CAD多通道混频器电路设计.docx
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CAD多通道混频器电路设计.docx
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CAD多通道混频器电路设计
摘要
随着时代的进步以及新技术、新材料的出现,电子工业技术得到了蓬勃的发展,大规模、超大规模的集成电路不断出现并越来越复杂,像以往单一靠手工绘图已不可能,这就促进了计算机辅助设计和绘图的发展,protel正是在这样的环境和背景下产生的。
ProtelDXP以其界面的友好、直观和用户操作的便利,成为世界范围内应用于电子线路设计与印制电路板设计方面最流行的软件。
混频是一种频率变换过程,是将信号从某一频率变换为另一频率,把已调制信号(调幅波或调频波)的载波频率从高频变换成固定的中频。
设计的混频器电路,带有8个输入通道,2个输出通道,利用多通道设计方法,子图上建立一个输入通道,一个输出通道。
本论文介绍了应用ProtelDXP设计多通道混频器电路的方法,采用自顶向下的层次原理图的设计方法来进行设计。
关键词:
ProtelDXP,多通道混频器电路,自顶向下,层次原理图
3.3.报表生成.................................................9
3.3.1.网络表文件...........................................9
3.3.2原理图报表(元器件清单).............................9
3.4.1电路板的规划........................................24
3.4.2使用设计同步器向PCB传递设计信息....................24
3.4.3元件的自动布局及手工调整............................24
3.4.4元件的自动布线......................................24
3.4.4.1多通道在PCB的布线................................24
3.4.5元件标注及边框的调整................................26
3.4.6覆铜................................................28
3.4.7建立项目元件库......................................28
1.设计要求
1.1.课题的内容和要求
混频是一种频率变换过程,是将信号从某一频率变换为另一频率,把已调制信号(调幅波或调频波)的载波频率从高频变换成固定的中频。
设计的混频器电路,带有8个输入通道,2个输出通道。
利用多通道设计方法,子图上建立一个输入通道,一个输出通道。
1.2.方案的分析与选取
方案一:
在整张图纸上设计出所有电路,但如果在大规模设计中将原理图绘制
在同一张图纸上,那么该原理图将显得臃肿、庞杂,检测和修改起来
相当困难,交给其他设计者则难以读懂,从而造成设计交流的困难。
方案二:
采用层次原理图的设计方法完成原理图的设计。
采用层次化设计后,
原理图按照某种标准划分为若干功能部分,分别绘制在多张原理图纸
上形成子图,同时,这些子图由一张主图来说明它们之间的联系,各
张子图与主图及各张子图之间是通过输入/输出端口或网络标号建立
起电气连接,这样有效地解决了方案一所面临的问题。
所以本设计将采取方案二的层次原理图的设计方法。
2.系统总体设计
2.1.系统总体设计方案
整个系统由电源电路系统、接收器电路系统、信号输入信道系统、信号输出信道与LED电平指示系统、监控器电路系统、混频器电路系统、带通滤波器电路系统一共7个系统模块所组成。
1
2.2.层次原理图的设计
本设计采用自顶而下的层次原理图的设计方法,由电路方块图生成基本模块的电路原理图。
如下图1
图1自顶向下的设计流程图
2.3.多通道的设计
所谓多通道设计其实就是对同一个通道(子图)的多次引用。
PROTELDXP支持多通道设计。
多通道设计可以大大提高设计效率,节省重复画图和布线的时间。
画原理图时,通过Repeat命令复制子图。
PCB布线时,通过ROOM格式来复制已有的布线格式。
(1) 画出需要重复的子图。
(2)在顶层原理图里放置这个子图生成的Symbol,如图2
2
图2
(3)修改这个Symbol的属性,标志符为:
Repeat(原理图元件标志符,第一
个通道,最后一个通道),原理图元件标志符应尽量简单,因为当项目被
编译时,原理图元件标志符会自动加到各元件名字后面,如
R3--->R3_MC1,如下图3所示:
3
图3改后的Symbol的属性
(4)修改PORT的名字,如下图4:
图4
(5)在顶层原理图中利用总线和标签来连线。
(6)编译PCB工程。
3.系统详细设计
3.1.原理图总图
4
图5多通道混频器电路总图
3.2.子图模块的设计
3.2.1.电源电路系统模块的设计
电路板工作电压为直流+15伏和-15伏,包含有稳压和滤波部分的设计,如图6。
图6电源电路系统
5
由一级集成运算放大电路和一级功率放大电路组成,如图7
图7接收器电路系统
主要由多级集成运算放大电路组成,如图8
图8信号输入信道系统
6
由三级集成运算放大电路和显示电路组成,如图9
图9信号输出信道与LED电平指示系统
由一级电压跟随器和一级集成运算放大电路组成,如图10
图10监控器电路系统
7
由两级集成运算放大电路组成,如图11
图11混频器电路系统
3.2.7.带通滤波器电路系统模块的设计
由两级集成运算放大电路组成,如图12
图12带通滤波器电路系统
8
3.3.报表生成
3.3.1网络表文件
执行“Design→Netlist→Protel”命令,将生成所需的网络表文件。
3.3.2原理图报表(元器件清单)
打开原理图文件,执行“Rport→BillofMaterials”命令,将生成原理图的
元器件清单。
如下表
Description
Designator
Footprint
LibRef
Quantity
Capacitor
C1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C7_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C8_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C9_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C10_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C11
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C12
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C13_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C13_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C14_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C14_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C15
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C15_COUT1
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C15_COUT2
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN1
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN2
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN3
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN4
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN5
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN6
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN7
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C16_CIN8
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN1
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN2
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN3
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN4
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN5
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN6
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN7
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C18_CIN8
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C19
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C20
CAPR5-4X5
Cap2
1
PolarizedCapacitor(SurfaceMount)
C21
CC2012-0805
CapPol3
1
Capacitor
C23_COUT1
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C23_COUT2
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C24
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C25_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C26_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C27_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C28_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C28_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C29_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C30_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C31_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C32_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN5
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN6
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN7
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C33_CIN8
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C34
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C35
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C35_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C35_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C37
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C38
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C39_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C39_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C40_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C40_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C41
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C42
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C43
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C44
RAD-0.3
Cap
1
PolarizedCapacitor(SurfaceMount)
C45
CC2012-0805
CapPol3
1
PolarizedCapacitor(SurfaceMount)
C46
CC2012-0805
CapPol3
1
PolarizedCapacitor(SurfaceMount)
C47
CC2012-0805
CapPol3
1
PolarizedCapacitor(SurfaceMount)
C48
CC2012-0805
CapPol3
1
Capacitor
C49_COUT1
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C49_COUT2
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C50_COUT1
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C50_COUT2
CAPR5-4X5
Cap2
1
Capacitor
C51_COUT1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C51_COUT2
RAD-0.3
Cap
1
HighConductanceFastDiode
D1
DIO7.1-3.9x1.9
Diode1N914
1
HighConductanceFastDiode
D2
DIO7.1-3.9x1.9
Diode1N914
1
1AmpGeneralPurposeRectifier
D3
DIO10.46-5.3x2.8
Diode1N4004
1
1AmpGeneralPurposeRectifier
D4
DIO10.46-5.3x2.8
Diode1N4004
1
1AmpGeneralPurposeRectifier
D5
DIO10.46-5.3x2.8
Diode1N4004
1
1AmpGeneralPurposeRectifier
D6
DIO10.46-5.3x2.8
Diode1N4004
1
TypicalINFRAREDGaAsLED
DS1_COUT1
LED-0
LED0
1
TypicalINFRAREDGaAsLED
DS1_COUT2
LED-0
LED0
1
TypicalINFRAREDGaAsLED
DS2_COUT1
LED-0
LED0
1
TypicalINFRAREDGaAsLED
DS2_COUT2
LED-0
LED0
1
TypicalINFRAREDGaAsLED
DS3_COUT1
LED-
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