eda技术概论_实验指导书

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1、EDA技术概论实验指导书中国海洋大学工程学院(自动化实验中心）编者：宋大雷王建国127学生实验守则一、实验前要认真预习，明确实验内容、原理、目的、步骤和注意事项；课外实验研究项目，实验前应拟定实验方案，并经实验室管理人员审查同意方可实施；二、学生在教师的指导下自主进行实验，要严格遵守仪器设备操作规程，节约使用实验材料和水、电、气，如实记录实验现象、数据和结果，认真分析，独立完成实验报告；三、爱护仪器设备及其他设施、物品，不得擅自动用与实验无关的仪器设备和物品；不准擅自将实验室的物品带出室外；损坏或遗失仪器设备及其他设施、物品，应按学校有关规定进行赔偿；四、实验完毕后，要及时关闭电源、水源

2、、气源，清理卫生，将仪器设备和实验物品复位，经指导老师检查合格后方可离开；五、注意安全，熟悉安全设施和事故处理措施，实验过程中发现异常情况要及时报告；发生危险时，应立即关闭电源、水源、气源，并迅速撤离；规范处理实验废液、废气和固体废弃物；六、遵守纪律，必须按规定或预约时间参加实验，不得迟到、早退、旷课；保持实验室安静，不准大声喧哗、嬉闹，不准从事与实验无关的活动；保持实验室清洁，不准吸烟，不准随地吐痰、乱扔杂物。127目录实验一、使用Protel设计稳压电源电路………………………………1实验二、使用QuartusⅡ(MAX+PLUSⅡ)设计同步计数器………………5实验三、使用QUARTU

3、SⅡ(MAX+PLUSⅡ)的层次设计方法设计4位全加器………………………………………………………………………12实验四、简易电子琴的设计…………………………………………15127实验一使用Protel设计稳压电源电路一、实验目的掌握Protel的基本操作，熟悉原理图绘制工具，能够对电路进行ERC检查，检查电路中出现的错误，学会原理图的绘制，生成元件清单、生成网络表，理解网络表的构成和作用。能绘制PCB板，学会PCB板中元件的布局以及布线（自动布线及手工布线），并进行PCB板的打印。二、实验内容一种稳压电源电路如图1所示，对电路的说明如下。图1稳压电源的原理图1．直流稳压电源的作用及组成电

4、子设备都需要稳定的直流电源。功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。整流电路用来将交流电压交换为单项脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉冲电压中的交流成分，变成平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电压波动时、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。小功率直流电源有电压变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。随着人们对电的要求水平的提高，对直流电源的主要要求是输入电压变化以及负载变化时，输出电压应保持稳定，即使直流的电压调整及输出电阻越小越好，同时也要求纹波电压要小。2．电路工作原理127220v市电经变压器输出9v交流，经桥式整流，大电容滤

5、波得到9v电压，再加一个0.1uf小电容滤除电源中的高频分量。考虑到制作过程中电源空载使得电容放电，可在输出电容并上1KW大功率电阻，另外还要给7805来获得5v电压，万一输出短路，大电容会使稳压块由于反电流冲击而破坏，加一个二极管可使反向电流流向输入端，从而起到保护作用。3．整流部分此实验的整流部分主要采用桥式电路，即由四个二极管交叉而成。但使用二极管时应注意以下问题：1)最大整流电路If指二极管长期运行允许通过的最大正向平均电流。若使用时超过此值，有可能烧坏二极管。2)最高反向工作电压Urm指允许施加在二极管两端的最大方向电压通常为击穿电压的一半。3)反向电流Ir指二极管未击穿时的反

6、向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管的单向导电性越好。但是反向电流值会随温度的上升而显著增加。4)最高工作频率f指保证二极管单向导电时的最高导电频率。当工作频率超过其限度时，二极管的单向导电性能就会变差。桥式整流电路相当于理想二极管，即正偏时导通，电压降为零，相当于理想开关闭合；反偏时截止，电流为零，相当于理想开关断开。整流电路包括单向半波整流电路和桥式整流电路。半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大。因此，它只适用于要求不高的场合。为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路。4．滤波部分整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的交流成分

7、（称为纹波电压）。为了获得平滑的直流电压，应在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流部分。此电路采用的是电容滤波电路，即在桥式整流电路输出端与负载之间并联一个大电容。原理如下：在整流电路采用电容滤波后使二极管得到的时间缩短，由于电容C充电的瞬时电流较大，形成了浪涌电流，容易损坏二极管，故在选择二极管时，必须留有足够的电流裕量，以免烧坏。5．稳压部分127稳压器采用LM7805系列即输出电压值5伏，属于三段固定输出集成稳压，两边输入输