現(xiàn)代電路理論實驗報告

昆明理工大學(xué)12級電路與系統(tǒng)專業(yè)OrCADPSpice電路設(shè)計與仿真研究實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)Cadence/OrCAD（10.5）軟件的安裝。學(xué)習(xí)用Cadence/OrCAD（15.5）軟件進(jìn)行電路原理圖輸入，熟悉現(xiàn)代電路設(shè)計的軟件環(huán)境。學(xué)習(xí)在CaptureCIS/OrCAD（15.5）下PSpice電路仿真軟件的使用。學(xué)習(xí)PSpice電路元器件模型轉(zhuǎn)換方法。掌握各種電路仿真分析的環(huán)境設(shè)置和結(jié)果分析方法。實驗內(nèi)容安裝Cadence/OrCAD15.5軟件。注意：需要設(shè)置環(huán)境變量。運(yùn)行CaptureCIS軟件，進(jìn)行電路原理圖輸入環(huán)境狀態(tài)，熟悉相關(guān)菜單和按鈕的功能與使用方法。建立一個設(shè)計項目（工程），設(shè)置圖紙屬性等。以一個簡單的電源設(shè)計和CCD視頻信號前置放大器為例，進(jìn)行電路元器件的查找、輸入、擺放和導(dǎo)線聯(lián)接等。電源設(shè)計要求：外部輸入20V，產(chǎn)生放大器要求的電壓。前置放大器設(shè)計要求：使用AD8099同相放大，輸入CCD信號（如圖1虛線所示），去除直流后再放大一倍（如圖1實線所示）。圖1AD8099輸入、輸出波形修改進(jìn)而創(chuàng)建元器件圖形符號。修改元器件屬性。進(jìn)行電氣設(shè)計規(guī)則檢查并創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接表。自行設(shè)計其它相關(guān)的輔助電路。自行查找或制作相關(guān)器件的PSpice模型。進(jìn)行各種仿真分析功能的設(shè)置。進(jìn)行仿真并獲得結(jié)果并進(jìn)行分析。實驗要求通過Internet網(wǎng)絡(luò)查找、收集相關(guān)資料。自學(xué)PSpice的相關(guān)教程或資料?？梢韵嗷ビ懻?，但最后必須獨(dú)立完成。寫出并提交電子版實驗報告。實驗設(shè)備PC機(jī)一臺，最低配置：P42.0GHzCPU/512M內(nèi)存/80G硬盤。一套Cadence/OrCAD電路設(shè)計軟件。實驗電路設(shè)計總電路包括信號產(chǎn)生電路、電源電路和信號放大電路三部分。各部分設(shè)計如下：信號產(chǎn)生電路設(shè)計。信號發(fā)生部分采用兩個同頻不同幅的矩形波發(fā)生器，并通過LM675集成運(yùn)放和一個直流信號組成同相加法電路，實現(xiàn)不同信號的疊加，產(chǎn)生所需的信號。在電路設(shè)計時處理好同相加法電路的阻值，使輸出信號達(dá)到設(shè)計的要求。集成運(yùn)放在線性放大狀態(tài)下V+=V-，根據(jù)實際電路設(shè)計得V-=VO*R8/(R8+R9)，V+=V5*R7/(R7+R10)+V6*R7/(R7+R11)+V7*R7/(R7+R12)，根據(jù)所取阻值得VO=(V5+V6+V7)。信號發(fā)生電路原理圖如圖2所示。圖2信號發(fā)生電路圖電源電路設(shè)計。由于外部供電為20V的電壓，而LM675的供電電壓要求為±5V，這里采用LM7805C和LM7905C兩個集成穩(wěn)壓芯片組成電源電路，產(chǎn)生+5V和-5V的輸出電壓。電源電路原理圖如圖3所示。圖3電源電路圖信號放大電路設(shè)計。信號放大電路采用美國模擬器件公司的AD8099高速運(yùn)算放大器。AD8099采用一種先進(jìn)電路結(jié)構(gòu)專利技術(shù)，同時采用優(yōu)于傳統(tǒng)放大器的先進(jìn)引腳排列以提高性能和穩(wěn)定性，使其滿足傳統(tǒng)運(yùn)算放大器差分輸入級的基本性能的同時又不犧牲其固有性能。它能大大降低放大器設(shè)計中兩個基本的誤差源（電壓噪聲和諧波失真）。另外，AD8099提供兩個輸出引腳以降低反饋寄生效應(yīng)，這樣簡化了PCB布線設(shè)計并且提高了放大器的穩(wěn)定性。信號放大電路原理圖如圖4所示。圖4信號放大電路圖總原理圖設(shè)計。用加法器輸出的信號代替CCD信號，之后經(jīng)過AD8099進(jìn)行發(fā)達(dá)輸出，由LM7805C和LM7905C組成的穩(wěn)壓電路產(chǎn)生±5V電壓為AD8099提供工作電壓，總電壓原理圖如圖5所示。圖5電路總圖仿真結(jié)果。仿真結(jié)果如圖6所示，其他粉紅色是AD8099輸入信號，綠色是AD8099輸出信號。圖6仿真結(jié)果圖實驗總結(jié)通過本次實驗，使我進(jìn)一步熟練運(yùn)用CandencePSpice，并知道如何添加該應(yīng)用軟件中沒有的AD0899仿真模型