电子cad实训报告总结

1 / 27电子 cad 实训报告总结实训设计题目：多功能声控延时台灯 一、设计目的和任务 本次实训设计主要是结合模拟电子技术和电子 CAD的两门课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。通过实训查找资料能独立设计一个电路。 二、课程设计流程 确定设计方案 原理图设计和编辑 元器件选择 PCB 设计 实验报告 三、设计各项功能以及方法 1）控制目的和方法控制对象:台灯控制目的：夜间响铃获摘机电路组成输入：桥式振流电路和光电耦合电路。由 4 个二极管和 1 个光电耦合器组成。光控电路。MG 光敏电阻及 RP 滑动电阻器组成。负脉冲产生电路。VT 三极管和 R1 电阻组成。单稳态触发电路。555 时基电路 IC2 和 VD5R5W 及阻容元件组成。晶闸管开关电路及电源电路。VS VD6 R6 等组成。 四、原理图设计 工作原理：1 该电路集多种用途于一体，主要由光电耦合电路、光控电路、负脉冲产生电路、单稳态触发电路、晶闸管开关电路及电源电路组成。 RES VD6 C5 RP 648/400V 1N4001 470K IC1 R2 R3 4N25 3k 1meg R6 VCC VD1 VD2 VD5 1meg 1N4001 1N4001 1N4001 4 8 IC2 RESET VCC R5 2 TRIG 68K VD4 2 VD3 1N4001 1N4001 6 3 VT1 THOLD OUT MAC15A6 VD7 S 12V 1 2 SW-PB CV O L T 2 / 277 R4 U DISCHG GND 330K VT 1 2N2102 NE555 1 5 AC220V MG R1 C1 C2 LED C4 15/10V C3 103 103 470/25V 2meg 图 1-1 多功能声控延时台灯电路 A1、A2 串接于电话线路中，当响铃或摘机有电流通过 IC 时，内部发光管发光使 VT 对应光敏管导通， 获基极电压饱和导通，给单稳触发器 IC2 的 2 脚送入负脉冲，使 IC2 翻转进入暂态，3 脚输出高电平，VS 触发极获电流开通 220V 交流回路，点亮灯 H。通话完毕挂机后整个电话灯电路恢复自行熄灭。作延时灯使用时其原理同上。该电路有 MG、RP 组成光控电路，白天或室内有其他照明灯光时，由于藏于台灯座旁受光孔内的 MG 受光照射呈底阻，使 VT 基极偏置减小，即使 IC1 导通工作，VT 始终保持截止状态，整个电路不工作，灯 H 不亮，只有夜间和无灯光时 H 才点亮。 电路设置的 VD5、R5、W 可调触发电路，可调节晶闸管 VS 导通角，使灯平时用于调光照明。两种触发方式一样，响铃获摘机时电话灯电路任正常工作，同时有 LED 指示。电路平时接上交流电源，灯 H 不亮时不耗电，不设调光灯开关，关灯时只需调灭灯即可。 五、元件选择 一）一般元件 表 1-1 电器元件参数表序号 名称 代号 型号规格 数量 1 光电耦合器 IC1 4N25 12 时基集成电路 IC2 NE555 13 开关管 VT 2N1893 14 晶闸管 VS 97A6、97A8 15 稳压管 VD7 2CW60 1/2W 12V 16 光敏电阻 MG MG45 亮阻小于 1k 17 3 / 27电容 C5 CBB 丙烯电容耐压 18 云母电容 C2C4 400V 39 电解电容 C1 CAP 110 灯管 H CAP2 111 滑动电阻 RP 25W 112 碳膜电阻 R RPOT 613 开关 S RES 1 SW-PB 二）主要元器件介绍 1 时基电路 555 图 1-2 555 时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇巧，用途广泛，备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐，人们将其戏称为伟大的小 IC。1972 年，美国西格尼蒂克斯公司 Signetics 研制出 Tmer NE555 双极型时基电路，设计原意是用来取代体积大定时精度差的热延迟继电器等机械式延迟器。但该器件投放市场后，人们发现这种电路的应用远远超出原设计的使用范围，用途之广几乎遍及电子应用的各个领域，需求量极大。美国各大公司相继仿制这种电路 1974 年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上将两个双极型 555 单元集成在一起，取名为 NF556。1978 年美国英特锡尔公司 Intelsil研制成功 CMOS 型时基电路 ICM555 1CM556 后来又推出将四个时基电路集成在一个芯片上的四时基电路 558 由于采用 CMOS 型工艺和高度集成，使时基电路的应用从民用扩展到火箭、导弹卫星航天等高科技领域。在这期间，日本、西欧等各大公司和厂家也竞相仿制、生产。尽管世界各大半导体或器件公司、厂家都在生产各自型号的 555556 时基电路，但其内部电路大同小异，且都具有相同的引出4 / 27功能端。图中示出了美国无线电公司生产的 555 时基电路的内部等效电路图。等效功能电路: 鉴于各种双极型的 555 集成块的内部电路大同小异，下面我们以 CA555 为例分析其内部电路和原理。从 CA555 时基电路的内部等效电路图中可看到，VTl-VT4、VT5、VT7 组成上比较器 Al，VT7 的基极电位接在由三个 5k 电阻组成的分压器的上端，电压为 8532VDD；VT9-VT13 组成下比较器 A2，VTl3 的基极接分压器的下端，参考电位为 8531VDD。在电路设计时，要求组成分压器的三个 5k 电阻的阻值严格相等，以便给出比较精确的两个参考电位 8531VDD 和8532VDD。VTl4-VTl7 与一个 的正反馈电阻组合成一个双稳态触发电路。VTl8-VT21 组成一个推挽式功率输出级，能输出约 200mA 的电流。VT8 为复位放大级，VT6 是一个能承受 50mA 以上电流的放电晶体三极管。双稳态触发电路的工作状态由比较器 A1、A2 的输出决定。555 时基电路的工作过程如下：当 2 脚，即比较器 A2 的反相输入端加进电位低于 8531VDD 的触发信号时， VT9、 则 VTll 导通，给双稳态触发器中的 VTl4 提供一偏流，使 VTl4 饱和导通，它的饱和压降 Vces 箝制 VTl5 的基极处于低电平， VTl5 截止，VTl7 饱和， 使 从而使 VTl8 截止，VTl9 导通，VT20 完全饱和导通，VT21 截止。5 / 27因此，输出端 3 脚输出高电平。此时，不管 6 端阈值电压为何种电平，由于双稳态触发器 VTl4-VTl7 中的 47k 3 电阻的正反馈作用 VTl5 的基极电流是通过该电阻提供的，脚输出高电平状态一直保持到 6 脚出现高于 8531VDD 的电平为止。当触发信号消失后，即比较器 A2 反相输入端 2 脚的电位高于 8531VDD，则 VT9、VTll 截止，VTl4 因无偏流而截止，此时若 6 脚无触发输入，则 VTl7 的 Vces 饱和压降通过 电阻维持 VTl3 截止，使 VTl7 饱和稳态不变，故输出端 3 脚仍维持高电平。同时，VTl8 的截止使 VT6 也截止。当触发信号加到 6 脚时，且电位高于 8532VDD 时，VTl、 则 VT2、VT3 皆导通。此时，若 2 脚无外加触发信号使 VT9、VTl4 截止，则 VT3 的集电极电流供给 VTl5 偏流，使该级饱和导通，导致 VTl7 截止，进而 VTl8 导通，VTl9、VT2。都截止，VT21 饱和导通，故 3 脚输出低电平。当 6 脚的触发信号消失后，即该脚电位降至低于8532VDD 时，则 VTl、VT2、VT3 皆截止，使 VTl5 得不到偏流。此时，若 2 脚仍无触发信号，则 VTl5 通过 电阻得到偏流，使 VTl5 维持饱和导通，VTl7 截止的稳态，使 3 脚输出端维持在低电平状态。同时，VTl8 的导通，使放电级 VT6 饱和导通。通过上面两种状态的分析，可以发现：只要 2 脚的电位低于 8531VDD，即有触发信号加入时，必使输出端 3 脚为高电平；而当 6 脚的电位高于 8532VDD 6 / 27时，即有触发信号加进时，且同时 2 脚的电位高于8531VDD 时，才能使输出端 3 脚有低电平输出。4 脚为复位端。当在该脚加有触发信号，即其电位低于导通的饱和压降 时，VT8 导通，其发射极电位低于 lV，因有 D3 接入，VTl7 为截止状态，VTl8、VT21 饱和导通，输出端 3 脚为低电平。此时，不管 2 脚、6 脚为何电位，均不能改变这种状态。因 VT8 的发射极通过 D3 及 VTl7 的发射极到地，故 VT8 的发射极电位任何情况下不会比 电压高。因此，当复位端 4 脚电位高于 时，VT8 处于反偏状态而不起作用，也就是说，此时输出端 3 脚的电平只取决于 2 脚、6 脚的电位。根据上面的分析，CA555 时基电路的内部等效电路可简化为如图所示的等效功能电路。显然，555电路或者专 556 电路内含两个比较器 A1 和 A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。两个比较器分别被电阻 R1、R2 和 R3 构成的分压器设定的 8532VDD 和8531VDD。参考电压所限定。为进一步理解其电路功能，并灵活应用 555 集成块，下面简要说明其作用机理。从图 15 可见，三个 5k 电阻组成的分压器，使内部的两个比较器构成一个电平触发器，上触发电平为 8532VDD，下触发电平为 8531VDD。在 5 脚控制端外接一个参考电源 Vc，可以改变上、下触发电平值。比较器 Al 的输出同或非门 l 的输入端相接，比较器 A2 的输出端接到或非门 2 的输入7 / 27端。由于由两个或非门组成的 RS 触发器必须用负极极性信号触发，因此，加到比较器 Al 同相端 6 脚的触发信号，只有当电位高于反相端 5 脚的电位时，RS 触发器才翻转；而加到比较器 A2 反相端 2 脚的触发信号，只有当电位低于 A2 同相端的电位 8531VDD 时，RS 触发器才翻转。通过上面对等效功能电路和 CA555 时基电路的内部等效电路的分析，可得出 555 各功能端的真值表。电子 CAD 实训报告电子信息工程学院电装 13301 班姓名：彭斯指导老师：姚四改目录1.门铃电路及 PCB 板的设计8 / 272.单片机实验板电路3.双面板的设计4.用层次法绘制单片机实验板电路图5.多层印制电路板的设计6.总结及感悟周一 门铃电路一门铃电路及 PCB 板的设计? 新建 PCB 项目文件? 新建原理图文件 ? 图纸的设置A:执行“设计”“文档选项”“图纸选项”a 在“标准风格”和“自定义风格”选项组中可以进行图纸尺寸的设置9 / 27b 注意将“网格”中的数据改为 10B:执行“DXP”“优先选定”“Schematic”“Grids”,设置网格颜色在画这个电路图的时候要注意很多，元件的引脚要标对，输入输出要弄清楚，不然画 PCB 图的时候就会出现很多问题，每个元件的参数要标清楚，封装要做好，最后要记得标上网络标签。 印制电路板*打开 Files 工作版面，单击“根据模板新建”选项组中的PCB Board Wizard 项，启动 PCB 向导*按要求填写数据*将“”拖入“。PRJPCB”文档中*执行“设计”“PCB 板选择项” ，弹出对话框，将“捕获网格” 、 “元件网格”改为“10mil” ， “可视网格”中“网格一”改为“10mil” 、 “网格二”改为“100mil”10 / 27*执行“设计”“PCB 板层次颜色” ，按要求选择合适对象*原点设定，执行“编辑”“原点”“设定” ，若无显示原点，执行“工具”“优先设定”“Protel PCB”“Display”勾选”原点标记”*载入网络表，将“.PcbDoc”设为当前文档*执行“设计”“Import Changes From. .PRJPCB”菜单命令，弹出“工程变化订单” ，单击“使变化生效”若无错误，单击“执行变化” ，若有错误，改错无误后执行下一步 PS：“Add Rooms(1)”不勾选*执行“设计”“规则”“Placement”“Component Clearance”“ComponentClearance”,将“间隙”改为“20mil” *布图*设置布线规则*执行“设计”“规则”菜单命令，弹出“PCB 规则和约束编辑器”对话框，一般需要设置以下几项规则11 / 271) Clearance(安全间距）2) ShortCircuit3) Width4) RoutingLayersPS:“约束”栏中仅勾选“Bottom Layer”5) RoutingCorners *自动布线*手动调整布线电子 CAD 实训报告班级：10 机电一班姓名：黎华杰12 / 27学号：100405117指导老师：何秀群一、实训题目：1、抢答装置、晶体振荡器 2、控制器操作面板设计3、计算机辅助设计绘图员技能鉴定样题二、实训目的：1、了解 Protle 软件基本功能及实际操作方法2、掌握电路原理图设计和 PCB 图绘制基础和技能操作 3、掌握 PCB 布线和布局的技巧及注意问题 4、原理图元件符号和 PCB 元件封装编辑技能 5、培养实际电路绘制和动手操作综合能力6、自己能够绘制电路原理图并可以对 PCB 进行合理布局7、通过本次实训，熟练掌握电子电路板主流设计软件13 / 27Protel 的使用，掌握印刷电路板图的设计规范与标准，掌握元件布局和布线的设计规则，能够根据电路原理和工艺要求设计与制作一般电路板的能力。三、实训的内容1、按照附录要求设计电路原理图。 2、生成各电路原理图的网络表文件；3、生成各电路原理图的元器件材料清单列表；四、电路原理图、控制器操作面板设计原理图、抢答装置、晶体振荡器原理图4、按要求设计 PCB 图；5、制作电路原理图元器件库； 6、制作 PCB 元器件封装库；7、 制作集成元器件库；14 / 278、查找本次实训电路图中相关的集成电路芯片资料、计算机辅助设计绘图员技能鉴定样题原理图五、PCB 板印制图、控制器操作面板设计 PCB 板图北华大学实习报告实习名称：电子 CAD 实习系 别：测控技术与仪器姓 名：曾树川班级学号：31指导教师：孙继元、周维芳15 / 27实习日期：目 录前言-31 实习目的-3 2 实习内容-4 软件 Protel DXP XX 简介 -7电路原理图绘制及印制 PCB 板-8参考文献-15实习心得-151 心得体会-16 / 27-152 操作认识*15教师评语-16前 言实习目的了解电子 CAD 的概念和功能。 了解 Protel 软件的功能和特点。 了解 PCB 的概念和功能。掌握和了解 DXP 应用软件的基本功能,结合专业知识,学会利用 DXP 软件 解决专业中的实际问题，掌握电子 CAD 的设计步骤和电路原理图的绘制。注意到一些常见的问题并能够独立解决这些问题，了解一些画图技巧和步骤，能够正确使用这些软件。实习内容17 / 271、 熟悉掌握绘画 DXP 的原理图2、 熟练掌握制作 DXP 的原理图库和 PCB 元件库3、 熟练绘画各元件的 PCB 封装图和原理图的 PCB 文件进行封装 第一步 电路原理图设计根据要求在常用器件库中找到电路图的相关器件，并根据要求更改相关数据第二步 电路原理图绘制启动原理图编辑器，创建一个空白的、新的原理图，在菜单命令 File | New | PCB Project 创建一个项目工程，制版相关的文件全部可以在工程中建立及管理，执行菜单命令 File | New | Schematic，创建一个空白的原理图设计图纸。保存原理图文件，保存工程文件。对原理图图纸的各种信息可以进行设置，可以根据实际电路的复杂度、设置原理图图纸的大小、方向、标题栏的外观参数等。图 原理图编辑界面18 / 27装载元器件库及放置元器件，用鼠标单击窗口右下侧的工作区面板按钮 Libraries 项(图)，将显示 Libraries 控制面板，选择 Design | Add Remove Libraries，系统会自动弹出载入/移除元器件库对话框，通过单击 Add Library按钮中，加入AltiumLibrary中下的Miscellaneous和 Miscellaneous 。图 Libraries 控制面板 图库搜索结果 通过Libraries 控制面板可以选择元器件，单击该面板的第一个下拉列表，从中选择 Miscellaneous 元器件库为当前库，使用 Filter 过滤器快速定位需要的元器件，从中选取的元器件后双击，将元器件放入原理图。 对于找不到的元器件可以制作和建立元器件库， 在项目工程文件编辑环境下，执 File | New | Schematic Library，则系统在当前设计管理器中建立了19 / 27电子电路 CAD实训设计报告题目系 别 年 级 专 业 班 级 学 号学生姓名 指导教师设计时间目 录第一章 DAC 信号发生器课题分析 . 2课题概述： .20 / 27. 2设计内容：. 2设计的目的： . 2设计的意义： . 2电路设计方案和功能分析：. 3第二章 原理图介绍 21 / 27. 4原理图绘制方法 . 4原理图库介绍： . 6创建原理图元件 .6创建新的原理图库 . 22 / 276创建新的原理图元件 . 6向原理图元件添加模型 . 8查找定位模型文件 . 8向原理图元件添加 PCB 封装模型. 9第三章 PCB 板介绍 .23 / 27.14PCB 库介绍.14绘制中的问题及解决 .15第四章 总结与体会 .17参考文献 .18 附录.24 / 27.19第一章 DAC 信号发生器课题分析课题概述：函数发生器是一种常用的信号源,在教学、科研、生产、生物工程、遥控遥测等诸多领域得到广泛应用。随着微处理器日益广泛的应用和大规模集成电路技术的发展,能够产生多种波形且性能稳定的函数发生器不断被应用于生产设计中。在测试系统应用领域中，除了需要一些规则的信号如正弦波、方波、脉冲波、三角波之外，有时还需要一些不规则的信号，如模拟系统中各种瞬变波形、电子设备中出现的各种干扰杂波等，普通的信号发生器无法完成，因此需要用到任意波形发生器 AWG(Arbitrary Waveform Generator)。在此基础上，本文提出了基于单片机和DAC900 的任意波形发生器的设计思想。设计内容：25 / 27设计一块 D/A 卡，该卡具有对 05V 的模拟电压过微机系统的 I/O 输出能力，该卡通扩展槽与微机系统连接。选用芯片：DAC900/4 等设计的目的：熟悉 p