电子系统实验报告

1、重庆邮电大学通信与信息工程学院电子综合设计与仿真实验报告时间 2015上学年 教室 YF101 指导老师 陈莉 专业 电子信息工程 班级 0121209 学号 2012213314 姓名 胡晓玲 Multisim 设计应用1实验目的掌握软件的基本操作，元器件查询、选取，工具仪表的使用，简单电路的绘制和仿真。2重点和难点电路仿真及结果分析。3内容及要求软件的基本操作，元器件查询、选取，工具仪表的使用，简单电路的绘制和仿真，仿真结果。分析利用Multisim完成一个线性稳压电源的设计与仿真，要求输入220AVC，输出+5V（1A），+3.3V（800mA）直流电压，每路输出电源带指示灯；可选扩展功

2、能：1）-5VDC（1A）；2）尽可能提高各路电源转换效率。4软件简介Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。IT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim(多功能

3、仿真软件)，专用于电路级仿真。T后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10。软件模块：Multisim（电路仿真设计模块）；Ultiboard（PCB设计软件）；Ultiroute（布线引擎）；Commsim（通信电路分析与设计模块）软件分增强专业版（Power Professional）、专业版（Professional）、个人版（Personal）、教育版（Education）、学生版（Student）和演

4、示版（Demo），各版本的功能和价格有明显差异。元器件工具栏（图1.1）图1.15电路设计（1） 选取元器件元件数据库：主元件库（Master Database）,用户元件库（User Database），合作元件库（Corporate Database）,后两个库由用户或合作人创建，新安装的Multisim这两个数据库是空的。菜单Place Component；元件工具栏PlaceComponent；绘图区右击利用弹出菜单；快捷键Ctrl+W。1） 选取元器件（在元器件工具栏查找自己想要的器件）2） 放置元器件3） 连线4） 放置测量仪表（在虚拟仪器工具栏里）5） 检查（2）电路连接5v/3

5、.3v电路连接图（图1.2）图1.25v/3.3v/-5v电路连接图（图1.3）图1.36结果分析按照图1.2,图1.3连接连接电路图，并对其进行电压测试可得到图中参数。对其添加示波器分析得到如下图1.4结果。图中可知电压分别为4.995v，3.312v，-4.682v。5v和3.3v电压很稳定，近似为直线，-5v电压趋于平稳，波动幅度不大。图1.47实验总结通过本次实验，基本掌握了Multisim软件的使用，绘制电路图的方法。基本完成了实验要求。但是因为对软件的不熟悉，在绘制电路图过程中还是遇到了很多问题，主要问题总结如下：1）对Multisim软件不熟悉，所以功能元件的查找比较困难，要经过

6、多次尝试才能成功。2）在连线的期间，会遇到过线的问题，还有LM317，LM7805cv引脚的关系。会应用到公式V0=1,.25*(1+R2/R1)+Iadj*R2。过线的会出现交点，点击点沿着线回拉。利用这个计算公式，在知道输出电压，可以知道R1R2的关系。3）-5v电压原理图设计时，不能得到平稳的电压，会上下波动，相比起5v和3.3v来电压波动较大，且未能找到改进方法。Altium Designer 设计电路-SCH1实训目的初步掌握Altium Designer制图软件的使用，掌握原理图和PCB设计的流程和方法。2重点和难点原理图设计，元件封装库的制作和PCB布局布线。3内容及要求要求通过

7、Altium Designer软件完成线性稳压电源的原理图设计，元件封装库的制作，以及从原理图导入网表数据到PCB，完成PCB的布局，布线。并掌握自动布线和手动布线的设计方法。v使用A4图纸绘制上次Multisim仿真的电路，其中输入电压为DC9V，输出为5.0V和3.3V（亦可以将3.3V这路为输出电压值可调）各个元器件的使用参考如下。1）DC-005 2）L7805CV 3）LM317 4）可调电阻 5）电容 6）输出端子 7）指示灯4软件简介传统电子产品设计工具更多的关注电路原理图设计和PCB设计，Altium Designer还包含了基于FPGA/CPLD的电路设计和面向FPGA的嵌入

8、式智能设计。 Altium Designer安装Altium Designer按照通常的软件安装步骤进行安装，破解。花费的时间较长。Altium Designer算是一个绿色软件，第一次安装并破解后，可以拷贝到其他硬盘上运行。花费的时间较短。Altium Designer对电脑配置的要求比较高。在设计比较简单的2层/4层电路时更多人愿意使用Protel 99 se，软件响应速度快。5电路设计原理图设计准备（1）电路的复杂度分析（元器件数量、元器件封装密度），确定图纸结构、纸张。1) 元器件数量较少，采用单张图纸绘制，无需阶层模块电路图。2) 只有1个集成电路，且3个引脚，无需使用复合元件。3)

9、 选用A4纸。（2）元器件的收集1）元器件的下载；2) 打开Datasheet，找到对应的封装信息；3) 找到引脚信息。（3）原理图设计1）建立工程，并规范命名（非常重要）。文件夹、工程名称：DC_5V3.3V、DC_5V3.3V.PrjPCB（每做好一个文档，就要保存一下工程）。（图2.1）2）添加原理图。 文件名称：DC_5V3.3V.SchDoc。保存SchDoc文档，命名为DC_5V-3V.SchDOC,在保存一下工程DC_5V-3V.PrjPCB。图2.13）填写图纸信息（非常重要）。项目名称、图纸名称、版本、序号、作者。（图2.2）图2.24）元器件绘制。创建元件库：DC_5V.S

10、chLib 。在SchLib文档中绘制元器件：LM7805。完善元器件属性（点击SCH Libarary）。第一步点击Edit ，第二完善信息，第三点击add，然后设置为footprint，再完善信息。修改元器件名字，同一个库中增加其他元器件，点击add。填写添加器件的名字然后保存schlib，保存工程。打开原理图库管理标签，然后重新打开schlib，重复前面的步骤，画LM317,电源PwR2.5，然后保存schlib，保存工程。（图2.3） 图2.35）元器件放置。（在schdoc文件中，进行画图）。在最右边上，点击Libraries，查找器件（找到后拖到图纸上）。修改元器件值，连接好电路，

11、然后进行元器件编号（Tools/Annotate Schematics Quietly）。完成图纸。（图2.4） 1) 集成电路。 2) 电源。 3) 其他元器件。 4）按草图放置。 5）连线。图2.46）最后生成Bom表6实验总结通过本次实验，学会了使用Altium Designer绘制简单电路图。但是在过程中到许多问题，比如工程名字出错，上下不一致等，经过多次修改尝试才成功。电路图连接的时候，没用用电源代替VCC，导致后面制作PCB板的时候不成功，在老师的帮助下修改了电源。在绘制元件的时候，不能掌握大小，导致后面电路图的连接不协调，引脚锁定也多次出现失误。在电路设计时比较茫然，有的元件库里

12、面找不到需要的元件不知道应该用什么代替。在Altium Designer的常用命令为：1) 放大（PageUp）2) 缩小（PageDown）3) 移动（鼠标右键拖动）4) 元器件旋转（空格）5) 复制（Ctrl+C） 6) 粘贴（Ctrl+V）。PCB制作1实验目的初步掌握Altium Designer制图软件的使用，掌握原理图和PCB设计的流程和方法。 2重点和难点原理图设计，元件封装库的制作和PCB布局布线。3Altium Designer简介Altium Designer是一个功能强大的电路设计软件。经历如下的版本演进：1.1985年-TANGO2.1988年-Protel for D

13、OS3.1998年-Protel 984.1999年-Protel 995.2000年-Protel 99 se6.2001年-Protel DXP7.2004年-Protel DXP 20048.2006年-Altium Designer 6.09.2009年-Altium Designer Winter 09（8.3）传统电子产品设计工具更多的关注电路原理图设计和PCB设计，Altium Designer还包了基于FPGA/CPLD的电路设计和面向FPGA的嵌入式智能设计。 Altium Designer安装Altium Designer按照通常的软件安装步骤进行安装，破解。花费的时间较长

14、。Altium Designer算是一个绿色软件，第一次安装并破解后，可以拷贝到其他硬盘上运行。花费的时间较短。Altium Designer对电脑配置的要求比较高。在设计比较简单的2层/4层电路时更多人愿意使用Protel 99 se，软件响应速度快。4内容及要求要求通过Altium Designer软件完成线性稳压电源的原理图设计，元件封装库的制作，以及从原理图导入网表数据到PCB，完成PCB的布局，布线。并掌握自动布线和手动布线的设计方法。在上一次完成的电路原理图的基础上绘制对应电路的PCB图。 各个元器件的使用参考如下。 各个元器件的使用参考如下。 1）DC-005 2）L7805CV

15、 3）LM317 4）可调电阻 5）电解电容 6）输出端子2.54mm 7）指示灯3mm5电路PCB图的设计(1)在制作了SchDoc基础上创建PCB封装文件（DC_5_3.3V.Pcblib）（图3.1）图3.1(2)创建PCB封装1) 选择PCB Library标签。2) 创建PCB封装。 3) 选择手动绘制或向导绘制。、 4) 填写封装信息。5) 从原点开始，放置焊盘：4个. 6) 修改焊盘尺寸：形状、内径、外径、镀锡。第一个引脚方形、内径大0.2mm，外径大0.4mm（经验值）。 7) 调整焊盘位置。8) 绘制轮廓线（丝印）：选择Top Overlay9) 添加散热焊盘。然后保存PCB

16、封装,其它器件的PCB封装重复上述步骤.(图3.2)图3.2(3)创建PCB图保存PCB并改名字，图层介绍。（图3.3） 1）Toplayer:顶层走线层（默认红色）； 2）Bottomlayer:底层走线层（默认蓝色）； 3）TopOverlayer:顶层丝印层，用于字符的丝印（默认黄色）； 4）BottomOverlayer:底层丝印层（黄绿色）； 5）KeepOutlayer:禁止层，用于定义PCB板框（粉红色）； 6）Multilayer:穿透层（焊盘镀锡层）；7）MechanicalLayer14:机械层，用于尺寸标注等。绘制板型：选择Keep-Out Layer，调整格点、重新定位

17、原点、绘制轮廓线。图3.3（5）绘制PCB图导入元器件（注意在电路图Shcdoc界面进行），按照电路原理图摆放元器件。（如果器件变为绿色，说明器件挨得太紧凑了，调整一下距离）。PCB 图（尽量要紧凑些）在摆放电源时应该插头的方向一定要向外)。走线：底层走线：Bottom Layer，处理全部与拉线。调整丝印加板名称，点击A。然后修改名字。调整线宽为50mm。（点击Design 然后Rules）然后连接电路（一定要摆好才连接图不然就要重新再来，看是否在连接是有没有交叉的线，如果有就重新调整一下，直到没有交叉了）。 绘制完整的PCB图（如果器件变为绿色，说明器件挨得太紧凑了，调整一下距离）。规则检

18、查：Tools/Design Rule Check。排除错误。检查电路无误，PCB图就完成了。（图3.4）。图3.46实验总结本次实验是第二次实验的后续，所以必须保证前一项的准确无误才能正确完成本实验。本次实验相对前面更加困难，主要遇到的问题有如下几个：1）在创建PCB时，Shcdoc和pcb封装没有取相同的名字。2）封装时没有对应封装信息，导致PCB图导入的时候不成功。3）PCB封装对应的尺寸大小不对。4）在摆放电源时，插孔朝里摆放了。5）在摆放元器件时，太过紧凑，而且在没有确定是否有没有交叉线时，就开始走线，到最后还是重新再来摆放，然后走线。6）第一次摆放电路图是距离过宽，造成浪费。7）走线的时候没有修改线宽，导致线宽太小。8）没有添加输出端口。制作PCB实物板1实验目的了解PCB制作流程，熟悉PCB板的注意事项，在遇到问题时，怎样解决问题。2实验步骤：首先用热转硬质进行PCB图打印，再根据图纸的尺寸锯板。先磨掉板上的氧化层，用图纸将板包住，将图纸上的电路图都印在板上。检查是否有路线没有完全印上去，如果有，就用油笔涂抹一下，检查板子上的电路完整后，将板子放进热水，加入环保蚀刻剂，过程中慢慢摇晃，待板上的铜完