DXP和OrCAD大作业报告.docx

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DXP和OrCAD大作业报告

1题目要求

1.1Protel2004

1.1.1绘制如图所示原理图；

1.1.2对原理图进行ERC检查，并生成网络表和元件列表；

1.1.3绘制此原理图的单面板PCB图并进行DRC检查。

注意：

报告中写明操作步骤

1.2Orcad9.2

1.2.1绘制如后图所示基本放大电路和差动放大电路电路图

1.2.2对两个电路图分别进行设计规则检查，并生成电连接网表文件和元器件报表。

1.2.3用PSpice软件进行模拟，请根据实际情况自行设置不同激励信号。

写出各种分析的参数设置过程和分析结果，包括：

1.2.3.1对基本放大电路进行直流工作点分析，具体参数设置参考PPT

1.2.3.2对差动放大电路进行直流传输特性分析，具体参数设置参考PPT

1.2.3.3对差动放大电路进行直流特性扫描分析，画出电路的电压传输特性曲线，Q1和Q2的β为默认值，其他参数设置参考PPT

1.2.3.4对差动放大电路进行交流小信号频率特性分析，具体参数设置参考PPT

1.2.3.5对差动放大电路进行噪声分析，具体参数设置参考PPT

1.2.3.6对基本放大电路进行瞬态特性分析，具体参数设置参考PPT

1.2.3.7对基本放大电路进行傅里叶分析，具体参数设置参考PPT

注意：

报告中写明操作步骤

2Protel2004作业操作

2.1新建工程

选择菜单File\New\Project\PCBproject；右击新增的工程文件来增加原理图文件和PCB文件，如图

（1）；保存工程，如图

（2）；

图

（1）

2.2绘制原理图

在Libraries面板中选择对应的元件库，输入元件首字母，即可找到所需元件，选择后按键【Tab】或放置后双击元件来修改属性，然后进行元件间的线路连接，效果如图（3）；

图（3）

2.3ERC检查

在Navigator面板右键选择Analyse，编译后的面板如图（4）；

图（4）

2.4生成元件列表与网络表

选择菜单Reports\BillofMaterials，进入图（5），选择.xls，单击Excel即可生成元件列表；

图（5）

选择菜单Design\NetlistForProject\Protel，生成的网络表其中一部分如图（6）；

图（6）

2.5绘制PCB图

2.5.1更新元件

选择菜单Design\UpdatePCBDocument，点击ValidateChanges检查元件更新信息，然后点击ExecuteCharges更新元件信息到PCB图，完成后如图（7）；

图（7）

2.5.2PCB的边界

在PCB图界面画出PCB的物理边界（外）和电气边界（内），如图（8），为得到较好的打印效果，图（8）为原截图后的反相图

图（8）

2.5.3放置元件并布线

移动元件位置后并完成元件之间的导线连接，如图（9）

图（9）

2.5.4DRC检查

在Navigator面板右键选择Analyse，编译后的面板如图（10）；

图（10）

2.5.5补泪目

选择菜单Tools\Teardrops，给线路的始末端补泪目，如图（11）；

图（11）

2.5.6覆铜

选择菜单Place\PolygonPour，在电气边界内给PCB板覆铜，如图（12）

图（12）

3Orcad9.2作业操作

3.1绘制电路图

选择菜单File\New\Project，建立新工程文件；选择菜单Place\Part，选择AddLibrary，安装所有元件库，在Part:

文本框输入元件名开头字母即可，如电阻为“r”，电容为“c”，……放置元件后，双击元件的参数进行修改，并完成元件间的线路连接，基本放大电路如图

（1），差动放大电路如图

（2）；

图

（1）基本放大电路

图

（2）差动放大电路

3.2DRC设计规则检查并生成电气连接网表文件和元器件报表

3.2.1DRC设计规则检查

在工程文件列表窗口选中电路图文件，执行Tools/DesignRulesCheck命令，选中“ViewOutput”，自动打开DRC报告文件，项目管理窗口中Output显示生成的DRC输出文件名

3.2.2电气连接网表

DRC检查通过后，选择执行Tools/CreateNetlist命令生成连接网表文件；

3.2.3元器件报表

执行Tools/CrossReference命令生成元器件报表；

3.2.3元器件统计报表文件

执行Tools/BillofMaterials命令生成元器件统计报表文件；最后的文件列表如图（3）、图（4）；

图（3）基本放大电路（左）差动放大电路（右）

3.3用PSpice软件进行模拟

3.3.1基本放大电路

3.3.1.1直流工作点分析

执行PSpice/NewSimulationProfile，新建模拟类型分组名称：

DC，然后在Analysistype栏中选“BiasPoint”，在Option栏中选“GeneralSettings”，在OutputFileOptions栏中选“Includedetailedbiaspointinformationfornonlinearcontrolledsourcesandsemiconductors”；执行Pspice/Run，当出现Probe窗口后选择View/OutputFile命令，即可看到本例的文本输出文件DC.out，得到的效果图如图（4）；

图（4）基本放大电路直流工作点

3.3.1.2瞬态特性分析

执行PSpice/NewSimulationProfile，新建模拟类型分组名称：

TS，在Analysistype栏中选“TimeDomain（Transient）”，在Option栏中选“GeneralSettings”，在Runto栏中填入“2ms”，设定瞬态分析的终止时间为2ms，在Startsavingdata栏中填入“0”设定起始时间为0，在MaximumStep栏中填入“40us”设定时间步长为40ms；执行Pspice/Run命令，在Probe窗口中，执行Trace/AddTrace命令，出现AddTrace对话框，单击“V（Out）”,得到如图（5）；

图（5）

3.3.1.3傅里叶分析

设置好瞬态分析的参数后，点击OutFileOptions按钮，在Printvaluesintheoutput栏中填入“40u”，选中PerformFourierAnal（在小方块中打钩），在Center栏中填入“1k”，设置基波频率为1kHz，在Numberof栏中应填入谐波次数，缺省值为9，在Output栏中填入“V（Out）”，运行Pspice；查看分析结果，在Probe窗口中，点选View/OutputFile命令，得到傅里叶分析结果，如图（6）；

图（6）

3.3.2差动放大电路

3.3.2.1直流传输特性分析

执行PSpice/NewSimulationProfile，新建模拟类型分组，在Analysistype栏中选“BiasPoint”；在Option栏中选“GeneralSettings”，在OutputFileOptions栏选“Calculatesmall-signalDCgain”，在FromInputsource栏中填入“Vs”，在ToOutput栏中填入“V（Vo1，Vo2）”运行Pspice，得到结果如图（7），从中可以看出：

双端输出的电压放大倍数AV=-121.3，输入电阻Ri=7.33kW，双端输出的输出电阻Ro=18.9kW；

图（7）

3.3.2.2直流特性扫描分析

执行PSpice/EditSimulationProfile，修改模拟类型分组，在Analysistype栏中选“DCSweep”；在Option栏中选“PrimarySweep”，在Sweepvariable栏中选“Voltagesource”，在Name栏中填入“Vs”，设置电压源Vs作为变量；在Sweeptype栏中选“Linear”；在Start栏中填入“-0.3”；在End栏中填入“+0.3V”；在Increment栏中填入“0.03V”，设置Vs从-0.3V～+0.3V作线性变化，步长为0.03V；执行Pspice/Run命令，在Probe窗口中，执行Trace/AddTrace命令，出现AddTrace对话框，单击“V（Vo1）”和V（Vo2），得到如图（8）；

图（8）

3.3.2.3交流小信号频率特性分析

执行PSpice/EditSimulationProfile，修改模拟类型分组，在Analysistype栏中选“ACSweep/Noise”；在Option栏中选“GeneralSettings”；在ACSweepType栏中选“Logarithmi：

Decade”；在Start栏中填入“1k”；在End栏中填入“10meg”；在Points/Decade栏中填入“4”，设置每10倍频间隔计算4个点；执行Pspice/Run命令，在Probe窗口中，执行Trace/AddTrace命令，在AddTrace对话框下端的“TraceExpression”文本框中键入V（Vo1，Vo2），在Probe窗口中，执行Trace/AddTrace命令，在“TraceExpression”文本框中键入DB（V（Vo1，Vo2）/V（Vs：

+）），即显示出电压增益的幅频特性曲线；在“TraceExpression”文本框中键P（V（Vo1，Vo2））/V（Vs：

+）），即显示出电压增益的相频特性曲线；得到如图（9）；

图（9）

3.3.2.4噪声分析

在交流分析参数设置框中的NoiseAnalysis栏中选中“Enabled”；在Output栏中填入“V（Vo1）”；在I/V栏中填入“Vs”；在Interv栏中填入“30”，设置以Vo1作为输出节点，以Vs作为等效噪声源，每隔30个频率点输出一份噪声资料；在Probe窗口中，执行Trace/AddTrace命令，点选V（INOISE）、V（ONOISE），显示等效噪声电压与频率的关系曲线，如图（10）；在“TraceExpression”文本框中键DB（V（INOISE））、DB（V（ONOISE））即显示出噪声电压幅频特性，如图（11）；

图（10）

图（11）