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电子设计CAD基础 主讲：刘明山 联系方式： 办公室：一敎325 电 话 邮 箱：liums@jlu.edu.cn 教学安排 学时：32 其中理论教学16学时，实验16学时 教材：电子电路CAD与OrCAD技术 讲课内容： 电路CAD基础知识 电路设计方法 OrCAD软件使用 考核方式：平时出勤、作业、实验（包括实验完成情况和实验报告） 第1章 绪 论 一、PSPICE软件的发展 二、CAD软件 三、电子系统设计方法 四、软件使用的问题 绪 论：一、PSPICE软件的发展 PSPICE：PC Simulation Program of Integrated Circuit Emphasis 侧重于集成电路的模拟程序 功能：直流、交流、瞬态、温度等 SPICE是由美国加利福尼亚大学伯克莱分校七十年代研制，至今已20多个版本，其微机版本为PSPICE。 EDA技术发展历程大致可分为三个阶段。20世纪70年代为计算机辅助设计（CAD）阶段，人们开始用计算机取代手工操作进行IC版图编辑、PCB布局、布线。80年代为计算机辅助工程（CAE）阶段。与CAD相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能分析和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。20世纪90年代为电子系统设计自动化（EDA）阶段，同时又出现了计算机辅助工艺（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）等。 绪 论：二、CAD软件 1．OrCAD （1）SDT、PSPICE、VST、PCB， （2）Capture、Pspice A/D、PCB、CPLD…… 绪 论：二、CAD软件 2. Protel Protel 软件是绘制电路图、印刷电路板图方面很流行的一种软件。它是由澳大利亚Protel(2001更名为Altium)公司推出的。Protel软件具有方便、易学及快速的特点，于20世纪90年代初（当时DOS版本软件称为TANGO）开始在国内流行。包括电路图（Schematics）设计工具、印刷电路板（Printed Circuit Board）设计工具、电路仿真工具、可编程逻辑设计工具、文本和电子表格编辑器。 绪 论：二、CAD软件 3.EWB Multisim Multisim是一种专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件，属于Electronics workbench(EWB)系列软件的高版本。EWB由加拿大Interactive Image Technologies(IIT)公司于1988年推出，IIT公司从EWB6.0版本开始，将电路图输入仿真设计的模块更名为Multisim。 绪 论：二、CAD软件 3.EWB Multisim特点： （1）最突出的是软件中提供了各种虚拟仪器 （2）软件带有丰富的电路元件库 （3）采用直观的电路图输入方式 （4）操作方便、易学易用，很适合电子类课程的教学和实验 绪 论：二、CAD软件 其中的电路分析软件内核都是SPICE。 绪 论：三、电子系统设计方法 1．自下而上 电路→功能→系统→ 2．自上而下 系统→功能→电路→ 最后是物理实现：PCB设计、制版、焊接 绪 论：四、软件使用的问题 1．器件型号 2. 器件参数 3．与实际存在一定差距 第2章 网络图论基础 2.1 网络的图 2.2 关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵 2.3 两种约束关系 2.1 网络的图 2.1.1 网络的图(Graph) 2.1.2 树(Tree) 2.1.3 基本回路 2.1.4 基本割集 2.1.1 网络的图(Graph) 网络的图：是一组支路和一组结点的集合，它反映电路图中各元件的互联关系亦称拓扑图。图a所示为通常的电路图，图b所示为该电路消除元件属性后，抽象为线段与点的集合形成的网络拓扑图 。 a)实际电路图 b)对应a)的拓扑图 有向图：带有电压和电流的关联参考方向的网络图，称为有向图。 连通图：若网络图G中任意两结点之间至少有一条支路相联，则称为连通图。 a) 空心变压器电路 b) 拓扑图（非连通图 ） 子图：如果一个图G1的全部支路和结点，包含在另一个图G的支路和结点的集合之中，则称G1为G的一个子图。 2.1.2树(Tree) 树：是包含图G的所有结点，但不构成回路的一个连通子图，如图所示即为网络图的一个树。 2.1