层次电路原理图设计实验报告

实验报告

信息学院（院、系） 电子信息工程 专业 班Protel99se电路设计与仿真教程 课

学号 姓名 实验日期 教师评定

一、实验名称：层次原理图设计 二、实验目的：

1．掌握层次原理图的建立方法

2．掌握由方块电路符号产生新原理图的方法 3．掌握电气规则检查和网络报表的生成 三、实验内容

1．自上向下逐级建立层次原理图 四、实验步骤 1．创建项目数据库。

（1）执行菜单命令“File”→“New”。

（2）将项目数据库命名为：Ex3_200810314304.ddb。

2. 对数字钟电路进行合理的功能分块，并画出层次原理图总图clock.prj。 （1）在文件对话框中，右击“New”，从框中选择原理设计服务图标

。

（2）双击图标或单击【OK】按钮，就会建立原理图设计文档，并重命名为“clock.prj”。 （3）双击原理图文档图标，进入原理图设计服务器的界面。 （4）执行菜单命令“Place”→“Sheet Symbol”。

（5）执行完该命令后，光标变为十字形状，并带着方块电路，在此命令下，按下键，在对话框中，将

电子科技大学成都学院

课程名称：学 号：

姓 名：教 师：

实验报告书

电路原理图设计及Hspice

年06月15日

（微电子技术系）

实验一 基本电路图的Hspice仿真

实验时间： 同组人员：

一、实验目的

1.学习用Cadence软件画电路图。

2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。

3.对反相器电路进行仿真，研究该反相器电路的特点。

二、实验仪器设备

Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑

三、实验原理和内容

激励源：直流源、交流小信号源。

瞬态源：正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。

分析类型：分析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成，如直流分析（.OP）、交流小信号分析（.AC）、瞬态分析（.TRAN）等分析语句，以及初始状态设置（.IC）、选择项设置（.OPTIONS）等控制语句。这类语句以一个“.”开头，故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方，习惯上写在电路描述语句之后。

基本原理：(1

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姓 名：教 师：

实验报告书

电路原理图设计及Hspice

年06月15日

（微电子技术系）

实验一 基本电路图的Hspice仿真

实验时间： 同组人员：

一、实验目的

1.学习用Cadence软件画电路图。

2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。

3.对反相器电路进行仿真，研究该反相器电路的特点。

二、实验仪器设备

Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑

三、实验原理和内容

激励源：直流源、交流小信号源。

瞬态源：正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。

分析类型：分析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成，如直流分析（.OP）、交流小信号分析（.AC）、瞬态分析（.TRAN）等分析语句，以及初始状态设置（.IC）、选择项设置（.OPTIONS）等控制语句。这类语句以一个“.”开头，故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方，习惯上写在电路描述语句之后。

基本原理：(1

PCB的一些资料

层次原理图设计步骤

一. 新建工程文件及原理图文件

1. 在D盘新建一个文件夹 D:/student

2. 建立一个工程文件，选择File/New/Project/PCB Project，如：单片机最小系统.prjdoc

3. 新建一个原理图文件，选择File/New/Schematic，如：单片机最小系统.schdoc

4. 绘制原理图父图

（1）放置方块电路

点击Place/Sheet Symbol命令，或点击快捷键，放置方块电路，按Tab键打开属性对话框。 注意：标号Designator与文件名Filename必须一致，如都为CPU功能模块。

（2）放置方块入口

点击Place/Sheet Entry命令，或点击快捷键，放置方块入口，按Tab键打开属性对话框。

注意：入口的名称Name，如XTAL1和I/O类型（Input、Output、Bidirectional），以及端口方向Style选择。

（3）连线

画好各功能模块后，要对其进行连线。

注意：在总线上放置总线标号，如A[0..15]、AD[0..7]。

二. 分别绘制方块电路符号所对应的子原理图

1. 将光标点到某一模块上，执行Design/Create Sheet From Symbol命令

电路板设计

电路原理图与电路板设计

—成都理工大学工程技术学院

姓名： 吴 新 伟

班级： 电科一班

专业： 电子科学与技术

学号： 201020109138

日期： 2012/11/6

电路板设计

相对于电子产品来说，电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路，电路板设计的合理性与产品的的生产及产品的质量密切相关，虽然通过前面的学习可以学会Protel99SE软件的使用，但是要想设计出实用的电路板还需要学习一般设计原则和抗干扰设计。

一般原则

（1）电路板的选用方面

常见的电路板的厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。选择电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。主要是应该保证足够的刚度和强度。

（2）电路板尺寸方面

从成本、铜模线长度、抗噪声能力考虑，电路板尺寸越小越好，但是电路板版的尺寸太小，散热就不好，且相邻的铜模线之间容易引开干扰。

（3）布局方面

布局有两种方式，一种是手动布局，另一种是自动布局。不论哪种都要遵循如下原则：

◆特殊元件的布局

高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰，易受干扰的原件不能距离太近。注意预留出电路板的安装

电路板设计

电路原理图与电路板设计

—成都理工大学工程技术学院

姓名： 吴 新 伟

班级： 电科一班

专业： 电子科学与技术

学号： 201020109138

日期： 2012/11/6

电路板设计

相对于电子产品来说，电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路，电路板设计的合理性与产品的的生产及产品的质量密切相关，虽然通过前面的学习可以学会Protel99SE软件的使用，但是要想设计出实用的电路板还需要学习一般设计原则和抗干扰设计。

一般原则

（1）电路板的选用方面

常见的电路板的厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。选择电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。主要是应该保证足够的刚度和强度。

（2）电路板尺寸方面

从成本、铜模线长度、抗噪声能力考虑，电路板尺寸越小越好，但是电路板版的尺寸太小，散热就不好，且相邻的铜模线之间容易引开干扰。

（3）布局方面

布局有两种方式，一种是手动布局，另一种是自动布局。不论哪种都要遵循如下原则：

◆特殊元件的布局

高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰，易受干扰的原件不能距离太近。注意预留出电路板的安装

电路板设计

电路原理图与电路板设计

—成都理工大学工程技术学院

姓名： 吴 新 伟

班级： 电科一班

专业： 电子科学与技术

学号： 201020109138

日期： 2012/11/6

电路板设计

相对于电子产品来说，电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路，电路板设计的合理性与产品的的生产及产品的质量密切相关，虽然通过前面的学习可以学会Protel99SE软件的使用，但是要想设计出实用的电路板还需要学习一般设计原则和抗干扰设计。

一般原则

（1）电路板的选用方面

常见的电路板的厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。选择电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。主要是应该保证足够的刚度和强度。

（2）电路板尺寸方面

从成本、铜模线长度、抗噪声能力考虑，电路板尺寸越小越好，但是电路板版的尺寸太小，散热就不好，且相邻的铜模线之间容易引开干扰。

（3）布局方面

布局有两种方式，一种是手动布局，另一种是自动布局。不论哪种都要遵循如下原则：

◆特殊元件的布局

高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰，易受干扰的原件不能距离太近。注意预留出电路板的安装

电子电路图原理分析

电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。

要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。

要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。

１．交流等效电路分析法

首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。

２．直流等效电路分析法

画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态

空调电路原理图

硬件电路如图 4?1所示。根据工作电压的不同，整个系统可以分为三部分：微控系统、继电器控制和强电控制，分别工作于DC5V、DC12V和AC220V。

图 4-1系统电路原理图 3.3 供电系统分析

整个主控板上有三种电压：AC220V、DC12V和DC5V。AC220V直接给压缩机、室外风机、室内风机和负离子产生器供电；AC220V经过降压，变为DC12V和DC5V，用于继电器和微控系统供电。供电系统如图4-3所示，AC220V先经过变压器降压，然后从插座J1输入，经过整流桥进行全波整流，通过电容C2滤波，得到DC12V，再经过稳压片7805稳压，得到DC5V。图中的采样点ZDS用于过零点的检测，二极管D1防止滤波电容C2 对采样点ZDS的影响。

图 4-3供电系统

4.4 过零检测电路

过零检测电路如图4-4所示，用于检测AC220V的过零点，在整流桥路中采样全波整流信号，经过三极管及电阻电容组成整形电路，整形成脉冲波，可以触发外部中断，进行过零检测。采样点和整形后的信号如图4-5所示。

过零检测的作用是为了控制光耦可控硅的触发角，从而控制室内风机风速的大小。

图 4-4过零检测电路

图 4_5采样点和整形后的信号

实验一 原理图输入设计

一、实验目的

1．熟悉QuartusII 9.1软件的使用。

2．通过半加器的设计，让学生掌握原理图输入的设计方法。 3．初步了解可编程器件设计的全过程。

二、设计原理

计算机中数的操作都是以二进制进位的，最基本的运算就是加法运算。按照进位是否加入，加法器分为半加器和全加器电路两种。计算机中的异或指令的功能就是求两个操作数各位的半加和。一位半加器有两个输入、输出，如图1-1。

图1-1 一位半加器示意图

表1-1 半加器真值表

输入 输出 Bi Ai Hi Ci 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 一个半加大路的真值表如表1-1所示，根据真值表可得到半加器的函数表达式：Hi?Ai?Bi?Ai?Bi?Ai?Bi Ci?Ai?Bi

三、程序设计

.按照表1-1半加器的电路图添加器件并连线。要想实现半加器的功能，需在图上添加一个二输入与非门及一个二输入异或门共同组成一个半加器，同时要添加4位功能选择位M[3..0]并设置状态为0001，使得16位拨码开关接到16位数据总线上。

半加器原理图如下：

1

四、程序分析