基于proeldxp的電路設(shè)計(jì)軟件

基于proeldxp的電路設(shè)計(jì)軟件

1proelxp仿真電路設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)計(jì)算機(jī)化（eda）技術(shù)已成為電子創(chuàng)新的主要技術(shù)，同時(shí)也存在著各種電路設(shè)計(jì)軟件的出現(xiàn)。protoxp軟件是功能強(qiáng)大的電路設(shè)計(jì)軟件。ProtelDXP具有原理圖設(shè)計(jì)、PCB圖設(shè)計(jì)、制板、電路仿真等功能。原理圖設(shè)計(jì)中采用集成元件和元件庫，每個(gè)元件包含原理圖符號(hào)、印制板封裝、電路仿真和信號(hào)完整性模型，便于用戶對(duì)元件的選擇，因此利用ProtelDXP軟件可以方便快捷的繪制原理圖，它還具有檢查原理圖錯(cuò)誤的功能，及時(shí)提醒設(shè)計(jì)者對(duì)原理圖進(jìn)行修改。ProtelDXP中的制版功能能夠迅速將繪制的原理圖按照設(shè)計(jì)者劃定的線路板尺寸和形狀的要求轉(zhuǎn)化為PCB板。對(duì)于自動(dòng)布線后的線路，還可以進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整；設(shè)計(jì)者也可以利用手動(dòng)布線功能進(jìn)行布線，以達(dá)到最佳效果。制版完成后，利用三維立體效果預(yù)覽功能能直觀的看到所有元件放置的真實(shí)情況。ProtelDXP為用戶提供了一套完整的從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證的仿真設(shè)計(jì)環(huán)境，對(duì)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、以及數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)的混合信號(hào)進(jìn)行一系列的仿真。它包含了一個(gè)數(shù)目龐大的仿真元件庫，用戶只需在仿真元件庫中選取元件，繪制好原理圖，再加上激勵(lì)源就可以進(jìn)行仿真。ProtelDXP提供了多種仿真功能，包括交流小信號(hào)分析、瞬態(tài)特征分析、噪聲分析、直流分析、參數(shù)掃描分析、溫度分析、傅里葉分析、蒙特卡羅分析等十多種分析方式，不同仿真方式從不同角度對(duì)電路的各種電氣特征進(jìn)行仿真。ProtelDXP仿真器又提供了功能強(qiáng)大的仿真結(jié)果分析工具，可以記錄需要的仿真數(shù)據(jù)，顯示各種仿真波形如波特圖、模擬信號(hào)波形、數(shù)字信號(hào)波形等，并可進(jìn)行波形縮放、波形比較、波形測(cè)量等。2變通機(jī)及其導(dǎo)通狀態(tài)單相半控橋式整流穩(wěn)壓器的電路圖如圖1所示。工作原理：當(dāng)發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),主要采用高剩磁感應(yīng)強(qiáng)度的釹鐵硼永磁材料、增加極對(duì)數(shù)、以及增加線圈繞組匝數(shù)等提高輸出電壓U。發(fā)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低，輸出電壓U也低，小于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0，三極管T1的發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓小于穩(wěn)壓管Dw1的擊穿電壓U1，三極管T1處于截止?fàn)顟B(tài)。而三極管T2的發(fā)射極與基極之間的電壓大于0.7V，因此三極管T2導(dǎo)通，集電極電流通過電阻R7、二極管D3、D4分別向可控硅SCR1、SCR2的柵極提供觸發(fā)電流，使可控硅導(dǎo)通，可控硅SCR1、SCR2與整流管D5、D6構(gòu)成單相半控橋式整流電路輸出直流電。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，輸出電壓U升高，三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓也升高。當(dāng)輸出電壓U大于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓大于穩(wěn)壓管Dw1的擊穿電壓U1，三極管T1由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。三極管T1導(dǎo)通后，發(fā)射極與集電極之間的電壓為0.2V～0.3V，小于三極管T2發(fā)射極與基極之間的門檻電壓0.7V，三極管T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，不再向可控硅SCR1、SCR2的柵極提供觸發(fā)電流，可控硅延時(shí)至無正向電壓時(shí)截止，單相半控橋式整流電路的整流橋雙臂瞬時(shí)斷開，形成開路，輸出電壓U迅速下降，三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓也下降。當(dāng)輸出電壓U低于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，三極管T1截止，T2導(dǎo)通，可控硅再次導(dǎo)通，單相半橋式整流電路再恢復(fù)工作。當(dāng)輸出電壓U再升高，大于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，穩(wěn)壓管Dw1再擊穿，三極管T1再導(dǎo)通，T2再截止，周而復(fù)始，三極管T1、T2反復(fù)處于通斷狀態(tài)。通過削波、整流，從而保證了發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定的直流電。2.1雙網(wǎng)融合在測(cè)發(fā)電機(jī)中的仿真屬性新建一個(gè)原理圖文件*.Schdoc，打開編輯環(huán)境，進(jìn)入原理圖編輯工作環(huán)境；單擊菜單命令“DesignAdd/RemoveLibraries”，進(jìn)入元件庫，添加圖1中所示的元件，調(diào)用“Edit-Align”命令，將各元件布置在圖紙相應(yīng)位置；設(shè)置元件參數(shù)，對(duì)所有的元器件設(shè)置Simulation仿真屬性（在DXP中假定所有元器件都是理想元器件）；用導(dǎo)線進(jìn)行電氣連接，對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行編譯ERC校驗(yàn)確保整個(gè)電路沒有錯(cuò)誤。交流發(fā)電機(jī)用正弦電壓源等效代替，設(shè)置電壓源頻率400Hz，峰值48.96V（該數(shù)據(jù)是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為4000r/min時(shí)試驗(yàn)測(cè)得），通過改變正弦電壓源仿真屬性中頻率和峰值來模擬發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下發(fā)出的電壓值。在穩(wěn)壓電路的輸出端設(shè)置一個(gè)Vin節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過觀測(cè)該點(diǎn)電壓波形來獲得穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓結(jié)果。2.2發(fā)電機(jī)輸出電壓的模擬設(shè)置好所有參數(shù)后在原理圖編輯窗口內(nèi)單擊“Design\Simulation\Sim”菜單，啟動(dòng)仿真功能，彈出仿真分析設(shè)置對(duì)話框，為了獲得穩(wěn)壓后輸出的電壓波形，在Analyses\Option分組框中選擇工作點(diǎn)分析（OperatingPointAnalysis）和瞬態(tài)特性/傅里葉分析（Transient/FourierAnalysis），設(shè)定仿真起始時(shí)間、停止時(shí)間和步進(jìn)時(shí)間間隔；然后，選擇AvailableSignals中的Vin信號(hào)作為輸出信號(hào)，單擊“OK”按鈕，開始仿真。改變交流電壓源的頻率和幅值，重復(fù)上述過程，以得到發(fā)電機(jī)不同的輸出電壓和不同負(fù)載下的穩(wěn)壓波形。仿真結(jié)果如圖2～圖5。2.3發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果利用仿真波形計(jì)算輸出電壓的平均值，以轉(zhuǎn)速4000r/min、負(fù)載為300W時(shí)為例：式中：U———電壓平均值，V;T———周期，s;Em———電壓峰值,V;p———極對(duì)數(shù)，該發(fā)電機(jī)p=6。同理，可以算出其它情況下的電壓平均值。以上述仿真結(jié)果為基礎(chǔ)制作電路，在發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1。由試驗(yàn)結(jié)果知，該整流穩(wěn)壓電路通過削波、整流，從而保證了發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定的直流電，并達(dá)到了JB/T8582.6-2001《農(nóng)用運(yùn)輸車發(fā)電機(jī)》的要求。3發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)載功率的測(cè)試結(jié)果分析(1）利用ProtelDXP軟件對(duì)單相