课程设计（论文）-电路的计算机辅助设计与仿真.doc

9课程设计说明书课 程 设 计 任 务 书专 业电子信息工程班 级14电信姓 名设 计 起 止 日 期2015.7.12015.7.7设计题目：电路的计算机辅助设计与仿真1.设计任务（主要技术参数）： 如图所示电路中，已知r1=3k，r2=6k,r3=25/72k,r4=200.us1=12v,us2=2.2v.运用支路电流法求电阻r4所在支路的电流i4及其两端的电压u4（该电路中原件均为理想元件）。2.电路原理图设计及仿真；3.编制设计说明书。指导教师评语：成绩： 签字：年 月 日电路的计算机辅助设计及仿真1课程设计的目的： 电路原理课程是电类专业的主要技术基础课。通过本课程的学习，能够使学生掌握近代电路理论的基础知识、电路分析与计算的基本方法，具备进行试验的初步技能，并为后续课程的学习打下必要的基础。 电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。2设计方案确定2.1仿真电路的确定 如图所示电路中，已知r1=3k，r2=6k,r3=25/72k,r4=200.us1=12v,us2=2.2v.求电阻r4所在支路的电流i4及其两端的电压u4（该电路中原件均为理想元件）。 图（1） 运用支路电流法求i4并仿真2.2仿真软件和仿真方案的确定2.2.1选软件： 本设计选择使用protel dxp对所设计的电路原理图进行仿真。2.2.2软件简介: protel dxp2004是目前国内最流行的通用eda软件，它将电路原理图设计、pcb板图设计、电路仿真和pld设计等多个实用工具组合起来构成eda工作平台，是第1个将eda软件设计成基于windows的普及型产品。软件具有丰富的设计功能，能进行原理图的设计、印制电路板的设计、pcb板的设计等，还新增加了自动布线功能、引入了集成库的概念、支持更完美的3d功能，是目前网络上最流行的电路板设计软件。2.3仿真方案: 在所弹出的对话框中，选general标签所对应的内容，在select analyses to run(选取运行分析法中)选择operating point analyse（工作点分析）和transient/fourier analyse(瞬态分析/傅立叶分析)。 图（2）3理论计算 解：这是一个含有独立电压源的电路。已知r1=3k，r2=6k,r3=25/72k,r4=200.us1=12v,us2=2.2v。设r1与r2的并联电阻为r12，通过r12的电流为i0，通过r3的电流为i3，通过r4的电流为i4，可分以下步骤进行：(1)在结点使用kcl，可知流过r3的电流；(2)，在回路中使用kvl，得;代入us1、us2、r1、r2、r3、r4、us2的数值联立解方程组得 ；(3)r4所在支路电流, 两端的电压4电路原理图设计 1新建原理图2.编辑原理图（1）先加载仿真元件库，仿真元件库存放路径为altiumlibrarysimulation，单击库管理面板上部左侧“libraries.”按钮，选择“simulation sources.intlib”,从仿真电源库中选取元件； 图（3）（2）放置元器件，将具有仿真信息的元件以及激励源放置到原理图。选择元件，电阻为res，直流电压源为vsrc， 然后单击“place”，此时元件符号可随鼠标移动，把鼠标移到元件要放的位置，如果按空格键，可旋转元件，单击鼠标左键可以放置元件了，在图纸上放4个电阻和2个电压源； 图（4）（3）设置仿真元件参数并设定元件属性； 图（5） 图（6）（4）单击右键放置导线，并将元件接地；（5）实施仿真图进行erc检查，对仿真器设置，确定仿真分析类型，并设置分析所用的参数。5仿真结果分析 波形图 图（7） 仿真值 图（8） 仿真结果分析：所选参考方向不同，仿真结果的正负不同。仿真结果i4=-10.33ma，而理论值i4=-10.33ma，仿真结果和理论运算结果在误差范围内允许情况下保持一致。6结论: 通过使用protel dxp软件，完成了所选的电路图设计，并进行了仿真，得到仿真结果在误差允许范围内与根据支路电流法、运用公式得出的理论值相同。 7心得体会(1)强化了课本理论知识，同时也更好的理解和掌握电路的分析方法，懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务。同时激发了学习的积极性，学会了综合运用学过的电路原理的基础知识，增强了独立完成查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告的能力，加强动手、独立思考的解决问题的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。(2)学会了利用计算机辅助电路分析软件protel dxp对电路中的各个元件进行仿真处理。8参考文献1邱关源,罗先觉.电路m ,第5版.北京：高等教