电子电路的计算机辅助分析与设计
如何利用CAD进行电路板设计和分析
如何利用CAD进行电路板设计和分析电路板是电子产品的核心组成部分之一，设计和分析电路板是电子工程师的重要任务。
在现代工业中，借助计算机辅助设计（CAD）软件可以更高效、准确地完成电路板设计和分析工作。
本文将介绍如何利用CAD软件进行电路板设计和分析的基本步骤和技巧。
首先，选择适合的CAD软件是设计和分析电路板的关键。
市场上有许多CAD软件可供选择，其中一些较为流行的软件包括EAGLE、Altium Designer、OrCAD等。
根据个人需求和预算，选择一款功能强大且易于使用的软件。
一般而言，电路板设计和分析包括原理图设计、布局布线以及电气规则检查（ERC）等步骤。
首先，在CAD软件中创建电路板的原理图。
原理图是电路板设计的基础，它表示了电路的连接关系和信号流动方向。
在原理图中，使用CAD软件提供的功能绘制电路元件（如电阻、电容和晶体管等），并将它们连接起来形成电路。
完成原理图设计后，接下来的步骤是布局布线。
布局布线是将电路元件在电路板上适当地摆放并进行线路连接的过程。
在CAD软件中，可以选择并拖拽电路元件，调整它们的位置，确保电路元件之间的连接路径尽可能短且不相互干扰。
布局布线时，还需考虑电路板的大小、形状以及与外部元件的接口等因素。
布局完成后，进行电气规则检查（ERC）是至关重要的一步。
ERC可以帮助检测电路中可能存在的错误和冲突。
在CAD软件中，进行ERC操作后，软件会自动检查电路中的连接规则与约束是否符合设计要求，如电路间隔太近、电源连接是否正确等。
如果存在错误或冲突，软件将会提示并标记出来，方便用户及时纠正。
在完成电路板设计后，CAD软件可以进行电路板分析。
电路板分析是评估电路板性能、信号传输质量以及可能的干扰问题的过程。
在CAD软件中，可以通过添加仿真模型、信号电路分析和功率分析等功能来进行电路板分析。
在进行电路板仿真模拟分析时，可以通过添加合适的仿真模型来模拟电路元件的行为。
CAD软件可提供各种仿真模型，如传输线模型、放大器模型、滤波器模型等。
OrCAD PSPICE仿真软件介绍
图 6.1 Capture 集成环境界面 1. 项目管理窗口(Project Manager)
项目管理窗口相当于资源管理器，每个项目对应一个项目管理窗口，它用于管理项目所涉 及的电路图、仿真设置、输出结果等文件。在项目管理窗口中有文件(File)和层次(Hierarchy)两
运行 Cadence OrCAD 16.2 版本软件，对计算机系统具有下列要求。 (1) 对计算机硬件的要求：CPU 为与 Intel IA-32 兼容的处理器，例如：Intel Pentium 4 and AMD Opteron（皓龙）微处理器，主频不低于 1.2 GHz。内存至少 1GB，推荐 2GB。可用硬盘 空间至少 10GB，推荐 50GB。显示器分辨率至少 1024×768，推荐 1280×1024。 (2) 对操作系统的要求：支持 Windows 2003 Server(32bit)、Windows XP Professional、 Windows XP Home、Windows Vista Enterprise(32bit)或 Windows Vista Home Premium。使用 Windows Vista 必须关闭控制台中“使用者账户内的 UAC（使用者账户控制）项”。不支持 Windows NT 4.0 及以前版本、Windows 2000 与 Windows Vista Home Basic。在 Windows server 不能以 Windows Remote Desktop(terminal services)的方式运行。 Cadence OrCAD 16.2 软件将 Demo 版与正式版整合在了一起，在使用时若无法连接到 license，则可选择进入 Demo 模式下操作。 随着 PSpice 版本不断升级，其功能和性能日趋完善，在收敛性和性能有了较大的改进与提 高，加快了分析电路的速度，扩大了被分析电路的规模，元器件库更加丰富。PSpice 软件不仅 具有很强的电路分析能力和图形显示处理能力，而且还可对模拟电路、数字电路和模数混合电
微电子第六章集成电路计算机辅助设计
(1)版图生成
对数字电路，目前已有不少版图白动设计软件。但是对模拟集成电路， 基本还要依靠手工设计，即调用版图设计软件中的版图绘制模块，由 设计人员以人机交互方式完成版图的绘制。
(2)版图校验
为了保证生成的版图“正确无误”，一般需要进行下述3方面校验工作。 (a)设计规则校验(DRC：Design Rules check)：检查版图几何尺寸是否
6.1.1 计算机辅助设计（CAD)和设计自动 化(DA)
1 设计自动化[DA]
如果计算机能根据集成电路的设计指标要求， 自动完成电路设计和版图设计任务，就称之为设 计自动化(Design Automation)。
2 计算机辅助设计[CAD]
目前在集成电路的设计领域内，只对个别的情况， 例如采用可编程逻辑阵列 (PLA)结构实现的集成 电路，做到了设计自动化。大部分集成电路设计 中，要由 “人”为主导，同时需借助于计算机帮 助入工迅速而准确地完成设计任务。
6.1.2 CAD技术的优点
(a)减轻人工劳动，缩短设计周期：在集成电路版图 设计中要绘制、修改版图并要处理大量数据。
(b)保证设计的正确性：用手工方法绘版图和统计坐 标数据时，在几十万甚至几百万个矩形图形和坐 标数据中山现个别错误几乎是不可避免的。
(c)提高设计质量、节省设计费用：采用CAD技术可 以不必经过投片，而在线路设计阶段可对不同方 案进行计算机模拟分析，选取出较好的方案，并 进而对择优选用的电路进行灵敏度分桥、容差分 析和中心值优化设计，在提高设计质量的同时又 节省了研制费用。
6.2.2 OrCAD／Capture CIS软件
1. Capture CIS软件的构成
6.2.2 OrCAD／Capture CIS软件
EWB实验
2
第一部分 电路与模拟电子技术 EWB 仿真实验
绪论
一、改进实验教学的方法和手段，提高学生的实验和设计能力
传统的电工电子实验大都是教师编好实验讲义，设计好实验步骤，让学生去 观察实验结果，以验证定律、定理。这样很难发挥学生的主动性、创造性和想象 力，并且由于实验条件和设备的局限，学生无法实现和验证自己的设想。电子电 路实验室的教师特别清楚，为了防止学生在实验中把器件、仪器弄坏，在实验前 必须对学生强化所谓的“要求”、列出条条框框和操作规程以减少出错和麻烦。 在实验过程中，教师还得随时纠正学生的错误操作，工作量很大。对于学生来说， 由于老师规定了许多的条条框框，与其说是做实验，不如说是按照老师的规定一 步一步完成任务！
四、实验要求 1．实验前结合教材的有关内容，仔细阅读实验讲义，弄清实验的原理、操 作的步骤、要测量哪些数据（自作表格）以及实验要达到什么目的。 2．有关实验中的理论推导和计算，在实验前应作预习报告，在实验时老师 要进行检查。 3．实验过程中，所设计的每个电路要进行存盘，文件名要与讲义上的实验 号对应（如：实验 1 的第一个电路图的文件名为“图 1-1”以此类推顺序 编号），若有文字说明请写在 Window/Description 选项中的文档中。在 实验结束时，把所做的所有实验电路存在软盘上作为实验报告的一部分 交给老师。 4．电路设计：每一个同学要独立设计至少三个电路实验，内容不限。可以 是电路现象的演示，电路定理、定律的证明或实用电路的设计等。该电 路设计保存文件的名称为“电路设计（1）” “电路设计（2）”等等，要 有设计的步骤和原理的文字说明。该电路设计作为实验成绩的主要依据。
4
三、EWB 各功能使用简介 1．如要使用一元件，从其所属的零件工具栏菜单中拖曳此元件到电路窗口 中。 2．如要删除一元件，选中此元件后，再选Edit/Delete菜单命令或按Del键。 3．如要连接元件，从元件的一端点拖动一条线连接到另一元件的端点上。 4．如要改变元件的方向，选中此元件后选择Circuit/Rotate菜单命令，或 者单击Flip Horizontal(水平映射)或Flip Horizontal(垂直映射)工具 按钮。 5．如要对指定的元件进行标识、设定数值或选定模型，双击元件，从弹出 的元件特性对话框中单击相应的标签。 6． 如要启动电路，则单击电源开关。 7． 如要存储电路，选择File/Save菜单命令。 8． 如要退出EWB电路窗口，选择File/Exit菜单命令。 9． 如欲开启一电路，选择File/Open菜单命令。 10. 如欲使用一仪表，从仪表工具栏中拖动其图标至电路窗中。 11. 如欲将仪表连接至一电路，可从仪表端点拖动连线至电路。 12. 如欲开启一仪表，双击仪表图标。 13. 如欲关闭一仪表，可单击其窗口的控制操作框（control-menu box）。 14. 如欲从电路中删除一仪表，可选中此仪表并按Del键，则仪表会退回仪 表工具栏。 15. 如欲改变一连线的颜色，可双击此连线，在弹出的Schematic/Options 对话框中，单击Color标签，并选择一所需的颜色。 16. 如欲在电路中加一描述，选择Window/Description菜单命令。 17. 如欲打印电路图，可选择File/Print菜单命令。 18. 如欲启动或关闭一电路操作，可单击电源开关。 19. 如欲暂停一电路模拟，可单击Pause/Resume按钮。
电子线路cad
解决办法：检查文件是否损坏，尝试使用其他软件打开 。更新软件至最新版本，以确保软件兼容性。如仍无法 解决问题，可联系软件供应商的技术支持获取帮助。
06 总结与展望
课程总结与回顾
基础知识掌握
通过本课程的学习，我们深入理解了电子线路CAD的基本概念、原 理和方法，包括电路图绘制、布局设计、布线策略等核心知识。
电子线路CAD发展历程
初期阶段
早期的电子线路CAD主要依赖于 简单的绘图工具，设计过程相对
繁琐，自动化程度较低。
发展阶段
随着计算机技术的不断进步，电 子线路CAD开始引入更多的自动 化设计功能，如电路分析、布局
优化等，提高设计效率。
成熟阶段
现阶段的电子线路CAD已经具备 了较为完善的功能体系，包括原 理图设计、电路仿真、布局布线 、生产输出等，成为电子线路设
电子线路cad
汇报人： 2023-11-20
目录
• 电子线路CAD概述 • 电子线路CAD基础操作 • 电子线路CAD高级应用 • 电子线路CAD实战案例 • 电子线路CAD常见问题与解决方法 • 总结与展望
01 电子线路CAD概 述
电子线路CAD的定义
• 电子线路CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计 ）是指利用计算机技术和相关软件工具，辅助电子线路设计人 员进行电路设计、分析和优化的过程。通过电子线路CAD，设 计人员能够更高效地进行电路设计，减少设计周期，提高设计 质量。
云端化发展
云端化将成为电子线路CAD软件的一个重要趋势，设计师可以随时 随地在云端进行设计和协作，提高工作效率和便利性。
集成化发展
电子线路CAD软件将越来越集成化，不仅包含电路设计功能，还可 能集成仿真、验证等更多功能，提供一站式解决方案。
EWB实验指导教程new
电子电路计算机辅助分析设计——实验指导（EWB平台）第一章EWB概述1.1EWB简介1.2EWB主要组成1.3EWB基本界面1.4EWB基本操作1.4.1电路的输入与运行1.4.2子电路的创建和使用1.4.3文件格式的变换第二章元器件库及虚拟仪器2.1元器件库介绍及参数设置2.1.1信号源库（Sources）2.1.2基本元件库2.1.3二极管库2.1.4模拟集成电路库2.1.5混合集成电路库2.1.6数字集成电路库2.1.7逻辑门电路库2.1.8数字器件库2.1.9指示部件库2.1.10控制部件库2.1.11其他部件库2.2虚拟仪器的功能与使用2.2.1数字万用表2.2.2函数信号发生器2.2.3示波器2.2.4字信号发生器2.2.5逻辑分析仪2.2.6逻辑转换仪第三章EWB分析方法3.1EWB仿真的基本过程3.2分析方法的参数设置3.3分析方法第四章EWB应用实例目录第一章绪论--------------------------------------------------------------------------------------1 第二章元器件库及虚拟仪器------------------------------------------------------------------11 第三章EWB分析方法--------------------------------------------------------------------------26 第四章EWB应用实例--------------------------------------------------------------------------35 实验一场效应管放大电路----------------------------------------------------------------------40 实验二共射—共集放大电路-------------------------------------------------------------------41 实验三差动放大电路----------------------------------------------------------------------------43 实验四负反馈放大电路-------------------------------------------------------------------------45 实验五低频功率放大电路设计----------------------------------------------------------------46实验六数字电路基本实验----------------------------------------------------------------------49 实验七数字电路综合实验—数字钟设计-------------------------------------------------52第一章EWB 概述1.1EWB简介EWB是一种电子电路计算机仿真设计软件，被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室，英文全称Electronic Workbench。
计算机辅助工程分析课件
利用数值模拟软件对桥梁结构进行静力分析和动力分析，评估桥梁在不同载荷下的稳定性，优化桥梁设计，提高其承载能力和稳定性。
总结词
通过计算机辅助工程分析，预测飞机起落架的疲劳寿命，提高飞机的安全性和可靠性。
要点一
要点二
详细描述
利用疲劳分析软件对飞机起落架进行疲劳寿命预测，考虑各种载荷和环境因素对起落架的影响，评估起落架的疲劳寿命和可靠性，优化起落架设计。
电磁兼容性分析
预测电子产品在不同电磁环境下的性能表现和干扰程度。
计算机辅助工程分析的软件与工具
总结词
详细描述
总结词
详细描述
总结词
详细描述
广泛应用的有限元分析软件
ANSYS是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域。它提供了广泛的物理场模拟能力，包括结构、流体、热、电磁等，能够进行多物理场耦合分析。
总结词
详细描述
优点
缺点
边界元分析的基本思想是将偏微分方程转化为边界积分方程，只需求解边界上的节点，降低了问题的维数，提高了计算效率。
边界元分析适用于具有规则边界的问题，计算效率较高。
对于复杂边界和多维问题，边界元分析可能变得复杂且不易处理。
边界元分析是一种数值分析方法，通过将偏微分方程转化为边界积分方程，利用计算机进行求解。
SolidWorks Simulation是一款基于SolidWorks平台的有限元分析软件，具有与SolidWorks无缝集成的优势。它提供了易于使用的界面和向导，可以帮助用户快速建立和分析模型。
适用于中小型企业的有限元分析解决方案
SolidWorks Simulation是一款适用于中小型企业的有限元分析解决方案，具有价格实惠、易于使用和集成等优点。它提供了广泛的分析工具和材料库，可以帮助用户进行各种工程分析。
电子电路计算机辅助设计综述
电子电路计算机辅助设计综述【摘要】该文对电子电路以及计算机设计与辅助问题展开了一系列的剖析。
对计算机辅助设备、电子电路的概念以及如何利用计算机辅助设计电子电路进行了系统的讲解，并阐述了计算机辅助技术在电子电路设计领域的发展潜力。
【关键词】电子电路设计与辅助传统电子电路的设计问题计算机电子电路技术对于各行各业来说，起到的作用是非常明显，不仅能提高相关人员的工作效率和质量，还能对设计的电子电路进行仿真分析实验，以方便解决实际电路搭建中所遇到的各种困难。
该文就电子电路的具体原理以及计算机辅助系统中一系列环节出现的问题进行分析，明确电子电路的具体原理，对计算机的辅助设计进行一系列的分析，以满足我们的日常工作需求。
下文，将对电子电路对计算机辅助设计的联系展开铺设，以解决难题。
1 电子电路原理以及计算机的辅助设计电子电路的基本原理相对来说是比较容易理解的，在电子基础中，电就像是水一样，电路类似于俗称的水路，将各种电子元件连接成相应的通路，以实现特定的功能。
任何电子产品都是由电子元件组成的，所以为了更加深入的了解电子电路的原理，需要对电子元件进行一系列的辨析，也就因此掌握了电子应用。
对电子电路的原则基本认识之后，能够应用一系列的电子工具，进行一系列的产品设计。
电场这个概念对于电子电路来说并不陌生。
电场通常是指电产生作用力的一个范围。
磁场就是磁产生作用力的一个范围，其他类似。
导体就是电容易通过的物体。
绝缘体，就是电比较难通过的物体。
导体与绝缘体在实际生活中并没有决定化的定义，这两者的导电能力相差好几倍。
有些物体，在不同的外界环境下，比如电场，磁场，温度，光照等方面的影响下会呈现出不同的导电状态，我们称这类物体为半导体。
对导体、绝缘体以及半导体的具体应用就能组成各种的电子元件，我们就能对电能进行方便简单的检测与利用，开关是一个类似短路器与开路器系列的东西，电阻在零欧姆与无穷大的两个阻值上相互变化的元件，它与自来水开关的效果原理类似。