2016高职电子CAD—Protel 99SE印制电路板设计（劳动版）课件：任务七 电路原理图的仿真分析

1、高等职业技术院校应用电子技术专业高等职业技术院校应用电子技术专业 电 子 CADProtel 99SE印制电路板设计任务任务1：绘图准备：绘图准备任务任务2：简单图绘制：简单图绘制任务任务5：原理图报表：原理图报表任务任务4：较复杂图绘制：较复杂图绘制任务任务3：元件库编辑：元件库编辑任务任务6：层次电路图绘制：层次电路图绘制任务任务7：原理图仿真分析：原理图仿真分析任务任务8：低频双面自动设计：低频双面自动设计任务任务9 9：高频双面自动设计：高频双面自动设计任务任务10：PCB封装库编辑封装库编辑任务任务11：单面手动设计：单面手动设计复习任务复习任务1-4任务任务8的补充与提高的补充与提

2、高EXIT任务七任务七 电路原理图的电路原理图的仿真分析仿真分析 知识点知识点 了解SIM仿真库及常用仿真激励源 了解仿真的分类及仿真电路必须具备的条件 掌握电路仿真分析方法 技能点技能点 运用Protel 99 SE 的仿真功能对模拟、数字、模数混合电路进行电路性能仿真 知识链接知识链接1、电路、电路仿真仿真的概念的概念:模仿真实的电路。目的：目的： 对所设计的电路性能进行预计、判断和校验； 在特定环境下对电路功能、性能指标进行测试，以验证电路功能是否正常，各项性能指标是否达到设计要求。2、传统的电路仿真：传统的电路仿真： 方法：方法：面包板（万能板）导线元件+测量仪器 缺点：缺点：工作量大

3、、研发周期长，仪器仪表多3、现代电路仿真、现代电路仿真方法：方法：以电路分析理论为基础，通过建立元器件的数学模型，借助数值计算方法，在计算机上对电路功能、性能指标进行分析计算，然后以文字、表格、图形等方式在屏幕上显示出电路的有关性能指标。目前常用仿真软件：目前常用仿真软件：Multisim 、Pspice 、EWBOrCAD、Protel 99SE软件内嵌的电路仿真测试 以为例，进行电路仿真分析。原理图仿真波形图一、任务目标一、任务目标1、对差动放大电路进行以下仿真分析：静态工作点分析、瞬态/傅里叶分析、交流小流信号分析（频率响应）、温度扫描分析（模拟电路） 2、对放大整形电路进行必要的仿真分

4、析 差动放大电路B放大整形电路二、相关知识二、相关知识1、电路进行仿真必须具备的条件、电路进行仿真必须具备的条件条件一：电路中所有的元器件元器件必须从元件仿真库Sim.ddb中调出使用。原因：该库中元件建立了数学模型有生命力。条件二：电路中必须加载仿真信号源仿真信号源（仿真激励源）。条件三：电路中在关键节点上放置网络标号网络标号。2、Sim仿真库仿真库 点击“Add/Remove”按钮，添加路径C：Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySch中的仿真数据库文件到当前设计管理器中。库库 名名所包含的元件所包含的元件74.lib74系列系列TTL的逻辑器

5、件的逻辑器件BJT.lib晶体三极管系列晶体三极管系列CMOS.lib4000系列系列CMOS逻辑器件逻辑器件CRYSTAL.lib石英晶体系列石英晶体系列DIODE.lib半导体二极管系列半导体二极管系列JFET.lib结型场效应管系列结型场效应管系列MESFET.lib金属半导体场效应管系列金属半导体场效应管系列MOSFET.lib 金属氧化物半导体场效应管系列金属氧化物半导体场效应管系列OPAMP.lib运算放大器系列运算放大器系列Relay.lib延迟元件系列延迟元件系列Simulation Symbols.lib常用电阻、电容、电源等系列常用电阻、电容、电源等系列SWITCH.lib

6、开关系列开关系列TIMER.lib定时器系列定时器系列TRANSFORMER.lib变压器系列变压器系列TRANSLINE.lib传输线系列传输线系列仿真库元件子库列表 3、常用仿真电源（激励源）、常用仿真电源（激励源）（1）直流仿真源）直流仿真源VSRC电压源、ISRC 电流源为电路提供一个不变的电压或电流信号。（2）正弦仿真源）正弦仿真源VSIN 正弦电压源、ISIN正弦电流源注意： VSIN 正弦电压源属性设置 见P102（3）周期脉冲源）周期脉冲源VPULSE电压脉冲源、IPULSE电流脉冲源为电路创建周期的连续的脉冲。注意： VPULSE脉冲电压源属性设置 见P103（4）分段线性源

7、）分段线性源VPWL分段线性电压源、IPWL分段线性电流源可创建任意形状的波形。注意： VPWL分段线性电压源属性设置 见P1044、九类仿真分析、九类仿真分析 (1)静态工作点分析：Operating Point Analysis(2)瞬态分析/傅里叶分析： Transient /Fourier Analysis (3)直流扫描分析：DC Sweep (4)交流小信号分析 ：AC Small Signal Analysis(5)温度扫描分析：Temperature Sweep (6) 参数扫描分析 ：Parameter Sweep (7)噪声分析 ：Noise Analysis (8) 传递

8、函数分析： Transfer Function (9)蒙特卡罗分析：Monte Carlo Analysis三、任务实施过程三、任务实施过程绘制仿真电路原理图选择仿真方式并设置仿真参数执行仿真操作观察分析仿真测试数据保存或打印电路仿真流程：电路仿真流程：仿真元件、仿真源、网络标号1、差动放大电路的仿真分析、差动放大电路的仿真分析步骤1：绘制差动放大电路图。注意：元件均在库中。步骤2：在原理图设计环境中，执行菜单命令Simulate/Setup步骤3：在General标签中只选择Operating Point Analysis（静态工作点分析），在Active Signals栏中选择IN、OUT

9、1、OUT2三个信号，并选择Show Active Signals项。 步骤4：单击Run Analysis按钮，得到静态工作点分析结果。 步骤5：在General标签中选择Operating Point Analysis、Transient/Fourier Analysis两项，在Active Signals栏中选择IN、OUT1、OUT2三个信号，并选择Show Active Signals。步骤6：切换到Transient/Fourier Analysis标签中进行设置。步骤7：单击Run Analysis按钮，得到瞬态/傅里叶分析结果。 步骤8：在General标签中选择Operating Point Analysis 、AC Small Signal两项，切换到AC Small Signal标签，设置后单击Run Analysis按钮，得到交流小信号分析结果。步骤9：切换到Tempertu