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1、1一、实习的性质和目的一、实习的性质和目的计算机仿真与故障定位实习是电子信息类各专业本科生的必修课。计算机辅助设计技术范畴包含电子系统设计和开发的全过程，可分为系统级、电路级和物理级。本实习的目的是借助现代 EDA 技术进行系统电路设计，侧重于综合应用所学知识，设计较为复杂的功能电路或小型电子系统，培养学生的现代电路设计与综合应用的能力，提高电路设计水平，培养现代电子系统设计能力和创新研究能力。二、实习的要求二、实习的要求给出实习课题任务要求，学生通过阅读资料、选择方案、设计电路、编程仿真、性能指标测试、撰写实习报告等过程，培养生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新研究能力。需要熟练掌握常
2、用电子系统设计工具 Protel。三、实习进度安排三、实习进度安排实习时间为 1、2 两周时间，第 2 周周五验收设计成果，并提交实习报告。周次星期实习内容学时（数）备注周一实习动员、准备、任务分配2周二熟悉 Protel 设计环境2周三掌握电路仿真基本概念2周四熟悉仿真元器件参数设置2第 1 周周五 仿真分析方式2周一双稳态振荡器电路仿真2周二数字电路仿真2周三仿真电路的设计与运行（一）2周四仿真电路的设计与运行（二）2第 2 周周五撰写报告、提交文档，实习总结22四、电路仿真四、电路仿真在传统的电路设计过程中，为了检验所设计电路的性能，必须通过用具体器件搭建电路的方法来检测并联调电路，因此
3、设计的工作量较大。这种方法不仅研制时间长，而且设计质量取决于设计人员的经验。EDA 技术最大的优点之一是可以实现基于程序模型的电路仿真，在设计过程中，可随时随地进行试验仿真和功能验证。Protel 在早期版本的基础上加强了软件的仿真功能，其仿真模块直接嵌入在软件中而形成一个整体，可提供模拟和数字信号混合仿真。电路仿真的基本步骤：电路仿真的基本步骤：1、编辑电路仿真原理图。首先要按照原理图绘制方法绘制出一张电路原理图，不过，与绘制一般原理图略有不同的是：绘制仿真原理图时，图中所使用的元器件都必须具有 Simulation 属性。图 1 电源电路原理图2、设置仿真元器件参数。设置好仿真元器件之后，
4、还必须对仿真元件的属性进行修改。与修改普通原理图内的元器件相比，修改仿真元器件属性中，还需要增加一些具体的参数设置，例如三极管的放大倍数、变压器的原端、副端匝数比等。一般来说，进行电路的仿真工作主要是为了确定电路中某些参数设置的是否合理，例如电容、电阻值的大小会直接影响波形的上升、下降周期；变压器的匝数比会影响输出功率等。所以，在仿真电路原理图的绘制过程中，应该尤其注意元器件的标称值（例如电阻阻值、电容值等） ，此时，它们不仅仅是起到标识作用。OUTBAINB1 C 10TO1TF1VSINVin18DB10D12N2222AQ11N4736D2680R1100uFC1 100uFC25kR2
5、3图 2 电阻元件的仿真参数图 3 电容元件的仿真参数43、 设置仿真激励源。由于电路原理图中绘制的电路，仅仅是能够实现一定功能的电路，如果没有电源的输入供电是无法工作的。所谓仿真激励源，其实就是输入信号，使电路可以开始工作。仿真测试电路要想正常工作，必须至少包含一个激励源。一般来说，常用的激励源有以下几种：直流源、脉冲信号源、正弦信号源等。为了让用户可以更方便地进行电路仿真，Protel 还提供了分段线性激励源，以满足设计者对于特殊波形信号输入的要求。另外，对于没有明显输入信号的电路，比如阻容复位电路，其实是以电源上电作为其工作起点，此外并无其他激励源之后，就需要根据实际电路的要求修改其属性
6、参数，例如激励源的电压电流幅度、脉冲宽度、上升沿和下降沿的宽度等。图 4 正弦波电压激励源参数4、放置节点的网络标号。一般来说，这些网络标号放置在设计者认为有价值的、要特殊观测的电路位置上。实际上，在放置网络标号到电路的某个中间节点的方法和普通原理图中网络标号的放置方法完全一致。例如图 1 电源电路原理图中的 IN、A、B、C、B1、OUT 等55、 设置仿真方式及参数。除了电路设计回直接影响到仿真结果之外，Protel 中设置的电路仿真方式以及仿真参数同样也会影响到仿真的结果。所以，有必要根据具体电路的仿真要求来设置合理的仿真方式，设定好各个参数之后，才算真正完成了仿真原理图的编辑。执行命令
7、 Design|Simulate|Mixed Sim，出现图 5 所示的仿真分析设置对话框，在该对话框中设置电路的仿真方式和条件。 图 5 仿真分析设置对话框6图 6 瞬态特性分析参数设置6、 执行仿真操作。设置好所有参数后，在原理图编辑窗口内执行命令 Design | Simulat | Mixed Sim，即可启动电路仿真操作。如果仿真原理图中有错误，仿真软件则会自动中断仿真，同时弹出 Messages 面板窗口，分析错误原因并且在原理图中加以指正。如果仿真正确进行，那么在仿真结束后，屏幕上会出现仿真结果，并自动将结果保存在*.sdf 文件中。图 7 电源电路仿真输出结果7、 分析仿真结果。在*.sdf 的文件中查看、分析仿真结果，如果对仿真结果不满意，可以再次修改电路仿真原理图中元器件的参数，然后再次进行电路仿真，直到得到满意的仿真结果为止。五、实习课题五、实习课题将 50Hz 的方波进行分解，得到基波，二次谐波，三次谐波，观测各次谐波，并将各次谐波接至加法器的相应输入端，观测加法器的输出波形。 （设计有源带通滤波器）7
