Protel DXP 的電路仿真設(shè)計(jì)

時(shí)間：2022-03-04作者：深圳市清寶科技有限公司瀏覽：99

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)（EDA）軟件層出不窮。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，這些仿真工具用于構(gòu)建電路、修改元件參數(shù)，隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)對(duì)特定電路的實(shí)驗(yàn)仿真和功能驗(yàn)證，較大地方便了電子工程師的設(shè)計(jì)工作。在這些仿真軟件中，有本公司的PSPICE和我們的，都是**的電路仿真軟件。但電路仿真是電子電路設(shè)計(jì)的重要組成部分，很多EDA軟件都內(nèi)置了電路仿真測(cè)試功能。Protel DXP 是一個(gè)集成了所有設(shè)計(jì)工具的 EDA 設(shè)計(jì)系統(tǒng)。1 Protel DXP電路仿真概述 Protel DXP基于較新的Spice 3f5模擬模型和XSPICE數(shù)字模型仿真內(nèi)核，內(nèi)嵌強(qiáng)大的A/D混合信號(hào)仿真器，設(shè)計(jì)人員可以正確仿真模擬和數(shù)字器件，*通過(guò)A轉(zhuǎn)換成其他模塊/D 轉(zhuǎn)換或 D/A 轉(zhuǎn)換。它可以模擬當(dāng)前繪制的原理圖，在整個(gè)設(shè)計(jì)周期內(nèi)對(duì)電路的性能指標(biāo)進(jìn)行檢查和分析電路板設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題并及時(shí)糾正。設(shè)計(jì)人員可以準(zhǔn)確分析電路的工作狀況，從而提高電路設(shè)計(jì)效率，縮短開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本。2 Protel DXP電路仿真設(shè)計(jì)的一般步驟 電路仿真是指在計(jì)算機(jī)上通過(guò)軟件模擬特定電路的實(shí)際工作過(guò)程，計(jì)算給定條件下電路中各節(jié)點(diǎn)（包括中間節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)）的輸出波形. . 電路仿真是否成功取決于電路原理圖、元件模型的仿真屬性、電路的網(wǎng)表結(jié)構(gòu)和仿真設(shè)置。Protel DXP 執(zhí)行混合信號(hào)仿真的設(shè)計(jì)流程如圖 1 所示。電路仿真是否成功取決于電路原理圖、元件模型的仿真屬性、電路的網(wǎng)表結(jié)構(gòu)和仿真設(shè)置。Protel DXP 執(zhí)行混合信號(hào)仿真的設(shè)計(jì)流程如圖 1 所示。電路仿真是否成功取決于電路原理圖、元件模型的仿真屬性、電路的網(wǎng)表結(jié)構(gòu)和仿真設(shè)置。Protel DXP 執(zhí)行混合信號(hào)仿真的設(shè)計(jì)流程如圖 1 所示。

圖1 電路仿真流程 a) 原理圖設(shè)計(jì)：首先新建原理圖文件*.schdoc，打開編輯環(huán)境，與一般原理圖大致相同；然后，打開，加載必要的元件庫(kù)，添加元件并設(shè)置參數(shù)電路板設(shè)計(jì)，這里的所有元件都必須有仿真屬性，否則仿真時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息，并且假定所有元件都是DXP中的理想元件；最后，使用電線進(jìn)行電氣連接或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽編譯整個(gè)電路ERC Check，以確保整個(gè)電路沒有錯(cuò)誤。b) 設(shè)置仿真環(huán)境：執(zhí)行菜單命令，打開對(duì)話框，設(shè)置仿真模式并*要顯示的數(shù)據(jù)，DXP提供10種分析仿真方法，包括DC工作點(diǎn)、DC掃描、AC小信號(hào)，瞬態(tài)過(guò)程、噪聲、傳遞函數(shù)、溫度掃描、參數(shù)掃描和蒙特卡羅分析。c) 仿真：設(shè)置好仿真環(huán)境后，點(diǎn)擊確定按鈕，系統(tǒng)將對(duì)電路進(jìn)行仿真，生成*.sdf文件，并打開窗口顯示分析結(jié)果。d) 分析結(jié)果：觀察電路仿真結(jié)果，分析仿真波形是否符合電路設(shè)計(jì)要求，如果不符合，重新調(diào)整電路參數(shù)進(jìn)行仿真，直到滿意為止。3 仿真分析實(shí)例 以圖2所示的分壓偏置電路放大器為例進(jìn)行性能分析。系統(tǒng)將模擬電路，生成*.sdf文件，并打開一個(gè)窗口顯示分析結(jié)果。d) 分析結(jié)果：觀察電路仿真結(jié)果，分析仿真波形是否符合電路設(shè)計(jì)要求，如果不符合，重新調(diào)整電路參數(shù)進(jìn)行仿真，直到滿意為止。3 仿真分析實(shí)例 以圖2所示的分壓偏置電路放大器為例進(jìn)行性能分析。系統(tǒng)將模擬電路，生成*.sdf文件，并打開一個(gè)窗口顯示分析結(jié)果。d) 分析結(jié)果：觀察電路仿真結(jié)果，分析仿真波形是否符合電路設(shè)計(jì)要求，如果不符合，重新調(diào)整電路參數(shù)進(jìn)行仿真，直到滿意為止。3 仿真分析實(shí)例 以圖2所示的分壓偏置電路放大器為例進(jìn)行性能分析。

分析分兩步進(jìn)行：首**行直流分析（靜態(tài)分析），得到晶體管各較的靜態(tài)工作點(diǎn)電壓和電流IB、IC、IE、VB、VC、VE等，使晶體管大致位于放大區(qū)域的中心；然后進(jìn)行交流分析（動(dòng)態(tài)分析），即在輸入信號(hào)的作用下，得到各較點(diǎn)疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上的信號(hào)電壓和電流，計(jì)算放大器的性能指標(biāo)，較基本的分別是電壓放大系數(shù)Au（電壓增益）、輸入電阻和輸出電阻等，這里主要介紹Au。在各種電子設(shè)備中，放大器是**的部件。3.1 工程近似估計(jì)1) 靜態(tài)分析因子 β= 128,

2) 動(dòng)態(tài)分析

（相差180）3.2 Protel DXP仿真分析 編輯仿真原理圖如圖2，添加合適的元器件（必須有仿真屬性），設(shè)置仿真參數(shù)，執(zhí)行Design// Mixed Sim菜單命令，設(shè)置仿真環(huán)境。1) 靜態(tài)分析，在/選項(xiàng)欄選擇Point（工作點(diǎn)分析）仿真模式，在里面選擇b,c,e,q[ib],q[ic],q[ie]作為激勵(lì)信號(hào)激活，并單擊 OK 按鈕，得到如圖 3 所示的仿真結(jié)果。

圖3 靜態(tài)點(diǎn)2)的仿真結(jié)果 對(duì)于動(dòng)態(tài)分析，執(zhí)行相同的菜單命令，在對(duì)話框中選擇/（瞬態(tài)分析）仿真模式，設(shè)置相應(yīng)的仿真參數(shù)，選擇in和out作為激勵(lì)信號(hào)，點(diǎn)擊確定按鈕，得到如圖4所示的仿真波形。

圖4 動(dòng)態(tài)分析仿真結(jié)果添加測(cè)量坐標(biāo)顯示測(cè)量數(shù)據(jù)：輸入交流信號(hào)幅度為10 mV，輸出交流信號(hào)幅度為0.77 V，因此電壓放大系數(shù)為77，相位輸入輸出信號(hào)波形之間則相反。分析圖 3 和圖 4 中的仿真結(jié)果與工程估算值大致相似，仿真是正確的。4 結(jié)語(yǔ) 本文介紹了使用Protel DXP 軟件對(duì)分壓器偏置電路放大器進(jìn)行仿真分析。可見Protel DXP是一款實(shí)用的EDA工具。它提供的電路模擬器雖然簡(jiǎn)單，但基本可以滿足板級(jí)電路的要求。設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)的實(shí)際過(guò)程中


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