计算机辅助设计课程设计.docx

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计算机辅助设计课程设计

一、电路性质、要求

甲乙类放大电路——甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。

甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。

单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。

乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。

乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。

甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。

甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。

二、工作原理、用途

甲乙类放大器在低电平驱动时，放大器为甲类工作，当提高驱动电平时，转为乙类工作。

甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率，随着输出功率的增大，效率也增高，虽然失真比甲类大，然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式，趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类，以减少低电平信号的失真。

三、原理图

四、绘制原理图部分步骤：

1、单击主菜单中的图标，加载元件库，放置元件。

2、连接导线：

单击WiringTools工具栏中的图标。

连线时一定要等鼠标被电气栅格捕捉到时，再单击鼠标放线。

当元件被电气栅格捕捉时，会出现一个黑点。

3、放置电源、地线，单击WiringTools工具栏中的图标。

放置网络标号时，一定要等标号左下角的黑点出现在连线上再单击鼠标，将网络标号放下。

4、绘制出的原理图如图所示

五、电路仿真

1、仿真结果如下：

OTL甲乙类互补对称电路仿真波形图

2、直流工作点分析：

OTL甲乙类互补对称电路仿真功率放大分析图

放大电路失真率

3、结论

经过计算可以得出的结果，与理论的结果有点不同，是因为Uces的不确定导致的因此会出现失真。

但失真在下波峰比较明显，失真率到17％。

六、PCB印制板

1、元件封装

元件的封装就是元件的外形，对于每个装入的元件必须有相应外形封装，才能保证电路板布线的顺利进行。

PartType

Designator

Footprint

1N4148

D1、D2

DIODE0.4

10u

C1

RB-.2/.4

200u

C2

RB-.2/.4

CON2

J1、J2

SIP-2

CON4

J3

SIP-4

NPN

Q1、Q3

TO-46

PNP

Q2

TO-46

RES2

R1、R2、R3、R4

AXIAL0.3

元件库：

MiscellaneousDevices.ddb

2、自动布局与布线

部分操作步骤：

（1）、使用电路板向导建立电路板图，执行菜单File/New，在弹出的窗口中选择Wizards页面，再选择PrintedCircuitBoardWizard图标，就进入了电路板向导，如图所示。

（2）、向导第1步：

选择CustomModeBoard，如图所示。

（3）、向导第2步：

设置板的宽（Width）、高（Height）、形状（Rectangular、Circular和Custom）边界层（BoundaryLayer）、尺寸层（Dimension）、铜膜线宽度（TrackWidth）、尺寸线宽度（DimensionLineWidth）、禁止层与板边沿的距离（KeepoutDistanceFromBoardEdge）以及是否需要标题栏（Title）、标尺（Scale）、图例（LegendString）、尺寸线（Dimension）、是否切外角（CornerCutoff）和是否切内角（InnerCutOff），如图所示。

（4）、向导第3步：

若是对电路板尺寸不满意，还可以在这个窗口修改，方法是用鼠标直接修改尺寸数值，如图所示。

（5）、向导第4步：

设置信号层数、是否电镀过孔和内层层数，如图所示。

（6）、向导第5步：

设置过孔形式，确认是否只有通孔（Thruhole），或是盲孔（Blind）和埋孔（Buried）。

（7）、向导第6步：

选择电路板上大部分安装元件的类型，是插针元件（Through-HoleComponent）还是表面贴装元件（Surface-MountComponent）。

同时还要选择两个相邻焊盘之间允许通过几条铜膜线，如图所示。

（8）、向导第7步：

设置制作方面的参数，最小铜膜线宽度（MinimumTrackSize）、最小过孔外直径（MinimumViaWidth）、最小过孔的孔直径（MinimumViaHolesize）和任两个含铜对象之间的最小距离（MinimumClearance），如图。

（9）、向导设置完毕，关闭向导的最后一个窗口，屏幕显示标有板框的电路板文件。

直接装入网络表文件：

在PCB编辑器中，执行菜单命令Design|LoadNets。

导入后有序的排列元器件，点击AutoRoute\All如图

再点击RouteAll自动布线如图所示。

3、建立图层

通过选择Toplayer和Bottomlayer在上述图中画层如图所示

4、电路板的3D效果

对电路板进行3D预览，执行ViewBoardin3D命令，即可显示电路板3D效果如图所示。

六、设计体会

这次课程设计很有意义，通过这次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关Protel99se软件方面的知识，增强了我的动手、思考问题和解决问题的能力。

在全盘设计与制作过程中，我亲自画出甲乙类放大电路的原理图的和PCB的封装等，虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

实践出真知，通过亲自动手制作，使我掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改，善莫大焉。

在课程设计过程中，我不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。

做完课程设计，可以记住很多东西。

比如一些元器件，芯片等的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘记了，通过动手实践让我对各个元件映象深刻。

认识来源于实践，实践是认识的动力以及最终目的，实践是检验真理的独一尺度。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

在此，感谢吴老师的仔细指导，也一样谢谢其他各组同学的无私帮助！