電子線路cad設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　電子線路CAD設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　電子線路CAD設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　班 級：</b></p><p><b>　　日期：<

2、;/b></p><p>　　XXXX大學(xué)工程學(xué)院</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要采用一階低通和一階高通電路構(gòu)成300-3400HZ的帶通濾波器，采用兩個(gè)lm324構(gòu)成二級放大電路，結(jié)合multisim軟件分析，采用altium deaigner09繪制PCB，最終使電路達(dá)到預(yù)期要求。主要

3、技術(shù)指標(biāo)為：1、濾波是通過用最大通過頻率為3400HZ的低通濾波器才限定最大通過頻率，用最低通過頻率為300HZ的高通濾波器來限定最小通過頻率。兩個(gè)濾波電路串聯(lián)在一起，構(gòu)成一個(gè)300-3400HZ的帶通濾波器。2、放大電路采用的是計(jì)算簡單的同相放大電路。由于一級運(yùn)放無法使增益那么大，采用二級運(yùn)放。3、通過仿真，測量各處的電壓值，計(jì)算與仿真結(jié)果結(jié)合，選擇合適的電阻值，從而使電路能實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。4、采用altium designer09進(jìn)行

4、繪制原理圖和PCB，可以很便捷的繪制庫里沒有的元件和封裝，手動布線與自動布線結(jié)合，確保布線的正確性。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 方案比較與選擇（須詳細(xì)闡述創(chuàng)新點(diǎn)或新見解）············

5、3;·································4 2 電路設(shè)計(jì)··

6、····································

7、3;····································&#

8、183;····································

9、··4</p><p>　　2.1 電路分析·····························&#

10、183;····································

11、····································

12、3;4</p><p>　　2.2 電路仿真（有余力的同學(xué)可以有這個(gè)部分）····························

13、83;··············5 3 PCB電路板設(shè)計(jì) ··················· ·

14、;····································

15、83;····································&

16、#183;········6</p><p>　　3.1原理圖的繪制······················&#

17、183;····································

18、····································

19、3;·6</p><p>　　3.2 PCB板的繪制 ·····························&#

20、183;····································

21、······························8 4討論及進(jìn)一步研究建議····

22、83;····································&

23、#183;····································

24、;·············9 5課程設(shè)計(jì)心得······················

25、····································

26、3;····································&#

27、183;·········10 Abstract ·························

28、····································

29、3;····································&#

30、183;··················· 11 參考文獻(xiàn)···············

31、3;····················</p><p><b>　　1．方案比較與選擇</b></p><p><b>　?。?</b><

32、;/p><p>　　放大放大，低通去除高于3400HZ的信號，高通去除低于300HZ的信號，兩級放大共同實(shí)現(xiàn)1000倍的增益。電路如圖1所示</p><p>　　方案二：電路的連接方式為：低通高通二級放大。通過 前面兩個(gè)濾波器，選取我們需要的300-3400HZ的信號，兩級運(yùn)放實(shí)現(xiàn)1000倍的增益。電路如圖2所示</p><p>　　（2)比較：相比于方案一，方案二參數(shù)

33、更容易計(jì)算，電路連接更簡單，可以通過波特儀直接看是否實(shí)現(xiàn)帶通，更能保證電路的正確。因?yàn)檫x用方案二。</p><p>　　（3）創(chuàng)新點(diǎn)：采用低通和高通串聯(lián)構(gòu)成帶通濾波器，采用二級同相放大實(shí)現(xiàn)較大增益。</p><p><b>　　圖1 方案一電路</b></p><p><b>　　圖2 方案二電路</b></p>

34、;<p><b>　　2.電路的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1 電路分析</b></p><p>　?。?）濾波部分：由于作品要求是一個(gè)帶通為300-3400HZ的帶通濾波器?？紤]用一個(gè)截止頻率為3400HZ的低通濾波器和截止頻率為300HZ的高通濾波器串聯(lián)組成。</p><p><b

35、>　　參數(shù)計(jì)算為</b></p><p>　　低通濾波器：fc=1/（2πRC）,代入低通濾波器截止頻率3400HZ，結(jié)合實(shí)際電阻電容的值，選取電阻R1=200Ω，電容C1=0.22uf。</p><p>　　高通濾波器：fc=1/（2πRC），代入高通開啟頻率300HZ，結(jié)合實(shí)際電阻電容的值，可選取電阻R2=100Ω，電容C2=5.3uf。</p><

36、;p>　?。?）放大部分：采用同相放大器。采用一級放大會因飽和無法達(dá)到1000倍的增益，故采用二級放大。</p><p>　　參數(shù)計(jì)算：由A=AvSCR/[1 (3-Av)sCR (SCR)^2]</p><p><b>　　Av=1 R/Rf</b></p><p>　　W0=1/RC可以計(jì)算得R3=6K,R4=37K,R5=6K,R6

37、=600Ω。</p><p><b>　　電路圖如圖3所示</b></p><p><b>　　圖3 最終設(shè)計(jì)電路</b></p><p><b>　　2.2電路仿真</b></p><p>　　通過在multisim中仿真，驗(yàn)證電路的正確性。在帶通濾波器輸出端放置波特圖示儀，

38、將增益調(diào)節(jié)到-3dB處，看通過的頻率是否接近于300-3400HZ。通過在帶通濾波器輸出端、一級運(yùn)放輸出端和二級一個(gè)運(yùn)放的輸出處仿真萬用表，選擇交流檔，各處輸出電壓是否正常，最終能否實(shí)現(xiàn)1000倍增益。仿真結(jié)果如圖4</p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　圖5所示。</b></p><p>　

39、　圖4 波特圖示儀仿真結(jié)果</p><p>　　圖5 各輸出模塊電壓</p><p>　　3 PCB電路板的繪制</p><p><b>　　3.1原理圖的繪制</b></p><p>　　(1)建立項(xiàng)目：原理圖、PCB的繪制都是要新建一個(gè)項(xiàng)目，在項(xiàng)目下建立原理圖、PCB圖紙才能進(jìn)行繪制。建立項(xiàng)目的方法是文件-新建-工程

40、-PCB工程。</p><p>　　(2)放置元件：元件放置于庫中，選擇相應(yīng)的庫，輸入元件名，雙擊元件即可放置。當(dāng)放置相同元件時(shí)，在元件懸浮于鼠標(biāo)上時(shí)，按table鍵可以修改元件編號、大小等屬性。之前放置其他同類元件，編號會自動疊加，比起等放置完后再改編號，工作量大大減少了。放置完一種元件后，點(diǎn)擊右鍵即可停止放置。</p><p>　?。?）連線：點(diǎn)擊放置線圖標(biāo)，在連線開始時(shí)點(diǎn)擊一下，結(jié)束

41、時(shí)再點(diǎn)擊一下，不想繼續(xù)放置同樣擊右鍵。</p><p>　　(4)繪制元件：對于在元件庫中找不到的元件，要自行繪制。先新建一個(gè)原理圖庫，在右側(cè)的project面板中，通過拖拽到項(xiàng)目下把它加入我們的PCB項(xiàng)目中。</p><p>　　然后按照需要繪制好元件的輪廓，再繪制引腳。同樣，當(dāng)引腳懸浮在鼠標(biāo)上時(shí)，</p><p>　　按table鍵更改編號，之后的編號會自動疊加

42、。繪制完成后，點(diǎn)擊保存。在庫中安裝我們繪制好的原理圖庫即可使用。</p><p>　　(5）編譯：繪制完成后，點(diǎn)擊工程下面的compile document。如果編譯不通過，在messeage中會有相應(yīng)的錯(cuò)誤提示，雙擊錯(cuò)誤提示即可定位到出錯(cuò)的地方。編譯通過，message下為空白。可進(jìn)行下一步繪制PCB。繪制成功的原理圖如圖6所示</p><p><b>　　(6)收獲及經(jīng)驗(yàn)：&

43、lt;/b></p><p>　　①同種元件一起放置，在元件懸浮于鼠標(biāo)上時(shí)用table鍵修改編號，使后面的元件編號自動疊加，減少工作量。</p><p>　　②繪制引腳時(shí)，帶有一點(diǎn)白色的一端為外端。</p><p>　　③可以通過按空格鍵使元件旋轉(zhuǎn)到我們合適的角度。如果視圖無法顯示所有元件時(shí)，可以按快捷鍵V F使視圖自動轉(zhuǎn)換到合適大小。</p>

44、<p>　?、芤欢ㄒo每 個(gè)元件命名。之前出現(xiàn)的幾次錯(cuò)誤都是因?yàn)闆]有給元件命名導(dǎo)致編譯不通過。</p><p>　　⑤不同的元件可能在不同的庫中。當(dāng)不確定在哪個(gè)庫中時(shí)，可以使用搜索功能。altium designer09的搜索功能要正常使用，必須在運(yùn)算符選擇contain，范圍選擇components,在值中輸入所需元件即可。如圖7所示</p><p>　　圖6 小信號放大器原理

45、圖</p><p>　　圖7 altium designer09 搜索功能</p><p>　　3.2 PCB的繪制</p><p>　　(1)檢查封裝：原理圖繪制好后，要導(dǎo)入PCB之前得先檢查一下各個(gè)元件的封裝是不是我們需要的?？梢酝ㄟ^在工具下的封裝管理器中查看各個(gè)元件的封裝。當(dāng)發(fā)現(xiàn)沒有封裝或封裝需要更改時(shí)，選中該元件，點(diǎn)擊編輯進(jìn)行修改封裝。如圖8所示。</

46、p><p>　　(2)繪制封裝：對找不到封裝庫的元件，可以新建一個(gè)PCB庫手動繪制。元件的大小通過尋找它的datasheet確定。</p><p>　　(3)新建PCB圖紙;新建PCB圖紙可以直接通過新建-PCB，通過拖拽將其加入工程。也可以通過PCB向?qū)ё远x建立PCB圖紙。這里我選擇用PCB向?qū)Ы⒁粋€(gè)沒有電源層，大小190mil*190mil的PCB圖紙。建立之后要進(jìn)行保存。</p

47、><p>　　(4)導(dǎo)入并放置元件：通過設(shè)計(jì)-udapt pcb document將元件導(dǎo)入PCB圖紙中。在PCB圖紙中，通過一個(gè)一個(gè)拖拽將元件移動到圖紙上。移動過程中，可以用空格鍵旋轉(zhuǎn)元件，使飛線不至于過長過亂。</p><p>　　(5)布線：這里主要采用手動布線。通過快捷鍵P-L進(jìn)入布線模式。在起點(diǎn)處單擊開始走線，在終點(diǎn)處布線停止走線。布好線的PCB板如圖9所示</p>&

48、lt;p><b>　　(6)經(jīng)驗(yàn)及收獲：</b></p><p>　?、賹?dǎo)入PCB前，可以用封裝管理器檢查更改封裝，為自己繪制的元件加載封裝。 ②根據(jù)自己需要用PCB向?qū)гO(shè)置合適的PCB圖紙。</p><p>　?、鄄季€時(shí)，可以先用自動布線看看布線模式，然后按U、A取消自動布線，手動布線。</p><p><b>　　圖8 封裝

49、 管理器</b></p><p>　　圖9 小信號放大器PCB</p><p>　　4. 討論及進(jìn)一步研究建議</p><p>　　本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)為：采用低通、高通濾波器串聯(lián)構(gòu)成帶通濾波器，采用兩個(gè)LM324實(shí)現(xiàn)二級放大，理論計(jì)算結(jié)合multisim軟件分析進(jìn)行電阻電容參數(shù)的計(jì)算，繪制PCB板時(shí)用能獨(dú)立繪制元件和封裝，通過手動與自動布線結(jié)合保證了布線的正

50、確性。</p><p>　　我的個(gè)人見解主要包括三個(gè)方面。一、對于電路設(shè)計(jì)，首先，電路的功能實(shí)現(xiàn)是必須保證的。同樣能實(shí)現(xiàn)功能的兩個(gè)電路，要對比其復(fù)雜度和可調(diào)試情況。選取元件時(shí)，要考慮實(shí)際情況，一般盡可能接近常用元件參數(shù)。二、對于繪制原理圖，我認(rèn)為我們應(yīng)該在繪制前就把元件歸類，同類元件一起放置，用table鍵設(shè)置第一個(gè)標(biāo)號，使后面標(biāo)號會自動疊加。放置好元件后，要把元件按照電路擺放整齊，避免總是在移動位置和放置線間來

51、回切換，拖慢進(jìn)度。三、對于繪制PCB，為了避免不必要的麻煩，最好在繪制前打開封裝管理器，檢查封裝是否正確。將元件拖動到PCB圖紙上時(shí)，用空格鍵調(diào)整元件擺放角度，以減小飛線長度。布線時(shí)，自動布線雖然方便，但手動布線別有樂趣?？梢韵瓤纯醋詣邮窃趺床嫉?，然后再手動布線。</p><p><b>　　5.課程設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)，從電路圖的設(shè)計(jì)到

52、繪制PCB，從頭到尾的獨(dú)立完成使我有了很多收獲。首先，使我加深了對模電學(xué)習(xí)方法的認(rèn)識。之前我一直采用看理論，做習(xí)題的辦法學(xué)習(xí)模電。現(xiàn)在我認(rèn)為要學(xué)好模電，要分模塊的進(jìn)行，每看完一部分理論知識，都用仿真去體會它的用處。學(xué)以致用才是工科學(xué)習(xí)的最好辦法。其次，我掌握了一種學(xué)習(xí)新知識的方法：我需要在接觸一樣?xùn)|西的時(shí)候，先仔細(xì)的瀏覽它的說明，再動手去做，才能走得更快。在做仿真時(shí)，因?yàn)椴ㄌ貎x連線錯(cuò)誤，導(dǎo)致仿真結(jié)果一直出不來，自己在那不停地檢查電路，卻

53、無法想出錯(cuò)在哪里。在繪制PCB時(shí)，我因?yàn)闆]有修改元件標(biāo)識符，導(dǎo)致編譯總是出錯(cuò)，自己又不了解這個(gè)軟件的使用方法，在這里卡死了一段時(shí)間。如果我在此之前先去了解波特儀怎么連接，先去看看altium自帶的原理圖例程，這些錯(cuò)誤都是可以避免的。最重要的是，這次 課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會了心無雜物研究電路。我一直都是一個(gè)很上進(jìn)的學(xué)生，但很多時(shí)候都是帶有很多目的在做事。例如，參加比賽想著拿獎，復(fù)習(xí)考試想著高績點(diǎn)。但是在做這次課程設(shè)計(jì)，我告訴我自己，作業(yè)做到哪交

54、到哪，重</p><p>　　要的是過程我有沒有長進(jìn)。在這種沒什么壓力的心態(tài)下，我好好的看了模電第九章，看了altium的說明文檔，從一點(diǎn)都不會畫PCB到知道怎么畫庫、怎么加載封裝、怎么布線，進(jìn)步很大。最后，感謝老師的辛苦工作！您的課解決了我一個(gè)很大困擾。因?yàn)檎也坏胶线m解答，不懂怎么翻轉(zhuǎn)引腳，很多電路圖都沒辦法畫。聽完您的課，我知道了是用鏡像去翻轉(zhuǎn)，這個(gè)對我?guī)椭艽?。用一句話總結(jié)這次設(shè)計(jì)吧,實(shí)踐可以讓我走的很快，

55、但是有理論的支撐可以讓我走的更遠(yuǎn)，慢慢走才能走好。</p><p>　　Filter amplifier for small signal</p><p><b>　　Astract</b></p><p>　　This design uses a first-order low-pass and high-pass circuit-order

56、 300-3400HZ band-pass filter, using two LM324 to constitute secondary amplifier circuit, combined with Multisim software analysis, using drawing Altium designer09 PCB, and finally to achieve the desired circuit . The mai

57、n technical indicators: 1. filtering through with the greatest frequency 3400HZ through a low pass filter only limited by the maximum frequency, defined by the lowest frequency of 300HZ minimum through the high-pa</p&

58、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]徐向民.Altium Designer快速入門[M].北京:北京航天航空大學(xué)出版社,2008.</p><p>　　[2]王靜.Altium Designer Winter 09電路設(shè)計(jì)案例教程[M].北京:中國水利水</p><p>　　電出版社,2010.

59、</p><p>　　[3]李衍.Altium Designer 6電路設(shè)計(jì)實(shí)例與技巧[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　[4]周愛華.Multisim 10在電工電子設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].重慶電子工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(2):165-166.</p><p>　　[5]王建農(nóng)，王偉.基于Altium Designer的電路仿真.內(nèi)

60、蒙古科技與經(jīng)濟(jì)[J].2008，</p><p><b>　　(8):67.</b></p><p>　　[6]付強(qiáng).Altium Designer</p><p>　　[J].2011,(2):165-166.</p><p>　　軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.應(yīng)用技術(shù)</p><p>　　文檔下載網(wǎng)