计算机仿真与故障实习报告..doc

计算机仿真与故障实习报告 一、实习的性质和目的 本次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，培养我们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。 实习内容： 1、熟悉ProtelDXP设计环境。 2、 通过双稳态振荡电路的设计和仿真，进一步掌握ProtelDXP电路仿真基本概念和仿真元件参数设置，完成电路的基本仿真。 3、通过设计有源带通滤波器电路，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，进行仿真后，观测分析各次谐波和加法器的输出波形，掌握ProtelDXP仿真分析方式。 实习过程： 仿真在电路设计流程中扮演着越来越重要的角色,是检验电路设计的一种有效手段,PROTEL是集所有设计工具于一身的EDA软件。运用其Advanced SIM仿真工具分别叙述了电路仿真设计的方法、步骤,以及对仿真结果的分析。通过仿真对工作点、暂态波形、小信号等分析,确认电路设计效果。如在工程设计过程中利用SIM仿真工具对电路进行测试,可以大大缩短设计周期,提高设计效率。 首先我们先熟悉掌握protel DXP的设计环境，Protel DXP在早期版本的基础上加强了软件的仿真功能。通过对电源电路的设计仿真，我们了解了Protel DXP 电路仿真设计的一般步骤，电路仿真是指在计算机上通过软件来模拟具体电路的实际工作过程,并计算出在给定条件下电路中各节点(包括中间节点和输出节点) 的输出波形。电路仿真是否成功,取决于电路原理图、元件模型的仿真属性、电路的网表结构以及仿真设置等。它的设计流程图如下： 电路仿真流程图 1、原理图设计: 首先, 新建一个原理图文件*.schdoc ,打开编辑环境,与普通原理图大致相同;然后,打开Libraries ,加载必要的元器件库,添加元器件并设置参数,这里所有的元器件都必须具有Simulation 仿真属性,否则仿真时将出现错误信息,在DXP中假定所有元器件都是理想元器件;最后,用导线进行电气连接或网络标号,对整个电路进行编译ERC 校验,确保整个电路没有错误。 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。 需要熟练掌握常用电子系统设计工具Protel。 三、实习内容 1、电压源仿真 （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。 （2）设置仿真元器件参数。设置好仿真元器件之后，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。 （3）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 DXP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。 仿真图如下： 2、双稳态振荡器电路仿真 （1）什么叫双稳态多谐振荡器? 双稳态多谐振荡器又称正反器，此种电路具有两个稳定状态，其中任一个三极管ON时，另一个一定OFF，若无任何触发信号输入，此一状态便恒定不变。若触发信号使原来ON的变成OFF，则原来OFF的必转为ON，此种状态会继续保持至下一触发信号。 （2）双稳态多谐振荡器电路及工作原理 如图一所示，虽然Q1 Q2使用相同编号晶体管，偏压条件相同，但因晶体电流增益β的差异，必定有一三极管会进入饱和状态VCE=0.2V。另一三极管在无法获得偏压状况下，会被强迫截止。