EDA讲稿.ppt

1、EDA设计(一),南 京 理 工 大 学电子技术中心,模 拟 部 分,课 件 内 容 导 航,与实验有关的注意事项,实验指导书和参考资料,实验成绩评定方法,实验教学目的和要求,实 验 上 机 安 排,实 验 内 容,Multisim常用分析方法,与实验有关的注意事项,1.学生每次上机应保证在同一台计算机上； 2. 实验过程中禁止在计算机上玩游戏（看电影等与实验无关的事情），发现者成绩为0； 3. 实验过程中不可以使用与实验无关的软件； 4. 实验室计算机配有还原卡，不要在计算机上保存实验文件。每次上机应准备专用无毒U盘，以便拷贝; 5. 自觉维护机房的整洁和秩序，不可在机房内大声喧哗，不可将餐

2、点带入机房。,实 验 上 机 安 排,注意带好U盘、模电课本、实验指导书。,实验教学目的和要求,通过实验学习和训练，掌握基于计算机和信息技术的电路系统设计和仿真方法。要求： 1. 熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常见电路分析方法。 2. 能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。,实验指导书和参考资料,1. 付文红、花汉兵 EDA技术与实验机械工业出版社 2007年 2. 王建新、姜萍 电子线路实践教程科学技术出版社 2003年 3. 郑步生、吴渭 Multisim 2001 电路设计及仿真入门与应用 20

3、02年,实 验 成 绩 评 定 方 法,1. 实验前请做好预习工作，实验后按要求撰写实验报告，并上交实验报告的文本和word文档格式的电子版各一份。 2. 实验过程中，老师会对实验操作情况打分。 3. 实验成绩：平时成绩占40%，实验报告占60%（报告格式、实验结果和实验分析等）。,实 验 报 告 要 求, 封面：包括名称,学号,姓名,院系,指导教师,时间；, 正文：,* 实验目的,* 实验要求,* 设计原理图,* 实验过程,* 仿真结果,* 误差分析, 结论；, 目录；, 实验感想：,* 实验过程中遇到的问题及解决问题的方法；,* 实验的收获与感受；,* 期望及要求；,按老师提供的标准格式书

4、写.,Multisim常用分析方法,直流工作点分析 是在电路中电感短路、电容开路的情况下，计算电路的静态工作点。 直流扫描分析 计算电路中某一节点直流工作点随电路中一个或两个直流电源数值变化情况。 交流分析 分析电路的小信号频率响应。分析结果以幅频特性和相频特性曲线显示。,静态工作点,电路的静态工作情况分析主要是要根据电路的直流通路，给出电路的IB、 IC、 VCE值。这三个值可以在BJT管的输出特性曲线上确定一点，该点称为放大电路的静态工作点(Q点)。,放大电路的频率响应,放大电路中因为含有电容、电感等电抗元件，因此其输出信号的幅度和相位会随输入信号的频率而改变。,BJT的特性曲线,BJT的

5、特性曲线是指端电流与端电压之间的关系曲线，根据输入端和输出端分为输入特性曲线和输出特性曲线。,(1) 共射极电路的输入特性 输入特性是指当vCE为某一常数， iB 与vBE之间的关系曲线。,BJT的输入电阻,共射极电路的输出特性,输出特性是指当iB一定的情况下， iC 与vCE之间的关系曲线。,BJT的输出电阻,实 验 内 容,实验一 单级放大电路的设计与仿真,实验二 负反馈放大电路的设计与仿真,实验三 阶梯波发生器的设计与仿真,实验一实验要求,设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率10kHz(峰值1mV) ，负载电阻10k，电压增益大于100。 调节电路静态工作点(调节电位计)，

6、观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。 调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度较大。在此状态下测试： 电路静态工作点值； 三极管的输入、输出特性曲线和 、 rbe 、rce值； 电路的输入电阻、输出电阻和电压增益； 电路的频率响应曲线和fL、fH值。,实验一实验报告要求,1. 给出单级放大电路原理图。 2. 给出电路饱和失真和截止失真时输出电压的波形图。并给出两种状态下三极管的静态工作点值。分析出现失真原因。 3.电路工作在不失真状态下： （1） 给出三极管静态工作点的测量值； （2）给出测试三极管输入、输出特性曲线和 、 rbe 、

7、rce值的实验图，并给出测试结果。 （3） 给出输出波形图，求出放大倍数，并与理论计算值进行比较； （4） 给出测量输入电阻和输出电阻的实验图，求出测试结果，并和理论计算值进行比较。 （5） 给出电路的幅频和相频特性图，并得出fL和fH值。,实验二实验要求,1、设计一个阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率20kHz(峰值5mv) ，负载电阻10k，电压增益大于100。 2、给电路引入电压串联负反馈： 测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。 改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。,实验二实验报告要求,给出引入电压串联负反馈电路的实验接线图。 给出负反馈接入前

8、后电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻，并验证AF1/F。 给出负反馈接入前后电路的频率特性和fL、fH值，以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。 分析实验结果。,实验三阶梯波发生器的设计与仿真,设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求阶梯波周期在40ms左右，输出电压范围10V，阶梯个数4个。(注意：电路中均采用模拟、真实器件，不可以选用计数器、555定时器、D/A转换器等数字器件，也不可选用虚拟器件。) 对电路进行分段测试和调节，直至输出合适的阶梯波。 改变电路元器件参数，观察输出波形的变化，确定影响阶梯波电压范围和周期的元器件。,实验要求,阶梯波发生器原理框图,首先由一个方波电路产生方波，其

9、次，经过微分电路输出得到上、下都有的尖脉冲，然后经过限幅电路，只留下所需的正脉冲，再通过积分电路后，因脉冲作用时间很短，积分器输出就是一个负阶梯。对应一个尖脉冲就是一个阶梯，在没有尖脉冲时，积分器的输出不变，在下一个尖脉冲到来时，积分器在原来的基础上进行积分，因此，积分器就起到了积分和累加的作用。当积分累加到比较器的比较电压，比较器翻转，比较器输出正值电压，使振荡控制电路起作用，方波停振。同时，这正值电压使电子开关导通，使积分电容放电，积分器输出对地短路，恢复到起始状态，完成一次阶梯波输出。积分器输出由负值向零跳变的过程，又使比较器发生翻转，比较器输出变为负值，这样振荡控制电路不起作用，方波输出，同时使电子开关截止，积分器进行积分累加，如此循环往复，就形成了一系列阶梯波。,阶梯波发生器参考电路图,本电路仅供参考，其输出阶梯波参数和本次设计要求不一样。,实验三实验报告要求,给出阶梯波发生器实验原理图 介绍电路的工作原理。 给出电路的分段测试波形和最终输出的阶梯波，并回答以下问题： (a) 调节电路中哪些元器件值可以改变阶梯波的周期？ (b) 调节电路中哪些元器件值可以改变阶梯波的输出电压范围？ （c）调节电路中哪些元器件值可以改变阶梯波的阶梯个数。