EDA概念簡(jiǎn)介EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ElectronicDesignAutomation）的縮寫，這一概念于上世紀(jì)80年代初正式形成，是從早期提出的CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAT（計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試）和CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）概念發(fā)展而來的。1981marksthebeginningofEDAasanindustry.Formanyyears,thelargerelectroniccompanies,suchasHewlettPackard,Tektronix,andIntel,hadpursuedEDAinternally.In1981,managersanddevelopersspunoutofthesecompaniestoconcentrateonEDAasabusiness.DaisySystems,MentorGraphics,andValidLogicSystemswereallfoundedaroundthistime,andcollectivelyreferredtoasDMV.WithinafewyearsthereweremanycompaniesspecializinginEDA,eachwithaslightlydifferentemphasis.ThefirsttradeshowforEDAwasheldattheDesignAutomationConferencein1984.()EDA概念簡(jiǎn)介EDA技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，利用EDA仿真軟件從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到IC版圖或PCB版圖的設(shè)計(jì)等大量工作都通過計(jì)算機(jī)完成。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率和可操作性，減輕了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前EDA的概念已滲透到機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。SPICE簡(jiǎn)介SPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)是1975年由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的DonaldPederson在電子研究實(shí)驗(yàn)室首先建立的。利用SPICE模型，可以精確地從電路器件級(jí)別仿真系統(tǒng)的工作特性、驗(yàn)證系統(tǒng)的邏輯功能、預(yù)測(cè)系統(tǒng)性能，因此在集成電路設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。SPICE很快發(fā)展成一種功能非常強(qiáng)大的通用模擬電路仿真器，1988年被定為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。SPICE簡(jiǎn)介目前應(yīng)用比較廣泛的SPICE商業(yè)版有：HSPICE，由Avant公司(現(xiàn)己被Synopsys公司兼并)開發(fā)，運(yùn)行于工作站或大型機(jī)上，主要應(yīng)用于集成電路的設(shè)計(jì)PSPICE，由MicroSim公司(后來被OrCAD公司兼并，而OrCAD又被Cadence公司兼并)開發(fā)，運(yùn)行于PC上，主要應(yīng)用于PCB板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)。SPECTRE，由SPICE作者之一KenKundert和JacobWhite開始最初的框架，經(jīng)過Cadence公司開發(fā)，計(jì)算速度更快，收斂性能更好。Multisim軟件簡(jiǎn)介背景介紹加拿大InteractiveImageTechnologies公司（簡(jiǎn)稱IIT公司）于1988年推出了專門用于電子線路仿真和設(shè)計(jì)的EDA工具軟件ElectronicsWorkbench（簡(jiǎn)稱EWB），該軟件一經(jīng)推出便因?yàn)樾阅軆?yōu)良、使用方便得到了迅速推廣。IIT公司從EWB6.0版開始對(duì)軟件進(jìn)行了較大改動(dòng)，形成了系列軟件。Multisim軟件簡(jiǎn)介電路設(shè)計(jì)和仿真MultisimEWBPCB軟件Ultiborad布線引擎Ultiroute通信電路分析與設(shè)計(jì)CommsimMultisim軟件簡(jiǎn)介發(fā)展簡(jiǎn)介EWB4.0EWB5.0EWB6.0Multisim2001Multisim7Multisim8被美國(guó)國(guó)家儀器(NatinalInstruments,NI)有限公司收購(gòu)NIMultisim9NIMultisim10NIMultisim11NIMultisim12NIMultisim13Multisim軟件簡(jiǎn)介軟件特點(diǎn)采用圖形界面，模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，元器件、測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選取；測(cè)試儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，并能實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果；帶有豐富的電路元件庫(kù)，提供多種電路分析方法；可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件交換數(shù)據(jù)；是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它可以進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測(cè)量方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，掌握基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真方法。要求：熟悉Multisim軟件的使用，包括電路圖編輯、虛擬儀器儀表的使用和掌握常見電路分析方法。能夠運(yùn)用Multisim軟件對(duì)模擬電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和性能分析，掌握EDA設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和參考資料1.花漢兵、付文紅《EDA技術(shù)與實(shí)驗(yàn)》第2版機(jī)械工業(yè)出版社2013年2.聶典、李北雁、聶夢(mèng)晨、宿瀟鵬《Multisim12仿真設(shè)計(jì)》電子工業(yè)出版社2014年3.李哲英、駱麗、李金平《模擬電子線路分析與Multisim仿真》機(jī)械工業(yè)出版社2008年實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方法1.實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)做好預(yù)習(xí)工作，實(shí)驗(yàn)過程中，老師會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作情況打分，占總成績(jī)50%；2.實(shí)驗(yàn)后按要求撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的文本和word文檔格式的電子版各一份，占總成績(jī)50%；3.實(shí)驗(yàn)成績(jī)按優(yōu)、良、中、及格、不及格給出。實(shí)驗(yàn)上機(jī)安排上午：8:00～12:00下午：14:00～18:00實(shí)驗(yàn)室235房間實(shí)驗(yàn)室237房間實(shí)驗(yàn)室235房間實(shí)驗(yàn)室237房間星期一9131042101913104210291310421039131042104星期二9131042101913104210291310421039131042104星期三9131042101913104210291310421039131042104星期四9131042101913104210291310421039131042104星期五9131042101913104210291310421039131042104注意帶好U盤、模電課本、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。非表中所列班級(jí)的學(xué)生一律上午進(jìn)機(jī)房。Multisim創(chuàng)建原理圖軟件使用界面元器件選取線路的連接電路圖創(chuàng)建例子Multisim常用分析方法直流工作點(diǎn)分析是在電路中電感短路、電容開路的情況下，計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。交流分析分析電路的小信號(hào)頻率響應(yīng)。分析結(jié)果以幅頻特性和相頻特性曲線顯示。直流掃描分析計(jì)算電路中某一節(jié)點(diǎn)直流工作點(diǎn)隨電路中一個(gè)或兩個(gè)直流電源數(shù)值變化情況。靜態(tài)工作點(diǎn)電路的靜態(tài)工作情況分析主要是要根據(jù)電路的直流通路，給出電路的IB、IC、VCE值。這三個(gè)值可以在BJT管的輸出特性曲線上確定一點(diǎn)，該點(diǎn)稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))。放大電路的頻率響應(yīng)放大電路中因?yàn)楹须娙?、電感等電抗元件，因此其輸出信?hào)的幅度和相位會(huì)隨輸入信號(hào)的頻率而改變。BJT的特性曲線BJT的特性曲線是指端電流與端電壓之間的關(guān)系曲線，根據(jù)輸入端和輸出端分為輸入特性曲線和輸出特性曲線。(1)共射極電路的輸入特性輸入特性是指當(dāng)vCE為某一常數(shù)，iB與vBE之間的關(guān)系曲線。BJT的輸入電阻共射極電路的輸出特性輸出特性是指當(dāng)iB一定的情況下，iC與vCE之間的關(guān)系曲線。BJT的輸出電阻設(shè)計(jì)一—單級(jí)放大電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)分壓偏置的單管電壓放大電路，要求信號(hào)源頻率10kHz，峰值5mV，負(fù)載電阻3.9kΩ，電壓增益大于60。調(diào)節(jié)電路靜態(tài)工作點(diǎn)，觀察電路出現(xiàn)飽和失真、截止失真和正常放大的輸出信號(hào)波形，并測(cè)試對(duì)應(yīng)的靜態(tài)工作點(diǎn)值。在正常放大狀態(tài)下測(cè)試：三極管的輸入、輸出特性曲線和、rbe、rce值；電路的輸入電阻、輸出電阻和電壓增益；電路的頻率響應(yīng)曲線和fL、fH值。設(shè)計(jì)一—設(shè)計(jì)報(bào)告要求給出單級(jí)放大電路原理圖。給出測(cè)試三極管輸入、輸出特性曲線和、rbe、rce值的仿真圖；給出電路飽和失真、截止失真和不失真的輸出信號(hào)波形圖；給出測(cè)量輸入電阻、輸出電阻和電壓增益的仿真圖；給出電路的幅頻和相頻特性曲線(所有測(cè)試圖中要有相關(guān)儀表或標(biāo)尺數(shù)據(jù))。給出相關(guān)仿真測(cè)試結(jié)果(數(shù)據(jù)表標(biāo)準(zhǔn)格式見下一頁P(yáng)PT)。理論計(jì)算電路的輸入電阻、輸出電阻和電壓增益，并和測(cè)試值做比較，分析誤差來源。設(shè)計(jì)一—設(shè)計(jì)報(bào)告要求三極管工作狀態(tài)輸入信號(hào)峰值(mV)電位計(jì)接入百分比IB(A)IC(mA)VCE(V)截止201001.70.247飽和2015691.60.09正常525131.51.2靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試數(shù)據(jù)表正常放大參數(shù)表輸入信號(hào)峰值(mV)電位計(jì)接入百分比AvRi(k)Ro(k)525831.93交流rbe(k)rce(k)fL(Hz)fH(kHz)115500.833223700設(shè)計(jì)二—差動(dòng)放大電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)帶射極恒流源的差動(dòng)放大電路，要求負(fù)載3.9kΩ時(shí)的AVD大于50。測(cè)試電路每個(gè)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)值和、rbe、rce值。給電路輸入直流小信號(hào)，在信號(hào)雙端輸入狀態(tài)下分別測(cè)試電路的AVD、AVD1、AVC、AVC1值。設(shè)計(jì)二—設(shè)計(jì)報(bào)告要求給出差動(dòng)放大電路原理圖。給出給出測(cè)試每個(gè)三極管輸入、輸出特性曲線和、rbe、rce值的仿真圖；給出雙端輸入直流小信號(hào)時(shí)，測(cè)試電路AVD、AVD1、AVC、AVC1的仿真圖(所有測(cè)試圖中要有相關(guān)儀表或標(biāo)尺數(shù)據(jù))。理論計(jì)算電路的AVD、AVD1、AVC、AVC1，并和測(cè)試值做比較，分析誤差來源。設(shè)計(jì)二—設(shè)計(jì)報(bào)告要求三極管IB(A)IC(mA)VCE(V)

rbe(k)rce(k)T1163241.561470.2380.357T2163245.91470.2380.357T3317431.631360.1490.204T4電路增益AVDAVD1AVCAVC117589電路測(cè)試參數(shù)表設(shè)計(jì)三—負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)阻容耦合兩級(jí)電壓放大電路，要求信號(hào)源頻率10kHz(峰值1mv)，負(fù)載電阻3.9kΩ，電壓增益大于500。給電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋：測(cè)試負(fù)反饋接入前后電路放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻和頻率特性。改變輸入信號(hào)幅度，觀察負(fù)反饋對(duì)電路非線性失真的影響。設(shè)計(jì)三—設(shè)計(jì)報(bào)告要求給出引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋的原理電路圖；給出負(fù)反饋接入前后，測(cè)量電路輸入電阻、輸出電阻和電壓增益的仿真圖；電路的幅頻和相頻特性曲線；輸出剛開始出現(xiàn)失真的波形圖(所有測(cè)試圖中要有相關(guān)儀表或標(biāo)尺數(shù)據(jù))。給出相關(guān)仿真測(cè)試結(jié)果(數(shù)據(jù)表標(biāo)準(zhǔn)格式見下一頁P(yáng)PT)。設(shè)計(jì)三—

設(shè)計(jì)報(bào)告要求放大電路電位計(jì)接入百分比IB(A)IC(mA)VCE(V)第一級(jí)1001949.8第二級(jí)10066125.5靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試數(shù)據(jù)表動(dòng)態(tài)參數(shù)表放大電路AvRi(k)Ro(k)fL(Hz)fH(kHz)最大不失真輸入信號(hào)幅度(mV)無反饋164110.6727411405有反饋63290.23274325310設(shè)計(jì)四—階梯波發(fā)生器設(shè)計(jì)依據(jù)參考電路，設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生周期性階梯波的電路，要求生成的階梯波周期9ms，輸出電壓范圍[-8V，0V]，階梯個(gè)數(shù)5個(gè)。對(duì)電路進(jìn)行分段測(cè)試和調(diào)節(jié)，