电路设计与仿真基础训练 报告书.docx
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电路设计与仿真基础训练报告书
西安邮电大学
电路设计与仿真基础训练
报告书
院(系)名称
:
电子工程学院
学生姓名
:
张伟杰
专业名称
:
集成电路设计与集成电路系统
班级
:
1101
实习时间
:
2013年9月23日至2013年9月30日
课程设计内容
一、仿真设计
1、用网孔法和节点法求解电路。
如下图所示电路:
(a)用网孔电流法计算电压u的理论值。
(b)利用multisim进行电路仿真,用虚拟仪表验证计算结果。
(c)用节点电位法计算电流i的理论值。
(d)用虚拟仪表验证计算结果。
计算过程简述:
将左网孔戴维南等效为6V电压源与3Ω电阻串联,列出网孔方程组:
5I1-I2=6-(-2)
-I1+I2=-2-U
解得I2=-3A
假设电流方向如图:
I1I2
列出网孔方程:
I1=2-I
I2=I1+3
(2-I)*1+(5-I)*1+(-2)-3I=0
解得I=1A
仿真结果图:
2、叠加定理和齐次定理的验证
如下图所示电路:
(a)使用叠加定理求解电压u的理论值;
(b)利用multisim进行电路仿真,验证叠加定理。
(c)如果电路中的电压源扩大为原来的3倍,电流源扩大为原来的2倍,使用齐次定理,计算此时的电压u;
(d)利用multisim对(c)进行电路仿真,验证齐次定理。
简述(c)计算过程:
将电流源开路,列出网孔方程:
7I1-I2=0
-I1+3I2=4-6U1
解得U1=9V
将电压源短路,列出网孔方程:
2I1-2I2=0
-2I1+20/3I2=-2U2
解得U2=7V
所以U=U1+U2=16V
仿真结果图:
3、测下图电路中N1、N2的戴维南等效电路的参数,并根据测得参数搭建其等效电路;分别测量等效前后外部电流I,并验证是否一致。
简述计算过程:
将电路左侧进行戴维南等效,变为6V电压源与2Ω电阻串联,将电路右侧进行戴维南等效,变为8V电压源与4Ω电阻串联,列出网孔方程:
7I1-5I2=-6
-5I1+9I2=-8
解得I=I1+I2=1.052A
仿真结果图:
可以看出,等效前后电路外部电流I一致。
5、设计一阶动态电路,验证零输入响应和零状态响应齐次性。
如图4.1-5所示电路,t<0时,S位于“1”,电路已达稳态。
今于t=0时刻S由“1”闭合至“2”
(a)计算t>0时的电压u1x(t),u1f(t)理论值,并合理搭建求解时所需仿真电路图。
(b)若Us改为16V,重新计算u1x(t)理论值。
并用示波器观察波形。
找出此时u1x(t)与(a)中u1x(t)的关系。
(c)Us仍为8V,Is改为2A,重新计算u1f(t)理论值。
并用示波器观察波形。
找出此时u1f(t)与(a)中u1f(t)的关系。
若Us改为24V,Is改为8A,计算u1(t)全响应。
仿真结果图:
可以看出,U1x是(a)中的两倍
可以看出,U1t是(a)中的1/2
应用叠加定理和齐次定理,可知:
U1t=16-14exp(-250t)
二、电路系统设计
题目:
利用集成电路搭建函数信号发生电路,产生正弦波、三角波和方波。
分析:
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波由低通滤波电路组成。
原理图:
PCB图:
三、PCB板的制作
经过涂刷蓝漆,曝光,显影,腐蚀等一系列步骤之后,得到粗加工的PCB版:
4、实验体会
这次实验的时间安排不错,刚好可以利用这次机会复习电路基础和模拟数字电路的知识,而且学习并使用AltiumDesigner转化为生产力。
唯一不足的是由于设计的电路方案较多,实验时间比其他小组偏长,在最后制作PCB的时候使用的药剂已经失效,第一轮宣告失败。
后来重新配制了药剂,终于把板子较好的完成了,在那一刻大家都尝到了成功的喜悦。
可以说我所在的四人团队彼此的感情更加拉近了。
当然,感谢实验过程中,老师以及其他同学对我以及我们团队的细心帮助,尤其是王超飞同学在制作PCB版方面的亲手教导。
西安邮电大学集成电路专业课程设计过程考核表
学生姓名
张伟杰
班级/学号
电路1101-5116007
承担任务实验室(单位)
集成电路设计实验室
所在部门
微电子系
实施时间
2012年12月17日—2012年12月28日
具体内容
第一周
电路仿真几个简单电路的设计与仿真
第二周
学习protel软件,并运用所学内容设计制作PCB板
……
指导教师(师傅)姓名
徐丽琴
职务或职称
讲师
指导教师(师傅)
对学生的评价
学习态度
□认真□一般□不认真
学习纪律
□全勤□偶尔缺勤□经常缺勤
实践能力
□很强□一般□较差
指导教师(师傅)对学生专业知识或社会实践能力等情况的意见
指导教师(师傅)签字
年月日
西安邮电大学集成电路专业课程设计成绩鉴定表
学生姓名
张伟杰
班级/学号
电路1101-05116007
进行时间
2013年9月23日—2013年9月30日
成绩鉴定
学习内容(20分)
与教学任务计划结合程度(10分)
与专业培养结合程度(6分)
其它(4分)
接受单位评价
(20分)
实践能力(10分)
学习态度(6分)
学习纪律(4分)
报告鉴定
(60分)
报告内容与实践过程紧密结合(15分)
报告内容与教学计划内容紧密结合(15分)
报告质量(主题、结构、观点、逻辑、资料、字数30分)
评阅教师姓名
徐丽琴
职称
讲师
成绩
评语
评阅教师签字
年月日
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
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