《电子设计CAD基础》PPT课件

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1、电子设计CAD基础主讲：刘明山联系方式：办公室：一敎325电话：13504314285邮箱：liums@jlu.edu.cn教学安排学时：32其中理论教学16学时，实验16学时教材：电子电路CAD与OrCAD技术讲课内容：电路CAD基础知识电路设计方法OrCAD软件使用考核方式：平时出勤、作业、实验（包括实验完成情况和实验报告）第1章绪论一、PSPICE软件的发展二、CAD软件三、电子系统设计方法四、软件使用的问题绪论：一、PSPICE软件的发展PSPICE：PCSimulationProgramofIntegra

2、tedCircuitEmphasis侧重于集成电路的模拟程序功能：直流、交流、瞬态、温度等SPICE是由美国加利福尼亚大学伯克莱分校七十年代研制，至今已20多个版本，其微机版本为PSPICE。EDA技术发展历程大致可分为三个阶段。20世纪70年代为计算机辅助设计（CAD）阶段，人们开始用计算机取代手工操作进行IC版图编辑、PCB布局、布线。80年代为计算机辅助工程（CAE）阶段。与CAD相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能分析和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。2

3、0世纪90年代为电子系统设计自动化（EDA）阶段，同时又出现了计算机辅助工艺（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）等。绪论：二、CAD软件1．OrCAD（1）SDT、PSPICE、VST、PCB，（2）Capture、PspiceA/D、PCB、CPLD……绪论：二、CAD软件2.ProtelProtel软件是绘制电路图、印刷电路板图方面很流行的一种软件。它是由澳大利亚Protel(2001更名为Altium)公司推出的。Protel软件具有方便、易学及快速的特点，于20世纪90年代初（当时DOS版本软件称为TAN

4、GO）开始在国内流行。包括电路图（Schematics）设计工具、印刷电路板（PrintedCircuitBoard）设计工具、电路仿真工具、可编程逻辑设计工具、文本和电子表格编辑器。绪论：二、CAD软件3.EWBMultisimMultisim是一种专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件，属于Electronicsworkbench(EWB)系列软件的高版本。EWB由加拿大InteractiveImageTechnologies(IIT)公司于1988年推出，IIT公司从EWB6.0版本开始，将电路图输入仿真

5、设计的模块更名为Multisim。绪论：二、CAD软件3.EWBMultisim特点：（1）最突出的是软件中提供了各种虚拟仪器（2）软件带有丰富的电路元件库（3）采用直观的电路图输入方式（4）操作方便、易学易用，很适合电子类课程的教学和实验绪论：二、CAD软件其中的电路分析软件内核都是SPICE。绪论：三、电子系统设计方法1．自下而上电路→功能→系统→2．自上而下系统→功能→电路→最后是物理实现：PCB设计、制版、焊接绪论：四、软件使用的问题1．器件型号2.器件参数3．与实际存在一定差距第2章网络图论基础2.1网络

6、的图2.2关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵2.3两种约束关系2.1网络的图2.1.1网络的图(Graph)2.1.2树(Tree)2.1.3基本回路2.1.4基本割集2.1.1网络的图(Graph)网络的图：是一组支路和一组结点的集合，它反映电路图中各元件的互联关系亦称拓扑图。图a所示为通常的电路图，图b所示为该电路消除元件属性后，抽象为线段与点的集合形成的网络拓扑图。a)实际电路图b)对应a)的拓扑图有向图：带有电压和电流的关联参考方向的网络图，称为有向图。连通图：若网络图G中任意两结点之间至少有一条支路相联，则称为

7、连通图。a)空心变压器电路b)拓扑图（非连通图）子图：如果一个图G1的全部支路和结点，包含在另一个图G的支路和结点的集合之中，则称G1为G的一个子图。2.1.2树(Tree)树：是包含图G的所有结点，但不构成回路的一个连通子图，如图所示即为网络图的一个树。2.1.2树(Tree)树支：构成图G一个树的支路称为树支（bt）；树支以外的支路称为连支（bl），连支与所连结点构成该树的余树。bt=n-1bl=b-(n-1)式中，b为图G的支路数，n为结点数，bt为树支数，bl为连支数。2.1.3基本回路基本回路：对于任何一

8、个树，每加上一个连支所构成的回路，称为基本回路。基本回路数等于连支数bl。2.1.4基本割集割集：是连通图G中符合下列特性的支路集合：1.移去该支路集合的所有支路，连通图G被分成两个分离的子图；2.但是，如果少移去其中任一支路，图仍然是连通的。基本割集：只包含一条树支的割集，称为基本割集。如图所示即为一个基本割集，图中粗实线为树支。2.1.4基本割集基本割集