CMOS门电路的线路图设计与仿真

CMOS门电路的线路图设计与仿真
CMOS门电路的线路图设计与仿真

电路newb

5.CMOS三输入与非门

6. CMOS三输入或非门

内容(方法、步骤、要求或考核标准及所需工具、设备等)

一、实训设备与工具

1.PVI计算机一台;

2.Tanner Pro集成电路设计软件

二、实训方法、步骤与要求

1.CMOS门电路的线路图设计

1)进入S-EDIT程序

2)打开CMOS反相器模块

3)复制为新的设计模块newa或newb

4)将电路中的N管和P管分别进行复制,即每个门电路中有2个NMOS管和2个PMOS管

5)进行电路newa的连接:

①对于newa,2个NMOS管串联,而2个PMOS管并联;

②将PMOS管和NMOS管栅-栅对应相连,作为电路的输入,电路有两个输入端;

③将串联N管和并联P管的漏-漏相连,作为电路的输出;

④将串联N管的源接地,并联P管的源接电源电压;

⑤妥善处置好电路中所有MOS管的衬底。

6)进行电路newb的连接:

①对于newb,2个NMOS管并联,而2个PMOS管串联;

②将PMOS管和NMOS管栅-栅对应相连,作为电路的输入,电路有两个输入端;

③将并联N管和串联P管的漏-漏相连,作为电路的输出;

④将并联N管的源接地,串联P管的源接电源电压;

⑤妥善处置好电路中所有MOS管的衬底。

7)妥善设置每个MOS管的尺寸

原则是等效的CMOS倒相器的尺寸,与标准CMOS倒相器尺寸匹配。

2.对电路newa和newb分析模拟

1)进入T-SPICE程序

2)加载包含文件,即引用1.25um的CMOS流程组件模型文件“ml2_125.md”

3)设定电源电压:Edit Insert Command Voltage Source Constant,恒定电压加在电路的电源电压和地之间

4)设定输入信号:Edit Insert Command Voltage Source Pulse 需要对电路的两个输入端设置脉冲信号,两路脉冲信号的频率应当不同,一路是另一路的

一倍为妥当,这样可以在最短的时间周期内,观测到所有可能信号

5)分析设定:Edit Insert Command Analysis Transient

6)输出设定:Edit Insert Command Output Transient Results

7)进行瞬时模拟

8)观察分析电路的瞬时分析结果

3.根据仿真结果,确定电路的功能,并牢记CMOS门电路构造电路的规则:

对于NMOS管,串与并或

对于PMOS管,并与串或

4. CMOS门电路的线路结构如下图所示

图1 CMOS newa门电路的线路结构图

图2 CMOS newb门电路的线路结构图

5.试设计CMOS三输入与非门。

(1)注意各MOS管尺寸选择;

(2)注意电路的输入和输出端连接;

(3)注意各MOS管衬底的连接。

6.试设计CMOS三输入或非门。

电路分析与仿真

课程设计任务书 学院信息工程学院班级自动化2班姓名XXX 设计起止日期2012.12.24~~2012.12.28 设计题目:电路分析与仿真 设计任务(主要技术参数): 指导教师评语: 成绩:签字: 年月日 课程设计说明书 一、课程设计的目的 电路原理是本专业以后所涉及到专业课的基础,将电路原理的理论知识弄懂、弄明白是为了以后学习专业课的时候能够更好的去实践。理论是实践的基础,只有掌握了基本的电路分析、计算的方法才会将以后的专业课融会贯通。 电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节,是对课程理论和课程实验的综合和补充。学会并利用一种电路分析软件,对电路进行分析、计算和仿真,通过查找资料,选择方案,设计电路,撰写报告,完成一个较完整的设计过程,将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起,使学生在掌握电路基本设计

方法的同时,加深对课程知识的理解和综合应用,培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力,以及工程意识和创新能力。 二、课程设计的基本要求 通过本次的课程设计可以更娴熟的掌握一些电路分析的基本方法,更进一步掌握所学的理论知识。完成指定的题目和仿真任务,掌握仿真方法和学会写设计报告。1.明确设计任务 对设计任务进行具体分析,充分了解性能,指标,内容以及要求,明确应完成的任务。 2.方案选择与论证 通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证,根据现有的条件选择合适的设计方案,力争作到合理,可靠,经济,先进,便于实现,绘制出整体框图。 3.单元电路设计 确定各个单元的电路结构,计算元件参数(写出主要计算过程和公式),选择器件。 4.绘制原理图 用MATLAB绘制完整的原理图,在图中表明主要测试点以及理想情况下的参数值(或波形),列出元件表。 5.仿真验证 有条件时应该对所设计电路进行仿真,记录仿真结果,注意和理论值相比较,相差过大时应查明原因并即使修正,直到满足设计要求。 三、设计任务 本次课设采用一个电流源is1,两个电压源us1和us4,is1=1A,us1=30V,us4=5V,R1至R4的阻值分别为5Ω,5Ω,30Ω,20Ω,求流经R3的电流I,并仿真。 电路图连接如下 四、课程设计的主要内容 仿真软件的选择:

CMOS模拟集成电路课程设计

电子科学与技术系 课程设计 中文题目:CMOS二输入与非门的设计 英文题目: The design of CMOS two input NAND gate 姓名:张德龙 学号: 1207010128 专业名称:电子科学与技术 指导教师:宋明歆 2015年7月4日

CMOS二输入与非门的设计 张德龙哈尔滨理工大学电子科学与技术系 [内容摘要]随着微电子技术的快速发展,人们生活水平不断提高,使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲,集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来,集成电路产业的地位越来越重要,它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。本次课程设计将要运用S-Edit、L-edit、以及T-spice等工具设计出CMOS二输入与非门电路并生成spice文件再画出电路版图。 [关键词]CMOS二输入与非门电路设计仿真

目录 1.概述 (1) 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 (1) 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 (1) 2-2.计算相关参数 (2) 2-3.电路spice文件 (3) 2-4.分析电路性质 (3) 3、使用L-Edit绘制基本CMOS二输入与非门版图 (4) 3-1.CMOS二输入与非门设计的规则与布局布线 (4) 3-2.CMOS二输入与非门的版图绘制与实现 (5) 4、总结 (6) 5、参考文献 (6)

1.概述 本次课程设计将使用S-Edit画出CMOS二输入与非门电路的电路图,并用T-spice生成电路文件,然后经过一系列添加操作进行仿真模拟,计算相关参数、分析电路性质,在W-edit中使电路仿真图像,最后将电路图绘制电路版图进行对比并且做出总结。 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 使用S-Edit绘制的CMOS与非门电路如图1。 图1 基本的CMOS二输入与非门电路 1

模拟电路设计求职试题集合

模拟电路设计求职试题集合 笔试网简答题: (1)设计一个重采样系统,说明如何anti-alias。 (2)画出cmos与非门的电路,并画出波形图简述其功能。 (3)编写一子程序,将al中一位十六进制数转移为对应的ascii码并用2号dos 功能调用显示出来,输入参数:被转换的十六进制数已在al中。 (4)pcm通信系统中收端低通的作用是什么 (5)名词解释:sram,ssram,sdram 。 (6)接上题,求此码字所对应的编、解码电平。 (7)for a system with a matched impedance, what is the reflection coefficient and swr (8)形成二次群一般采用什么方法为什么 (9)为什么二次群的形成不采用pcm复用而用数字复接 (10)用verilog/vhdl写一个fifo控制器包括空,满,半满信号。 (11)基带数字信号序列为1001101,载频与码元速率相同。“0”码用π相载波表示,“1”码用0相载波表示。试画出载波和2psk信号的波形。 (12)半导体工艺中,掺杂有哪几种方式 (13)name 2 possible sources of electromagnetic interference on electronics circuit asm. (14)为了提高小信号的量化信噪比,仍然采用均匀量化行不行 (15)dsp和通用处理器在结构上有什么不同,请简要画出你熟悉 的一种dsp结构图。 (16)有两个线程 void producer() {

while(1) { generatepacket(); putpacketintobuffer(); signal(customer); } } void customer() { while(1) { waitforsignal(); if(packetinbuffer>10) { readallpackets(); processpackets(); } } } (1)有没有其他方法可以提高程序的性能 (2)可不可以不使用信号之类的机制来实现上述的功能 (17)逐次渐近型编码器中本地解码器由哪几部分组成 (18)用verilog或vhdl写一段代码,实现消除一个glitch。 (19)硅栅coms工艺中n阱中做的是p管还是n管,n阱的阱电位的连接有什么要求 (20)画出l=8,xe≤ 时的均匀量化信噪比曲线(忽略过载区量化噪声功率)。 来源:笔试网;面试网 选择题: (1)没有语法错误的输入指令是 al,30h 30h,al dx,al al,[bx]

简单电路设计设计大全

装饰材料购销合同 简单电路设计设计大全 1.保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班室内的指示灯才会发光,表明门都关上了.下图中符合要求的电路是 2.小轿车上大都装有一个指示灯,用它来提醒司机或乘客车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。下图为小明同学设计的模拟电路图,你认为最符合要求的是 3.中考试卷库大门控制电路的两把钥匙分别有两名工作人员保管,单把钥匙无法打开,如图所示电路中符合要求的是 ”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,4.击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S 甲 乙方指示灯亮。下面能反映这种原理的电路是 5.家用电吹风由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求:电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝发热和不发热时,电动机都能正常工作。如图所示电路中符合要求的是( )

6.一辆卡车驾驶室内的灯泡,由左右两道门上的开关S l、S2和车内司机右上方的开关S3共同控制。S1和S2分别由左右两道门的开、关来控制:门打开后,S1和S2闭合,门关上后,S l和S2断开。S3是一个单刀三掷开关,根据需要可将其置于三个不同位置。在一个电路中,要求在三个开关的共同控制下,分别具有如下三个功能:(1)无论门开还是关,灯都不亮; (2)打开两道门中的任意一道或两道都打开时,灯就亮,两道门都关上时,灯不亮;(3)无论门开还是关,灯都亮。如图所示的四幅图中,符合上述要求的电路是 A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图丁 7.教室里投影仪的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温。为了保证灯泡不被烧坏,要求:带动风扇的电动机启动后,灯泡才能发光;风扇不转,灯泡不能发光。则在如图3所示的四个电路图中符合要求的是 ( ) 8.一般家用电吹风机都有冷热两挡,带扇叶的电动机产生风,电阻R产生热。冷热风能方便转换,下面图3中能正确反应电吹风机特点的电路图是 ( ) 9.飞机黑匣子的电路等效为两部分。一部分为信号发射电路,可用等效电阻R1表示,用开关S1控制,30天后自动断开,R1停止工作。另一部分为信息存储电路,可用等效电阻R2表示,用开关S2控制,

电子科技大学集成电路原理实验CMOS模拟集成电路设计与仿真王向展

实验报告 课程名称:集成电路原理 实验名称: CMOS模拟集成电路设计与仿真 小组成员: 实验地点:科技实验大楼606 实验时间: 2017年6月12日 2017年6月12日 微电子与固体电子学院

一、实验名称:CMOS模拟集成电路设计与仿真 二、实验学时:4 三、实验原理 1、转换速率(SR):也称压摆率,单位是V/μs。运放接成闭环条件下,将一个阶跃信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升速率。 2、开环增益:当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。 3、增益带宽积:放大器带宽和带宽增益的乘积,即运放增益下降为1时所对应的频率。 4、相位裕度:使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。 5、输入共模范围:在差分放大电路中,二个输入端所加的是大小相等,极性相同的输入信号叫共模信号,此信号的范围叫共模输入信号范围。 6、输出电压摆幅:一般指输出电压最大值和最小值的差。 图 1两级共源CMOS运放电路图 实验所用原理图如图1所示。图中有多个电流镜结构,M1、M2构成源耦合对,做差分输入;M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载;M5、M8构成电流镜提供恒流源;M8、M9为偏置电路提供偏置。M6、M7为二级放大电路,Cc为引入的米勒补偿电容。 其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系:

转换速率:SR=I5 I I 第一级增益:I I1=?I I2 I II2+I II4=?2I I1 I5(I2+I3) 第二级增益:I I2=?I I6 I II6+I II7=?2I I6 I6(I6+I7) 单位增益带宽:GB=I I2 I I 输出级极点:I2=?I I6 I I 零点:I1=I I6 I I 正CMR:I II,III=I II?√5 I3 ?|I II3|(III)+I II1,III 负CMR:I II,III=√I5 I1+I II5,饱和 +I II1,III+I II 饱和电压:I II,饱和=√2I II I 功耗:I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II) 四、实验目的 本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置,为IC设计性实验。其目的在于: 根据实验任务要求,综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计,掌握基本的IC设计技巧。 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法,并进行电路的模拟仿真。 五、实验内容 1、根据设计指标要求,针对CMOS两级共源运放结构,分析计算各器件尺寸。 2、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析,能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。 3、电路性能的优化与器件参数调试,要求达到预定的技术指标。

《数字电路》期末模拟试题及答案

. 一、填空题 1. PN 结具有单向导电性。正向偏置时,多子以扩散运动为主,形成正向电流;反向 偏置时,少子漂移运动,形成反向饱电流。 2. 双极型晶体三极管输出特性曲线的三个工作区是放大区、截止区、饱和区。 3. 已知三态与非门输出表达式C AB F ?=,则该三态门当控制信号C 为高电平时, 输出为高阻态。 4. 十进制数211转换成二进制数是(11010011)2;十六进制数是(D3)16。 5. 将若干片中规模集成电路计数器串联后,总的计数容量为每片计数容量的乘积。 6. 若用触发器组成某十一进制加法计数器,需要四个触发器,有五个无效状态。 7. 同步RS 触发器的特性方程为n 1n Q R S Q +=+;约束方程为RS=0 。 8. 下图所示电路中,Y 1 =B A Y 1= 2Y 3 =AB Y 3= 二、选择题 1. 下列函数中,是最小项表达式形式的是____c _____。 A. Y=A+BC B. Y=ABC+ACD C. C B A C B A Y +?= D. BC A C B A Y +?= 2. 要实现n 1n Q Q =+,JK 触发器的J 、K 取值应为__d ___。 A . J=0,K=0 B. J=0,K=1 C. J=1,K=0 D. J=1,K=1 3.数值[375]10与下列哪个数相等_b __。 A . [111011101]2 B. [567]8 C. [11101110]BCD D. [1F5]16 4.属于组合逻辑电路的是_____b ______ A . 触发器 B. 全加器 C. 移位寄存器 D. 计数器 5.M 进制计数器状态转换的特点是:设定初态后,每来_c __个计数脉冲CP ,计数器重 新 B 2 B V CC Y 1

简易门铃电路设计

《电子线路CAD》课程论文题目:简易门铃电路的设计

1 电路功能和性能指标 简易门铃是一种简单的门铃电路,它由分立元件和中规模集成芯片的构成,主要采用NE555定时器电路和扬声器组成门铃,利用多谐振荡电路来制作一简易单音门铃电路。它主要由一个NE555、一个47uf的电容、一个0.047uf电容、一个0.01uf电容、一个36kΩ的电阻、一个30kΩ的电阻、两个22k电阻、一个喇叭、两个IN4148高速开关二极管、一个9013三极管、一个开关和一个6v电源组成。NE555作为多谐振荡器,发出脉冲波。与传统的门铃相比,其可靠性、抗干扰性都较好,应用领域也相对较广泛。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 方法和步骤: ①右键点击项目文件,选择追加新文件到项目中,在二级菜单下选择Schematic Library。 ②在放置菜单中,选择放置矩形。 ③在放置菜单中选择放置引脚。 ④在放置引脚时,按Tab键,选择引脚属性。 图1 注:在放置引脚的过程中,引脚有一端会附带着一个×形灰色的标记,该标记表示引脚端是用来连接外围电路的,所以该端方向一定要朝外,而不能向着矩形的方向。若需要调整引脚的方向,可按键盘撒花上的空格键,每按一次,可将引脚逆时针旋转90°。

2.2 原理图设计 步骤: ①创建PCB工程项目,执行File→New→Project→PCB Project,在弹出对话框中选择Protle Pcb类型并点击OK。将新建默认名为“PCB Project1.PrjPCB”的项目保存,命名为“简易门铃”。 ②创建原理图,在该项目文件名上点击右键,选择追加新文件到项目中,在二级菜单下选择Schematic。 ③保存项目目录下默认名为“Sheet1.SchDOC”的原理图文件。并命名为“简易门铃”。 ⑤绘图环境其他参数采用默认设置。 图2 编译原理图步骤: ①在原理图编辑页面,执行“Project→Compile PCB Project 简易门铃.PRJPCB” 菜单命令。 ②在Messages工作面板中,出现提醒为“Warning”的检查结果可以忽略。 图3

电子电路设计及仿真

信息与电气工程学院 通信工程CDIO一级项目 设计说明书 (2014/2015学年第二学期) 题目:电子电路设计及仿真 班级组数: 学生姓名: 学号: 设计周数:14周

2015年5月31日 一、电源设计 直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成,变压器把市电交流电压变成为直流电;经过滤波后,稳压器在把不稳定的直流电压变为稳定的直流电流输出。本设计主要采用单路输出直流稳压,构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电变为稳定的直流电,并实现固定输出电压5V。 1.1设计要求 1.1.1 输入:~220V,50Hz; 1.1.2 输出:直流 5V(1组) 1.2设计过程 1.2.1直流稳压电源设计思路 (1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 (2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。 (3)脉动大的直流电压须经过滤波、稳压电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成分滤掉,保留其直流成分。 (4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。 1.2.2直流稳压电源原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,见图1.1。 工频交流脉动直流 直流负载 图1.1 直流稳压电源方框图 其中 (1)电源变压器是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变化由变压器的副边电压确定。 (2)整流电路,利用二极管单向导电性,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。电路图如1.2。

电子电路仿真分析与设计

上海大学 模拟电子技术课程 实践项目 项目名称:_电子电路仿真分析与设计_指导老师:_______李智华________ 学号:______12122272_______ 姓名:_______翟自协________ 日期:_____2014/1/27______

电子电路仿真软件PSPICE 题目一:放大电路电压增益的幅频响应与相频响应 电路如图所示,BJT为NPN型硅管,型号为2N3904,放大倍数为50,电路其他元件参数如图所示。求解该放大电路电压增益的幅频响应和相频响应。 步骤如下: 1、绘制原理图如上图所示。 2、修改三极管的放大倍数Bf。选中三极管→单击Edit→Model→Edit Instance Model, 在Model Ediror中修改放大倍数Bf=50。 3、由于要计算电路的幅频响应和相频响应,需设置交流扫描分析,所以电路中需要有交流源。 双击交流源v1设置其属性为:ACMAG=15mv,ACPHASE=0。 4、设置分析类型: 选择Analysis→set up→AC Sweep,参数设置如下:

5、Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。 6、Trace→ Add(添加输出波形),,弹出Add Trace对话框,在左边的列表框中选中v(out),单击右边列表框中的符号“/”,再选择左边列表框中的v(in),单击ok按钮。 仿真结果如下:

上面的曲线为电压增益的幅频响应。要想得到电压增益的相频响应步骤如下:在probe下,选择Plot→ Add Plot(在屏幕上再添加一个图形)。如下图所示: 单击Trace→ Add(添加输出波形),弹出Add Trace对话框,单击右边列表框中的符号“P”,在左边的列表框中选中v(out),单击右边列表框中的符号“-”,再单击右边列表框中的符号“P”,再选择左边列表框中的v(in),单击ok按钮。函数P()用来求相位。

《数字电路》期末模拟试题及答案 3

1. 当PN 结外加正向电压时,PN 结中的多子______形成较大的正向电流。 2. NPN 型晶体三极管工作在饱和状态时,其发射结和集电结的外加电压分别处于___ ___偏置和_______偏置。 3. 逻辑变量的异或表达式为:_____________________B A =⊕。 4. 二进制数A=1011010;B=10111,则A -B=_______。 5. 组合电路没有______功能,因此,它是由______组成。 6. 同步RS 触发器的特性方程为:Q n+1 =______,其约束方程为:______。 7. 将BCD 码翻译成十个对应输出信号的电路称为________,它有___个输入 端,____输出端。 8. 下图所示电路中,Y 1 Y 3 =______。 1. 四个触发器组成的环行计数器最多有____个有效状态。 A.4 B. 6 C. 8 D. 16 2. 逻辑函数D C B A F +=,其对偶函数F * 为________。 A .()()D C B A ++ B. ()()D C B A ++ C. ()()D C B A ++ 3. 用8421码表示的十进制数65,可以写成______。 A .65 B. [1000001]BCD C. [01100101]BCD D. [1000001]2 4. 用卡诺图化简逻辑函数时,若每个方格群尽可能选大,则在化简后的最简表达式 中 。 A .与项的个数少 B . 每个与项中含有的变量个数少 C . 化简结果具有唯一性 A 1 A B 3

5. 已知某电路的真值表如下,该电路的逻辑表达式为 。 A .C Y = B . AB C Y = C .C AB Y += D .C C B Y += 化简下列逻辑函数,写出最简与或表达式: 1. 证明等式:AB B A B A B A +?=+ 2. Y 2=Σm (0,1,2,3,4,5,8,10,11,12) 3. Y 3=ABC C AB C B A C B A + ++? 分析设计题: 1.双四选一数据选择器如图所示,其功能表达式如下。现要实现八选一数据选择器的功能(地址信号为 A 2A 1A 0,数据输入端信号为 D 7 ~ D 0 ) ,请画出电路连接图。 1A A A A D Y =(2D Y =( 2.TTL

PSpice 92电子电路设计与仿真

电子线路实验报告

Pspice 9.2 电子电路设计与仿真 实验报告 学号:080105011128 专业:光信 班级:081班 姓名:李萍

一、启动PSpice 9.2—Capture CLS Lite Edition 在主页下创建一个工程项目lp 二、画电路图 1.打开库浏览器选择菜单Place/Part—Add Liabray, 提取:三极管Q2N2222、电阻R、电容C、电源VDC、模拟地0/Source、信号源VSIN。 2.移动元件、器件。鼠标选中该元、器件并单击,然后压住鼠标左键拖到合适位置,放开鼠标即可。 3.翻转某一元、器件符号。 4.画电路线 选择菜单中Place/wire,此时将鼠标箭头变成一支笔。 5.为了突出输出端,需要键入标注V o字符,选择菜单Place/Net Alias—Vo OK! 6.将建立的文件(wfh.sch)存盘。 三、修改元件、器件的标号和参数

1、用鼠标箭头双击该元件符号(R或C),此时出现修改框,即可进入标号和参数的设置 2、VSIN信号电源的设置:①鼠标选中VSIN信号电源的FREQ用鼠标箭头单击(符号变为红色),然后双击,键入FREQ=1KHz、同样方法即键入VoEF=0V、VAMPL=30mv。②鼠标选中VSIN 信号电源并单击(符号变为红色)然后用鼠标箭头双击该元件符号,此时出现修改框,即可进入参数的设置,AC=30mv,鼠标选中Apply并单击,退出 3、三极管参数设置:鼠标选中三极管并单击(符号变为红色)然后,选择菜单中的Edit/Pspice Model。打开模型编辑框Edit/Pspice Model 修改Bf为50,保存,即设置Q2N2222-X的放大系数为50。 4、说明:输入信号源和输出信号源的习惯标法。 Vs、Vi、Vo(鼠标选中Place/Net Alias) 单级共射放大电路 四、设置分析功能 1、静态

题目Buck电路的设计与仿真

题目:Buck 电路的设计与仿真 1、Buck 电路设计: 设计一降压变换器,输入电压为20V ,输出电压5V ,要求纹波电压为输出电压的0.5%,负载电阻10欧姆,求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的电感、电容。比较说明不同开关频率下,无源器件的选择。 解:(1)工作频率为10kHz 时, A.主开关管可使用MOSFET ,开关频率为10kHz ; B.输入20V ,输出5V ,可确定占空比Dc=25%; C.根据如下公式选择电感 H T R D L s c c 41075.310000 1210)25.01(2)1(-?=??-=-= 这个值是电感电流连续与否的临界值,L>c L 则电感电流连续,实际电感值可选为1.2倍的临界电感,可选择为H 4105.4-?; D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 =?-=2008)1(s c T U L D U C 2410000 15005.0105.48)25.01(5?????-?-=F 41017.4-? (2)工作频率为50kHz 时, A.主开关管可使用MOSFET ,开关频率为50kHz ; B.输入20V ,输出5V ,可确定占空比Dc=25%; C.根据如下公式选择电感 H T R D L s c c 41075.050000 1210)25.01(2)1(-?=??-=-= 这个值是电感电流连续与否的临界值,L>Lc 则电感电流连续,实际电感值可选为1.2倍的临界电感,可选择为H 4109.0-?; D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 =?-=2008)1(s c T U L D U C 2450000 15005.0109.08)25.01(5?????-?-=F 410833.0-? 分析: 在其他条件不变的情况下,若开关频率提高n 倍,则电感值减小为1/n ,电容值也减小到1/n 。从上面推导中也得出这个结论。 2、Buck 电路仿真: 利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。输入电压为20V 的直流电压源,开关管选MOSFET 模块(参数默认),用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。分别做两种开关频率下的仿真。 (一)开关频率为10Hz 时; (1)使用理论计算的占空比,记录直流电压波形,计算稳态直流电压值,计算稳态直流纹波电压,并与理论公式比较,验证设计指标。 由第一步理论计算得占空比Dc=25%; 实验仿真模型如下所示(稳态直流电压值为4.299V ):

电路分析与应用(江路明)教学资源 模拟试卷试卷7

《电路分析》期末试卷(7) 班级:________学号:_________姓名:_______得分:_______ 一、填空题 30分 1.所谓电路,就是由___________、___________和___________等元件按一定的方式连接起来,为电流的流通提供路径的总体,也称网络。 2.基尔霍夫电压公式是_____________,电流公式是___________。 3.任何一个有源二端网络都可以简化为一个理想__________和__________相串联的模型。 4.已知:V )6100sin(142u ,A )6t 100sin(282i π -=π+π=,则I m =___________, I=___________,U=___________,i 与u 的相位关系为____________。 5.有一只“100Ω,1W ”的电阻,它允许通过的最大电流为_________A ,允许加在它两端的电压为__________。 6.一个30微法,耐压50伏的电容和一个100微法,耐压25伏的电容将它们并联后总容量是__________微法,允许的最大安全工作电压是_________伏。 7.纯电阻正弦交流电路中,电压与电流的相位关系φu-φi=__________,纯电感电路φu-φi=__________,纯电容电路φu-φi=__________,R L 串联电路____________<φu-φi<__________。 8.换路后的一瞬间,电容的端_________和电感中的___________都保持换路前一瞬间的数值,这叫做___________。 9.只要求出__________、__________和__________这三个量,就能立即写出换路后的电压或电流___________________的表达式。 10.对称三相交流电动势的特征是:各相电动势的最大值__________;频率__________;彼此间相位互差__________。 二、判断题 20分 1.如果电路中某两点的电位都很高,这两点间的电压就相差很大。( ) 2.流入任一节点的电流之和等于流出该点的电流之和。( ) 3.导体的电阻越小,电导就越小,电导小就表示导体的导电性能好。( ) 4.理想电流源的内阻等于零。( ) 5.交流电流通过电容器是电容器反复充放电形成的,并非电荷直接通过电容器中的介质而形成。( ) 6.电流表内阻越小,电压表内阻越大,测量的误差越小。( ) 7.功率因数过低,在线路上将引起较大的电压降落和功率损失。( ) 8.RC 串连电路构成的微分电路是从电容上输出电压、时间常数τ>>tp 。( ) 9.阻抗角大于零的电路,必定是容性电路。( ) 10.叠加定律适用于线性电路中电压或电流的叠加,功率不能叠加。( ) 三、选择题 20分 1.将一根导线对折后,其电阻值是原来的( )倍。 A.1 B.0.5 C.0.25 2.负载短路时,电源内阻压降等于( )。 A.零 B.电源电动势 C.端电压 3.R 1>R 2>R 3,若将三个电阻串联在220伏的电源上,获得功率最大的电阻是( )。 A.R 1 B.R 2 C.R 3 4.负载上获得最大功率的条件是( )。 A.R L >R 0 B.R L

数字钟的设计与仿真

目录 摘要 (3) 前言 (4) 第一章理论分析 1.1 设计方案 (5) 1.2 设计目的 (5) 1.3 设计指标 (6) 1.4 工作原理及其组成框图 (6) 第二章系统设计 2.1 多谐振荡器 (8) 2.2 计数器 (10) 2.3 六十进制电路 (12) 2.4 译码与LED显示器 (13) 2.5 校时电路 (14) 2.6 电子时钟原理图 (15) 2.7 仿真与检测 (16) 2.8 部分元器件芯片结构图 (18) 2.9 误差分析 (19) 第三章小结 心得体会 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22)

摘要 时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。在这次的毕业设计中,针对一系列问题,设计了如下电子钟。 本系统由555多谐振荡器,分频器,计数器,译码器,LED显示器和校时电路组成,采用了CMOS系列(双列直插式)中小规模集成芯片。总体方案手机由主题电路和扩展电路两大分组成。 其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能,进行了各单元设计,总体调试。 关键词:555多谐振荡器;分频器;计数器;译码器;LED显示器

前言 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。 本次设计以数字电子为主,分别对1S时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计,然后将它们组合,来完成时、分、秒的显示并且有走时校准的功能。并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。电路主要使用集成计数器,例如CD4060、CD4518,译码集成电路,例如CD4511,LED数码管及各种门电路和基本的触发器等,电路使用5号电池共电,很适合在日常生活中使用。

电力电子电路设计与仿真

1 设计 1.1 总体设计 根据本课题需要,我们需要设计一个逆变电源装置。我们需要设计出输入输出滤波电路、逆变电路、驱动电路、检测电路、保护电路等模块并设计出其参数,其结构框图如Figure 1 所示。 Figure 1 总体结构框图 1.2 逆变电源装置的主电路设计 电网的交流电经过二极管不控整流电路将交流电转换成脉动的直流电,经过直流滤波电路,使脉动的直流电的电压波形变得更加平滑,变成有一定纹波的稳压电源,经过三相逆变电路后,输出为三相交流电,再通过隔离变换电路,滤除三相交流电的直流成分,再经过输出滤波器,此时输出的三相交流电就能很好带动负载并能很好的的满足课题的需求。 Figure 2 主电路原理框图

1.2.1 负载参数的计算 Figure 3 等效负载 Ⅰ 负载电阻最小值 Ⅱ 负载电感最小值

1.2.2 滤波电容参数的计算 滤波电容与负载并联,对逆变电路输出电流影响较大,所以设计滤波电路时,先选择设计滤波电容。首先取滤波电容容抗等于负载电感感抗的2倍 即 则有 我们取 。7个 250V 50HZ 交流电路用于60HZ时耐压降为60%。 即:250×0.6=150V > 110V

1.2.3 滤波电感参数的计算 滤波电感的作用是减小输出电压的谐波电压,保证基波电压的传输,即电感不可太大也不可以太小。选取的电感参数应满足以下几个条件:①滤波电路的固有频率应远离输出电压中可能出现的谐波频率,② 不应太大而接近于1,③ 应该较小 我们取 ,则有 实取L =1.6mH,则有 此时滤波电路的固有频率为

1.2.4 逆变电路的输出电压 Figure 4 逆变输出后的等效图 Ⅰ 空载 Ⅱ ①额定负载

最新模拟电路设计与仿真试题

精品文档 精品文档 电子科技大学网络教育考卷(A2卷) (20 年至20 学年度第学期) 考试时间年月日(90分钟) 课程电路设计与仿真教师签名 [注意:所有题目的答案均填涂在答题卡上,写在本试卷上的答案无效] 一、分析简答 1、(15分)电路如图所示,变压器副边电压有效值为2U 2 。 (1)画出u 2 、u D1 和u O 的波形; (2)求出输出电压平均值U O(AV) 和输出电流平均值I L(AV) 的表达式; (3)二极管的平均电流I D(AV) 和所承受的最大反向电压U Rmax 的表达 2、(15分)试说明下图所示电路中基极电阻R b的作用?如果去掉基极电阻R b会有什么影响? 3、(15V) 下图所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V,最小稳定电流I Zmin =5mA,最大稳定电流I Zmax =25mA。 (1)分别计算U I 为10V、15V、35V三种情况下输出电压U O 的值; (2)若U I =35V时负载开路,则会出现什么现象?为什么? 姓 名 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 专 业 名 称 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 学 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 教 学 中 心 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ … … … … … … … … … … … … … … … 密 … … … … … … … … … … … … … … … 封 … … … … … … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … …

第5章 电路级设计与仿真

第5章 电路级设计与仿真 电路设计技术是EDA 技术的核心和基础。电路设计可以分为数字电路、模拟电路、常规电路和集成电路。现代EDA 与传统的电路CAD 相比其主要区别是比较多地依赖于电路描述语言,常用的电路描述语言有描述模拟电路的SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis )语言,描述数字电路的硬件描述语言。弄清电路结构形式与语言的关系以及各种语言的基本功能是学习EDA 技术非常重要的环节,这也是本章的主要目的所在。 本章将从最基本的数学和物理模型出发,引入程序化模型,介绍模拟电路与仿真、数字电路与仿真。从一般的设计原理上讲,常规电路与集成电路并没有本质的区别,本章采用的例子主要以常规电路为主,其基本设计原理也同样适合于相应的集成电路,关于集成电路设计将在后续章节中详细介绍。 5.1模拟电路模型与SPICE 程序 5.1.1 模拟电路模型 电路的物理模型是指利用电路元件(如:电阻、电容、电感等无源元件,三极管、集成电路等有源元件)按照一定的电路连接方式进行连接的图形描述方法。其中电路元件是器件的物理模型,器件模型的建立以及器件的连接是按照电学参数和基本电路功能的描述为依据的。这种电路的物理模型也叫做等效电路模型,也就是我们常说的电路。 电路的物理模型是一种简化了的直观的电路图,可以十分方便地反映电路的连接关系和基本功能,但是这个模型并不能进行直接分析,如果要对电路进行分析,还需要建立电路的数学模型。电路数学模型是根据电路的物理模型和电路分析原理得到的电路行为特性及各参数之间的数学关系。 我们在《电路分析原理》中已经建立起这样的概念,这个概念是基于一些基本的电路定律和基本定理,例如基尔霍夫定律、叠加定理、代文宁定理、欧姆定律等。 基尔霍夫定律:; 0i n 1k k =∑=0v n 1k k =∑=欧姆定律:V=IR 对于特定的电路,这些定律和定理构成了电路中物理参数之间的特定关系,这种特定关系是约束电路的基本数学模型。不同的元件具有不同的参数运算或转换关系,这种关系如表5-1所示,这是一些最基本和最简单的元件及其数学模型,复杂元件的数学模型也是由这些简单的元件按照功能需求组成的。因此,描述模拟电路的数学模型是微分方程或代数方程。 《电路分析基础》课程就是在建立了这些电路模型的基础上对电路进行分析,不论是建立电路模型或者是分析运算,电路分析是在基于电压、电流的等效模型进行的。 表5-1 电路元件及其数学描述 电路元件 符号 物理模型 数学模型(VI 关系) R v = R·i C i = C·dv/dt v = L t ·di/d v = v s , i 电阻电容电感 L 电压源 Vs 103

数字电路模拟题

题型分布:填空题2*9=18、选择题3*4=12、逻辑函数化简6+7+7=20、画波形10、分析与设计15+25=40 一、填空题 1、与非门的逻辑功能为。 2、数字信号的特点是在上和上都是断续变化的,其高电平和低电平常用 和来表示。 3、三态门的“三态”指,和。 4、逻辑代数的三个重要规则是、、。 5、为了实现高的频率稳定度,常采用振荡器;单稳态触发器 受到外触发时进入态 6、计数器按增减趋势分有、和计数器。 7、一个触发器可以存放位二进制数。 8、优先编码器的编码输出为码,如编码输出A 2A 1 A =011,可知对输入的进 行编码。 9、逻辑函数的四种表示方法是、、、。 10、移位寄存器的移位方式有,和。 11、同步RS触发器中,R,S为电平有效,基本RS触发器中R,S为 电平有效。 12、常见的脉冲产生电路有 13、触发器有个稳态,存储8位二进制信息要个触发器。 14、常见的脉冲产生电路有,常见的脉冲整形电路 有、。 15、数字电路按照是否有记忆功能通常可分为两 类:、。 16、寄存器按照功能不同可分为两类:寄存器和寄 存器。 17、逻辑函数F== 18、触发器有两个互补的输出端Q、,定义触发器的1状态 为,0状态为,可见触发器的状态指的是端的状态。 19、一个触发器可以记忆位二进制代码,四个触发器可以记忆位二进 制代码。 20、主从JK触发器的特性方程。 21、时序逻辑电路按照其触发器是否有统一的时钟控制分为时 序电路和时序电路。 22、为了实现高的频率稳定度,常采用振荡器;单稳态触 发器受到外触发时进入态。 23、触发器有个稳态,存储8位二进制信息要个触发器。 24、逻辑函数的化简有,两种方法。 25、组合逻辑电路没有功能。 26、主从JK触发器的特性方程,D触发器的特性方

电子电路设计与仿真工具

电子电路设计与仿真工具 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候,我们会发现做出来的东西有很多的问题,事先并没有想到,这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术。 说到电子电路设计与仿真工具这项技术,就不能不提到美国,不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计,从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产,整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来,只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有问题就改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了,从他们的波音747到 F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供,软件开发商是IBM,飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样,他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法,从大到小,从复杂到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是具体软件内容不同。其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。 电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 ①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件,是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件,

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