Multisim教程

Multisim教程 教学内容:第1章 绪论 教学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 与手段 授课教师:李媛华 授课对象:05电子1/2班;05计控1/2班 授课时间:2007上学期 教学目的: 1、了解EDA技术的内涵和范畴 2、掌握本书使用软件的安装 授课提纲: 1、 EDA技术概述 2、 常用EDA软件 3、 本书使用的主要软件安装 实施方法:多媒体教学、软件安装过程演示 详细内容: 1.1 EDA技术概述 1.EDA技术 EDA技术(Electronic Design Automatic的简称,电子设计自动化)是在电子CAD(计算机辅助设计,Computer Aided Design)技术基础上发展起来的计算机设计软件系统。它是计算机技术、信息技术和CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)等技术发展的产物。 电子产品从系统设计、电路设计到芯片设计、PCB设计都可以用EDA工具完成,其中仿真分析、 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 检查、自动布局和自动布线是计算机取代人工的最有效部分。利用EDA工具,可以大大缩 短设计周期,提高设计效率,减小设计风险。 EDA技术分为三个阶段。 七十年代为CAD阶段,建立了国际通用的Spice 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 模型,并逐步开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线,取代了手工操作,产生了计算机辅助设计的概念。 八十年代为CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)阶段,新增了电路功能设计和结构设计,并且通过网络表将两者结合在一起,实现了工程设计,CAE的主要功能是:原理图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布局布线、PCB后分析等。 九十年代以后为EDA阶段,人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化,这就产生了EDA技术。 3.EDA技术的范畴 ?系统级设计 设计人员针对设计目标进行功能描述。 ?电路级设计 设计师确定设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,选择能实现该方案的合适元器件,进行仿真分析。 ?物理级设计 物理级设计主要指ASIC、PLD器件设计、PCB板加工等,一般由半导体器件和PCB制造厂家完成。 1.2 常用EDA软件? 1.电子电路设计与仿真工具 电子电路设计与仿真工具包括PSPICE、Electronic Workbench等。 2.PCB设计软件 PCBPrinted Circuit Board设计软件种类很多,如Protel、OrCAD、TANGO、PowerPCB、PCB Studio等,目前在我国较流行的是Protel。 3.PLD设计工具 最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。1.3 本书使用的主要软件安装1.安装multiSIM 2001 ?启动Windows2000,将光盘放入光驱,软件自行启动,出现图1-1所示的欢迎画面,单击【Next】按钮继续,屏幕弹出授权协议,阅读后单击【Yes】按钮接受协议。 ?单击【Yes】按钮,屏幕出现系统升级对话框,单击【Next】按钮升级系统,如图1-2所示。 ?系统升级完毕,弹出对话框提示重启 微机,如图1-3所示。 ?重新启动后,系统会自动继续安装进程,如果不能自动继续安装,可通过开始?程序?Startup?Setup继续安装。系统提示欢迎信息和授权协议,单击【Yes】按钮继续安装。 ?继续安装后,屏幕弹出对话框,要求输入用户信息,包括姓名、公司名称和20位的产品序列号(随软件提供),如图1-4所示,输入所需信息后单击【Next】按钮进入下一步 ?单击【Next】按钮后,系统弹出对话框,再次单击【Next】按钮,继续安装,系统弹出对话框,提示指定安装的文件夹,如图1-5所示,用户可自行定义。?单击【Next】按钮继续安装,屏幕提示选择安装类型,一般选择典型安装(Typical),单击【Next】按钮,屏幕弹出对话框提示指定程序组,如图1-6所示。 ?指定完程序组后,单击【Next】按钮,系统开始复制文件,文件复制完毕,系统弹出信息对话框,提示要在15日内与供应商联系提供软件的释放密码,用于解除软件的15日限制。 ?单击【确认】按钮后,屏幕弹出安装结束对话框,单击【Finish】按钮结束安装。 完成软件安装后,进入multiSIM 2001,屏幕弹出图1-7所示的对话框,记住Signature(本机标记码)中的内容和序列号,登陆公司网站进行在线注册,用户将在24小时内在注册的电子油箱中收到Release Code(授权确认码)。 在图1-7中单击【Enter Release Code】按钮,在弹出菜单的Release Code栏中填入供应商提供的释放密码后,将解除15日的限制,此时该软件才能正常使用。 2.安装Protel99SE ?放入Protel99SE系统光盘片后,系统将激活自动执行文件,屏幕出现图1-8所示的欢迎信息。如果光驱没有自动执行的功能,可以运行光驱中的setup.exe进行安装。 ?单击【Next】按钮,屏幕弹出对话框,提示输入序列号,如图1-9所示。正确输入供应商提供的序列号后单击【Next】按钮进入下一步。?单击【Next】按钮后,屏幕提示选择安装路 径,一般不作修改。单击【Next】按钮,选择安装模式,一般选择典型安装(Typical)模式。再次单击【Next】按钮,屏幕提示指定存放图标文件的程序组位置,如图1-10所示。?设置好程序组后,单击【Next】按钮,系统开始复制文件,如图1-11所示。 ?系统安装结束,屏幕提示安装完毕,单击【Finish】按钮结束安装,至此Protel99SE软件安装完毕。 3.安装+plusII ?在WINDOWS系统下,将安装光盘插入光驱,安装程序会自动启动,屏幕弹出安装向导,如图1-12所示 ?安装向导完成后,屏幕出现欢迎界面,单击【Next】按钮继续安装,屏幕弹出Altera公司关于+plusII软件的授权许可协议,单击【Yes】按钮接受该协议,屏幕出现Information窗口,该窗口告诉用户如何获取许可文件,仔细阅读后单击【Next】按钮进入下一步。 ?单击【Next】按钮后,屏幕弹出图1-13所示的用户信息窗口,用户填入自己的信息后单击【Next】按钮进入下一步。 ?单击【Next】按钮后,屏幕弹出图1-14所示的选择安装方式窗口,推荐采用“Full Information”(完全安装),选择完毕单击按钮【Next】按钮进入下一步。 ?单击【Next】按钮后,屏幕弹出选择安装路径对话框,系统默认路径为C:\plus2。单击【Browse】按钮可以更改路径,选择完成单击【Next】按钮进入下一步。 ?单击【Next】按钮后,依次选择好软件 指南 验证指南下载验证指南下载验证指南下载星度指南下载审查指南PDF 与示例的安装路径(系统默认为C:\2key)。 ?单击【Next】按钮后,屏幕弹出选择要安装的程序组对话框,一般选择默认,并单击【Next】按钮进入下一步。 ?单击【Next】按钮后,屏幕弹出图1-15所示的安装信息汇总窗口。该窗口中列出了安装时的信息,包括用户信息、安装方式、安装路径和程序组名等。单击【Back】按钮可以返回到前面的步骤进行修改,单击【Next】按钮进入下一步。 ?单击【Next】按钮后,系统复制文件,进行安装。安装完成,屏幕出现安装成功界面。 ?软件安装成功后,系统自动弹Altera文 件夹窗口,显示+PLUS II组件的内容。至此,+PLUS II安装完毕。讲授为主,结合例举法、启发式教学法,并充分发挥学生自主学习的积极性,进行有效的课堂讨论。 教学内容:第2章 multiSIM 2001仿真电路创建 教学方法与手段 授课教师:李媛华 授课对象:05电子1/2班;05计控1/2班 授课时间:2007上学期 教学目的:1、熟悉multiSIM 2001基本界面 2、掌握绘制仿真电路的具体步骤 3、会放置基本的元器件 授课提纲: 1、 multiSIM 2001基本界面2、 绘制仿真电路 3、放置元器件 实施方法:多媒体教学、通过软件操作实例演示 详细内容: 单击任务栏上“开始”?“程序”?“multiSIM 2001程序组”? “multiSIM 2001”,进入multiSIM 2001主窗口,如图2-1所示。 图2-1 为multiSIM 2001主窗口,图中为一个由电阻、电容、三极管等元件组成的单管放大电路,使用的测试仪器为双踪示波器,其中双踪示波器上显示了当前的分析结果,从图中可以看出要绘制一个完整的电路必须使用到元件、节点、连线等。 主窗口主要由电路工作区、菜单栏、工具栏、元器件栏、仿真开关等组 成。 2.1.2 multiSIM 2001主要工具栏 系统工具栏如图2-2所示,设计工具栏如图2-3所示。 设计栏中各个按钮的名称及其功能如表2-1所示。 2.1.3 multiSIM 2001元器件库栏 元器件库栏有两种工业标准,即ANSI(美国标准)和DIN(欧洲标准),每种标准采用不同的图形符号表示。 multiSIM 2001提供有实际元器件和理想元器件,实际元器件是具有实际标称值或型号的元器件,一般提供有元件封装;理想元器件用户可随意定义其数值或型号。 理想元器件和实际元器件在打开的部件箱中以不同的颜色显示,前者默认为绿色。 2.2 绘制仿真电路 进行电路仿真实验前必须先搭接好线路,仿真电路的建立主要包括以下几个过程。 ?新建电路文件。 ?设置电路工作窗口。 ?选择和放置元器件。 ?连接线路。 ?设置元器件参数。 ?调用和连接仪器。 2.2.1 文件建立与打开1.新建电路文件 选择FileNew创建新电路文件,系统自动产生“circuit#”的电路文件,其中#代表一个连续的数字,在电路文件未保存之前,其文件名为“circuit#.msm”,在该工作窗口内可以进行仿真电路的创建。 2.打开已有文件 选择FileOpen打开已有的电路文件,屏幕弹出图2-5所示的对话框,选择 路径,选中文件并单击“打开”按钮即可打开该电路文件。 2.2.2 定制用户界面 multiSIM 2001允许自行对界面进行设置。 1.设置图纸大小 选择OptionPreferences参考选项,单击Workspace选项卡,屏幕弹出图2-6所示窗口。在Sheet Size设置标准图纸大小;Custom Size用于自定义图纸大小;Inches(英寸)和Centimeters(厘米)用于设置单位制;Orientation用来设置图纸放置方向。 2.设置栅格、页边缘和标题栏的显示状态 图2-6中,Show栏设置电路图栅格、页边缘和标题栏显示状态,点击复选框打“”后选中该项。 执行ViewShow Grid显示栅格、Show Page Bounds显示页边缘和Show Title Block and Border显示标题栏可设置显示或隐藏状态。图2-7所示为使用栅格和标题栏的电路。 3.设置电路图选项 选择OptionsPreferences,单击Circuit选项,屏幕弹出图2-8所示的电路图选项对话框。 其中Show区用于设置元器件标号、参考编号、属性、标称值和节点号显示状态;Color区用于设置电路图颜色,在下拉列表框中可以选择四种固定配色方案或Custom(定制),当选择Custom,可自行进行电路图背景、连接线、元器件颜色设置。 4.设置元器件符号标准 在图2-8中点击Component Bin(部件箱)选项,屏幕弹出对话框,在Symbol standard区设置元器件符号标准,其中有DIN和ANSI两种标准。选择不同的符号标准,在元器件库中以不同的符号表示,其中DIN标准比较接近我国国标符号。 5.自动备份设置 在图2-8中单击Miscellaneous选项卡,选中Auto backup可以设置自动备份时间。 6.字体、字号设置 在图2-8中单击Font(字体)选项卡可以设置元器件标号、标称值、管脚号、节点号、说明文字等的字体和字号大小等。 2.2.3 放置元器件 1.放置理想元件 用鼠标单击元器件所在库,即可打开相应的部件箱,其中背景为绿色的元件为理想元件。 在部件箱中找到所需的理想元件,单击该元件,移动光标到合适的位置后,再次单击鼠标,元件就放置于工作区中,如图2-11所示,理想元件的标称值都是固定的 。 ?设置元件标称值 双击元件,屏幕上弹出图2-12所示元件特性设置对话框,单击图2-12中的Value选项卡,在Resistance栏中键入元件的标称值即可,理想元件的标称值可以任意设置。 ?设置元器件标号 单击Label选项卡,屏幕出现图2-13所示的对话框。Label(标号)可以由用户根据电路自行设定,Reference ID(参考编号)是由系统自动定义,而且必须是唯一的,一般情况下不要修改参考编号。 2.放置实际元件 用鼠标单击元器件中的实际元件,屏幕弹出图2-14所示的对话框,在其中选择需要的标称值后单击【OK】按钮放置元件,图中放置的是1.0k的电阻。 3.放置多功能单元的元件 某些元器件(如某些集成电路)存在多个功能单元,放置这些元件时,屏幕将提示选择对应的功能单元。 如7400N共有四个与非门,放置元件时,屏幕弹出元器件浏览屏,选择所需的元件7400N,单击【OK】按钮,屏幕上弹出选择功能单元菜单,如图2-17所示,从中选择功能单元A(或B、C、D)后即完成放置74OON的第1个与非门,元件的标号自动设置为U1A,表示选择的是第一个功能单元,此时可以继续选择放置功能单元B、C、D;若要取消放置状态,可以单击【Cancel】按钮。讲授为主,结合例举法、启发式教学法,并充分发挥学生自主学习的积极性,进行有效的课堂讨论。 实际元件的参数修改是通过元件的更换(Replace)和编辑模型(Edit Model)来进行的。双击元件,屏幕弹出图2-15所示的对话框,图中Replace按钮用于更换新元件型号,Edit Model按钮用于修改元件模型参数,图2-16中为三极管2N2712的参数设置对话框。 教学内容:元器件的布局、连线方法 教学内容:第1章 绪论 教学方法与手段 授课教师:李媛华 授课对象:05电子1/2班;05计控1/2班 授课时间:2007上学期 教学目的:1、熟悉元器件布局调整方法 2、连线时能对简单故障进行处理3、掌握原理图中的文字描述的方法 授课提纲: 1、元器件的布局调整、连线方法2、元件故障设置 3、原理图中的文字描述的方法 实施方法:多媒体教学、通过软件操作实例演示 详细内容: 1.选中元器件 ?选择某个元器件,可用鼠标左键单击该元器件;选中多个元器件,可在按住键的同时,依次单击要选中的元器件;选中某一区域的元器件,可以在电路工作区中拖曳出一个矩形区域,该区域内的元器件同时被选中。 ?采用Find菜单命令。当电路中元器件数目较多时,直接选中元件比较困难,可以执行菜单ViewFind(搜索)来选取。 2.元器件移动移动一个元器件,通过选中该元器件图标后拖动光标来实现;移动一组元器件,先选中这些元器件,然后用鼠标左键拖曳其中的任意一个元器件,则所有选中的元器件都会一起移动。 元器件移动后,与其相连接的导线会自动重新排列。 3.元器件旋转和翻转将光标移动到元件上,单击鼠标右键,屏幕弹出一个元器件调整快捷菜单,如图2-20所示,从中选择相应菜单即可完成相应功能。选中Flip Horizontal实现水平翻转;选中Flip Vertical实现垂直翻转;选中90 Clockwise实现顺时针旋转90;选中90 Counter CW实现逆时针旋转90。 4.元器件复制和删除 在图2-20中,选中菜单Copy复制当前选中元件;执行菜单Cut剪切当前选中元件。 选中元件后,单击键盘上的键可以删除选中的元 件。 5.调整可调元器件 对于电位器、可变电容、可变电感和开关等可调元件,在仿真过程中是通过键盘上的按键来控制的。 在工作区中放置一只电位器,双击该电位器,屏幕弹出图2-21所示为电位器控制键设置窗口。元件中的“keya”中“a”为控制键,一般修改为所需的字母,按键不能重复,以免多个元件同时受控于同一个按键;“50%”为当前阻值的百分比。 图中的Key用于设置控制键,Decrease表示递减,Increase表示递增,图中设置为按“a”减小阻值,按“A”增大阻值,大小 写变换可以通过键盘上的键进行,控制键可以自行改变;Increment栏用于设置每次调整的百分比,图中设置为5%。 2.2.5 线路连接 1.自动连线 自动连线时将光标指向第一个元器件的管脚上,光标变为“+”号,单击鼠标左键开始连线,移动光标屏幕将自动拖出一条连线,将光标移动到下一个元器件管脚处,再次单击鼠标左键,系统自动产生一条连线,如图2-22所示。 2.手工连线 在电路图比较大时,自动布线时可能会出现不必要的绕行,造成电路图比较复杂,读图困难,此时可以选择手工连线。 手工连线可以在光标移动过程中改变导线的路径,即每单击一次鼠标左键就可以改变一次导线路径,如图2-24所示。 3.修改走线 某些线连接好后,想进行局部调整,可以单击该连线,连线上出现很多拖动点,单击两拖动点之间的连线,光标变成双箭头,拖动箭头实现正交修改;如果单击拖动点,则该点上出现三角箭头,此时拖动箭头实现任意角度的走线,如图2-25所示。4.连线颜色设置 对于复杂电路图,为了便于读识图和波形观测, 通常将电路中某些特殊的连线及仪器的连接线设置为不同颜色。 用鼠标右击要改变颜色的连线,在弹出的菜单中选择Color,然后选择合适的颜色,单击【OK】按钮,完成导线颜色的设置。 5.节点的使用 在连线过程中,如果连线一端为元器件管脚,另一端为导线,则在导线交叉处系统自动打上节点。 若连线的起点不是元器件管脚或节点,则需要执行菜单PlacePlace Junction在电路中手工添加节点。 在连接过程中,一个节点最多可以连接四个方向的连线。6.设置节点特性在电路连接时,系统对电路中的每一个节点自动分配一个节点号,在进行仿真分析时需要使用节点号。双击连线,屏幕弹出节点特性设置对话框,其中Node Name用于设置节点号,在同一电路中,节点号必须是唯一的;PCB Track Width用于设置PCB布线的宽度。 7.删除连线和节点选中元器件,执行菜单EditDelete或按键盘上的键,可实现元器件删除操作,元器件删除后,与其相连的导线自动消失。 2.2.6 元件故障设置 在进行电路分析时,有时要观察元件故障时的电路变化,multiSIM 2001提供有元件故障模拟功能。 双击元件,屏幕弹出图2-29所示元件特性对话框,选择Fault进行元器件的故障模拟设置。 元器件故障模拟设置有None(无故障)、Open(开路)、Short(短路)和Leakage(漏阻)四种类型,当选择漏阻时,可设置其漏阻阻值大小。 设置故障时必须先选故障类型,然后选择管脚。图2-29中选择的是Open故障,单击“确定”按钮完成设置。 2.2.7 原理图中的文字描述1.添加文字说明执行菜单PlacePlace Text, 在工作区中需要放置文字说明的地方单击一下,即可输入文字,单击鼠标右键结束输入。2.添加电路描述电路描述是对电路的详细说明,它随电路一起保存,用户可以随时打开并加以修改。执行菜单Place?Place Text Description Box,屏 幕弹出放置电路描述窗口,在窗口内输入描述文字后,单击【OK】按钮,保存内容并关闭窗口。查看电路描述,可以执行菜单View?Show Text Description Box 打开电路描述窗口。 3.电路图标题栏内容设置执行OptionsModify Title Block设置标题栏的内容,其中Title用于设置图纸的名称,Description用于说明该图的具体内容,Designed用于填写设计者,Checked用于填写检查者,Approved用于填写批准者,设置好的对话框如图2-31所示。 讲授为主,结合例举法、启发式教学法,并充分发挥学生自主学习的积极性,进行有效的课堂讨论。 用鼠标单击连线或节点,按键盘上的键,可以删除连线或节点。 教学内容:multisim 2001 虚拟仪器的使用 教学方法与手段 授课教师:李媛华 授课对象:05电子1/2班;05计控1/2班 授课时间:2007上学期 教学目的:1、了解指示器件的使用 2、会简单的常用的仪器的参数的设置 3、掌握仪器的基本操作 授课提纲: 1、常用指示器件电流表、电压表的使用 2、常用指示器件的使用3、仪器的基本操作 实施方法:多媒体教学、通过软件相应操作进行演示 详细内容: 3.1 常用指示器件的使用 1.电压表、电流表的使用 在指示器件库(Indicators)中提供有电压表 (Voltmeter)和电流表(Ammeter),如图3-1所示,双击电压表或电流表,屏幕弹出仪表设置对话框,单击Value选项卡,设置仪表参数,图3-2中的Resistance栏用于设置内阻,一般为提高测量精度,电压表的内阻要设置大一些,电流表的内阻要设置小一些;Mode下拉列表框用于选择交流(AC)、直流(DC)工作方式。 2.电压探测器、灯泡、条形光柱的使用 电压探测器相当于一个发光二极管,但它是一个单端元件,当其端电压大于设定值时,探测器被点亮。 灯泡的额定电压对交流信号而言是指其最大值,当加在灯泡两端的电压在额定电压的50%~100%时,灯泡一边亮;当在额定电压的100%~150%时,灯泡两边亮;当大于额定电压的150%时,灯泡被烧毁。对于直流而言,灯泡发出稳定的灯光;对于交流而言,灯泡将一闪一闪地发光。 条形光柱类似于几个LED发光二极管的串联,当电压超过某个电压值时,相应的LED之下的数个LED全部点亮,它可以指示当前的电平状态。 3.数码管的使用 七段数码管的每一段与引脚之间有唯一的对应关系,在某一引脚上加高电平,其对应的数码段就发光显示,如果要用七段数码管显示十进制数,需加上一个译码电路。 带译码的8421数码管有4个引脚线,从左到右分别对应4位二进制数的高位至低位,可显示0~F之间的16个数。数码管有两类,即七段数码管(SEVEN_SEG_DISPLAY)和带译码的8421数码管(DCD_HEX),其外观如图3-5所示。 3.2 常用虚拟仪器的使用 3.2.1 仪器的基本操作 虚拟仪器有仪器按钮、仪器图标和仪器面板3种表示方式。图3-6所示为数字万用表的图标、面板图及仪器工具栏,图标上有对应的接线柱。 仪器存放在仪器库栏,移动光标到适当位置单击放置该仪器。仪 器的图标用于连接线路。双击仪器图标可打开仪器的面板。 3.2.2 数字万用表(Multimeter) 数字万用表可以在电路两节点之间测量交直流电压、交直流电流、电阻和分贝值,它能自动调整量程。图3-7所示为数字万用表的图标和面板图。 1.数字万用表的测量方法 ?电压、电流测量 选择面板上的【V】按钮或【A】按钮将万用表设置为测量 电压或测量电流,测量电压时万用表与被测电路相并联,测量电流时万用表串接在被测电路中。 根据测量的信号是交流还是直流,通过面板上的【~】按钮或【-】按钮来切换。 ?电阻测量 测量某电路的电阻,需将万用表两表笔与被测电路相并联,选择面板上的【Ω】按钮,启动电路后,在面板上就可以读出测量的阻值。 在测量电阻时应注意: ?电路中必须有一个接地点,否则无法测出电阻阻值。 ?测量的电路中不能存在交直流信号源,否则测量结果不准确。 ?multiSIM提供的万用表电阻挡无法判断二极管、三极管的好坏。 2.参数设置 单击面板上的【Set】(参数设置)按钮,屏幕弹出对话框,设置电压档、电流档的内阻、电阻档的电流值等参数。 3.应用举例 图3-9所示为一个整流滤波电路,电路中的两个万用表分别测量电路的输入交流电压和输出直流电压。 由于数字万用表测量的是有效值,而交流电压源的电压为最大值,两者之间为0.707倍的关系,所以测出的输入交流电压为14.142V,测出的输出直流电压为18.722V。 3.2.3 函数信号发生器Function Generator 函数信号发生器可以输出正弦波、三角波和方波三种波形,输出波形的频率、幅度、直流偏置电压及占空比 等参数均可以调节,修改时可直接在面板上设置。 1.连接方式 函数信号发生器有3个输出端:即“+”端、“Common”端和“-”端,通常它与电路的连接有两种方式。 ?单极性连接方式。 将“Common”端子与公共地GND连接,“+”端或“-”端与电路的输入相连,这种方式适用于普通的电路。 ?双极性连接方式。 将“+”端与电路输入中的“+”端相连,将“-”端与电路输入的“-”端相连,这种方式一般用于信号源与差分输入的电路相连,如差分放大器、运算放大器等。 2.应用举例 图3-11所示为函数信号发生器的两种连接方式,两个信号发生器的参数设置相同,均为输出频率1kHz,幅度2V的正弦波, 它们分别接到示波器的A、B通道,示波器的两通道参数设置也相同,从输出波形看,双极性连接方式输出信号的幅度为单极性连接方式输出信号幅度的2倍。讲授为主,结合例举法、启发式教学法,并充分发挥学生自主学习的积极性,进行有效的课堂讨论。 教学内容:绘制简单Protel原理图 授课教师:李媛华 授课对象:05电子1/2班;05计控1/2班 授课时间:2007上学期 教学目的:1、常握Protel 99se的安装方法 2、了解Protel 99se软件界面 3、熟练掌握新建原理图的步骤 授课提纲: 1、 Protel 99se的软件安装方法 2、介绍原理图编辑器 3、绘制一张简单的原理图 实施方法:多媒体教学、通过安装软件过程进行演示 详细内容: 第6章 Protel99SE原理图编辑 6.1 Protel99SE原理图编辑器 6.1.1 启动Protel99SE 1.启动Protel99SE的常用方法 ?用鼠标双击Windows桌面的快捷方式图标进入。?执行“开始”?“程序”?Protel99SE进入Protel99SE。 ?执行“开始” ? Protel99SE进入。 2.进入Protel99SE主界面 启动Protel99SE,进入Protel99SE主窗口,如图6-1所示。 执行File?New建立新的设计数据库,屏幕弹出图6-2所示的对话框,在Database File Name栏中输入新数据库文件名,系统默认“MyDesign.ddb”,单击【Browse】可以修改文件的保存位置;单击Password选项卡可进行密码设置。 设置完毕,单击【OK】进入设计主窗口,如图6-3所示。 6.1.2 启动原理图编辑器 进入主窗口后,双击Documents图标,确定文件存放位置,然后执行File?New,屏幕弹出图6-4所示的New Document对话框,此时可以建立新文档,图中选中新建原理图文件,即双击图标,新建原理图文件,如图6-5所示,系统默认原理图文件名为Sheet1,可以直接修改文件名,图中改为dgfd。 Protel99SE可以建立十种文件类型,如表6-1所示。 6.1.3 原理图编辑器简介 双击原理图图标,系统进入原理图编辑器,如图6-6所示,它包括主菜单、工具栏、设计管理器、工作窗口、状态栏等。 6.2 绘制一张简单的原理图原理图绘制可按如下步骤进行,根据实际情况可以进行适当调整。 ?新建原理图文件。 ?设置图纸大小和工作环境。 ?装入元件库。 ?放置所需的元器件、电源符号等。 ?元器件布局和连线。 ?放置说明文字、网络标号等进行电路标注说明。 ?电气规则检测、线路、标识调整与修改。 ?报表输出。 ?电路输出。下面以图6-8所示的单管放大电路为例介绍绘制原理图方法, 图中主要由元件、连线、电源体、电路波形及电路说明等组成。 6.2.1 新建原理图 建立或打开设计数据库文件后,执行File?New新建原理图文件,可直接修改原理图文件名,本例中改为“单管放大电路”。 6.2.2 图纸设置 1.图纸格式设置 图纸尺寸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的,图纸尺寸设置方法如下。执行菜单Design?Options,屏幕出现图6-9所示的对话框,选中Sheet Options选项卡进行图纸设置。 图中标准图纸格式Standard Style选项是用来设置标准图纸尺寸的,用鼠标左键单击下方的下拉列表框激活该选项,可选定图纸大小。本例中为A4。 6.2.3 设置栅格尺寸 栅格类型主要有3种,即捕获栅格、可视栅格和电气栅格。捕获栅格是指光标移动一次的步长;可视栅格指的是图纸上实际显示的栅格之间的距离;电气栅格指的是自动寻找电气节点的半径范围。 1.栅格尺寸设置 图6-9中Grids区用于设置栅格,Snap设定捕获栅格,图中为10mil,即光标移动一次的距离为10mil;Visible设定可视栅格,此设置只影响视觉效果,不影响光标位移。如设定Visible为20mil,Snap为10mil,则光标移动两次走完一个栅格。 图中Electrical Grid区用于设定电气栅格,选中此项后,在绘制导线时,系统会以Grid中设置的值为半径,以光标所在的点为中心,向四周搜索电气节点, 如果在搜索半径内有节点,系统会将光标自动移到该节点上,并在该点上显示一个圆点。 2.栅格形状设置 执行菜单Tools?Preferences,屏幕弹出系统参数设置对话框,选中Graphical Editing选项卡,在Cursor/Grid Options(光标/栅格设置)区中设置光标和栅格形状,如图6-11所示。 图中,Cursor Type用于设置光标类型,有Large Cursor 90(大十字)、Small Cursor 90(小十字)和Small Cursor 45(小45度)三种。 Visible Grid用于设置栅格形状,有Dot Grid(点状栅格)和Line Grid(线状栅格)两种。 6.2.4 加载元件库 通常加载元件库的做法是只载入必要且常用的元件库,而其它的元件库在需要时再载入。装载元件库的步骤如下。 ?选择设计管理器的Browse Sch选项卡,单击【Add/Remove】加载元件库,屏幕弹出元件库添加/删除对话框。 ?在Design Explorer 99 SE\Library\Sch文件夹下选中所需元件库文件,然后单击【Add】按钮,此元件库文件就会添加到库列表中,添加完所需的库文件后单击【OK】按钮完成元件库的添加。此时元件库的详细信息将显示在设计管理器中。 ?如果要删除设置的元件库,可在图6-12中的Selected Files框中选中元件库,然后单击【Remove】移去元件库。 常用的分立元件在Miscellaneous Devices.ddb中。6.2.5 放置元件 1.通过元件库浏览器放置元件 装入元件库后,元件库浏览器中将显示元件库、元件列表及元件外观,如图6-13所示。 选中所需元件库,该元件库中的元件将出现在浏览器下方的元件列表中,单击元件名称后按【Place】按钮,将光标移到工作区中合适位置后,再次单击鼠标,元件就放到图纸上,单击鼠标右键可以退出放置状态。元件放置好后,双击元件可以修改元件属性,屏幕弹出元件属性对话框,可以设置元件的标号(Designator)、封装形 式(Footprint)及标称值或型号(Part Type)等。 本例中放置的元件均在Miscellaneous Devices.ddb中,其中电阻选择RES2,电解电容选择ELECTRO1,三极管选择NPN,信号源选择SOURCE VOLTAGE。 Footprint用于设置元件的封装形式,常用元件的封装形式如表6-3所示。 注意:Footprint用于设置元件的封装形式,通常应该给每个元件设置封装,而且名字必须正确,否则在印制板自动布局时会丢失元件。 放置元件的过程如图6-15所示。2.通过菜单放置元件 执行Place?Part,屏幕弹出图6-16所示对话框,Lib Ref框中输入元件名称;Designator框中输入标号;Part Type栏中输入标称值或元件型号;Footprint框设置元件的封装形式。 所有容输入完毕,单击【OK】按钮,单击左键放置元件。 3.查找元件 在放置元件时,若不知道元件在哪个元件库中,可以使用Protel99SE强大的搜索功能,方便地查找所需元件。单击图6-13中的【Find】按钮,打开图6-18所示的查找元件对话框。输入元件信息即可查找。 6.2.6 放置电源和接地符号 执行Place?Power Port,或单击按钮,放置电源和接地符号,此时光标上带着一个电源符号,按下键,出现如图6-20所示的属性设置对话框,对话框说明如下。 Net:设置电源和接地符号的网络名,通常电源符号设为VCC,接地符号设为GND。 Style下拉框:该下拉框中包含七个选项Circle、Bar、Arrow、Wave、Earth(大地)、Signal Ground(信号地)、Power Ground(电源地)。前四种是电源符号,后三种是接地符号,如图6-21所示,在使用时根据实际情况选择一种符号接入电路。 注意:由于在放置符号时,初始出现的是电源符号,若要改为接地符号时,除了要修改符号图形外,还必须将网络名Net修改为GND,否则在印制板布线时会出错。 6.2.7 放置电路的I/O端口 执行Place?Port或单击 按钮,放置电路 I/O端口,定下I/O端口的起点后,拖动光标可以改变I/O端口的长度,放置过程如图6-22所示。 双击I/O端口,弹出图6-23所示属性对话框。 Name:设置I/O端口名称,若要输入的名称上有上划线,如,则输入方式为R\D\;Style下拉框设置端口形式;I/O Type下拉框设置端口电气特性;Alignment下拉框设置端口名在端口中的位置。 具有相同名称的I/O端口在电气上是相连的。 6.2.8 线路布局调整 图件放置完毕,连线前应合理移动位置,即先调整图件布局。 1.选中图件 选中图件有以下几种方法。 ?通过菜单Edit?Select。有Inside Area(框内)、Outside Area(框外)、All(所有)、Net(同一网络)和Connection(管脚间实际连接),前两者可通过拉框选中,后两者通过单击选中。 ?通过菜单Edit?Toggle Selection。当图件处于未选取状态时,可选取图件;当图件处于选取状态时,可解除选取状态。 ?利用工具栏按钮 ,用鼠标拉框选取框内图件。 ?直接用鼠标的左键点取图件,用这种方法每次只能选取一个图件。 2.解除图件选中状态 图件被选中后,图件的外边有一个黄色外框,执行完所需的操作后,必须解除选取状态,有以下3种。 ?通过菜单Edit?Deselect。有三个选项:Inside Area(框内)、Outside Area(框外)和All(所有),根据需要选择。 ?通过菜单Edit?Toggle Selection,单击元件解除选中状态。 ?单击主工具栏上的 按钮,解除所有的选取状态。 3.移动图件 常用的方法是用鼠标左键点中要移动的图件,并按住鼠标左键不放,将图件拖到要放的位置即可。 4.图件的旋转 用鼠标左键点中要旋转的图件不放,按键可以进行逆时针90度旋转,按键可以进行水平方向翻转,按键可以进行垂直方向翻转。 5.图件的删除 要删除某个图件,可用鼠标左键单击要删除的图件,此时元件将被虚线框住,按键即可删除该图件,也可执行菜单Edit?Delete删除图件。6.全局显示 全部实体 调整完元件布局,执行菜单View?Fit All Objects,全局显示所有实体,此时可以观察布局是否合理。完成元件布局调整的单管放大电路如图6-24所示。 6.2.9 电气连接 元件的位置调整好后,下一步是对各元件进行线路连线,主要使用画原理图工具,详见表6-4。1.连接元件 单击画电气连线工具按钮(或单击右键,在弹出的菜单中选择Place Wire),进入画导线状态,此时按下键,出现图6-25所示的导线属性对话框,可修改连线粗细和颜色。 将光标移至所需位置,单击左键,定义导线起点,将光标移至下一位置,再单击左键,完成两点间的连线。此时时系统仍处于连线状态,可继续进行线路连接,若双击右键,退出画线状态。 在连线中,当光标接近管脚时,出现一个圆点,这个圆点代表电气连接的 意义,此时单击左键,这条导线就与管脚建立了电气连接。连线后的单管放大电路如图6-26所示。 2.放置节点 节点用来表示两条相交导线的是否在电气上连接。没有节点,表示在电气上不连接;有节点,则表示在电气上是连接的。 执行Options?Preference,在Schematic选项卡中,选中Options区的Auto Junction复选框,则当两条导线呈“T”相交时,系统自动放节点,但对于“十”字交叉导线,必须采用手动放置。 需要注意的是,系统可能在不该有节点的地方出现节点,应作相应的删除。删除节点的方法是单击需删除的节点,出现虚线框后,按键删除该节点。 执行Place?Junction,或单击 按钮,进入放置节点状态,此时光标上带着一个悬浮的小园点,将光标移到导线交叉处,单击鼠标左键即可放下一个节点,单击鼠标右键退出放置状态。当节点处于悬浮状态时,按下键,弹出节点属性对话框,可设置节点大小。6.2.10 元件属性调整 从元件浏览器中放置到工作区的元件都是尚未定义元件标号、标称值和封装形式等属性的(如图 6-26所示),因此必须重新逐个设置元件的参数,正确设置元件的属性,不仅影响图纸的可读性,还影响到设计的正确性。 1.重新标注元件标号 元件标号可以在元件属性中设置,也可以统一标注。统一标注通过执行Tools?Annotate实现,系统将弹出图6-27所示的对话框。图中Annotate Options下拉列表框有三项,其中All Parts对所有元件进行标注;?Parts对电路中尚未标注的元件进行标注; Reset Designators则取消电路中元件的标注,以便重新标注。Current Sheet Only复选框设置修改当前电路中的元件标号;Group Parts Together if Match By选择元件分组标注,一般取Part Type;Re-annotate Method区设置重新标注的方式。 图6-26中的三极管、电压源等的标号设置不符合国标要求,修正后的电路如图6-28所示。重新标注后,系统产生报告文件,如图6-29所示。经重新标注并设置好标称值的电路如图6-8所示。 2.利用全局修改功能进行同种元件封装的统一设置 有的原理图中含有大量的同种元件,若要逐个设置元件的封装,费时费力,且易造成遗漏。Protel99SE提供有全局修改功能,下面以电阻为例说明统一设置元件封装形式的方法。 双击电阻,屏幕弹出元件属性对话框,单击【Global】按钮,屏幕弹出图6-30所示的对话框,图中元件的名称为RES2,元件的封装形式为AXIAL0.3。 如果在Attributes To Match By选项框中的Lib Ref选项中填入RES2;在Copy Attributes项中的Footprint栏中填入AXIAL0.3;在Change Scope(修改范围)下拉列表框中选择Change Matching Items In Current Document(修改当前电路中的匹配目标),并单击【OK】按钮,则原理图中所有库元件名为RES2(电阻)的封装形式全部定义为AXIAL0.3。 6.2.11 绘制电路波形 在实际绘制中,除了放置各种具有电气特性的图件 外,有时还需要放置一些波形示意图,这些图件均不具有电气特性,要用绘图工具栏上的按钮或相关的菜单完成。 绘图工具栏可单击主工具栏上 按钮打开,或执行菜单View?Toolbars?Drawing Tools打开,绘图工具栏按钮功能如表6-5所示。 下面以图6-31所示的正弦曲线为例来说明画图过程。 执行Place?Drawing Tools?Beziers,进入画曲线状态。?将鼠标移到指定位置,单击左键,定下曲线的第一点。 ?移动光标到另一点,如图6-31所示的2处,单击左键,定下第二点。 ?移动光标,此时已生成了一个弧线,将光标移到如图6-31所示的3处,单击左键,定下第三点,从而绘制出一条弧线。?在3处再次单击左键,定义第四点,以此作为第二条弧线的起点。 ?移动光标,在如图6-31所示的5处单击左键,定下第五点。 ?移动光标,在如图6-31所示的6处单击左键,定下第六点,完成整条曲线的绘制,此时光标仍处于画曲线的状态,可继续绘制,单击右键退出画曲线状态。 图6-8中除了画正弦波形外,还要画坐标轴,绘制坐标轴通过画直线按钮进行,为了画好箭头,必须将捕获栅格尺寸减小。 6.2.12 放置文字说明 在电路中,通常要加入一些文字来说明电路,这些文字可以通过放置说明文字的方式实现。 1.放置标注文字 执行菜单Place?Annotation,或单击 按钮,当光标变成“十”字,按键,调出说明文字属性对话框,如图6-32所示,在Text栏中填入需要放置的文字;按下【Change】按钮,改变字体及字号,单击【OK】按钮完成设置,将光标移到需要放置说明文字的位置,单击左键放置文字,单击右键退出放置状态。图6-8中,正弦波的坐标轴中的文字即通过放置标注文字的方式实现的。 6.3 总线和网络标号的使用使用总线来代替一组导线,需要与总线分支相 配合,总线与一般导线的性质不同,必须由总线接出的各个单一入口导线上的网络标号来完成电气意义上的连接,具有相同网络标号的导线在电气上是相连的。 6.3.1 总线绘制 1.绘制总线 绘制含总线的原理图时,一般通过工具栏上按钮先画元件管脚的引出线,然后再绘制总线。 执行菜单Place?Bus或单击工具栏上按钮,放置总线,如图6-33所示。连线完毕,单击鼠标的右键退出放置状态。 2.放置总线分支 元件管脚的引出线与总线的连接通过总线分支实现,总线分支是45?或135?倾斜的短线段。 执行菜单Place?Bus Entry,或单击 按钮,放置总线分支,按空格键变换倾斜角度,单击鼠标左键放置总线分支线,如图6-34所示。 6.3.2 放置网络标号 在总线电路中必须通过网络标号实现电气连接。在复杂的电路图中,通常使用网络标号来简化电路,具有相同网络标号的图件之间在电气上是相通的。 1.放置网络标号 放置网络标号可以通过菜单Place?Net Label实现,或单击 按钮进入放置网络标号状态,此时光标处带有一个虚线 框,将虚线框移至需要放置网络标号的图件上,当虚线框和图件相连处出现