導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電路設(shè)計軟件，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】OrCAD電路仿真RLC串 并聯(lián)電路電路參數(shù)

1 引言

伴隨著大規(guī)模集成電路以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)+提出之后，利用計算機軟件對電子電路進行分析與設(shè)計的方法越來越廣泛的應(yīng)用。目前OrCAD/Pspice電路設(shè)計軟件是一個應(yīng)用廣泛的對電子線路進行分析設(shè)計的軟件，它有強大的電路設(shè)計與仿真能力的能力，對電子線路進行直流、交流和瞬態(tài)分析，以及更為復(fù)雜的傅里葉分析、諧波失真分析操作簡單，易于得到仿真結(jié)果。本文借助OrCAD/Pspice電路設(shè)計軟件，通過分析RLC串、并聯(lián)電路的頻率響應(yīng)對電路的頻率特性的影響，調(diào)整RLC電路的元器件參量，進而對電路進行優(yōu)化。

2 OrCAD/Pspice在RLC電子線路仿真中的優(yōu)勢作用

因為在RLC電路中有電容元件和電感元件，所以當(dāng)給定得激勵源的頻率f發(fā)生改變時，RLC電路中的感抗和容抗相應(yīng)的也會發(fā)生改變，進而影響電路的工作狀態(tài)。嚴(yán)重的時候，RLC電路將不能正常工作，并對其他電路模塊造成影響。例如當(dāng)激勵源的頻率f的改變超過正常工作的范圍時，RLC電路將會偏離其應(yīng)該正常的工作范圍，從而出現(xiàn)電路失效的狀況，甚至電路被損壞。因此通過對電路的頻率特性進行分析從而保證電路能正常工作就很重要。通過對OrCAD電路進行仿真，觀察仿真圖，對電路中的的重要功能和特性指標(biāo)進行分析，這樣就能找到合適的L、C的值，進而保證電路能正常工作。

3 RLC串聯(lián)電路分析

3.1 RLC串聯(lián)電路的交流掃描分析

交流掃描分析的輸出波形圖橫縱軸分別表示的是激勵源的頻率和對應(yīng)的電流大小。當(dāng)電阻R=1Ω，感抗L=40mH，容抗C=0.25uF，交流電壓源Ui=1V時，首先通過理論分析，當(dāng)電路的頻率f=f 0 =1.59 kHz時，RLC電路將會串聯(lián)諧振。利用Pspice軟件對電路進行交流分析，L、C值不變，改變電阻值R，得到電路在不同參數(shù)下的電流響應(yīng)曲線。圖1、2分別是RLC串聯(lián)電路圖和它在不同的電阻值R下電流隨頻率變化的曲線圖，分析仿真圖可知，當(dāng)改變電阻的阻值時，RLC電路中的電流I將會發(fā)生變化，但諧振頻率f不受影響。通過查閱資料知，RLC串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù)為Q=ωR0L，由公式知，當(dāng)電阻的阻值越小，質(zhì)因數(shù)Q值越大，通頻帶則變得越窄，電路選擇性越好，抑非能力越強。當(dāng)RLC電路諧振時電感L和電容C上將會出現(xiàn)超過外加電壓Q倍的高電壓，它會對RLC串聯(lián)電路造成嚴(yán)重破壞，因此需要避免RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振。

3.2 RLC串聯(lián)電路的瞬態(tài)分析

在不同信號的影響下，對RLC串聯(lián)電路進行瞬態(tài)分析，圖3是RLC串聯(lián)電路，R1=2kΩ，L1=40mH ，C1=0.25uF，正弦電壓源的電壓為U=10V，電源頻率f1=1.59kHz。

通過對RLC串聯(lián)電路進行瞬態(tài)分析，觀察到電阻的電流與電源的電壓相位相同，如圖4所示。圖5為輸出電壓波形，當(dāng)電路處于諧振狀態(tài)，電阻上的電壓等于電源的電壓，而且電容電壓與電感電壓在相同的時刻對應(yīng)的數(shù)值相等、極性相反，說明當(dāng)RLC電路發(fā)生諧振時電容C和電感L沒有從電源獲取能量，而是兩者之間發(fā)生了能量的相互傳遞。

4 RLC并聯(lián)電路分析

4.1 RLC并聯(lián)電路的交流掃描分析

RLC并聯(lián)電路如圖6所示，其中電阻R2=20kΩ，感抗L2=140mH，容抗C2=0.25uF，電流源I2=1A。當(dāng)電路的頻率

f==f 0=1.59kHz時，

U（N1）=1×20×103=20kV ，電路發(fā)生并聯(lián)諧振。

圖7時RLC并聯(lián)電路發(fā)生諧振時電阻電流隨頻率變化的曲線，分析仿真圖可以看出，電感的電流和電容的電流在相同時刻數(shù)值大小相等，相位相反，兩者的和始終為0，電阻中流過的電流的最大值為I=1A。電流源的電壓的最大值為20kV，如圖8所示。

4.2 RLC并聯(lián)電路的參數(shù)分析

在其他元件的參數(shù)不變，通過改變電路中某個元件值或某個模型參數(shù)使得電路的效應(yīng)發(fā)生改變，通過分析比較，選取最優(yōu)的方案進行電路設(shè)計。PSpice有參數(shù)分析的功能，通過設(shè)置好想要改變的元件值或模型參數(shù)，然后進行仿真，就可得到結(jié)果然后與原始結(jié)果進行分析比較優(yōu)劣。對RLC并聯(lián)電路的電阻值進行參數(shù)掃描分析容抗，選定感抗L2=1mH，C2=1000pF，恒流源的輸出電流I2=1mA，對電阻值R2分別為 20kΩ，50kΩ和100kΩ時進行仿真分析，電路圖如圖9所示。

利用OrCAD/Pspice電路設(shè)計軟件進行參數(shù)掃描分析，當(dāng)電路的頻f=1.59 kHz時，RLC并聯(lián)電路發(fā)生并聯(lián)諧振，如圖 10所示。從圖10中可看出，RLC并聯(lián)電路的電阻值越大，品質(zhì)因數(shù)Q（并聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù) Q =ω0CR）R值越大，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。

5 結(jié)語

通過OrCAD/Pspice軟件對RLC串、并聯(lián)電路的頻率特性的分析可知，針對不僅的信號源，當(dāng)信號源的內(nèi)阻很小時選取RLC串聯(lián)諧振電路，這是選用的電阻的阻值越小，質(zhì)因數(shù)Q值越大，電路選擇性越好，而當(dāng)信號源的內(nèi)阻較大時，選取RLC并聯(lián)電路，發(fā)生諧振時，選取的電阻阻值值越大，品質(zhì)因數(shù)Q越大，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。

參考文獻

[1]奕雄，吳浚浩，洪正濱.通信電子線路PSpice仿真的研究與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010（11）：94-96.

[2]陶瑞蓮.OrCADPSpice在電子線路實驗仿真研究[J].通信電源技術(shù)，2010，27（02）：27-29.

[3]閆穎良，王平，徐香.基于OrCADPSpice的電路故障建模方法研究[J].計算機測量與控制，2009（17）.

[4]劉嵐，葉慶云.電路分析基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2010.

篇2

關(guān)鍵詞：電路分析；Delphi；多媒體教學(xué)

作者簡介：王勇（1984-），男，河南駐馬店人，軍械工程學(xué)院電氣工程系，講師；劉正春（1982-），女，四川內(nèi)江人，軍械工程學(xué)院電氣工程系，講師。（河北石家莊050003）

中圖分類號：G642     文獻標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）14-0059-02

“電路分析”是研究電路的基本理論和分析方法的課程，[1]是軍械工程學(xué)院（以下簡稱“我院”）專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的一門專業(yè)教育類學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)必修先導(dǎo)課程，該課程被評為2010年度總裝備部院校優(yōu)質(zhì)課程。教師同時也認識到教學(xué)過程中存在一些問題，比如課程資源雖然比較豐富，但較為分散，利用起來不方便；出于安全保密的需要，多媒體教室里的計算機安裝的應(yīng)用軟件如MATLAB再次啟動時會自動卸載，而且MATLAB非常龐大，安裝攜帶都不方便，利用虛擬仿真技術(shù)促進授課質(zhì)量受到限制；新形勢下第16次全軍院校會議精神對課程教學(xué)改革又提出了新的任務(wù)和要求。因此，進行“電路分析”課程多媒體教學(xué)資源整合與優(yōu)化研究，開發(fā)出界面友好、功能強大、免安裝、使用方便的多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)是非常有必要的，必將為打造軍隊級優(yōu)質(zhì)課奠定良好的基礎(chǔ)。

一、“電路分析”課程多媒體教學(xué)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

“電路分析”課程多媒體教學(xué)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示，由課程標(biāo)準(zhǔn)、知識雜燴、課程內(nèi)容、測試考核、成果展示五大部分構(gòu)成。

1.課程標(biāo)準(zhǔn)

針對生長干部學(xué)歷教育電類專業(yè)培養(yǎng)對象，制訂了“電路分析課程標(biāo)準(zhǔn)”，為教員開展課堂教學(xué)提供了重要參考依據(jù)。課程標(biāo)準(zhǔn)概述了課程的地位、性質(zhì)、基本理念和設(shè)計思路，提出了課程總體目標(biāo)與具體分目標(biāo)，詳細規(guī)定了教學(xué)實施的內(nèi)容、學(xué)時、難度等級、具體要求、教學(xué)建議等內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，對開設(shè)時間、考核評價、教學(xué)要求、保障條件、選編教材了提出了實施建議。根據(jù)人才培養(yǎng)方案的具體變化和要求，“電路分析”課程標(biāo)準(zhǔn)必須適應(yīng)新的培養(yǎng)任務(wù)，不斷修訂和完善。

2.知識雜燴

為了培養(yǎng)學(xué)員獨立獲取知識的能力，增強“電路分析”課程學(xué)習(xí)過程中的知識性、趣味性，擬構(gòu)建的多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)除了包含教學(xué)大綱、電子課件與教案等基本課程內(nèi)容資源外，還應(yīng)當(dāng)提供這樣一個信息平臺：

（1）電學(xué)名人軼事與發(fā)展歷史。本部分給出了與電學(xué)相關(guān)的名人簡介，包括他們的肖像、國籍、生卒年月和主要貢獻，以及電學(xué)發(fā)展典型歷史事跡。制作本部分的目的是為了讓學(xué)員在學(xué)習(xí)理論知識的同時，也了解為本門課程的發(fā)展做出貢獻的科學(xué)家，使學(xué)生增長知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（2）學(xué)科發(fā)展動態(tài)。該信息模塊為用戶準(zhǔn)備了內(nèi)容豐富的公共信息，如有關(guān)電路分析課程的各種科技動態(tài)或相關(guān)熱門新聞，一些反映當(dāng)前的最新成果及相關(guān)知識和相關(guān)技術(shù)，使師生能及時了解電路分析教學(xué)的最新走向和科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展，增強感性認識，擴大知識面，節(jié)省了瀏覽者查找信息的時間。

（3）計算機輔助分析工具。介紹常用的EWB、MATLAB、PSpice、Multisim等電路仿真軟件及其應(yīng)用，為開展課程內(nèi)容教學(xué)相關(guān)的虛擬仿真實驗打下良好的基礎(chǔ)。

（4）電路實驗縱覽。包含課程所涉及的實際電子元器件――電阻、電容、電感、二極管、運算放大器等相關(guān)的種類、型號、系列標(biāo)稱值等內(nèi)容介紹。此外，還對幾種常用的實驗儀器儀表進行了簡單說明，敘述了誤差分析理論與實驗數(shù)據(jù)處理。其目的在于使學(xué)員在實驗前對常用的電子器件和電子儀表有一個大致的了解。

3.課程內(nèi)容

課程選用教材為邱關(guān)源主編的《電路》，高等教育出版社2006年第五版，該教材是國家、軍隊推薦使用的教材。如圖1所示，將課程內(nèi)容劃分為電路基本模型、定律與定理，直流電阻電路，動態(tài)電路，正弦穩(wěn)態(tài)電路等五部分，[1，2]使學(xué)員對“電路分析”課程的知識體系有一個宏觀的認識。每一章內(nèi)容又具體包含以下幾部分：

（1）重點難點分析。該課程的概念多、定理多，開展教學(xué)過程中教員要引導(dǎo)學(xué)員掌握教學(xué)重點、突破教學(xué)難點，學(xué)員才能學(xué)好這門課程。此部分明確了本章教學(xué)的重點和難點，并進行了系統(tǒng)地總結(jié)和歸納，達到提綱挈領(lǐng)的目的，具有較高的概括性、全面性，易于理解及應(yīng)用。

（2）學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。概括了本章分析求解電路問題的基本思路和方法，為學(xué)員利用本章知識點分析電路提供有力的指導(dǎo)。

（3）網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)。由教學(xué)視頻、電子課件、電子教案三部分組成。教學(xué)視頻錄制了教員實施教學(xué)的情況；電子課件是教員課堂使用的多媒體課件PPT，其內(nèi)容精簡而系統(tǒng)，融入例題和習(xí)題，突出了本講內(nèi)容的重點和難點；電子教案本著精選經(jīng)典、聯(lián)系前沿和突出應(yīng)用的原則取舍教材內(nèi)容，融入了教員多年的教學(xué)經(jīng)驗，并進行了重新排版和總結(jié)，使之在結(jié)構(gòu)上更有條理性、更清晰。以電子教案為指導(dǎo)，每一講教學(xué)視頻與其自播放電子課件實時對應(yīng)，授課過程能實現(xiàn)圖、文、聲、像實時同步播放，授課內(nèi)容可自行控制，能夠讓學(xué)員在課后真實體驗課堂教學(xué)。

（4）虛擬仿真實驗。在某些章節(jié)的教學(xué)過程中適時地利用計算機軟件進行教學(xué)及模擬實驗仿真，為學(xué)員提供了一個虛擬的實驗環(huán)境，可以提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)員更直觀地掌握電路分析的基本理論，更有利于培養(yǎng)學(xué)員的實踐技能和創(chuàng)新能力。

EWB（電子學(xué)工作平臺）軟件不但提供了各種豐富的元器件，還提供了各種調(diào)試測量的虛擬儀器，如萬用表、電壓表、電流表等，給教學(xué)提供了一個實驗器具完備的綜合性電子實驗室，可以在任意組合的實驗環(huán)境中進行仿真實驗；MATLAB是一個異常龐大的軟件系統(tǒng)，它的矩陣計算功能強大，并且運用其Simulink工具中的PSB（Power Systems Blockset）模塊進行仿真分析，不用編寫程序，只需要繪制出電路圖，然后運行仿真，即可得出結(jié)果（包括幅值和相位甚至波形圖）。因此，選用EWB仿真軟件作為電路仿真工具，以MATLAB作為輔助電路計算工具。[3]

（5）典型例題剖析。這個單元里面收集了許多典型的例題及其詳細的解題過程。

（6）同步練習(xí)題集。大量的習(xí)題，讓學(xué)員自己檢測對本章內(nèi)容的掌握情況，并加深對內(nèi)容的理解。

（7）課后作業(yè)解答。對教材提供的練習(xí)題精篩細選，通過典型的習(xí)題讓學(xué)員鞏固掌握分析電路問題的基本方法，并給出詳細的解題過程以及多種靈活的求解電路問題的途徑。

4.測試考核

該課程的測試考核可由構(gòu)建的“測試考核自動命題系統(tǒng)”來完成，主要由交互測試模塊、自動命題模塊以及試題庫管理模塊組成，能夠?qū)崿F(xiàn)交互自我測試、試卷的自動生成以及題庫的維護功能。該系統(tǒng)既能使學(xué)生檢測自己的學(xué)習(xí)情況，又能輔助教師出具試卷，減輕教師的工作量。

在精選試題庫習(xí)題時采用分層次遞進的結(jié)構(gòu)，按章節(jié)將習(xí)題分為3個層次：基本練習(xí)題，這是大多數(shù)學(xué)員必須會做的習(xí)題，這種層次的習(xí)題應(yīng)在考試中占百分之七十左右；復(fù)習(xí)提高題，這種題應(yīng)難做些，不必要求人人會做，是給學(xué)有余力的學(xué)員提供的，特別是要考研的同學(xué)；用計算機分析和仿真練習(xí)題，是供學(xué)員選用的，一般不要求。

5.成果展示

該欄目展示了有關(guān)電路課程的各種教學(xué)科研學(xué)術(shù)成果，如教學(xué)研究與教學(xué)改革課題成果、教學(xué)研究論文、科技創(chuàng)新小制作、學(xué)員學(xué)習(xí)體會與總結(jié)等。

二、基于Delphi的“電路分析”課程多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)開發(fā)

Delphi是強大而靈活且可視化的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，作為一種高效率的應(yīng)用程序開發(fā)工具，在數(shù)據(jù)庫處理上的優(yōu)越性使其成為開發(fā)者的首選工具。[4，5]

本著切實加強教學(xué)建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量的目的，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源共享為目的，遵循“全面、優(yōu)質(zhì)、改革”的原則對課程內(nèi)容進行全面建設(shè)。由于“電路分析”課程內(nèi)容多，所以在功能操作上力求簡單、層次分明。在這里就以軟件系統(tǒng)部分實際效果圖2和圖3為例，來說明擬開發(fā)“電路分析”課程多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)。

運行基于Delphi開發(fā)生成后的.exe可執(zhí)行文件，首先播放前言滾動字幕，簡要介紹課程及軟件系統(tǒng)，然后進入到“電路分析”課程多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)主界面，如圖2所示；點擊“進入”，就來到如圖3所示的一級界面，其基本內(nèi)容可參考圖1，有“課程標(biāo)準(zhǔn)”、“知識雜燴”、“課程內(nèi)容”、“測試考核”、“成果展示”五大部分。每一部分當(dāng)中的內(nèi)容主要通過多級菜單界面形式來實現(xiàn)對所有內(nèi)容的訪問，此外還設(shè)有導(dǎo)航按鈕，既可用來返回到主菜單，又可實現(xiàn)按主題對各知識點的直接檢索。

在“課程內(nèi)容”部分以章節(jié)的形式來編排教學(xué)內(nèi)容，點擊目錄就可進入各章節(jié)，每章都有“重點難點分析”、“學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)”、“網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)”、“典型例題剖析”、“同步練習(xí)題集”、“課后作業(yè)解答”6個模塊，部分章節(jié)還設(shè)有“虛擬仿真實驗”，如圖1所示。另外，除了開始界面外，任何一頁都設(shè)有超鏈接按鈕，能夠前進、后退、鏈接到各級目錄，以方便使用。

三、結(jié)論

基于Delphi開發(fā)“電路分析”課程多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)，充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢，把文本、圖形、圖像、聲音、動畫等多媒體手段有機地結(jié)合起來，既能完整地展現(xiàn)“電路分析”這門課程的方方面面，又能用動態(tài)、立體、全方位變化的視屏效果來彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足；把課程內(nèi)容盡量表達得簡捷明了，而且又能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)的需要。同時，通過大量的信息儲備，多媒體教學(xué)系統(tǒng)可以為學(xué)員學(xué)習(xí)提供多種選擇的可能，打破了傳統(tǒng)教育的單一課堂教學(xué)模式，突出了多媒體輔助教學(xué)的多樣化和個性化。

Delphi在編好程序后自動轉(zhuǎn)換成.exe可執(zhí)行文件，它運行速度非?？欤幾g后不需要其他的支持庫就能運行，而且采用已有的Delphi與MATLAB的混合編程新方法，[6]使多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)能充分利用MATLAB的強大運算功能并脫離MATLAB環(huán)境獨立運行。因此，基于Delphi開發(fā)的多媒體教學(xué)軟件系統(tǒng)對計算機的運行環(huán)境要求比較低，使用更加方便。同時依托我院校園網(wǎng)電氣工程學(xué)科專業(yè)網(wǎng)站，在精品課程中增加該教學(xué)軟件系統(tǒng)，充分開發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源，使用開放的教學(xué)手段，增設(shè)教學(xué)討論區(qū)，為教員組織網(wǎng)上教學(xué)和討論、課外輔導(dǎo)和答疑提供了快速、便捷的手段，為教員開展教學(xué)研究、課程改革提供了第一手資料，還為課程的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]邱關(guān)源,羅先覺.電路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]劉崇新,羅先覺.電路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題分析(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]胡建萍,王宛蘋,馬金龍.電路分析基礎(chǔ)CAI系統(tǒng)[J].杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2001,(4).

[4]Borland International,Inc.Delphi使用指南[M].北京:石油工業(yè)出版社,

1996.

篇3

關(guān)鍵詞：電路原理圖；protel 99SE；印制電路板

一塊設(shè)計精良且方便安裝的印制電路板，不但可以反映出設(shè)計者的水平，還為將來的使用以及維修帶來很大的方便。目前印制電路板設(shè)計軟件很多，對于初學(xué)者來說由澳大利亞protel公司開發(fā)的印制電路板設(shè)計軟件protel 99SE簡單易學(xué)，下面就為大家總結(jié)一些在使用該軟件時的一些實用的處理問題的方法與技巧。

一、繪制原理圖技巧

下面我們就繪制原理圖過程中常出現(xiàn)的問題總結(jié)如下：

進行原理圖編輯有直接連線和網(wǎng)絡(luò)連線兩種方式，一般簡單電路宜采用直接連線。有時對于初學(xué)者來說常會出現(xiàn)原理圖都連接上了，可是生成印制電路板圖時沒有對應(yīng)的走線。例如：在原理圖上各連線畫得都很清楚，可是在進行電子規(guī)則檢查時總被提示出錯；或者在生成網(wǎng)絡(luò)表后有一些引腳在網(wǎng)絡(luò)表中并沒被連接上，由此造成在PCB中導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后使對應(yīng)的焊盤沒有連上。出現(xiàn)這樣問題可以總結(jié)為以下幾個原因供大家參考：

（一）初學(xué)者經(jīng)常把“Drawing Tools”工具箱里的“Polyline（直線）”工具當(dāng)成“Wiring Tools”工具箱里的“Wire（導(dǎo)線）”來使用，這二種不同工具畫出來的線看起來是一樣，但是用“直線”繪制的元件之間卻沒有任何的電氣連接關(guān)系，而只有用“Wire（導(dǎo)線）”所繪制的直線才是真正具有電氣連接屬性的“導(dǎo)線”。

（二）也有一些人把“Bus（總線）”當(dāng)成“Wire（導(dǎo)線）”來使用，這種圖紙看起來也好像該連接的都連上了只是線條有點粗，在其生成的網(wǎng)絡(luò)表中同樣也是一個網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系也沒有。這是因為“Bus（總線）”不能單獨使用，它必須結(jié)合“Bus Entry（總線入口）”、“Wire（導(dǎo)線）”以及“Net Label（網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號）”一同使用才能確定管腳的電氣連接關(guān)系。

（三）在用“Wire（導(dǎo)線）”連接引腳時，導(dǎo)線越過元件引腳端點與繪制引腳線重疊，這樣會造成導(dǎo)線與引腳“虛接”。避免這種現(xiàn)象可通過“ERC”功能可以檢查是否有“虛接”的線，或者是在連線時通過點擊元件使之顯示出外輪廓的虛線，這樣連線時注意不要連到虛線內(nèi)部即可。

（四）柵格精度設(shè)置不當(dāng)也會引起上述情況，例如將可視柵格（Visible）設(shè)為10，柵格捕捉精度（Snap）設(shè)為1，就容易在導(dǎo)線與引腳端點處留下難以察覺的細微間隙，因些在設(shè)置柵格時可將可視柵格（Visible）設(shè)為10，柵格捕捉精度（Snap）設(shè)為5。

（五）還有一種情況是自己繪制原理圖庫元件時，在放置引腳時將引腳的頭和尾弄反了，這樣在連接導(dǎo)線時實際上應(yīng)該連接引腳的尾部卻連上了引腳的頭部，導(dǎo)致無法正常進行電氣連接。避免這種問題發(fā)生的方法是：在繪制元件時將引腳的“Show Name”項打開，顯示出各引腳的名字，由于每個引腳的名字肯定是在引腳的頭部，只要將帶名字的一端放在靠近元件這側(cè)即可。

二、生成網(wǎng)絡(luò)表技巧

完成原理圖設(shè)計之后，接下來是將原理圖轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表是描述電路元件的標(biāo)號、封裝及元件引腳之間連接關(guān)系的列表。網(wǎng)絡(luò)表是生成PCB板的重要依據(jù)，它即可以從電路原理圖直接生成，也可以在PCB板中已經(jīng)布好線的電路中獲得。在PCB板繪制過程中首先要導(dǎo)入生成的網(wǎng)絡(luò)表，但有時經(jīng)常會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)表提示出錯的信息，下面將幾種常見的網(wǎng)絡(luò)表錯誤信息總結(jié)一下：

（一）當(dāng)在原理圖中定義元件的封裝時如果是PCB庫中沒有的封裝，就會提示如“FOOTPRINT *** NOT FOUND”的信息，其中“***”表示末找到的元件封裝名。出現(xiàn)這種錯誤解決辦法是：首先回到原理圖中檢查封裝的名字是否寫錯，要與PCB庫中的名稱保持一致，比如不要將字母“O”與數(shù)字“0”混淆等；如果排除了拼寫錯誤，則有可能是該封裝在PCB庫中不存在，確認所需的元件庫是否調(diào)入即可。

（二）有時原理圖庫中的元件引腳的名稱和對應(yīng)的PCB庫中封裝定義的引腳名稱不一致，這樣也會導(dǎo)致在PCB中導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后這些引腳的電氣連接關(guān)系丟失。例如在原理圖中二極管的引腳名稱為“12”，但是在PCB中對應(yīng)的二極管封裝焊盤號為“AK”，這時就需要將這二個名稱統(tǒng)一起來，可以將其中一個更改為和另一個名稱一致即可避免引腳的電氣連接關(guān)系丟失。

三、PCB設(shè)計

在印制電路板圖設(shè)計環(huán)節(jié)導(dǎo)入完整的網(wǎng)絡(luò)表后， 就需要對元器件的位置進

行布局。初學(xué)者一般會利用自動布局， 但是這樣布局出來的結(jié)果一般不符合實際電路的要求！ 因些要按照原理圖中的元器件連接方式手動進行布局。遵循規(guī)范的設(shè)計原則， 就近排放元件，這樣可以使元器件連線最短， 整體布線簡潔。而且， 這樣做的最大好處是產(chǎn)生的干擾信號較少， 為將來電路調(diào)試帶來方便。一般而言，對于元器件較多的電路應(yīng)該首先進行自動布局。在自動布局后再手動進行調(diào)整，合理的布局很大程度上取決于設(shè)計者的實踐經(jīng)驗。

如果 PCB 圖元器件的布置合理， 布線就相對簡單了， 可以采用自動布線然后局部手動調(diào)整的方法完成，把手動布線和自動布線結(jié)合起來。PCB 制圖中自動布線的布通率依賴于良好

的布局，但有時由于考慮到電源及地線等因素引起的干擾也會影響到布線?？梢酝ㄟ^以下方法對布線進行改進：

（一）電源線和地線要盡量畫的粗一些，一般是地線粗于電源線，電源線粗于信號線。同時盡量在電源線和地線間加上去藕電容；

（二）導(dǎo)線盡可能橫平豎直，焊盤盡可能間距寬一些；

（三）要考慮大功率器件的安裝位置，使其散熱良好；

（四）可以將接地部分進行大面積敷銅操作。

將設(shè)計好的PCB圖進行打印輸出時，由于此圖是從印制板的頂面觀察得到的圖，如果想通過復(fù)寫紙將該圖轉(zhuǎn)印到敷銅板上務(wù)必要用“鏡像”打印方式來輸出，否則會出現(xiàn)某些元器件方向出錯的情況：例如集成芯片由于其引腳都有各自的順序，如果不是按鏡像方式打印就會造成整個芯片反個，只能從電路板反面插入進行安裝。

Protel軟件發(fā)展迅速，內(nèi)容也不斷更新。以上都是根據(jù)日常的使用過程中總結(jié)的一些經(jīng)驗和技巧，只要在掌握Protel設(shè)計的技巧同時注意一些常見的問題，會使大家的工作事半功倍，學(xué)以致用。

參考文獻：

篇4

【關(guān)鍵詞】 Proteus 仿真軟件 電子電路設(shè)計

隨著社會科技的不斷發(fā)展，Proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用也得到了一定的發(fā)展。Proteus仿真軟件是現(xiàn)代計算機應(yīng)用技術(shù)發(fā)展中的重要成果之一，Proteus仿真軟件具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真以及電路等部分組成的仿真系統(tǒng)，其自身帶有先進的虛擬器，其中包括示波器、邏輯分析儀以及信號發(fā)生器等等。為了更好的研究Proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計中應(yīng)用，需要在Proteus仿真軟件環(huán)境下，明確的分析各個階段的電路設(shè)計，包括各個部位的元件，為進行深入的設(shè)計做好準(zhǔn)備。

1 關(guān)于Proteus仿真軟件的簡要分析

Proteus仿真軟件是LabeenterElectronics公司出品的一種集電路設(shè)計和仿真的工具軟件，其軟件自身系統(tǒng)包含ISIS、ARES軟件部分，這兩部分軟件在實際的電路設(shè)計中分擔(dān)著不同的職責(zé)。通常情況下，ARES軟件部分是用來輔助PCB的設(shè)計工作，而ISIS軟件部分則是在軟件環(huán)境下用來進行電路原理以及仿真的設(shè)計工作。從目前的研究結(jié)果分析，Proteus以其豐富的資源，自身系統(tǒng)中帶有的元器件庫就有幾十個，可以在正常的軟件工作環(huán)境中，提供至少27000左右個仿真元器件，以便其自身系統(tǒng)可以順利實現(xiàn)仿真電路以及其他電路的仿真設(shè)計。同時，其系統(tǒng)內(nèi)的示波器、虛擬終端、仿真儀器等儀表資源，可以將電路設(shè)計中發(fā)生變化的信號，以圖形的方式輸出，這方面的突出功能，甚至強于示波器，再利用虛擬儀器的理想指標(biāo)進行參照、研究，最終最大化的降低相關(guān)測量儀器對測量結(jié)果的誤差，提高了仿真研究的水平，也因此逐漸引起科研人員的關(guān)注。

2 Proteus仿真軟件進行仿真電路設(shè)計的相關(guān)分析

在實際的電子電路實驗中，Proteus仿真軟件進行仿真電路設(shè)計需要在Proteus編輯界面中，實現(xiàn)按照研究的思路，設(shè)計出完整的電子電路原理圖，再通過一系列的仿真測算與計算，經(jīng)過不斷的修正程序發(fā)現(xiàn)的問題指數(shù)，力求在最短的時間內(nèi)完成重要參數(shù)指標(biāo)的設(shè)計與研究要求，最終敲定設(shè)計方案，利用程序的系統(tǒng)功能，輸出自動生成的圖像。不斷的實驗經(jīng)驗表明，我們可以利用如下的設(shè)計與操作流程，確保順利完成Proteus仿真軟件進行仿真電路設(shè)計的相關(guān)工作，具體環(huán)節(jié)如圖1所示：

3 Proteus仿真軟件進行仿真電路設(shè)計與調(diào)試

通常情況下，我們會利用Proteus ISIS編輯窗口，再一次對電子電路的原理圖進行一次慎重的選擇與修改。在實際的Proteus仿真軟件設(shè)計的實驗中，實驗之前應(yīng)選好信號源的放置位置與及虛擬儀器、測試點布置的情況。工作人員應(yīng)及時的檢查測量儀表的輸入端是否與被測量點處于良好的連接狀態(tài)以及信號源的接地情況，包括示波器是否與地線處于連接的狀態(tài)。同時，明確測量結(jié)果是相對GND的波形，以便于后續(xù)的研究。在進行實驗的過程中，觀察實時工具中電壓、電流的探針變化，在仿真執(zhí)行時，時刻觀察串聯(lián)電路中電流探針的指數(shù)，并及時的在相應(yīng)的操作執(zhí)行菜單，通過網(wǎng)絡(luò)的手段，選擇適當(dāng)?shù)碾妷汉?，進行仿真的調(diào)試，進一步促進Proteus仿真軟件應(yīng)用的水平。

4 Proteus仿真軟件應(yīng)用的實用電路分析

在未來的實際工作中，我們應(yīng)在發(fā)展 Proteus仿真軟件的同時，更加注重通過科學(xué)的手段研究 Proteus仿真軟件未來發(fā)展的趨勢，Proteus仿真軟件應(yīng)用需要在傳感器電路、正弦、方波電路的實用電路中，進行不斷的實驗與研究，才能夠真正的落實到實際電子產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。因此，在進行Proteus仿真軟件應(yīng)用的實用電路分析的相關(guān)環(huán)節(jié)中，我們應(yīng)重點傳感器電路、正弦、方波電路的實用性以及適用性，以更好的滿足Proteus仿真軟件應(yīng)用的具體流程。以便可以更好的開發(fā)其系統(tǒng)的強大功能，為更好的探究電子系統(tǒng)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

5 總結(jié)

綜上所述，現(xiàn)階段 Proteus仿真軟件的實際功能非常強大，在電子電路設(shè)計的工作環(huán)節(jié)中，為進一步研究電路的運行狀態(tài)以及相關(guān)電路參數(shù)的調(diào)整，我們應(yīng)進一步研究 Proteus仿真軟件的操作規(guī)范，以其自身系統(tǒng)具備的功能，來完成對重要電路參數(shù)的調(diào)整。同時，可以有效的改善傳統(tǒng)電子電路實驗與檢測工作，能夠在有效的時間段里，高效的完成研究的目標(biāo)，為進一步減少電子電路實驗成本、提高電子電路實驗的有效性以及不斷的縮短實驗周期等方面，都具有積極的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]代啟化，Proteus在單片機電路系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2006（06）.

[2]王娜娜.徐海，數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的實踐與思考[J].科技信息，2010（30）.

[3]鄧海，基于Proteus和LabVIEW的串行通信系統(tǒng)仿真[J].科技廣場，2009（09）.

[4]吳小花，基于Proteus的電子電路設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011（15）.

篇5

關(guān)鍵詞：輸電線路；智能監(jiān)控；嵌入式；軟件框架

作者簡介：唐洪良（1980-），男，江蘇徐州人，浙江省杭州余杭供電局，工程師；孫磊（1983-），男，山東聊城人，浙江省杭州余杭供電局，助理工程師。（浙江?杭州?311106）

中圖分類號：TM726?????文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）21-0141-03

隨著本地經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，工業(yè)與民用建筑、市政設(shè)施與建設(shè)在空間上不可避免地與輸電線路發(fā)生接觸，近年來通道隱患突出，外力破壞事件頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響杭州余杭供電局的供電可靠性和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。傳統(tǒng)的線路通道危險點監(jiān)管主要是“人防”為主，在當(dāng)前輸電線路里程不斷增加、網(wǎng)架日益復(fù)雜、線路運行管理部門人員緊張、運維工作繁重的矛盾面前，采用提高通道巡視頻率或人員現(xiàn)場蹲守已經(jīng)困難重重，即便采用無線視頻監(jiān)控，人員也難以做到實時查看監(jiān)視影像，加之沒有預(yù)警告警機制，仍然無法有效解決防外破問題。

鑒于以上視頻監(jiān)控方案存在的不足，采用基于計算機視覺技術(shù)的智能視頻監(jiān)控，替代人員工作對輸電線路本體及通道進行監(jiān)控預(yù)警。該智能監(jiān)控前端采用嵌入式軟硬件系統(tǒng)，本文對涉及的軟件框架進行了研究設(shè)計，經(jīng)實際系統(tǒng)應(yīng)用測試，證明功能完備、可靠性高。

一、嵌入式軟件設(shè)計方案

嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)以及電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。本文所述嵌入式平臺下的程序功能是實現(xiàn)輸電線路視頻智能監(jiān)控前端對攝像機模擬視頻輸入的采集、RGB格式的轉(zhuǎn)換、圖像的壓縮和傳輸，以便服務(wù)器接收圖片后存儲并提供給用戶顯示，同時可以通過對客戶端網(wǎng)頁進行操作，實現(xiàn)與監(jiān)控節(jié)點控制命令傳輸、云臺控制和攝像機調(diào)整等功能。監(jiān)控前端程序包括三部分線程程序：圖像處理線程capture_video（）、音頻報警線程audio_play（）和控制命令消息線程message_rec（）。圖像處理線程capture_video（）是嵌入式平臺的主線程程序，包括圖像采集和格式轉(zhuǎn)換程序、JPEG編碼與傳輸程序，該部分軟件是在配置好的嵌入式內(nèi)核環(huán)境下，基于視頻圖像采集相關(guān)函數(shù)進行集成開發(fā)實現(xiàn)，圖像處理線程程序流程如圖1所示。消息線程程序包含控制命令傳輸與解析、云臺控制和看門狗程序，音頻報警線程實現(xiàn)聲音報警。

1.嵌入式開發(fā)環(huán)境

開發(fā)環(huán)境主要包括一臺安裝有Linux操作系統(tǒng)的宿主機和DVS357開發(fā)板，宿主機操作系統(tǒng)是Windows XP，通過VMware Workstation 7安裝openSUSE 11.0 Linux操作系統(tǒng)，開發(fā)板與宿主機直連至一個交換機，處于同一網(wǎng)絡(luò)中[1]，如圖2所示。在Linux 服務(wù)器上安裝工具鏈，建立交叉編譯環(huán)境，Windows工作臺通過串口和JTAG與DVS357 開發(fā)平臺連接，可以在Windows 操作系統(tǒng)進行界面交互和在Linux 服務(wù)器上進行程序開發(fā)[2]，最終將交叉編譯后的可執(zhí)行文件下載至目標(biāo)機啟動運行。本系統(tǒng)通過SDK安裝與配置、NFS掛載文件系統(tǒng)、TFTP的配置、BootLoader燒錄、內(nèi)核編譯和嵌入式自啟動腳本程序修改六個步驟完成軟件開發(fā)環(huán)境的搭建。

2.圖像采集與格式轉(zhuǎn)換

（1）圖像采集。DVS357的圖像采集模塊實現(xiàn)將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號的功能。圖像采集程序的流程圖如圖3所示。

主要函數(shù)實現(xiàn)過程如下：

先創(chuàng)建設(shè)備實例，對設(shè)備輸入指針進行賦值Capture_Attrs.videoInput= CaptureEnv ->videoInput，保存視頻輸入指針信息至數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后系統(tǒng)調(diào)用Venc_create（hEngine，envp->videoEncoder）創(chuàng)建視頻編碼模塊準(zhǔn)備進行視頻流采集；

調(diào)用Capture_detectVideoStd（NULL，&videoStd，&cAttrs）函數(shù)檢測輸入視頻流的標(biāo)準(zhǔn)，videoStd中記錄了相應(yīng)視頻格式NTSC或PAL，通過判斷然后設(shè)置相應(yīng)的格式；

然后通過調(diào)用envp->imageWidth = dim.width，envp->imageHeight = dim.height，對圖像寬和高等基本信息進行配置；

接著調(diào)用Buffer_getUserPtr（hCapBuf）函數(shù)獲取一個緩沖區(qū)用于存放圖像采集數(shù)據(jù)；

最后調(diào)用Capture_create（NULL，&cAttrs）函數(shù)，返回該實例的句柄，如果句柄為空則提示創(chuàng)建采集設(shè)備失敗，跳轉(zhuǎn)至出錯線程進行處理，如果成功則開始啟動圖像采集。

篇6

關(guān)鍵詞：電子CAD；PCB；教學(xué)方法

作者簡介：袁紅星（1980-），男，安徽安慶人，寧波工程學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，高級工程師；吳少群（1981-），女，安徽安慶人，寧波工程學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，講師。（浙江 寧波 315016）

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0029-02

“電子CAD”課程的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握PCB設(shè)計軟件的基本功能和應(yīng)用，包括原理圖設(shè)計、繪制、PCB板設(shè)計、繪制、集成元件庫制作等內(nèi)容。國內(nèi)大多數(shù)高校都開設(shè)了這門課程，并普遍采用Protel這一軟件工具。勞文薇等人將項目驅(qū)動教學(xué)法引入“電子CAD”課程，探討了項目選擇、情景設(shè)計和教學(xué)過程中項目的實施等問題。[1]王鵬探討了Protel軟件在EDA課程中的整合作用。[2]李珍等人從建立設(shè)計理念、規(guī)范設(shè)計操作、抓好上機實踐環(huán)節(jié)三個方面探討如何提高Protel軟件的教學(xué)效果。[3]這些教學(xué)方法的探索和實踐有效改善了“電子CAD”的教學(xué)效果。但現(xiàn)有研究主要針對這門課程本身，對于“電子CAD”和其他課程間互動和關(guān)聯(lián)的探討較少?！半娮覥AD”是一門集理論知識與實際技能于一體的實踐課程，讓學(xué)生建立正確的設(shè)計理念，熟練掌握PCB設(shè)計軟件的基本功能，離不開電路設(shè)計理論。因而講授這門課程時和電路設(shè)計剝離開來只就軟件使用本身講這門課將會導(dǎo)致很多學(xué)生不知道學(xué)完這門課可以干什么或應(yīng)該掌握到什么程度。其結(jié)果是大部分同學(xué)學(xué)完這門課之后仍不能獨立進行PCB設(shè)計。這門課程是學(xué)生后續(xù)進行課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和電子競賽的基礎(chǔ)，對于學(xué)生就業(yè)也有很大幫助。如何在短短的一學(xué)期內(nèi)讓學(xué)生熟練掌握PCB設(shè)計軟件的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計理念和工程素養(yǎng)是“電子CAD”課程需要探討的課題。為了改革目前“電子CAD”課程的教學(xué)方法，下面探索將電路設(shè)計引入PCB設(shè)計軟件進行講解和實踐的教學(xué)方法。

一、內(nèi)容選擇

電路設(shè)計內(nèi)容廣泛，需要精心選擇適合電子CAD課程的部分?？紤]到這門課程主要面向低年級學(xué)生，教師選擇了以STC單片機為核心的應(yīng)用系統(tǒng)。這是因為STC單片機是以51內(nèi)核為主的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，具有ISP在線程序下載功能，便于調(diào)試，而相關(guān)的元器件大多數(shù)學(xué)校實驗室已配備，不需另行購買。另外，51單片機的設(shè)計資料網(wǎng)絡(luò)上非常豐富，學(xué)習(xí)容易入門，學(xué)生可獲取海量學(xué)習(xí)資源，可在較短時間內(nèi)熟悉和掌握其基本開發(fā)方法。

二、內(nèi)容設(shè)計

原理圖的設(shè)計、繪制、PCB的設(shè)計、繪制以及集成元件庫的制作都緊緊圍繞STC單片機應(yīng)用系統(tǒng)展開。

對于簡單原理圖設(shè)計，下面對STC單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)進行介紹。該系統(tǒng)只包含了電源、復(fù)位、串口和LED燈驅(qū)動等基本模塊，整個系統(tǒng)便于理解和設(shè)計。課程導(dǎo)論時以該系統(tǒng)為藍本，講述如何根據(jù)設(shè)計任務(wù)進行電路設(shè)計，再到Protel軟件的原理圖繪制、PCB繪制和廠家制板，直到最后電路板焊接，并要求學(xué)生用面包板搭建出該系統(tǒng)，增強學(xué)生對實物的認識。在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生用Protel軟件繪制出該系統(tǒng)的原理圖，并生成PCB板，使學(xué)生了解Protel軟件設(shè)計電路板的整個流程和基本操作方法。進一步為增強學(xué)生將設(shè)計文件轉(zhuǎn)換成實際產(chǎn)品的工程素養(yǎng)，從學(xué)生作品中挑選出最好的作為代表，并用教師個人科研經(jīng)費將該作品送到制板廠進行實物制作。電路板返回后，利用周末時間將學(xué)生召集到一起進行焊接培訓(xùn)，將元器件焊接到電路板上，形成一個實際可用的STC最小應(yīng)用系統(tǒng)。對51單片機軟件Keil C51使用方法進行簡單介紹，讓學(xué)生了解如何在Keil C51中進行程序編寫、編譯、調(diào)試，并下載到單片機中。最后，用一個簡單的流水燈實驗在制作的電路板上進行演示。這一完整流程極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，并使他們真正懂得自己的設(shè)計如何影響到實際產(chǎn)品，如何從工程角度深入學(xué)習(xí)Protel軟件的原理圖繪制和PCB設(shè)計。

后面的課程則逐個向該系統(tǒng)添加功能模塊，如數(shù)碼管、鍵盤、EEPROM、繼電器等，逐步開展復(fù)雜原理圖繪制、層次原理圖繪制、復(fù)雜PCB設(shè)計和元件原理圖庫及PCB封裝庫繪制的課程講授。由于結(jié)合實物進行軟件講解激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)這門軟件的熱情，也使得他們認識到這門軟件可以用來干什么，自己需要掌握到什么程度。

三、結(jié)合電路板實物進行PCB設(shè)計規(guī)則和布局、布線的講解

對PCB設(shè)計規(guī)則的理解以及PCB布局、布線的掌握是學(xué)習(xí)PCB設(shè)計軟件的核心和關(guān)鍵。如果脫離實際電路板進行這些內(nèi)容的傳授，則學(xué)生會覺得抽象而難以理解和掌握。為此，下面圍繞前面制作的電路板逐個進行講解。

1.PCB布局

首先，以STC單片機為核心進行布局，使學(xué)生掌握“先難后易、先大后小”的布局原則。對于最重要的單元電路和核心元器件要優(yōu)先進行放置。

其次，對照電路板說明為什么要參照原理圖的信號流向進行主要元器件的布局，使學(xué)生理解布局對電路調(diào)試、測試的影響。

再次，結(jié)合電路板制作成本和可靠性說明布局時要盡量滿足以下原則： 關(guān)鍵信號線最短，總的連線盡可能短，模擬信號與數(shù)字信號分開。并從單片機工作時序著手，說明在控制器和處理器等數(shù)字器件上加上去耦電容的必要性。

最后，從生產(chǎn)和檢驗的角度說明布局需注意的事項。為便于串口調(diào)試和程序加載，應(yīng)該將串口電路放置在靠近電路板邊緣的位置；而為了便于電源端子的插拔，也需要將電源電路放置在電路板邊緣位置。

2.PCB布線

布線是PCB設(shè)計中最重要的部分，直接決定了電路板性能的好壞。為此，結(jié)合實際電路板，從三個層次上逐步加強學(xué)生的設(shè)計能力，即：布通、滿足電氣性能和美觀。布通是最基本的要求，這里主要通過Protel軟件的自動布線功能對學(xué)生進行實訓(xùn)。為了使自動布線能夠達到基本要求，結(jié)合實際電路板說明為什么在布線前要設(shè)置布線寬度規(guī)則，對地線和電源線加寬。另外，給學(xué)生講解如何根據(jù)DRC檢查對布線結(jié)果進行檢查，看是否達到預(yù)定要求。掌握布通技巧后結(jié)合電路板電氣性能、可靠性說明如何對布線進行優(yōu)化。這部分內(nèi)容對應(yīng)教科書的PCB后期設(shè)計章節(jié)。為保證電氣性能，要求學(xué)生在布線時盡量加寬電源線和地線的寬度，滿足的要求是：地線>電源線>信號線；相鄰電路層布線要相互垂直，避免平行的情況發(fā)生；時鐘線要盡量短，對關(guān)鍵信號點預(yù)留測試點，以便系統(tǒng)不能工作時判斷是否因為時鐘信號未能滿足要求；對未布線區(qū)域進行敷銅。在掌握滿足電氣性能的基礎(chǔ)上進一步要求學(xué)生布線盡可能美觀。

四、通過大學(xué)生科創(chuàng)項目爭取經(jīng)費支持

由于制作實物涉及到費用問題，雖然51應(yīng)用系統(tǒng)成本很低，但對于學(xué)生而言也是一個負擔(dān)，完全由授課教師承擔(dān)制作費用也不現(xiàn)實?？紤]到這些情況，要積極組織學(xué)生申報省級和校級大學(xué)生科創(chuàng)項目，爭取經(jīng)費的支持。并鼓勵學(xué)生組建項目組，進行資源共享，并分攤成本。

五、教學(xué)效果

通過這些嘗試后明顯激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生使用PCB設(shè)計軟件的熟練程度。在所授電子科學(xué)與技術(shù)兩個新生班級76個學(xué)生中產(chǎn)生較大影響，一個項目組申報的省級大學(xué)生科創(chuàng)項目成功立項，獲4000元經(jīng)費資助；一個項目組申報的校級大學(xué)生科創(chuàng)項目獲2000元經(jīng)費資助；兩個班有40%的學(xué)生主動報名參加學(xué)校電子協(xié)會，學(xué)習(xí)焊接工藝。雖然這兩個班是剛?cè)雽W(xué)的新生班，但在這門課的帶動下，他們充分利用課余時間開始自學(xué)單片機、C語言編程、數(shù)字電路和模擬電路。對于他們后續(xù)學(xué)習(xí)無疑是極大的推動。

六、結(jié)束語

“電子CAD”課程是電子類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，其中講授的PCB軟件使用技巧是學(xué)生進行后續(xù)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和參與電子競賽所必須掌握的基本技能。圍繞該軟件在電路設(shè)計中的實際應(yīng)用逐步進行簡單原理圖、復(fù)雜原理圖、層次原理圖、簡單PCB、復(fù)雜PCB以及元件集成庫繪制方法的授課。經(jīng)過近一學(xué)期的教學(xué)實踐表明，通過這種教學(xué)方法學(xué)生能很快掌握使用PCB軟件進行電路板設(shè)計的技能。同時，這一講授方法對于培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)也有較大幫助。由于授課中挑選出部分優(yōu)秀作品進行了實物制作，使他們深刻體會到設(shè)計對產(chǎn)品的影響以及如何根據(jù)產(chǎn)品的要求進行電路設(shè)計的規(guī)劃和實施。今后，教師們將積極向?qū)W校和上級部門申請教改項目，為這一教學(xué)方法的實施爭取經(jīng)費支持。

參考文獻：

[1]勞文薇，劉俊.項目驅(qū)動教學(xué)法在“電子CAD”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].機械職業(yè)教育，2011，（3）.

篇7

一、Protel軟件簡介

Protel是Altium公司在20世紀(jì)80年代末推出的EDA軟件，是電子設(shè)計者的首選輔助設(shè)計軟件，許多電子公司在招聘時，通常要求面試者熟練掌握Protel。2005年年底，Protel軟件的最新版本AltiumDesigner6.0誕生，它是將設(shè)計流程、集成化PCB設(shè)計、可編程器件（如FPGA）設(shè)計和基于處理器設(shè)計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時進行PCB和FPGA設(shè)計以及嵌入式設(shè)計的解決方案，具有將設(shè)計方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。

二、引入Protel軟件到應(yīng)電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的優(yōu)勢

1.繪制原理圖Protel收集了超過6萬種電子元器件，有利于學(xué)生熟悉元件的型號及其性能，了解元件的引腳編號和封裝形式，方便繪制原理圖。利用繪圖中的總線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、注釋等工具能讓設(shè)計出來的原理圖清晰規(guī)范，增加可讀性。2.電路仿真軟件提供多種仿真模塊，包括交流小信號分析、瞬態(tài)特性分析、噪聲分析、直流分析等，方便使用者更直觀更迅速地驗證設(shè)計的可行性。3.PCB板設(shè)計軟件自動布線功能極大地方便了布線規(guī)則的設(shè)計。軟件的自動布線系統(tǒng)利用了人工智能技術(shù)，即使對于很復(fù)雜的電路板，其布線結(jié)果也能達到專家級的水平，大大有助于缺乏實踐經(jīng)驗的學(xué)生進行電路設(shè)計。4.生成PCB加工文件軟件完全支持制版輸出和電路板數(shù)控加工代碼文件生成，可用來控制雕刻機自動完成雕刻、鉆孔、切邊等工作，自動、快速、精確地制作單、雙面印刷線路板。

三、Protel軟件輔助電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的流程和具體實例

在畢業(yè)設(shè)計中引入Protel軟件，一般可按圖1所示流程進行。1.確定設(shè)計方案學(xué)生根據(jù)課題設(shè)計的要求，結(jié)合應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)知識，提出實現(xiàn)設(shè)計的幾個參考方案，通過在電路成本、可靠性、電路性能等方面對各方案進行比較論證，確定最佳的電路設(shè)計方案。2.使用軟件繪制原理圖根據(jù)設(shè)計方案，進入Protel原理圖編輯器，設(shè)置元器件參數(shù)，查找或制作元件，合理擺放和布局。然后進行電路連線、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，生成材料清單、網(wǎng)絡(luò)表。最后，對電路進行編譯ERC校驗，確保電路正確。3.仿真電路性能在Protel的仿真環(huán)境中選擇相應(yīng)分析方法，設(shè)置數(shù)據(jù)節(jié)點，進行電路仿真，生成sdf文件，分析仿真結(jié)果。如果仿真不符合電路設(shè)計要求，重新修改電路參數(shù)。重復(fù)上述步驟，直到達到設(shè)計要求。4.設(shè)計電路印制進入PCB編輯環(huán)境，定義PCB尺寸，從原理圖導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表信息；合理布局元件封裝；然后按實際需要設(shè)置布線規(guī)則，最后自動布線，手動調(diào)整，覆銅。5.生成加工文件打開PCBDOC文件，執(zhí)行“文件/輸出制造文件/GerberFiles”命令，設(shè)置Gerber文件的精度和輸入板層等參數(shù)，生成各層的Gerber文件，執(zhí)行“文件/輸出制造文件/NCDrillFiles”命令，輸出鉆孔加工文件。最后規(guī)范操作雕刻機，加工完成設(shè)計好的電路板。6.電路裝配焊接按照電子裝配工藝規(guī)范插接元器件到電路板，用電烙鐵等工具對元器件進行焊接，注意焊接工藝，杜絕出現(xiàn)虛焊、假焊和漏焊現(xiàn)象，盡量做到焊點表面完整、連續(xù)和圓滑。完成裝配。7.電路調(diào)試對裝配好的電路板進行系統(tǒng)調(diào)試，驗證電路各功能模塊。假如出現(xiàn)故障，利用萬用表、示波器等工具檢測相關(guān)參數(shù)，找出并排除故障點，直到電路正常。

四、Protel軟件在應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的實踐效果

1.節(jié)約畢業(yè)設(shè)計的成本學(xué)生設(shè)計電路前，先運用軟件進行原理圖繪制，電路仿真成功后，再進行實際硬件的設(shè)計、元件選購、焊接、調(diào)試等。減少了由于前期設(shè)計錯誤而造成的元器件或儀器儀表的損壞；減少了購買元器件的費用支出和時間精力的浪費。2.增強學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的決心和信心在實際電路搭建過程中，大部分學(xué)生由于實踐經(jīng)驗不足，往往在系統(tǒng)調(diào)試時遇到問題，就會對自己的設(shè)計產(chǎn)生懷疑，對完成畢業(yè)設(shè)計缺乏信心。引入Protel軟件，可以暫時拋開實際電路，在軟件上繪制電路、模擬制版、仿真分析，最終呈現(xiàn)設(shè)計效果，方便快捷，從而大大增強了學(xué)生的專業(yè)信心和完成畢業(yè)設(shè)計的決心。3.提供師生溝通交流的便捷平臺利用Protel軟件原理圖的規(guī)范性和仿真的可視化，畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師可以在系統(tǒng)功能層面和學(xué)生探討整體設(shè)計問題，而不受具體電路的制約，使得指導(dǎo)教師和學(xué)生的溝通變得清晰流暢。4.鍛煉學(xué)生綜合能力在畢業(yè)設(shè)計過程中，當(dāng)學(xué)生遇到陌生元器件時，可能對其引腳參數(shù)和功能不熟悉，需要查找資料手冊，從而提高了學(xué)生的自學(xué)能力；在電路布線過程中，學(xué)生對布線規(guī)則和要求缺乏經(jīng)驗時，需要請教指導(dǎo)老師或者行業(yè)專家，提升了學(xué)生的溝通能力；在電路設(shè)計、電路仿真過程中，可能會出現(xiàn)參數(shù)誤差，需要反復(fù)修正和調(diào)整，培養(yǎng)了學(xué)生堅持不懈和精益求精的工匠精神。更重要的是，學(xué)生熟練掌握Protel軟件，對工業(yè)制版工藝要求、具體流程的熟悉程度越高，就更有利于畢業(yè)后應(yīng)聘電子繪圖員、制板工等相關(guān)職位。

五、小結(jié)

篇8

電子電路教學(xué)的開展，為計算機軟件和電路設(shè)計應(yīng)用的結(jié)合提供了發(fā)展前提，這也為我國電子電路技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2電子電路設(shè)計教學(xué)中軟件應(yīng)用意義探討

在電子電路的實際設(shè)計與開發(fā)中，電路結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計仿真測試已成為當(dāng)下最具有效性的技術(shù)，加之越來越多的電子電路設(shè)計者選擇運用計算機軟件對電子電路設(shè)計進行研究，這就使計算機軟件應(yīng)用在電子電路的設(shè)計中具有十分重要的意義。計算機軟件提供的軟件仿真功能為電子電路的方案設(shè)計提供了有力的參考，學(xué)生能夠利用軟件進行對預(yù)先設(shè)計好的電路方案進行仿真，并通過對比方案設(shè)計與當(dāng)真結(jié)果對具體內(nèi)容進行改進，這在幫助學(xué)生完善仿真方案的同時，也進一步鞏固了其對知識的掌握，提升了電路設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力。與傳統(tǒng)形式的電路測量檢驗方式不同，計算機軟件的應(yīng)用僅需要將電路接口連接到實驗箱，通過程序調(diào)試模擬實際應(yīng)用環(huán)境，以更為高效率的檢測出電路系統(tǒng)的設(shè)計錯誤。軟件應(yīng)用在為電子電路設(shè)計提供仿真環(huán)境的同時，也能夠在學(xué)生的電子理論學(xué)習(xí)中起到極大的輔助作用。在電子電路教學(xué)開展過程中，課程理論和實驗設(shè)計的有機結(jié)合能夠進一步加深學(xué)生對電路知識的理性認知，而在電路的設(shè)計和應(yīng)用檢測過程中，由于校園客觀環(huán)境的限制，電路的檢驗與應(yīng)用通常無法得到充分開展，而利用計算機軟件設(shè)計則能夠有效實現(xiàn)對電路設(shè)計的檢驗和校正，使得學(xué)生能夠在真正意義上掌握電子電路設(shè)計課程中的研究方法。

3各類軟件在電子電路教學(xué)中的具體運用

3.1CAD軟件在電子電路教學(xué)中的應(yīng)用

CAD軟件系統(tǒng)是當(dāng)下電路設(shè)計軟件中圖形設(shè)計功能作為全面的應(yīng)用軟件，其在電子電路設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用也十分廣泛。在電路設(shè)計教學(xué)的開展中，CAD軟件為課程開展提供了繪圖，幾何造型以及特征計算等功能，在進行電路設(shè)計過程中，教師能夠通過帶領(lǐng)學(xué)生進行元件設(shè)計，是學(xué)生進一步掌握不同電路元件的功能，并以此為基礎(chǔ)，使學(xué)生利用不同元件的特性進行電路的功能設(shè)計。CAD軟件在為電路教學(xué)設(shè)置元件設(shè)計功能的同時，也自帶有元件庫，電路的實際設(shè)計可以直接對元件進行調(diào)用，這也能夠有效節(jié)約電路原理圖設(shè)計時間。在利用該軟件開展教學(xué)時，教師還要強調(diào)實際元件和虛擬元件的區(qū)別，并通過在教學(xué)過程中著重強調(diào)，以保證學(xué)生實際電路連接的準(zhǔn)確性和安全性。

3.2EWB軟件在教學(xué)中的具體應(yīng)用分析

EWB計算機軟件是一種用于電路設(shè)計與仿真的EDA工具軟件，與CAD軟件不同，EWB軟件中包含更多的高品質(zhì)模擬電路元件和組件模型。教師在開展電子電路設(shè)計教學(xué)時能夠在元件調(diào)用的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生利用軟件進行多種功能仿真，如對以連接的電路結(jié)構(gòu)進行交流頻率特性分析，靜態(tài)分析和參數(shù)掃描分析等。EWB軟件主要結(jié)構(gòu)包括函數(shù)信號發(fā)生器和仿真電路模板等，學(xué)生能夠在課程設(shè)計中通過元件調(diào)用和參數(shù)整合，完成電路設(shè)計，并通過將電路系統(tǒng)調(diào)用與仿真模板中，對其進行功能測試。在電路仿真教學(xué)過程中，教師應(yīng)首先開展信號發(fā)生器教學(xué)，使得學(xué)生能夠依據(jù)實際電路結(jié)構(gòu)設(shè)計選定對應(yīng)的激勵信號，以此保證電子電路結(jié)構(gòu)仿真結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和有效性。

3.3PSPICE仿真軟件在電路設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

作為現(xiàn)階段不同類型電路分析與設(shè)計仿真軟件之一，PSPICE軟件具有十分優(yōu)越的實用性能。該軟件主要包括電子線路仿真，圖形方式輸出，模擬計算電路功能和網(wǎng)表生成等功能，不僅能夠?qū)δM電子線路進行仿真與模式實驗，也能夠與實體電路結(jié)構(gòu)進行連接并開展模擬仿真。在電子電路的設(shè)計教學(xué)中，教師要將課程演示重點放在利用PSPICE軟件模擬連接電路上，使學(xué)生能夠在掌握元件參數(shù)的基礎(chǔ)上，更為全面的掌握電路波形和電壓電流值的檢測方法。PSPICE仿真軟件的應(yīng)用，也為電路設(shè)計教學(xué)中元件參數(shù)的優(yōu)化提供了科學(xué)有效的途經(jīng)，教師通過對比軟件中不同模擬元件的功能，以選擇靈敏度高和容差關(guān)系穩(wěn)定的軟件開展教學(xué)，這能夠極大的優(yōu)化電路設(shè)計中的元件參數(shù)，并使得電子電路設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量得到有效提升。

4結(jié)束語

篇9

我自認為無愧于技校中專三年，剛?cè)雽W(xué)時，我曾為身為技校中專生而懊喪過。但很快，我選擇了坦然面對。因為我深信，是金子在任何地方都會發(fā)光。所以我確信，技校中專生的前途也會有光明、輝煌的一天。

通過這三年的學(xué)習(xí)使我懂得了很多。

專業(yè)知識方面：具備扎實的理論基礎(chǔ)，較為精通專業(yè)知識，有較強的領(lǐng)悟能力和自學(xué)能力，能使用各種儀表，(電工電子專業(yè))能進行電路分析，通過與課程相關(guān)的各類實踐與實習(xí)的鍛煉和課余常制作各種電路和維修電器，具有了一定的經(jīng)驗和動手能力，能動手對計算機系統(tǒng)進行維護和管理，對各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有一定了解，能進行windows9x/XX局域網(wǎng)的維護和管理。對單片機編程有一定的讀寫能力，熟練使用各種軟件，例如：office系列的辦公軟件和電路設(shè)計和protel電路設(shè)計軟件，dreamweaver網(wǎng)頁設(shè)計軟件等;并能對電力系統(tǒng)進行維護和管理，已通過了電工考核并拿到電工證。

工作能力方面：一直擔(dān)任班中的班干部工作，有較強的責(zé)任心和集體榮譽感，工作認真細致，受到老師和同學(xué)的認可。

行為思想方面：作風(fēng)正派，待人誠懇，能較好處理人際關(guān)系，處事冷靜穩(wěn)健，對生活有敏銳的洞察力和較強的邏輯分析能力，能合理地統(tǒng)籌安排生活和工作中的事務(wù)，有良好的生活規(guī)律和習(xí)慣。

其他方面：愛好廣泛、喜歡社交活動、打球、搞制作等，在做球類裁判有一定的興趣和能力。

篇10

關(guān)鍵詞：Protel 99se；Cadence；ADS；工具欄按鈕功能；軟件間的配合使用

二、多種EDA軟件簡介及其對照

1、Protel

目前主要EDA軟件有Protel 、Cadence、ADS、EWB、PSpice等電路設(shè)計軟件，其中以Protel 、PSpice和EW較為簡單基礎(chǔ)、容易上手，而以Cadence、ADS更適用于從事大規(guī)模、高精度的電路系統(tǒng)設(shè)計。在中國最為常用的軟件是Protel，這當(dāng)然也是中國大陸的電子工程師們已經(jīng)形成了一種習(xí)慣所決定的，而在國外就不一定了。Protel系列軟件的最大特點是簡單、適合教學(xué)的，其系統(tǒng)性能也很穩(wěn)定。

2、Cadence

Cadence 在仿真、電路圖設(shè)計、自動布局布線、版圖設(shè)計及驗證等方面有著絕對的優(yōu)勢。Cadence 包含的工具較多幾乎包括了EDA 設(shè)計的方方面面。Cadence軟件在中國應(yīng)用比較晚；

3、ADS

ADS軟件在射頻電路設(shè)計、通信系統(tǒng)中的高頻電路設(shè)計和電磁輻射和電磁屏蔽等方面有很多的應(yīng)用。在新版的ADS2008軟件中還具有增強的圖形化使用者操作界面的功能，可以使得系統(tǒng)的設(shè)計速度加快。另外。ADS2008軟件還將3D技術(shù)應(yīng)用到電磁分析等方面，使得ADS2008軟件功能愈顯強大。

三、Protel 99se軟件的相關(guān)配置及其特點

1、Protel 99se 軟件的基本配置及其功能

a、SCH5.0 的特點：主要用于原理圖的設(shè)計，其具有集成性高、支持層次化自動設(shè)計、元件庫強大擴充功能、任意的繪圖頁尺寸、兼容性高、提供基本的設(shè)計驗證工具、為印制電路板設(shè)計提供網(wǎng)絡(luò)表等特點。還具有分層組織設(shè)計功能、設(shè)計同步器等功能。

b、PCB5.0的特點：自動化布線功能、智能化的覆銅技術(shù)、與電氣原理設(shè)計系統(tǒng)的動態(tài)連接、面向生產(chǎn)工藝的設(shè)計功能?？梢赃M行多達32層信號層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計，交互式的元件布置工具極大地減少了印制板設(shè)計的時間。

2、Protel 99se 軟件的完整配置

Protel 99se 軟件的完整配置包括SCH5.0、PCB5.0、ROUTE5.0、PLD5.0、SIM5.0；其中ROUTE5.0是一個集成的無網(wǎng)格自動布線系統(tǒng)，布線效率高；在該完整配置中集成了PLD開發(fā)環(huán)境，可使用原理圖或CUPL硬件描述語言作為設(shè)計前端，能提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JEDEC輸出；該配置還包含一個基于最新Spice3.5標(biāo)準(zhǔn)的仿真器，可為用戶設(shè)計前端提供了完整、直觀的解決方案；

四、對Protel 99se的文件分類、字體設(shè)置

1、Protel 99SE可以的文件類型

Protel 99SE可以建立十種文件類型。我們在講課的時候需要指出：Schmatic Docment文件對應(yīng)的庫函數(shù)是Schmatic Library；而PCB Docment文件對應(yīng)的庫函數(shù)是PCB Library。

2、字體設(shè)置

第一步：選擇Preferences命令后，在圖1對話框所示的自動備份參數(shù)設(shè)置；

第二步：單擊Protel 99SE 中的Change System Font按鈕，屏幕彈出圖2所示的字體設(shè)置對話框，可以進行字體、字體式樣、字號大小、字體顏色等設(shè)置；

圖1  自動備份參數(shù)設(shè)置                    圖2  字體參數(shù)設(shè)置

五、工具欄按鈕功能以及常見封裝形式的記憶

1、形象直觀工具欄按鈕的講解與記憶

Protel99SE提供形象直觀的工具欄，可以通過對工具按鈕中常用的命令進行形象、聯(lián)想等方式進行記憶，這在開始學(xué)習(xí)Protel的過程中必須的過程：

2、常見的封裝形式記憶

參考文獻：