AD基本原理仿真
ad20电路设计与仿真pdf教材

Altium Designer 20电路设计与仿真PDF教材涵盖了Altium Designer 20软件的基础知识和应用技能,以及电路设计和仿真的相关原理和实践。
以下是该教材可能包含的主要内容:
1. Altium Designer 20软件介绍:包括软件的功能、特点、界面和基本操作等。
2. 电路设计基础:介绍电路设计的基本原理、电路元件、电路分析和设计方法等。
3. Altium Designer 20的原理图设计:详细介绍使用Altium Designer 20进行原理图设计的方法和技巧,包括元件库的建立和使用、原理图编辑、层次设计、总线设计等。
4. 电路仿真:介绍使用Altium Designer 20进行电路仿真的基本原理和方法,包括仿真设置、仿真分析和结果解读等。
5. PCB设计:介绍使用Altium Designer 20进行PCB设计的方法和技巧,包括PCB布局、布线、元件封装设计和制板工艺等。
6. 实例应用:通过实际案例介绍Altium Designer 20在电路设计中的应用,包括数字电路设计、模拟电路设计、射频电路设计等。
总的来说,Altium Designer 20电路设计与仿真PDF教材是一个全面介绍Altium Designer 20软件在电路设计和仿真领域应用的教程,可以帮助读者掌握使用该软件进行电路设计和仿真的基本技能和方法。
PSpiceAD基本仿真[参考]
![PSpiceAD基本仿真[参考]](https://img.taocdn.com/s3/m/60061777dcccda38376baf1ffc4ffe473368fd6d.png)
PSpice A/D数模混合仿真海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真,以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。
PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件(*.cir)进行处理和仿真,同时附属波形观察程序Probe 对仿真结果进行观察和分析。
PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真:1、直流扫描分析(DC Sweep):电路的某一个参数在一定围变化时,电路直流输出特性的分析和计算。
2、交流扫描分析(AC Sweep):计算电路的交流小信号线性频率响应特性,包括幅频特性和相频特性,以及输入输出阻抗。
3、噪声分析(Noise):在设定频率上,计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。
4、直流偏置点分析(Bias Point):当电路中电感短路,电容断路时,电路静态工作点的计算。
进行交流小信号和瞬态分析之前,系统会自动计算直流偏置点,以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。
5、时域/瞬态分析(Transient):在给定激励下,电路输出的瞬态时域响应的计算,其初始状态可由用户自定义,也可是直流偏置点。
6、蒙特卡洛分析(Monte-Carlo):根据实际情况确定元件参数分布规律,然后多次重复进行指定电路特性的分析,每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式,完成多次分析后进行统计分析,就可以得到电路特性的分散变化规律。
7、最坏情况分析(Worst):电路中元件处于极限情况时,电路输入输出特性分析,是蒙特卡洛的极限情况。
8、参数扫描分析(Parametric Sweep )电路中指定元件参数暗规律变化时,电路特性的分析计算。
9、温度分析(Temperature ):在指定温度条件下,分析电路特性。
10灵敏度分析(Sensitivity ):计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。
51单片机ad转换代码及仿真

51单片机ad转换代码及仿真一、前言51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器,其具有低功耗、高性能、易学易用等特点。
其中,AD转换模块是其重要的功能之一,可以实现模拟信号到数字信号的转换。
本文将介绍51单片机AD 转换的相关知识和代码实现,并通过仿真验证其正确性。
二、51单片机AD转换原理1. AD转换概述AD转换(Analog-to-Digital Conversion)是指将模拟信号(如声音、图像等)转化为数字信号的过程。
在嵌入式系统中,AD转换通常用于采集外部传感器等模拟量信号,并将其转化为数字量进行处理。
2. 51单片机AD转换模块51单片机内置了一个8位AD转换模块,可以对0~5V范围内的模拟信号进行采样和转换。
该模块包含以下主要部分:(1)输入端:可接受外部0~5V范围内的模拟信号。
(2)采样保持电路:在采样期间对输入信号进行保持,以避免采样过程中信号波动。
(3)比较器:将输入信号与参考电压进行比较,并输出比较结果。
(4)计数器:对比较结果进行计数,得到AD转换的结果。
(5)控制逻辑:控制采样、保持、比较和计数等过程。
3. AD转换精度AD转换精度是指数字信号与模拟信号之间的误差,通常用位数来表示。
例如,8位AD转换器可以将模拟信号分成256个等级,即精度为1/256。
因此,AD转换精度越高,数字信号与模拟信号之间的误差越小。
4. AD转换速率AD转换速率是指单位时间内进行的AD转换次数。
在51单片机中,AD转换速率受到时钟频率和采样时间的限制。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的时钟频率和采样时间以满足要求的转换速率。
三、51单片机AD转换代码实现以下为51单片机AD转换代码实现:```#include <reg52.h>sbit IN = P1^0; // 定义输入端口sbit OUT = P2^0; // 定义输出端口void main(){unsigned char result;while (1){ADC_CONTR = 0x90; // 打开ADCADC_CONTR |= 0x08; // 开始采样while (!(ADC_CONTR & 0x10)); // 等待采样完成result = ADC_RES; // 读取结果OUT = result; // 输出结果}}```代码解释:(1)定义输入输出端口:使用sbit关键字定义输入端口和输出端口。
ad20_电路仿真的方法_解释说明以及概述

ad20 电路仿真的方法解释说明以及概述1. 引言1.1 概述电路仿真是在计算机环境下对电路进行数学建模和分析的过程。
它通过使用软件工具来模拟和评估电路的性能,以便在设计过程中预测和解决可能出现的问题。
在AD20(即Analog Devices 20)电路仿真中,我们可以利用数字仿真方法、模拟仿真方法或混合仿真方法来提供准确且全面的结果。
1.2 文章结构本文将首先介绍ad20电路仿真的不同方法,包括数字仿真、模拟仿真和混合仿真。
然后将详细解释每种方法,并提供应用示例以帮助读者更好地理解这些方法的原理和用途。
最后,文章将给出结论总结。
1.3 目的本文的目的是为读者介绍ad20电路仿真领域中各种方法的基本概念和应用示例。
通过阅读本文,读者将了解到不同仿真方法之间的区别、优劣势以及如何选择适当的方法来满足特定需求。
此外,本文还旨在提供对于需要进行ad20电路仿真分析的专业人士或学生们一个启示,促使他们进一步深入研究和应用电路仿真的方法。
2. ad20电路仿真的方法2.1 数字仿真方法在ad20电路仿真中,数字仿真是一种常见的方法。
它通过将电路表示为离散时间信号的数学模型,利用计算机来模拟和分析电路行为。
数字仿真方法可以基于时域或频域进行。
2.2 模拟仿真方法另一种常用的电路仿真方法是模拟仿真。
模拟仿真使用连续时间信号来建模和分析电路。
它通常使用SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模拟器或器件级模拟器进行。
2.3 混合仿真方法混合仿真是将数字仿真和模拟仿真相结合的一种方法。
它可以更准确地描述复杂的电路系统,并提供更高级别的性能评估和优化。
通常通过跨领域混合仿模软件实现,同时还可以利用模型和数据转换工具进行数据交换和转换。
通过上述三种不同的电路仿真方法,我们可以更全面地理解和研究ad20电路的行为、性能以及潜在问题。
在后续章节中,我们将详细解释这些方法,并提供相关的应用示例来帮助读者更好地理解和应用这些仿真方法。
ad工作原理

ad工作原理
AD(Analog-to-Digital)转换器是一种将模拟电信号转换为数
字信号的设备。
其工作原理可简单分为两个过程:采样和量化。
采样是指将连续的模拟信号离散化,即在一段时间内对信号进行有限次的测量。
采样频率越高,对模拟信号的还原度就越高。
通常采样率为模拟信号频率的2倍。
量化是将采样后的信号离散化为一系列离散级别的数值。
通过确定量化级数和分辨率,将连续的模拟信号转换为相应的离散数值。
量化误差是量化过程中产生的误差,它取决于量化级数的多少。
AD转换器内部通常包括了采样保持电路(Sample and Hold)
和比较器(Comparator)。
采样保持电路用于在采样时刻将模
拟信号以给定的速率存储起来。
比较器则用于将模拟信号与一系列参考电压进行比较,以判断信号处于哪一个离散级别。
在AD转换器中,采样和量化过程是交替进行的。
根据量化级数和分辨率的不同,AD转换器可以实现不同精度的信号转换。
转换后的数字信号可以在计算机或其他数字系统中进行处理和存储。
总结起来,AD转换器通过采样和量化的过程将连续的模拟信
号转换为离散的数字信号。
它的工作原理是将模拟电信号进行抽样和离散化,最终得到一系列离散级别的数字数值。
PSpiceAD基本仿真讲解

PSpice A/D数模混合仿真孙海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真,以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。
PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件(*.cir)进行处理和仿真,同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。
PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真:1、直流扫描分析(DC Sweep):电路的某一个参数在一定范围内变化时,电路直流输出特性的分析和计算。
2、交流扫描分析(AC Sweep):计算电路的交流小信号线性频率响应特性,包括幅频特性和相频特性,以及输入输出阻抗。
3、噪声分析(Noise):在设定频率上,计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。
4、直流偏置点分析(Bias Point):当电路中电感短路,电容断路时,电路静态工作点的计算。
进行交流小信号和瞬态分析之前,系统会自动计算直流偏置点,以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。
5、时域/瞬态分析(Transient):在给定激励下,电路输出的瞬态时域响应的计算,其初始状态可由用户自定义,也可是直流偏置点。
6、蒙特卡洛分析(Monte-Carlo):根据实际情况确定元件参数分布规律,然后多次重复进行指定电路特性的分析,每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式,完成多次分析后进行统计分析,就可以得到电路特性的分散变化规律。
7、最坏情况分析(Worst):电路中元件处于极限情况时,电路输入输出特性分析,是蒙特卡洛的极限情况。
8、参数扫描分析(Parametric Sweep )电路中指定元件参数暗规律变化时,电路特性的分析计算。
9、温度分析(Temperature ):在指定温度条件下,分析电路特性。
10灵敏度分析(Sensitivity ):计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。
AD16电路仿真操作步骤

AD16电路仿真操作步骤Altium designer 仿真具体步骤1.创建⼯程1) 在⼯具栏选择 File » New » Project » PCB Project ,创建⼀个PCB⼯程并保存。
2) 在⼯具栏选择File » New » Schematic,创建⼀个原理图⽂件并保存。
2.例图3.编辑原理图①、放置有仿真模型的元件根据上⾯的电路,我们需要⽤到元器件“LF411CN”,点击左边“Library”标签,使⽤search功能查找LF411CN。
找到LF411CN之后,点击“Place LF411CN”,放置元件,若提⽰元件库未安装,需要安装,则点击“yes”,如图 2:在仿真元件之前,我们可以按“TAB”键打开元件属性对话框,在“Designator”处填⼊U1;接着查看LF411CN的仿真模型:在左下⾓Models列表选中Simulation,再点击“Edit”,可查看模型的⼀些信息,如图 3。
从上图可以看出,仿真模型的路径设置正确且库成功安装。
点击“Model File”标签,可查看模型⽂件(若找不到模型⽂件,这⾥会有错误信息提⽰),如图 4。
图4点击“Netlist Template”标签,可以查看⽹表模板,如图 5。
图5⾄此,可以放置此元件。
②、为元件添加SIM Model⽂件⽤于电路仿真的Spice模型(.ckt和.mdl⽂件)位于Library⽂件夹的集成库中,我们使⽤时要注意这些⽂件的后缀。
模型名称是模型连接到SIM模型⽂件的重要因素,所以要确保模型名称设置正确。
查找Altium 集成库中的模型⽂件步骤如下:点击Library⾯板的Search按钮,在提⽰框中填⼊:HasModel('SIM','*',False)进⾏搜索;若想更具体些可填⼊:HasModel('SIM','*LF411*',False)。
altium designer仿真设置

AD仿真的技巧AD系统自带的集成零件库:多种零件库,里面包含了最常用的R,C, L、变压器、常见晶体管、二极管、插接件的集成零件库,也可以在AD官网下载全球各个零件公司、芯片公司的集成零件库,集成零件库里面包含了零件的电原理图、零件的PCB封装、零件的仿真模型,因此称为集成零件库,在百度可以搜到每个半导体公司的集成零件库下载网址。
仿真时:第一步用集成零件库(含有仿真模型的零件)画电原理图。
第二步:在AD的原理图页面下,调出仿真工具栏:AD电路原理图模式-----点击AD屏幕顶部菜单:视图(查看)------工具栏-------mixed -sim。
第三步:利用仿真工具栏,给绘制好的电原理图输入端加仿真信号源,给电路加上供电的仿真电压源,在输入端加网络标号in、输出端加网络标号out,各个需要测试显示波形的地方加网络标号。
注意的是给电路加电源:在编辑普通电路原理图SCH时,所用的电源,与仿真时所用的仿真电源不一样,仿真电源应当从仿真工具栏里调用。
第四步:编辑电原理图中各个零件的仿真模型,一般情况下从AD系统自带的集成零件库libraries中调用的零件都含有合适的仿真模型,如果是自建的仿真模型或从别处复制来的仿真模型,此时仿真模型需要更换,或仿真模型的引脚和电原理图的引脚不一致,需要更换引脚。
操作方法:在AD电原理图页面------双击需要更改的零件--------单击下图中的simulation-------单击remove可以删除这个仿真模型------单击Add可以添加新的仿真模型-------单击Ddit:可以跳入选择仿真模型的种类和子种类页面。
双击上图中的simulation:------跳入下图中的仿真模型编辑页面:见下图--------单击:model kind标签可以更换仿真模型的种类-------单击parameters--------可以编辑仿真的电压、频率、初始电压、相位等等仿真条件--------单击port map标签------可以编辑仿真模型引脚与电原理图引脚两者的名称一致------原理图引脚的名称不可更改,仿真模型的引脚名称可以编辑更改,使两者名称完全对应在同一行。
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[1] 华光•电子技术基础(数字部分)(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2000:388—416.[2] 闫石.数字电子技术基础(第4版)[M].北京:高等教育出版社,1998:456—439[3] 余集成.电子测量检测——剖析双积分AD转换器:《技术讲座》DOI:10.16589/ 11-3571/t n.2008.0913[4] 石会.逐次逼近型ADC的电路分析:解放军理工大学通信工程学院南京210007《中国电子教育》2016年第4期⑸李云•超高速高精度并行ADC系统的设计与实现1008- 0570(2008)07- 20307- 03⑹高静姚素英徐江涛史再峰•高速并行10位模数转换电路的设计文章编号0493-2137 (2010)06-0498-064.进度安排AD基本原理仿真摘要:目前,科学技术进步突飞猛进,数字系统技术被广泛应用于生活的方方面面,数字系统相对于模拟系统,显示出了其巨大的优势。
然而,由于数字系统并不能够用于模拟信号的应用处理,仅能够用于数字信号的处理,但是,人们日常生活生产当中,很多物理量都是取值连续的模拟量,如压力,温度,流量,速度,距离等等。
我们可以通过传感器将这些取值连续的物理量变成幅值或者频率连续的电压量或者电流量。
然后在经过一个模数转换电路,将模拟量转换成易于处理的数字量。
编码、量化、保持以及抽样是吧模拟信号转换成数字信号的四大步骤。
抽样通常都在特定的抽样-保持来完成,量化编码则在模数转换器(ADC中完成。
根据不同的原理,ADC也有不同的分类。
压频变换型、并行比较型以及电容阵列逐次比较型都是比较常见的类型,而逐次渐进型(逐次比较型)、双积分型也是较为常见的一种。
文章对三种常见AD转换器的原理,比如双积分型、并行比较型以及逐次渐进型进行了重点研究。
根据其原理设计三种不同的AD转换器。
并且利用Multisim 对三种不同的结构进行仿真。
对这三种结构进行性能的分析。
关键词:模数转换;软件仿真;性能分析Simulations of Basic AD PrinciplesABSTRACT: With the developme nt of scie nee and tech no logy, digital systems have beg un to be widely used in the product ion and life of moder n society. Digital systemshave show n great adva ntages over an alog systems. However, digital systems can only process digital sig nals and cannot process an alog sig nals. In producti on and life, many physical qua ntities are con ti nu ous an alog values such as pressure, temperature, flow rate, speed, dista nee and so on. We can use these sen sors to convert these con ti nu ous physical qua ntities into amplitudes or continu ous voltages or curre nts. Then through an an alog-to-digital conv ersi on circuit, the an alog qua ntity is con verted in to a digital qua ntity which can be easily processed. Four steps required to convert an alog to digital are sample, hold, quantize, and encode. Sampling is done in a dedicatedsample-anckhold circuit, and quantization coding is done in an analog-to-digital conv erter (ADC).Accord ing to differe nt prin ciples, ADCs have differe nt classificati on s .Dual-slope ADC, Parallel ADC, - △艺ADC, Voltage frequency ADC, successive approximation ADC are com mon impleme ntatio n. This article explores the prin ciples ofDual-slopeADC parallel comparis on and successive approximati on ADC. Accordi ng to its principle, three different AD converters are designed. And use Multisim to simulate three differe nt circuits. And an alysis performa nee of these three circuits.KEY WORDS: AD conversion, simulation, Hardware implementation, Performa nee an alysis、八—刖言...............................第1章绪论..........................第1.1节AD转换概况 (7)1.1.1 ADC的历史及现状 (7)1.1.2 ADC发展方向 (9)第1.2节ADC的基本形式 (10)1.2.1积分型转换技术 (10)1.2.2逐次逼近型转换技术 (10)1.2.3并行转换技术 (11)1.2.4流水线转换技术 (11)1.2.5过采样转换技术 (12)第1.3 节ADC 的主要性能指标. (12)1.3.1 转换时间 (12)1.3.2 分辨率 (12)第1.4 节Multisim 的简介. (13)1.4.1 Multisim 概述. (13)1.4.2 Multisim 的发展历程. (13)1.4.3 Multisim 的特点. (13)第2章并行比较型AD转换电路 (14)第2.1节并行比较型AD转换电路简介 (14)2.1.1 电路结构 (14)2.1.2 电路原理 (15)第2.2节并行比较型AD转换电路仿真 (16)2.2.1 仿真电路图 (16)2.2.2 所用元器件 (16)2.2.3 仿真结果 (20)第3章逐次渐进型AD转换电路 (23)3.1.1 电路结构 (23)3.1.2 电路原理 (23)3.2.1 仿真电路图 (24)3.2.2 使用元器件 (24)3.2.3 仿真结果 (28)第4章双积分型AD转换电路 (30)4.1.1 电路结构 (30)4.1.2 电路原理 (30)4.2.1 仿真电路图 (31)4.2.2 所用元器件 (31)参考文献 (34)致谢 (36)、八前言近几年以来,由于电子数字终端设备的大量普及,使得模拟信号转变数字信号的技术非常普遍,特别是电子计算机的应用。
比如日常中,我们在用手机发微信语音的时候,人发出的语音是一种模拟信号,通过手机的传感器,可以把手机的语音信号转化为一种可以模拟的电信号,最终通过模数的转变,使之成为数字的电信号,这样才能使语音发送出去。
不只是在通信系统中,当下几乎所有的电子高科技产品都要用到模数转换。
自动驾驶汽车要将接收模拟的位置信号转换成数字信号,再通过进一步的分析,才能对自身的情况进行判断,进而做出反馈处理。
智能机器人要对人的声音甚至容貌做分析,也要经过模数转换。
当今社会是数字的社会,绝大部分系统只能丢输入的数字信号就行处理。
但是我们的视觉、听觉、感觉等确实模拟的世界。
正是模数转换器姜数字世界和模拟世界连接起来。
任何一个系统,都需要一个传感器来感知模拟世界中的电压、电流、温度等信号。
模转换器到模拟信号,再到微处理器FPGA言号等等,这些信号之间的转换都能够完成整个过程,使得通信的每一个环节都能够以数字信号和模数信号来进行转换。
对AD转换器的研究有着极其重要的意义。
第1章绪论第1.1节AD转换概况1.1.1、ADC的历史及现状众所周知,数字通信设备的诞生,被誉为方便、快捷、安全以及高效的一种通讯方式。
但是,要实现数字通信这项技术,必须要把声音、视频以及图像等等模拟量转变成数字量才能够实现,因为模拟量是不能够直接被传送的。
在这样的背景下,电子式模数转换技术应运而生,这项新技术的产生,使得第二次世界大战末期以来,人类的数字通信技术得到质的飞跃,能够把模拟量转换成数字量,并把模拟量的声音、图像以及视频还原。
至此完成整个通信过程。
因此,人们开始研究和改善ADC通讯技术的应用十分广泛,从最开始主要应用于军事领域,现已发展到人们日常生活的方方面面。
由此可见,ADC技术已经越来越得到人们的重视,无论是多媒体领域、微电子领域,还是在的电子信息技术领域、计算机领域得到,随处都可以看到ADC勺身影。
特别是在电子系统的后端及前端,比如视频显像、声呐雷达、军事医疗器械、无线电接收基站等等,这些领域都必须通过ADC才能得以实现,而在一些民用的信息系统当中,也可以见到ADC勺应用身影,这表明ADC已经渗透到各个技术领域,这也是模数转换技术越来越成熟的表现。
由于ADC在我国的发展历史比较短,起步相比于其他发达国家也是比较晚,无论是在ADC的前期设计开发,还是对ADC 的研究、制造等等方面,我国对于ADC这项技术还是相对陌生,大多数都是以中低端产品为主,并没有形成较强的竞争力。
换言之,在ADC领域,国内尚处于发展萌芽阶段,而绝大多数ADC产品主要还是被国外发达国家所垄断,特别是在ADC勺高端产品市场,比如单通道、低功耗的ADC 产品,这些产品的设计制造技术仍然掌握在国外发达国家公司手中,别应用于雷达通讯、无限通信以及视频显像等等领域。
这些产品的生产规格都是被严格控制,譬如功耗必须要控制在660mw-780mw无杂波动态范围(SFDR达到82dB~85dB输出带宽为750MHz对高输入频率的要求也比较严格,必须要采取64引脚HTQFP寸装,否则无法正常工作,这是许多ADC产品的重要参数要求。