現(xiàn)代電路理論實(shí)驗(yàn)報(bào)告

昆明理工大學(xué)12級(jí)電路與系統(tǒng)專業(yè)OrCADPSpice電路設(shè)計(jì)與仿真研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)Cadence/OrCAD（10.5）軟件的安裝。學(xué)習(xí)用Cadence/OrCAD（15.5）軟件進(jìn)行電路原理圖輸入，熟悉現(xiàn)代電路設(shè)計(jì)的軟件環(huán)境。學(xué)習(xí)在CaptureCIS/OrCAD（15.5）下PSpice電路仿真軟件的使用。學(xué)習(xí)PSpice電路元器件模型轉(zhuǎn)換方法。掌握各種電路仿真分析的環(huán)境設(shè)置和結(jié)果分析方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安裝Cadence/OrCAD15.5軟件。注意：需要設(shè)置環(huán)境變量。運(yùn)行CaptureCIS軟件，進(jìn)行電路原理圖輸入環(huán)境狀態(tài)，熟悉相關(guān)菜單和按鈕的功能與使用方法。建立一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目（工程），設(shè)置圖紙屬性等。以一個(gè)簡(jiǎn)單的電源設(shè)計(jì)和CCD視頻信號(hào)前置放大器為例，進(jìn)行電路元器件的查找、輸入、擺放和導(dǎo)線聯(lián)接等。電源設(shè)計(jì)要求：外部輸入20V，產(chǎn)生放大器要求的電壓。前置放大器設(shè)計(jì)要求：使用AD8099同相放大，輸入CCD信號(hào)（如圖1虛線所示），去除直流后再放大一倍（如圖1實(shí)線所示）。圖1AD8099輸入、輸出波形修改進(jìn)而創(chuàng)建元器件圖形符號(hào)。修改元器件屬性。進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)規(guī)則檢查并創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接表。自行設(shè)計(jì)其它相關(guān)的輔助電路。自行查找或制作相關(guān)器件的PSpice模型。進(jìn)行各種仿真分析功能的設(shè)置。進(jìn)行仿真并獲得結(jié)果并進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)要求通過Internet網(wǎng)絡(luò)查找、收集相關(guān)資料。自學(xué)PSpice的相關(guān)教程或資料?？梢韵嗷ビ懻摚詈蟊仨毆?dú)立完成。寫出并提交電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)一臺(tái)，最低配置：P42.0GHzCPU/512M內(nèi)存/80G硬盤。一套Cadence/OrCAD電路設(shè)計(jì)軟件。實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)總電路包括信號(hào)產(chǎn)生電路、電源電路和信號(hào)放大電路三部分。各部分設(shè)計(jì)如下：信號(hào)產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)。信號(hào)發(fā)生部分采用兩個(gè)同頻不同幅的矩形波發(fā)生器，并通過LM675集成運(yùn)放和一個(gè)直流信號(hào)組成同相加法電路，實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)的疊加，產(chǎn)生所需的信號(hào)。在電路設(shè)計(jì)時(shí)處理好同相加法電路的阻值，使輸出信號(hào)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。集成運(yùn)放在線性放大狀態(tài)下V+=V-，根據(jù)實(shí)際電路設(shè)計(jì)得V-=VO*R8/(R8+R9)，V+=V5*R7/(R7+R10)+V6*R7/(R7+R11)+V7*R7/(R7+R12)，根據(jù)所取阻值得VO=(V5+V6+V7)。信號(hào)發(fā)生電路原理圖如圖2所示。圖2信號(hào)發(fā)生電路圖電源電路設(shè)計(jì)。由于外部供電為20V的電壓，而LM675的供電電壓要求為±5V，這里采用LM7805C和LM7905C兩個(gè)集成穩(wěn)壓芯片組成電源電路，產(chǎn)生+5V和-5V的輸出電壓。電源電路原理圖如圖3所示。圖3電源電路圖信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)。信號(hào)放大電路采用美國模擬器件公司的AD8099高速運(yùn)算放大器。AD8099采用一種先進(jìn)電路結(jié)構(gòu)專利技術(shù)，同時(shí)采用優(yōu)于傳統(tǒng)放大器的先進(jìn)引腳排列以提高性能和穩(wěn)定性，使其滿足傳統(tǒng)運(yùn)算放大器差分輸入級(jí)的基本性能的同時(shí)又不犧牲其固有性能。它能大大降低放大器設(shè)計(jì)中兩個(gè)基本的誤差源（電壓噪聲和諧波失真）。另外，AD8099提供兩個(gè)輸出引腳以降低反饋寄生效應(yīng)，這樣簡(jiǎn)化了PCB布線設(shè)計(jì)并且提高了放大器的穩(wěn)定性。信號(hào)放大電路原理圖如圖4所示。圖4信號(hào)放大電路圖總原理圖設(shè)計(jì)。用加法器輸出的信號(hào)代替CCD信號(hào)，之后經(jīng)過AD8099進(jìn)行發(fā)達(dá)輸出，由LM7805C和LM7905C組成的穩(wěn)壓電路產(chǎn)生±5V電壓為AD8099提供工作電壓，總電壓原理圖如圖5所示。圖5電路總圖仿真結(jié)果。仿真結(jié)果如圖6所示，其他粉紅色是AD8099輸入信號(hào)，綠色是AD8099輸出信號(hào)。圖6仿真結(jié)果圖實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過本次實(shí)驗(yàn)，使我進(jìn)一步熟練運(yùn)用CandencePSpice，并知道如何添加該應(yīng)用軟件中沒有的AD0899仿真模型