計算機輔助電路設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

一、中職學生學情分析

中職學生思維活躍、精力充沛、反應(yīng)較快、動手操作能力強，但理論知識比較薄弱。通過一年的學習，學生掌握了電子電工的基本知識，基本上會看原理圖，但掌握得還不夠，具體表現(xiàn)在簡單的圖可以看懂，復(fù)雜的圖不會分析，電路板上的電路看不懂，不會分析。但對于實際操作，如電路板的焊接，學生比較感興趣。通過一年級的學習，學生掌握了基本焊接技能。為了更好地達到教學目標、激發(fā)學生的學習興趣、充分掌握Protel 2004技能，本課程以實訓(xùn)室為第一課堂，邊教、邊學、邊做，實現(xiàn)能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高和教學一體化等效果。采用理論講解與實踐相結(jié)合，以“講做講”和“做講做”的形式，讓學生在“做中教、做中學”，達到預(yù)期的教學目標。

二、結(jié)合基礎(chǔ)課程，激發(fā)學生學習興趣

興趣是最好的老師，從第一節(jié)課開始筆者就展示了Protel 2004的功能。筆者結(jié)合了學生在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程中進行焊接過的電路的萬能板制成了PCB，讓學生比較PCB板和萬能板的區(qū)別。通過比較，大部分學生都覺得PCB板好看實用，容易焊接，一節(jié)課下來學生覺得用Protel 2004制圖軟件繪制電路圖和PCB板既方便又美觀，引起了學生的求知欲望，同時也降低了學習的難度，為今后的教學、學習奠定了很好的基礎(chǔ)。以后的每一節(jié)課筆者都從學生感興趣的電路進行備課和講解，這樣就激發(fā)了學生學習的興趣，為教學效果打下了良好的基礎(chǔ)。

三、打破傳統(tǒng)教學模式， 降低學生學習難度

傳統(tǒng)教學模式的教學組織過程很注重知識的系統(tǒng)性，知識的完整性，但在實際教學中這種全面性的教學方法效果并不理想。本課程是要求學生掌握電路原理圖繪制的基本方法與技巧，掌握印制電路板設(shè)計的操作步驟，培養(yǎng)學生印制電路板設(shè)計制作的基本技能和相關(guān)知識。根據(jù)中職生的特點和本課程的要求，筆者以書本的知識點為主線，按照項目式的教學方法，制作了適合學生的課件和練習。目前市面上很多Protel 2004的教材都注重知識的全面性，對操作步驟進行詳細講解，但在實際操作中往往很多應(yīng)用不到。如果全面講解會造成學生的困惑，所以在針對操作步驟講解時，只要求學生熟練掌握其中一種常用技巧即可，避免面面俱到。例如，在講解放置元器件時，有三種方法可以放置：一是通過輸入元器件名放置元器件；二是從元器件管理器的元器件列表中選取放置； 三是使用常用元器件工具命令放置元器件。在平時繪制電路圖應(yīng)用最廣泛的是第二種方法，所以在課堂講解放置元器件時，筆者先講解第二種方法，學生熟練掌握后才略講了后面兩種方法。這樣就降低了學生學習的難度，讓學生避免進入糊涂陣。

四、采用項目式教學方法，讓學生學得充實

對于項目式教學方法，教材中所涉及的練習很少，而Protel 2004是一門實踐性和操作性很強的學科，教師不能滿足于教材的課后練習。結(jié)合我校的情況，筆者在學生上機練習中結(jié)合《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程中學生進行焊接過的電路進行項目訓(xùn)練。包括循環(huán)彩燈電路、聲控開關(guān)、振動報警器、功放電路、聲控LED、三端集成穩(wěn)壓等電路。在進行項目練習時，由淺入深講解和練習，比如在做原理圖的練習時，先讓學生練習只由常用元件中的元件組成的電路循環(huán)彩燈電路。通過對循環(huán)彩燈電路的繪制，學生掌握了原理圖的基本繪制方法和元件庫管理器面板的基本實用方法。接著讓學生練習由常用元件和常用連接元件庫組成的電路端集成穩(wěn)壓電路，最后才讓學生練習由其他元件庫組成的電路。這樣通過由淺入深的方法，讓學生掌握了原理圖的繪制基本方法和技巧，學生在此過程中會感覺更充實，目標更明確。

第2篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】 電子實習 新模式 Altium Designer

1 引言

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機輔助設(shè)計在現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中扮演了非常重要的角色。大學生是未來科技文明發(fā)展的主力，因此在理工科大學生的電子實習課程中引入計算機輔助設(shè)計教學是時展的必然。電路設(shè)計與仿真方面的計算機輔助設(shè)計軟件種類很多，其中Protel設(shè)計軟件在我國擁有眾多的用戶，其升級版本為Altium Designer，功能更加強大，所以我校選擇該軟件作為電子實習課程的計算機輔助設(shè)計教學軟件。該軟件簡單易學，具有常用的電路圖設(shè)計功能、電路仿真功能和電路板設(shè)計功能，還集成了FPGA設(shè)計開發(fā)功能，并且兼容以前各個版本。

2 在電子實習中引入Altium Designer教學的具體實現(xiàn)方法

2.1 電子實習的流程

我校電子實習采用學生自主選題的方式，即由老師提供多個電路，如表1所示。學生根據(jù)自己的專業(yè)和興趣進行選擇，對于基礎(chǔ)好的學生，允許其自立課題。學生對所選擇的電路進行電路仿真、PCB設(shè)計與制作、電路焊接和調(diào)試，并最終制作成功一個產(chǎn)品。電路分為模擬部分和數(shù)字部分，學生主要學習模擬部分的仿真與設(shè)計。本文將以“紅外線心律計”產(chǎn)品的模擬電路部分為例介紹Altium Designer軟件的具體應(yīng)用。

2.2 用Altium Designer軟件進行電路原理圖設(shè)計與仿真

使用Altium Designer軟件可以方便地進行模擬電路的設(shè)計與仿真。采用計算機模擬仿真可以隨時修改元器件的參數(shù)，隨時觀察仿真結(jié)果，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

（1）電路原理圖的設(shè)計。紅外線心律計的模擬電路部分由傳感器電路、放大電路、濾波電路、整形電路組成。作用是由紅外線傳感器采集心跳信號，經(jīng)過信號調(diào)理電路輸出幅度足夠大的方波信號，供后續(xù)的數(shù)字電路進行處理。

原理圖的設(shè)計是電路仿真和設(shè)計電路板的基礎(chǔ)，也是初學該軟件的難點。主要有以下幾個步驟，如表2。

在實踐教學中，重點是針對學生經(jīng)常會犯錯誤的操作進行講解，有如下幾個方面：

一是準確找到所需的元器件。教學中把常用元件所在的元件庫和元件名稱做在PPT的表格中，方便學生查找元器件。二是正確連接元器件之間的導(dǎo)線。要求學生必須把導(dǎo)線連接到元器件引腳的頂端，或者元器件之間的連接采用管腳對管腳的連接方式，防止電路開路。三是正確標注元器件的參數(shù)。在元器件的“Value”選項，正確標注該元器件的參數(shù)值，單位為國際標準單位。四是排除電氣檢查的錯誤?！癊RC”檢查會發(fā)現(xiàn)原理圖中隱藏著的“BUG”，其中的“Error”必須排除，部分“Warning”可以忽略。

（2）原理圖仿真。原理圖繪制完成后，通過反復(fù)修改參數(shù)并仿真來達到設(shè)計的要求。傳感器上得到的信號一般為10mV左右，放大器的設(shè)計要求的放大倍數(shù)在1000倍左右。濾波器的設(shè)計要求截至頻率為10Hz左右。比較器的設(shè)計要求為能夠輸出占空比為50%左右的方波信號。仿真時，在電路的輸入端加入10mV、1Hz的正弦波激勵源，整個電路的工作電壓為±12V。通過仿真觀察各個輸出點的波形，經(jīng)過不斷的調(diào)整，下圖的參數(shù)能夠滿足設(shè)計的要求，如圖1。

圖2為各個主要點的瞬態(tài)仿真波形。第一個為激勵信號的波形，第二個為放大后的波形，第三個是低通濾波后的波形，第四個是整型后的方波，該方波接到后續(xù)的數(shù)字電路。

2.3 用Altium Designer軟件進行電路板設(shè)計

經(jīng)過仿真驗證的原理圖經(jīng)過設(shè)計成為能夠焊接元器件的電路板文件，實現(xiàn)了虛擬電路到真實電路板的轉(zhuǎn)變。一般有以下幾個步驟，如表3。

電路板的設(shè)計工作比較復(fù)雜，因此在課程中選擇了較為簡單的模擬部分進行設(shè)計，而且電路板是在實驗室通過手工制作，所以在教學中，有針對性地對以下幾個知識點做重點介紹：

一是導(dǎo)入元器件時的錯誤。原因是原理圖繪制有誤，返回原理圖修改對應(yīng)的錯誤。二是元器件的排版和布線規(guī)則的設(shè)定。按照信號的流程從左往右排版，元器件排列均勻緊湊、美觀。為了方便制板和焊接，電器間距值大于0.5mm，信號線粗0.5mm，電源線和接地線加粗到0.6mm―1mm，焊盤直徑加大到1.6―2mm，電路板規(guī)劃成大小合適的長方形，采用頂層布線、自動布線和手工布線相結(jié)合的方式。三是設(shè)計規(guī)則檢查?！癉RC”檢查中的錯誤要認真排除，比如網(wǎng)絡(luò)名稱不同的導(dǎo)線不能交叉；沒有導(dǎo)線連接的焊盤要仔細檢查是否有誤。

圖3是設(shè)計完成的電路板圖紙：

2.4 電路板的制作與調(diào)試

（1）電路板的制作。在實驗室里采用手工制作電路板的方式，具有快速、便宜、方便的特點，滿足簡單電路設(shè)計調(diào)試的要求。一般經(jīng)過如下幾個步驟：

下圖為焊接完畢的電路板，如圖4。

（2）電路板的調(diào)試。電路板完成焊接后，進入調(diào)試環(huán)節(jié)。通入±12V的電壓，在輸入端接信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號（或者接傳感器），通過測試仿真時各個點的波形，驗證了仿真結(jié)果與實際電路的測試結(jié)果相吻合。

3 結(jié)語

在電子實習中引入Altium Designer軟件教學，不光使學生掌握了一種EDA軟件的使用，更重要的是學習到了電路圖的設(shè)計方法和電路板的設(shè)計方法，并與電子產(chǎn)品的設(shè)計緊密結(jié)合，為學生在以后的課程學習和工作上都有所幫助。

參考文獻：

第3篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù) 發(fā)展背景 電子線路設(shè)計 應(yīng)用分析

一、前言

作為現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心，EDA（Electronic Design Automation）技術(shù)是以硬件描述語言HDL（Hardware Description Language）為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達方式，以可編程器件PLD（Programmable Logic Device）為實驗載體，依賴功能強大的計算機，在EDA工具軟件平臺上，自動的完成邏輯編譯，邏輯化簡，邏輯分割，邏輯綜合，結(jié)構(gòu)綜合（布局布線）以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。EDA技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)計者的工作僅限于利用硬件描述語言和EDA軟件平臺來完成對系統(tǒng)硬件功能的實現(xiàn)，極大的提高了設(shè)計效率，縮短了設(shè)計周期，節(jié)省了設(shè)計成本。EDA技術(shù)涉及面廣，內(nèi)容豐富，融合了的微電子、電路系統(tǒng)、計算機應(yīng)用等多個學科。EDA技術(shù)的本質(zhì)是電子產(chǎn)品的自動化設(shè)計過程，其相關(guān)設(shè)定分別如下：工作平臺為計算機，設(shè)計語言為硬件描述語言，實驗載體為可編程器件，應(yīng)用方向為電子系統(tǒng)設(shè)計。在電子線路設(shè)計中應(yīng)用EDA技術(shù)可實現(xiàn)一體化設(shè)計，周期時間大幅度縮短，設(shè)計效率得到進一步提升。因此，對EDA技術(shù)在電子線路設(shè)計中的應(yīng)用進行分析，對于EDA技術(shù)的現(xiàn)代應(yīng)用和電子線路設(shè)計的長足發(fā)展有著積極的現(xiàn)實意義。

二、EDA技術(shù)的產(chǎn)生背景與內(nèi)容

電子設(shè)計自動化的簡稱就是EDA技術(shù)，因為現(xiàn)代社會計算機，集成電路和電子系統(tǒng)的高速發(fā)展，所以電子設(shè)計技術(shù)就應(yīng)運而生了，他的出現(xiàn)可以提高人們對于電子電路系統(tǒng)設(shè)計的能力，這種技術(shù)對于應(yīng)用電子技術(shù)，計算機技術(shù)和智能化技術(shù)都有集成，所以能夠?qū)τ诟鞣N電子通信方面的設(shè)計進行輔助的設(shè)計，目前來看，該項技術(shù)主要是對于IC的設(shè)計，電子線路的設(shè)計以及PCB板的設(shè)計起到了一定的作用，而且在日常運用的范圍較廣，當前，因為電子技術(shù)和計算機技術(shù)對其的推進作用，所以在國家的各個行業(yè)都有了大量的應(yīng)用，比如國防，昂天，儀器儀表，工業(yè)自動化等等，該項技術(shù)正在以驚人的速度發(fā)展，逐漸變成了當今電子技術(shù)發(fā)展的前沿。

（一）EDA技術(shù)的產(chǎn)生背景

上世紀后半期，計算機和集成電路迅速發(fā)展起來，電子技術(shù)面臨著新的機遇和嚴峻的考驗。因電子技術(shù)周期不斷縮短，其與專用集成電路設(shè)計難度日益提升間的矛盾日益加劇。這一形勢下，就需要應(yīng)用高層次的設(shè)計工具和新的設(shè)計方法來解決這一問題，而EDA技術(shù)就是在這一現(xiàn)實背景下應(yīng)運而生的。

（二）EDA技術(shù)的內(nèi)容

EDA技術(shù)主要包括四方面內(nèi)容：第一，可編程邏輯器件（大規(guī)模）；第二，硬件描述語言；第三，軟件研發(fā)工具；第四，試驗開發(fā)系統(tǒng)。EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用過程當中，其四方面內(nèi)容依次扮演著載體、表達手段、設(shè)計工具、下載與硬件驗證工具。

三、EDA技術(shù)的發(fā)展

回顧自20實際90年代初到如今近30年電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展歷程，EDA工具的發(fā)展經(jīng)歷大致可劃分為三個階段：計算機輔助設(shè)計（CAD），計算機輔助工程（CAE）和電子設(shè)計自動化（EDA）。

（一）計算機輔助設(shè)計CAD（Computer Aided Design）階段

20世紀70年代是EDA技術(shù)發(fā)展的初期階段，人們開始使用計算機輔助進行IC版圖編輯和PCB布局布線，使設(shè)計者從繁瑣，重負的計算和繪圖中解脫出來，由于PCB布局布線工具受到計算機工作平臺的制約，其支持的設(shè)計工作有限且性能較差。

（二）計算機輔助工程設(shè)計CAE（Computer Aided Engineering）階段

20世紀80年代為CAE階段，此時EDA工具主要以邏輯模擬，定時分析，故障仿真，自動布局和布線為核心，如果說CAD工具代替了設(shè)計工作中繪圖的重復(fù)勞動，則CAE工具則代替了設(shè)計師的部分工作。然而，大部分從原理圖出發(fā)的EDA工具仍不能滿足復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計要求。

（三）電子設(shè)計自動化EDA（Electronic Design Automation）階段

20世界90年代，設(shè)計工程師逐步從使用硬件轉(zhuǎn)向設(shè)計硬件，從單個電子產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級電子產(chǎn)品開發(fā)，即片上系統(tǒng)集成。這時的EDA工具不僅具有電子系統(tǒng)設(shè)計的能力，而且能提供獨立于工藝和廠家的系統(tǒng)級設(shè)計能力，具有高級抽象的設(shè)計構(gòu)思手段?？梢哉f，20世紀90年代EDA技術(shù)的發(fā)展是電子電路設(shè)計的革命。

四、EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中的理論應(yīng)用

（一）EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

在電子系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用EDA技術(shù)，使得設(shè)計人員不必通過門級原理圖來對電路進行描述，而只需對設(shè)計目標功能作出描述。電路細節(jié)方面的的束縛得以擺脫，設(shè)計人員能夠?qū)⒏嗑Ψ旁诟拍顦?gòu)思和創(chuàng)造性方案上。而當通過高層次描述將這些概念構(gòu)思輸入計算機后，EDA技術(shù)便可以規(guī)則驅(qū)動形式來實現(xiàn)整個設(shè)計的自動完成。這樣，新概念能夠有效迅速地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，產(chǎn)品研制周期大大縮短。

（二）EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中的基本應(yīng)用步驟

高層次設(shè)計法是EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用中的有效形式，其基本步驟如下：第一，通過“自上而下”形式的設(shè)計手段來劃分系統(tǒng)；第二，完成VHDL代碼的輸入，并應(yīng)用圖形法來EDA實驗室進行仿真輸入；第三，對設(shè)計輸入做編譯處理，使其轉(zhuǎn)化為VHDL標準文件；第四，采用仿真器來優(yōu)化處理VHDL源代碼，進而生成網(wǎng)表文件；第五，參考網(wǎng)表文件，應(yīng)用適配器件來對對具體目標器件做邏輯映射操作；第六，經(jīng)下載電纜或編程器來講器件編程文件載入目標芯片中，如需更換綜合庫，只需通過ASIC的形式即可完成。

五、EDA技術(shù)在電子線路設(shè)計中的現(xiàn)實應(yīng)用

（一）分頻器的設(shè)計要求

分頻器是基本的電子線路，依據(jù)設(shè)計的不同要求，通常會遇到半整數(shù)分頻、整數(shù)分頻等，等占空比、非等占空比也會成為設(shè)計有時的要求。同一設(shè)計中，多種形式的分頻要求也往往存在。鑒于EDA技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用，本文將設(shè)計目標定位基準信號整數(shù)分頻的實現(xiàn)。

（二）分頻器的設(shè)計思路

假設(shè)系統(tǒng)輸入信號為時鐘信號，分別設(shè)定其頻率、周期、占空比為60MHZ、20微秒、30%。之后將輸入信號視作敏感信號，并進行4分頻處理，這就就得出相應(yīng)的輸出信號。同時，設(shè)置一個復(fù)位信號于另外系統(tǒng)中，并配備相應(yīng)計數(shù)器，隨之融入進程中即可實現(xiàn)設(shè)計目標。

（三）分頻器的設(shè)計實現(xiàn)

分頻器的設(shè)計實現(xiàn)分六步來進行，第一步，找到應(yīng)許程序中的QuartusII標志，將其打開；第二步，進行新工程項目的建立。在已有工程項目完成的情況下，作“Open Existing Project”的單擊處理，并對項目保存路徑進行選擇。這里，即可應(yīng)用原有文件夾，也可建立新文件夾，隨之輸入相應(yīng)的項目名稱，便可在項目中完成文件的加載。之后，進行FPGA芯片的選擇，以試驗箱芯片型號為依據(jù)來作出選擇，并通過對芯片封裝、引腳數(shù)、速度三欄自上而下的選擇，來將芯片選擇范圍進一步縮小。完成芯片選擇后，來對所需調(diào)用的EDA工具作出選擇，因本文不涉及調(diào)動，故可直接點擊下一步，待出現(xiàn)工程對話框后，點擊完成即完成本步操作；第三步，建立硬件描述語言文件。單擊工具欄File菜單欄正下方的New圖標，輸入已經(jīng)編寫好的語言程序于程序輸入框內(nèi)。待輸入完畢后，加以保存并確定文件名（文件名應(yīng)與硬件描述語文和工程名中的模塊名相一致）。這時，單擊工具欄中編譯圖標，如無錯誤，電機確定即可，如彈出警告信息，其信息中對設(shè)計問題有相應(yīng)的說明；第四步，建立仿真波形圖。類比于上一步驟，不同之處，在于選擇“New”中的波形文件，雙擊其下空白處，進入到時序仿真端口當中，單機“OK”即完成仿真端口的選擇；第五步，仿真。在菜單欄中對仿真截止時間進行設(shè)置，通常情況下位20微秒。之后，進行輸入的設(shè)置，在時鐘對話框中對起始時間、周期、結(jié)束時間進行設(shè)置。最后對低電平或高電平數(shù)據(jù)范圍進行選擇，完成后保存，且注意應(yīng)保持波形文件同模塊名、項目名的一致性；第六步，編譯。對仿真波形圖進行編譯，使其每隔四個時鐘周期，能夠在輸出端得到等占空比的四分頻波形。之后，改變占空比，或?qū)τ嫈?shù)器技術(shù)狀態(tài)值作出稍微改變，多種形式分頻隨即實現(xiàn)。

六、結(jié)束語

通過論述EDA技術(shù)在電子線路設(shè)計中的現(xiàn)實應(yīng)用，可以看出，EDA技術(shù)簡化了繁瑣的設(shè)計工作，表現(xiàn)出較好的應(yīng)用效果，能夠滿足電子線路的設(shè)計要求。21世紀是EDA技術(shù)的發(fā)展高速期，其應(yīng)用正在朝著數(shù)?；旌想娐泛湍M電路的方向邁進，EDA技術(shù)必將突破電子設(shè)計范疇，來進入其他領(lǐng)域。且隨著EDA技術(shù)設(shè)計應(yīng)用的日益成熟，其定將在設(shè)計領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。

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第4篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞EDA技術(shù);電子工程

1EDA技術(shù)的基本概念

EDA是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫，是從CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)和CAE(計算機輔助工程)的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)是以計算機為工具，集數(shù)據(jù)庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數(shù)學、優(yōu)化理論等多學科最新理論于一體，是計算機信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號處理的結(jié)晶。

2EDA技術(shù)的發(fā)展過程

EDA技術(shù)的發(fā)展過程反映了近代電子產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的一段歷史進程，大致分為3個時期。

1)初級階段:早期階段即是CAD(Computer Assist Design)階段，大致在20世紀70年代，當時中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn)，傳統(tǒng)的手工制圖設(shè)計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設(shè)計，將產(chǎn)品設(shè)計過程中高重復(fù)性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替，主要功能是交互圖形編輯，設(shè)計規(guī)則檢查，解決晶體管級版圖設(shè)計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。

2)發(fā)展階段:20世紀80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段，即進入到CAE(Computer Assist Engineering Design)階段。由于集成電路規(guī)模的逐步擴大和電子系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，人們進一步開發(fā)設(shè)計軟件，將各個CAD工具集成為系統(tǒng)，從而加強了電路功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，該時期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導(dǎo)體芯片的設(shè)計，生產(chǎn)出可編程半導(dǎo)體芯片。

3)成熟階段:20世紀90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進，一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管，這給EDA技術(shù)提出了更高的要求，也促進了EDA技術(shù)的大發(fā)展。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng)，這時出現(xiàn)了以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。

3EDA技術(shù)的特點

EDA技術(shù)代表了當今電子設(shè)計技術(shù)的最新發(fā)展方向，它的基本特征是采用高級語言描述，即硬件描述語言HDL(Hardware Description Language)，就是可以描述硬件電路的功能。信號連接關(guān)系及定時關(guān)系的語言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性，同時具有系統(tǒng)仿真和綜合能力，具體歸納為以下幾點:

1)現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設(shè)計程序，從而確保設(shè)計方案整體的合理和優(yōu)化，避免“自底向上(Bottom-up)”設(shè)計過程使局部優(yōu)化，整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。

2)HDL給設(shè)計帶來很多優(yōu)點:①語言公開可利用;②語言描述范圍寬廣;③使設(shè)計與工藝無關(guān);④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場編程，使設(shè)計便于交流、保存、修改和重復(fù)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級。

3)自動化程度高，設(shè)計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調(diào)試，使設(shè)計者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的錯誤，避免設(shè)計工作的浪費，同時設(shè)計人員可以拋開一些具體細節(jié)問題，從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上，保證設(shè)計的高效率、低成本，且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。

4)可以并行操作，現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。

4EDA技術(shù)的作用

EDA技術(shù)在電子工程設(shè)計中發(fā)揮著不可替代的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

4.1驗證電路設(shè)計方案的正確性

設(shè)計方案確定之后，首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證設(shè)計方案的可行性，這只要確定系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學模型)便可實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應(yīng)用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計，或某種新理論、新構(gòu)思的設(shè)計方案。仿真之后對構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析，以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性及性能指標的可實現(xiàn)性。這種量化分析方法對于提高工程設(shè)計水平和產(chǎn)品質(zhì)量，具有重要的指導(dǎo)意義。

4.2電路特性的優(yōu)化設(shè)計

元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難對這種影響進行全面的分析，也就很難實現(xiàn)整體的優(yōu)化設(shè)計。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性，便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，真正做到優(yōu)化設(shè)計。

4.3實現(xiàn)電路特性的模擬測試

電子電路設(shè)計過程中，大量的工作是數(shù)據(jù)測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限，測試問題很多。采用EDA技術(shù)后，可以方便地實現(xiàn)全功能測試。

5EDA技術(shù)的軟件

目前EDA技術(shù)的軟件很多，如EWB、PROTELL等。

1)EWB(Electronics Workbench)軟件。EWB是基于PC平臺的電子設(shè)計軟件，由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制開發(fā)，該軟件具有以下特點:①集成化工具:一體化設(shè)計環(huán)境可將原理圖編輯、SPICE仿真和波形分析、仿真電路的在線修改、選用虛擬儀器、借助14種分析工具輸出結(jié)果等操作在一個集成系統(tǒng)中完成。②仿真器:交互式32位SPICE強化支持自然方式的模擬、數(shù)字和數(shù)/?；旌显Ｗ詣硬迦胄盘栟D(zhuǎn)換界面，支持多級層次化元件的嵌套，對電路的大小和復(fù)雜沒有限制。只有提供原理圖網(wǎng)絡(luò)表和輸入信號，打開仿真開關(guān)就會在一定的時間內(nèi)將仿真結(jié)果輸出。③原理圖輸入:鼠標點擊一拖動界面，點一點自動連線。分層的工作環(huán)境，手工調(diào)整元器件時自動重排線路，自動分配元器件的參考編號，對元器件尺寸大小沒有限制。④分析:虛擬測試設(shè)備能提供快捷、簡單的分析。主要包括直流工作點、瞬態(tài)、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、參數(shù)掃描、零極點、傳遞函數(shù)、直流靈敏度、最差情況、蒙特卡洛法等14種分析工具，可以在線顯示圖形并具有很大的靈活性。⑤設(shè)計文件夾:同時儲存所有的設(shè)計電路信息，包括電路結(jié)構(gòu)、SHCE參數(shù)、所有使用模型的設(shè)置和拷貝。全部存放在一個設(shè)計文件中，便于設(shè)計數(shù)據(jù)共享以及丟失或損壞的數(shù)據(jù)恢復(fù)。⑥接口:標準的SPICE網(wǎng)表，既可以輸入其他CAD生成的SHCE網(wǎng)絡(luò)連接表并行成原理圖供EWB使用，也可以將原理圖輸出到其他PCS工具中直接制作線路板。

2)PROTEL軟件。廣泛應(yīng)用的Protel99主要分為兩大部分:用于電路原理圖的設(shè)計原理圖設(shè)計系統(tǒng)(Advanced Schematic)和用于印刷電路板設(shè)計的印刷電路板設(shè)計系統(tǒng)(Advanced PCB)。

第5篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù) 電子信息技術(shù) 應(yīng)用

隨著科學技術(shù)的提高，我國在工業(yè)技術(shù)上的發(fā)展逐步走向成熟。但是，和發(fā)達國家相比還是有著不小的差距，自動化技術(shù)的應(yīng)用在各個領(lǐng)域中均有體現(xiàn)，其中在電子信息技術(shù)的應(yīng)用中表現(xiàn)得較明顯。

1 電子信息工程技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 電子信息工程的特點

我國電子信息工程是指憑借電子信息技術(shù)來獲取更多信息，通過相關(guān)平臺實現(xiàn)智能化處理的技術(shù)。通常情況下，電子信息工程擁有著良好的便捷性和高準確性，同時覆蓋范圍較廣，能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的批量處理，在加快數(shù)據(jù)處理的同時提高了數(shù)據(jù)的準確性。

1.2 電子信息技術(shù)的現(xiàn)狀

當前，在應(yīng)用電子信息技術(shù)的過程中，主要存在的問題有以下幾個方面：

1.2.1 缺乏核心技術(shù)

比較國外電子信息工程，我國電子信息技術(shù)受到多重因素的約束，核心技術(shù)的欠缺是重中之重，尤其是缺乏專利性較強的核心技術(shù)。實際應(yīng)用中，一些自動化技術(shù)的研究不夠深入或者創(chuàng)新性不足，會給電子信息工程設(shè)計帶來很大的安全隱患。

1.2.2 缺乏完善的發(fā)展體制

電子信息工程的發(fā)展很容易受到經(jīng)濟水平和企業(yè)自身的限制，一些企業(yè)在引進自動化技術(shù)的時候沒有制定有效的發(fā)展策略，這也會影響到電子信息技術(shù)的建設(shè)。

2 自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性

自動化技術(shù)作為一種綜合性較強的技術(shù)模式，其不僅融合了現(xiàn)代化計算機技術(shù)及信息技術(shù)，還融入了控制技術(shù)和系統(tǒng)工程等多種現(xiàn)代化技術(shù)。這給電子信息工程設(shè)計帶來了很多的發(fā)展平臺，其重要性主要表現(xiàn)有三個方面：

（1）促進了工程設(shè)計中的機械化及一體化發(fā)展。自動化技術(shù)是我國工業(yè)發(fā)展史中的一個轉(zhuǎn)折，實現(xiàn)了以機械取代人力，解放了生產(chǎn)力。

（2）實現(xiàn)電子信息技術(shù)的智能化控制。自動化技術(shù)的引進可以有效地提高電子信息化技術(shù)的信息處理，在開發(fā)的形式、內(nèi)容和途徑方面均可提高電子信息工程的智能化控制。智能化控制可以實現(xiàn)高密度、大批量以及高頻率的信息處理。

（3）提高精細化水平。自動化技術(shù)的應(yīng)用，融匯了多重技術(shù)，向多元化方向發(fā)展。例如，在信號與系統(tǒng)的設(shè)計工作中，設(shè)計者需要掌握和應(yīng)用信號分析及系統(tǒng)分析等技術(shù)，同時對技術(shù)精度要求比較高。

3 自動化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域

如上所述，自動化技術(shù)有著十分重要的應(yīng)用意義，在諸多應(yīng)用領(lǐng)域中主要表現(xiàn)在計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機輔助辦公以及電路分析設(shè)計幾個方面。在電路分析設(shè)計的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，自動化技術(shù)在三相電路、電感電路以及雙扣網(wǎng)絡(luò)幾個環(huán)節(jié)的應(yīng)用效果最好。

3.1 計算機輔助制造

計算機制造作為計算機控制的一個重要構(gòu)成部分，其最高制造水平能全面反映出自動化技術(shù)應(yīng)用水平的高低，同時，其發(fā)展狀況也能發(fā)映出自動化技術(shù)的應(yīng)用狀況。計算機輔助制造系統(tǒng)（CAM）包括了硬件及軟件兩部分，前者主要融匯了數(shù)控機床、加工中心以及輸送、儲存、裝載以及檢測幾個環(huán)節(jié)，后者覆蓋了數(shù)據(jù)庫管理、計算機附屬數(shù)控編程、計算機相關(guān)工藝的設(shè)計、工裝設(shè)計以及質(zhì)量編制幾個環(huán)節(jié)。二者的應(yīng)用，保證了設(shè)計的有效性和完善性，同時在制造工業(yè)和精確度上都有了很大的提高。如圖1所示。

3.2 計算機輔助設(shè)計

當前，我國自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于計算機輔助設(shè)計（CAD）。在設(shè)計過程中，CAD應(yīng)用可以有效地實現(xiàn)自動化、微型化、智能化以及數(shù)字化。在實際應(yīng)用過程中，只需將設(shè)計文件的相關(guān)參數(shù)輸入計算機中，系統(tǒng)通過分析和計算就能將設(shè)計結(jié)果呈現(xiàn)在計算機上，然后設(shè)計人員可以根據(jù)設(shè)計成果進行修改，保證設(shè)計文件的有效性和高效性。在CAD設(shè)計的眾多應(yīng)用中，EDA技術(shù)應(yīng)用效果較為明顯。此項技術(shù)融合了信息技術(shù)、CAM技術(shù)以及計算機技術(shù)，在融合中實現(xiàn)了縱向發(fā)展，目前已經(jīng)應(yīng)用到生物工程、電子信息工程以及通信工程。此外，在電子信息工程應(yīng)用，EAD技術(shù)可以實現(xiàn)電路設(shè)計中的仿真設(shè)計，憑借數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)仿真設(shè)計，整體提升了工程設(shè)計水平。

3.3 計算機輔助辦公

在電子信息工程專業(yè)中，輔助辦公的應(yīng)用范圍較為廣泛。輔助辦公通常是指使用微機及行管外設(shè)通過管理和傳輸來實現(xiàn)辦公。采用輔助辦公有這三個特點：

（1）對于行文處理自動化，可以處理外城各類文件的接受、批閱以及辦理。

（2）對于事務(wù)處理自動化，可以處理行政事務(wù)、專業(yè)事務(wù)以及督辦事務(wù)等。

（3）對于輔助決策自動化，此環(huán)節(jié)主要建立在前兩個環(huán)節(jié)上，為相關(guān)負責人處理各種信息，然后通過分析，最終為決策者提供準確的依據(jù)。在電工設(shè)計中，涉及有多個設(shè)計流程。自動化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了工作效率。在實際應(yīng)用過程中，還可以采用OA輔助辦公軟件進行管理，利用計算機對多種流程文件和數(shù)據(jù)文件進行分析和管理。

4 結(jié)語

自動化技術(shù)是融合多種技術(shù)的綜合性技術(shù)，這種技術(shù)在我國智能化行業(yè)上是一個重要環(huán)節(jié)，其推動了我國智能化技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，在信息化建設(shè)中占據(jù)著十分重要的地位。在未來的發(fā)展中，自動化技術(shù)是我國未來科技中的核心趨勢，同時也是我國社會發(fā)展的重要技術(shù)力量。

參考文獻

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[2]尹坤任.自動化技術(shù)在電子信息工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)及軟件工程，2014，07：253.

第6篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

一、傳統(tǒng)電子產(chǎn)品設(shè)計中遇到的問題

1、傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品，從設(shè)計、調(diào)試到驗證完成，一般采用面包板或?qū)ｉT的焊機板，通過手工裝配，再進行電路的反復(fù)測量、評估電路性能。當電路設(shè)計非常復(fù)雜時，采用這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法，極易產(chǎn)生連線錯誤、器件損壞等人為錯誤，常會造成人力、財力、時間的浪費。尤其是設(shè)計集成電路時，傳統(tǒng)的設(shè)計方法無法模擬集成電路的真實特性。

2、電子產(chǎn)品的各項性能的分析，特別是消耗和破壞性的分析與測試。

3、設(shè)計過程中的大量的復(fù)雜的計算。

二、電子設(shè)計自動化的發(fā)展過程及解決的問題

在20世紀70年代到80年代中期，計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展促進了計算機雇主設(shè)計(CAD)理論的研究和應(yīng)用，是CAD技術(shù)成為電子設(shè)計領(lǐng)域的新興學科。20世紀80年代中期開始，隨著高性能計算機技術(shù)的發(fā)展，尤其是微型計算機技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)邁向了其高級階段，出現(xiàn)了電子設(shè)計自動化(EDA)。電子設(shè)計自動化技術(shù)(EDA)是指以計算機為工作平臺，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、及智能化技術(shù)，進行鏈子線路與系統(tǒng)的功能設(shè)計、邏輯設(shè)計、性能分析、系統(tǒng)優(yōu)化直至印制電路板的自動設(shè)計，它可以完成電子工程設(shè)計的全過程。利用EDA工具，電子設(shè)計工程師可以從概念、算法等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。其基本特征是以計算機硬件和相關(guān)軟件為工作平臺、最大限度地提高電子線路或系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量和效率，從而節(jié)省人力、物力和開發(fā)城本，縮短開發(fā)周期。

三、電子設(shè)計自動化的主要特點

1、設(shè)計過程自動化

在EDA的應(yīng)用中，可以利用EDA應(yīng)用軟件，實現(xiàn)由系統(tǒng)層到電路層再到物理層的整個設(shè)計過程的自動化。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以按照電子線路或系統(tǒng)的指標要求，采用完全獨立于芯片廠商及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的描述語言，在功能級對設(shè)計產(chǎn)品進行定義，并利用應(yīng)用軟件提供的仿真技術(shù)驗證設(shè)計結(jié)果。具體地講，設(shè)計人員可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)通過計算機機上自動完成。2、高度開發(fā)的集成環(huán)境利用計算機技術(shù)的支持，在計算機平臺上安裝功能不同的軟件，形成一個功能強大的EDA設(shè)計環(huán)境。在這個環(huán)境中，可以控制和管理設(shè)計方案、設(shè)計過程和設(shè)計數(shù)據(jù)，甚至可以讓這些軟件共享設(shè)計資源。這種高度開放的集成環(huán)境，包含了電路設(shè)計開發(fā)過程，而且其文件類型在不同的EDA軟件中是可以共享的。

3、高度智能化的操作

在EDA技術(shù)中，由于應(yīng)用軟件的智能化設(shè)計，各種設(shè)計向?qū)Ш吞崾臼滞陚洌闺娮釉O(shè)計人員不必學習更高深的專業(yè)理論知識，更不必進行手工運算，在應(yīng)用軟件環(huán)境中，就可以完成線路或系統(tǒng)的設(shè)計，并得到精確的仿真結(jié)果。

第7篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞:EDA仿真;負載能力;擴流設(shè)計;仿真對比驗證

中圖分類號:TN702文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)19-199-02

Research and Application of IC Test Instrument Power Circuit Simulation Design

SUN Chengting,ZHU Chunjiang

(Lianyungang Technical College,Lianyungang,222006,China)

Abstract:According to the problems of certain lab IC test instrument not being perfect on power circuit design and the system halted or restoration not being unusual on lower load capacity,the power circuit design and current-amplification circuit are being improved based on the original circuit,the contrastive verificafion is used for improving circuit with EDA simulation technique,and the problem in practical application is also solved.

Keywords:EDA simulation;load capacity;current-amplification design;simulation contrast verification

0 引 言

集成電路測試儀可用來測量集成電路的好壞,在電子實驗室中應(yīng)用廣泛。在實際使用中,發(fā)現(xiàn)部分廠家生產(chǎn)的測試儀存在一些問題,如電網(wǎng)電壓波動或負載加重后容易出現(xiàn)死機或復(fù)位不正?，F(xiàn)象,這對實驗進程和實驗室管理有很大影響,也是困擾實驗指導(dǎo)老師的常見問題,必須予以解決。本文通過某一種測試儀電源電路的改進的試驗,會給實驗室管理者以借鑒。

在電路設(shè)計中用到EDA(Electronics Design Automation,電子設(shè)計自動化)技術(shù)。在進行電路改進前,從電路參數(shù)設(shè)計,電路功能仿真驗證等都在計算機上先用EDA軟件完成,不但縮短了電路設(shè)計時間,而且大大地節(jié)約了成本。

EDA 技術(shù)是隨著集成電路和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展應(yīng)運而生的一種高級、快速、有效的電子設(shè)計自動化工具。它經(jīng)歷了計算機輔助設(shè)計(Computer Assist Design,CAD)、計算機輔助工程設(shè)計(Computer Assist Engineering Design,CAE)和電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation,EDA)三個發(fā)展階段[1]。利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)的設(shè)計,具有以下幾個特點[2]:用軟件的方式設(shè)計硬件;用軟件方式設(shè)計的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由有關(guān)的開發(fā)軟件自動完成的;對設(shè)計電路功能是否正確可進行仿真分析。

目前流行的EDA軟件有Protel 99 SE,EWB,Multisim,PSpice等幾種[3]。本文運用Protell 99 SE 中的Advanced SIM 99仿真功能對所改進的電路進行仿真和應(yīng)用。

1 EDA仿真在測試儀電源電路設(shè)計中的應(yīng)用

學校電工電子實驗室有多臺LM-800C數(shù)字集成電路測試儀,在使用中有時會出現(xiàn)死機,復(fù)位不正常現(xiàn)象。通過研究,發(fā)現(xiàn)電源電路存在問題:電源擴展能力差,帶負載能力弱。筆者根據(jù)其PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)繪制出其電源電路原理圖,如圖1所示。

圖1 LM-800C數(shù)字集成電路測試儀電源電路圖

圖1中,78M05為5 V三端穩(wěn)壓器[4],RL為測試儀負載,實際上是待測集成電路。

限于篇幅,只繪制主要部分,電源線路濾波器在圖中未畫出。通過研究,發(fā)現(xiàn)電源電路存在問題:電源擴展能力差,帶負載能力不強,有時會出現(xiàn)死機、無法復(fù)位現(xiàn)象。通過對其電源電路的改進,增加了擴流電路,從而解決了實際使用中存在的問題。

1.1測試儀電源電路的擴流設(shè)計

為了節(jié)約成本,不能對原來電路進行全新設(shè)計,只能在原來電源電路基礎(chǔ)上,通過增加部分電路來增強其帶負載能力。

改進中需要考慮的問題[5]:

(1) 選擇合適的濾波電容。電源輸出直流電壓要穩(wěn)定,紋波小。

(2) 增加了擴流電路,當電源電壓不穩(wěn)定或測試系統(tǒng)負載增大時,電源帶負載能力強,輸出電壓穩(wěn)定。

圖2為經(jīng)過改進的帶擴流功能的電路,帶負載能力較強,能擴大電路的輸出電流。Q1為外接擴流功率三極管,R1為Q1的偏置電阻。該電路帶負載能力與Q1的參數(shù)有關(guān)。C1,C4為濾波電容,C2為0.33 μF,可抵消輸入接線的電感效應(yīng),C3可防止高頻自激,消除高頻噪聲,改善負載的瞬態(tài)響應(yīng)[6,7]。

圖2 帶擴流功能的電路

電源電路擴展輸出電流的工作原理:

二極管D1用于消除三極管Q1的發(fā)射結(jié)Ube對輸出電壓的影響(相當于發(fā)射結(jié)的導(dǎo)通電壓0.7 V),并提供電容C4的放電回路。設(shè)三端穩(wěn)壓器78M05的最大輸出電流為Imax,則晶體管的最大基極電流Ib=Imax-IRL,因而負載RL上電流的最大值I可表示為:

I=(1+β)(Imax- IRL)

一般三極管的基極電流Ib很小,與Imax相比可忽略不計,I比Imax大許多,可見輸出電流提高了,從而可提高電源的帶負載能力。

1.2 兩種電路帶負載能力的仿真對比驗證

可用Protell 99 Advanced SIM 99[6,7]對原電路(圖1)和改進后的電路(圖2)進行仿真分析,以驗證二者的帶負載能力。

(1) 仿真參數(shù)設(shè)置

首先進行仿真參數(shù)設(shè)置,進行瞬態(tài)分析與傅里葉分析[8,9],仿真參數(shù)設(shè)置對話框如圖3所示。

圖3 仿真參數(shù)設(shè)置對話框

為了突出顯示,顯示器上只顯示兩個波形,其中in為輸入端,out為輸出端。

(2) 仿真波形對比分析

用Protell 99 Advanced SIM 99對圖1所示電路進行仿真,發(fā)現(xiàn)當負載變重,超過78M05最大輸出電流(0.7 A)時[10],將使輸出電壓的紋波增大,輸出電壓(out)下降且不穩(wěn)定,out波形有明顯的波動,5 V下降為4 V左右,且輸出(out)波形不平滑,紋波大。負載變重后的仿真波形如圖4所示。

圖4 負載變重后的波形

為了增大電源的帶負載能力,在原電路的基礎(chǔ)上加擴展電流三極管Q1后,帶同樣的負載,輸出電壓很穩(wěn)定(5 V),仿真波形如圖5所示。

圖5 加擴流三極管后仿真波形

從輸出波形(out)可以看出,電壓很穩(wěn)定,沒有紋波。

1.3 設(shè)計電路的應(yīng)用效果

經(jīng)改進后的電源電路,在實驗室的實際使用中,再未發(fā)現(xiàn)死機或不能正常復(fù)位現(xiàn)象,證明通過EDA仿真所設(shè)計的電路在使用中獲得成功。

2 結(jié) 語

用EDA仿真技術(shù)能方便電路設(shè)計,并可驗證電路

設(shè)計的正確性。通過對兩種電路的仿真對比,說明改進后電源電路帶負載能力強,這在實際使用中得到驗證。

參考文獻

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[8]朱勇.Protel DXP范例入門與提高[M].北京:清華大學出版社,2004.

第8篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

關(guān)鍵詞： EWB 計算機仿真 電子技術(shù)

電子技術(shù)基礎(chǔ)是職業(yè)學校電工電子類各專業(yè)最為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，也是一門實踐性很強的課程。在教學過程中，不少學生對看不見摸不著的電子現(xiàn)象的相關(guān)知識缺乏感性的認識，其中一個重要的原因在于實驗設(shè)備的不足；另一個重要的原因在于講授理論課難以進行同步的實驗；同時，對于復(fù)雜的原理、現(xiàn)象缺少相關(guān)的多媒體輔助教學平臺，用傳統(tǒng)教學方法難以講解明白；再者就是授課時間不夠充足，學生動手機會不多。近幾年來，筆者在教學中嘗試運用EWB仿真軟件進行輔助教學，使抽象的理論直觀化、形象化，使實驗與理論得到了有機結(jié)合，教師教得輕松，學生也學得愉快，達到了事半功倍的效果。

一、EWB簡介

EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的一個專門用于電子電路仿真和設(shè)計的EDA工具軟件，是計算機仿真技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用。EWB軟件提供了上萬種真實精度的電子元器件模型，標準的電子元器件符號、外形和操作方法與實際電子儀器十分相似的虛擬儀器（萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯分析儀等）以及穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)分析、噪聲分析、失真分析等十多種對電路進行仿真分析的手段。它具有如下四個特點：

1.采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路，可在計算機屏幕上模擬仿真實驗室的工作臺，繪制電路圖需要的元器件和電路需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取。

2.EWB具有完整的混合模擬與數(shù)字模擬功能，可任意在系統(tǒng)中集成數(shù)字及模擬元器件。EWB能自動進行信號轉(zhuǎn)換。在輸出信號的觀察上，EWB具備即時顯示的功能。

3.EWB軟件帶有豐富的元器件庫，可提供多種電路分析方法。

4.EWB具有虛擬的儀表設(shè)備，包含函數(shù)信號發(fā)生器、萬用電表、示波器、邏輯分析儀等，可具體的模擬實際的測量情況。利用EWB提供的虛擬儀器可以用比在實驗室中更靈活的方式進行電路實驗，仿真電路的實際運行情況，使學生熟悉常用電子儀器的測量方法。

二、EWB在電子技術(shù)課程教學中的應(yīng)用

下面以分壓式工作點穩(wěn)定電路為例，介紹EWB在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用。在本例中我們主要對該電路的直流工作點和交流電路進行分析。

1.繪制原理圖（如圖一所示）

2.靜態(tài)工作點分析

其靜態(tài)工作點的估算為

按圖一連接好電路，運用“Simulate/Analysis”菜單中的“DC Operating Point”功能選項分析直流工作點，結(jié)果如圖二所示，UCEQ=5.1V（節(jié)點2減去節(jié)點3的電壓），UBQ=2.9V（節(jié)點4的電壓）。與理論分析的數(shù)值相符。

3.交流分析

運用“Simulate/Analysis”菜單中的“AC Analysis”功能選項進行交流分析，得到如圖三所示結(jié)果，即在工作點穩(wěn)定電路中小信號作用下的頻率響應(yīng)，包括幅頻特性和相頻特性。

除了以上兩種分析，EWB仿真系統(tǒng)還可以進行瞬態(tài)分析、參數(shù)掃描分析、溫度分析等。

三、結(jié)語

總之，基于EWB的電子電路課堂教學大大豐富了電子電路課堂教學方法，拓展了教學內(nèi)容的廣度和深度，為學生創(chuàng)造了更多的動口、動腦、動手的機會，使學生的學習狀態(tài)由被動變?yōu)橹鲃?，學習積極性大大提高，同時它也因更貼近現(xiàn)代科技、更具有時代氣息而受到學生的歡迎。

參考文獻：

［1］鐘文耀，段玉生，何麗靜.EWB電路設(shè)計入門與應(yīng)用.北京清華大學出版社，2002.

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第9篇：計算機輔助電路設(shè)計范文

作為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心,EDA借助于工具軟件平臺,以系統(tǒng)邏輯描述手段完成文件設(shè)計、邏輯編譯、化簡、綜合、優(yōu)化以及級結(jié)構(gòu)綜合和仿真測試等利用軟件和面熟性語言對系統(tǒng)硬件功能的實現(xiàn)。EDA技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個階段:第一階段主要利用計算機程序編輯功能,人們開始用計算機取代手工勞動,利用計算機輔助設(shè)計,對于提高工作具有很大的幫助,由于技術(shù)還處于初步階段,第一階段的技術(shù)還不夠成熟,發(fā)展水平還不是太好。隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展,逐漸進入生命周期的第二階段,這一階段主要實現(xiàn)了自動布局布線、電路設(shè)計、PCB分析等功能,這一階段由于發(fā)達國家競爭激烈,推動了EDA技術(shù)的進步,使EDA的發(fā)展水平有了很大的提高。EDA技術(shù)發(fā)展的第三個階段,也即20世紀90年代到現(xiàn)在,EDA技術(shù)已經(jīng)變得更加智能化,采用高級描述語言、系統(tǒng)仿真和綜合技術(shù)將許多高層次設(shè)計用EDA工具完成。作為一個設(shè)計工具,EDA可以完成很多電子產(chǎn)品的設(shè)計工作,和傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法象比較,EDA技術(shù)具有以下特點:電路有較高的可靠性,速度快,硬件描述語言的使用,設(shè)計文檔管理里更加簡單方便,強大的電路仿真功能,具有自主知識產(chǎn)權(quán)、開發(fā)技術(shù)的可用性強、對設(shè)計者的經(jīng)驗要求低等特點,比傳統(tǒng)手工設(shè)計更加簡單、可靠、迅速、便捷,給電子線路的設(shè)計工作提供了極大的便利。

2EDA技術(shù)在通信電子線路中的推廣應(yīng)用

EDA技術(shù)對電子產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)帶來巨變,是電子通信領(lǐng)域的重要元素,對電子線路設(shè)計的發(fā)展帶來了巨大的推動作用。因此,EDA技術(shù)在通信電子線路中的應(yīng)用將越來越廣泛,通信電子線路將和EDA技術(shù)有機的結(jié)合在一起,使電子設(shè)計線路變得更加的方便、可靠、安全。

(1)EDA技術(shù)應(yīng)用于通信電子線路的教學實驗中。通信電子線路是電子信息工程、通信工程等專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程,對于學生的學習具有很強的重要性,為了使學生能夠更加清晰的掌握通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識,了解通信領(lǐng)域的基本功能和工作原理,需要更加精確的實驗儀器加以師范,使其更加形象豐富的展示在學生面前,而傳統(tǒng)的實驗儀器精確度不夠,進而印象實驗的準確度,達不到實驗想要的結(jié)果。但是EDA技術(shù)可以帶給學生更加份豐富形象的課堂,使實驗條件大大改觀,不僅提高了實驗的精準度,也豐富了學生的拓展能力。

(2)EDA技術(shù)在通信產(chǎn)品中的應(yīng)用。隨著人們生活質(zhì)量的提高,對待通信產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高,抗干擾功能要求越來越高,數(shù)字業(yè)務(wù)逐漸升級,模擬信道、模擬話音、模擬加密等對數(shù)字化要求越來越高。為了滿足以上要求,電子線路需要較大調(diào)整,使用大量高速電子電路以及數(shù)?；旌想娐?使電路設(shè)計更加復(fù)雜,傳統(tǒng)的設(shè)計多是拼接經(jīng)驗進行設(shè)計、驗證、修改、再驗證等一系列過程加以實現(xiàn)的,不僅耗時,還會增加成本,更重要的是缺乏精密儀器的分析,可靠性低。利用EDA工具可以進行更快、更準、更精確的設(shè)計出通信產(chǎn)品所需的電路。

(3)EDA技術(shù)在射頻電子電路設(shè)計中的應(yīng)用。設(shè)計射頻電子線路是EDA技術(shù)在通信電子線路設(shè)計中最主要的表現(xiàn),EDA技術(shù)是科學發(fā)展的產(chǎn)物,它主要借助于計算機在軟件平臺上用硬件描述性語言VHDL進行電子線路設(shè)計的編輯,然后自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真等一系列過程。EDA技術(shù)能夠有效提高電路的可操作性,降低了設(shè)計工作者的設(shè)計難度和強度。為電子電路設(shè)計提供了極大的便利。(4)EDA技術(shù)在理論分析仿真方面的應(yīng)用。傳統(tǒng)的設(shè)計方法是需要先設(shè)計制作出一個整機,然后進行實驗,合格之后才可以批量生產(chǎn),不合格就需要重新設(shè)計制作新的樣機,可靠性較低,且耗費較多的人力物力,而仿真軟件則解決了電臺設(shè)計中許多的技術(shù)難關(guān),仿真軟件砸器制作整機之前先進行原理仿真和虛擬聯(lián)機兩個過程,簡化了整機制作的過程,節(jié)約大量人力物力,同時仿真系統(tǒng)提供更加精確的設(shè)計標準,使設(shè)計過程更加科學,為設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。因此EDA技術(shù)已經(jīng)成為產(chǎn)品研制,開發(fā)不可或缺的技術(shù)。

3結(jié)語