051原理圖和封裝圖四、 擴(kuò)展內(nèi)容1. 自行設(shè)計并創(chuàng)建場效應(yīng)管的庫元件;2. 自行設(shè)計并創(chuàng)建異或門的庫元件;五、 思考內(nèi)容1. 庫元件設(shè)計中,New Component 和New Part 操作分別在什么情況下使用?2. 庫元件的引腳設(shè)計有什么要注意的地方?3. 制作好的集成元件庫如何在Protel 中使用? 六、實驗報告要求1. 做好預(yù)習(xí)工作,實驗過程中有的放矢;2. 認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù),與理論計算數(shù)據(jù)相對比,分析產(chǎn)生差異的原因;3.認(rèn)真繪制實驗過程中顯示的圖形,學(xué)會從圖形分析電路特性的能力。實驗九Proteus軟件的單片機(jī)仿真一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)單片機(jī)程序設(shè)計軟