大學(xué)電子cad實(shí)訓(xùn)報(bào)告總結(jié)

實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)題目：多功能聲控延時(shí)臺燈一、設(shè)計(jì)目的和任務(wù)本次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)主要是結(jié)合《模擬電子技術(shù)》和《電子CAD》的兩門課程，起到鞏固所學(xué)知識，加強(qiáng)綜合能力，培養(yǎng)電路設(shè)計(jì)能力，提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。通過實(shí)訓(xùn)查找資料能獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)電路。二、課程設(shè)計(jì)流程確定設(shè)計(jì)方案原理圖設(shè)計(jì)和編輯元器件選擇PCB設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告三、設(shè)計(jì)各項(xiàng)功能以及方法1）控制目的和方法控制對象:臺燈控制目的：夜間響鈴獲摘機(jī)（電話機(jī)臺燈自動亮，按下延時(shí)輕觸按鈕45s后燈會自行熄滅。控制方法：當(dāng)響鈴或摘機(jī)有電流流過IC通過控制電路臺燈即發(fā)。2）電路組成輸入：橋式振流電路和光電耦合電路。由4個(gè)二極管和1個(gè)光電耦合器組成。光控電路。MG光敏電阻及RP滑動電阻器組成。負(fù)脈沖產(chǎn)生電路。VT三極管和R1電阻組成。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。555時(shí)基電路IC2和VD5R5W及阻容元件組成。晶閘管開關(guān)電路及電源電路。VSVD6R6等組成。四、原理圖設(shè)計(jì)工作原理：1該電路集多種用途于一體，主要由光電耦合電路、光控電路、負(fù)脈沖產(chǎn)生電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、晶閘管開關(guān)電路及電源電路組成。RESVD6C5RP648/400V1N4001470KIC1R2R34N253k1megR6VCCVD1VD2VD51meg1N40011N40011N400148IC2RESETVCCR52TRIG68KVD42VD31N40011N400163VT1THOLDOUTMAC15A6VD7S12V12SW-PBCVOLT7R4UDISCHG7.5kGND330KVT12N2102NE55515AC220VMGR1C1C2LEDC415/10VC3103103470/25V2meg圖1-1多功能聲控延時(shí)臺燈電路A1、A2串接于電話線路中，當(dāng)響鈴或摘機(jī)有電流通過IC時(shí)，內(nèi)部發(fā)光管發(fā)光使VT對應(yīng)光敏管導(dǎo)通，獲基極電壓飽和導(dǎo)通，給單穩(wěn)觸發(fā)器IC2的2腳送入負(fù)脈沖，使IC2翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)，3腳輸出高電平，VS觸發(fā)極獲電流開通220V交流回路，點(diǎn)亮燈H。通話完畢掛機(jī)后整個(gè)電話燈電路恢復(fù)自行熄滅。作延時(shí)燈使用時(shí)其原理同上。該電路有MG、RP組成光控電路，白天或室內(nèi)有其他照明燈光時(shí)，由于藏于臺燈座旁受光孔內(nèi)的MG受光照射呈底阻，使VT基極偏置減小，即使IC1導(dǎo)通工作，VT始終保持截止?fàn)顟B(tài)，整個(gè)電路不工作，燈H不亮，只有夜間和無燈光時(shí)H才點(diǎn)亮。電路設(shè)置的VD5、R5、W可調(diào)觸發(fā)電路，可調(diào)節(jié)晶閘管VS導(dǎo)通角，使燈平時(shí)用于調(diào)光照明。兩種觸發(fā)方式一樣，響鈴獲摘機(jī)時(shí)電話燈電路任正常工作，同時(shí)有LED指示。電路平時(shí)接上交流電源，燈H不亮?xí)r不耗電，不設(shè)調(diào)光燈開關(guān)，關(guān)燈時(shí)只需調(diào)滅燈即可。五、元件選擇一）一般元件表1-1電器元件參數(shù)表序號名稱代號型號規(guī)格數(shù)量1光電耦合器IC14N2512時(shí)基集成電路IC2NE55513開關(guān)管VT2N189314晶閘管VS97A6、97A815穩(wěn)壓管VD72CW601/2W12V16光敏電阻MGMG45亮阻小于1k17電容C5CBB丙烯電容耐壓18云母電容C2C4400V39電解電容C1CAP110燈管HCAP2111滑動電阻RP25W112碳膜電阻RRPOT613開關(guān)SRES1SW-PB二）主要元器件介紹1時(shí)基電路555圖1-2555時(shí)基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)計(jì)人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小IC。1972年，美國西格尼蒂克斯公司Signetics研制出TmerNE555雙極型時(shí)基電路，設(shè)計(jì)原意是用來取代體積大定時(shí)精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，需求量極大。美國各大公司相繼仿制這種電路1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個(gè)雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年美國英特錫爾公司Intelsil研制成功CMOS型時(shí)基電路ICM5551CM556后來又推出將四個(gè)時(shí)基電路集成在一個(gè)芯片上的四時(shí)基電路558由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時(shí)基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈衛(wèi)星航天等高科技領(lǐng)域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導(dǎo)體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號的555／556時(shí)基電路，但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。圖中示出了美國無線電公司生產(chǎn)的555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路圖。等效功能電路:鑒于各種雙極型的555集成塊的內(nèi)部電路大同小異，下面我們以CA555為例分析其內(nèi)部電路和原理。從CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路圖中可看到，VTl-VT4、VT5、VT7組成上比較器Al，VT7的基極電位接在由三個(gè)5k電阻組成的分壓器的上端，電壓為8532VDD；VT9-VT13組成下比較器A2，VTl3的基極接分壓器的下端，參考電位為8531VDD。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，要求組成分壓器的三個(gè)5k電阻的阻值嚴(yán)格相等，以便給出比較精確的兩個(gè)參考電位8531VDD和8532VDD。VTl4-VTl7與一個(gè)4.7k的正反饋電阻組合成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。VTl8-VT21組成一個(gè)推挽式功率輸出級，能輸出約200mA的電流。VT8為復(fù)位放大級，VT6是一個(gè)能承受50mA以上電流的放電晶體三極管。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作狀態(tài)由比較器A1、A2的輸出決定。555時(shí)基電路的工作過程如下：當(dāng)2腳，即比較器A2的反相輸入端加進(jìn)電位低于8531VDD的觸發(fā)信號時(shí)，VT9、則VTll導(dǎo)通，給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的VTl4提供一偏流，使VTl4飽和導(dǎo)通，它的飽和壓降Vces箝制VTl5的基極處于低電平，VTl5截止，VTl7飽和，使從而使VTl8截止，VTl9導(dǎo)通，VT20完全飽和導(dǎo)通，VT21截止。因此，輸出端3腳輸出高電平。此時(shí)，不管6端閾值電壓為何種電平，由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器VTl4-VTl7中的4．7k3電阻的正反饋?zhàn)饔肰Tl5的基極電流是通過該電阻提供的，腳輸出高電平狀態(tài)一直保持到6腳出現(xiàn)高于8531VDD的電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號消失后，即比較器A2反相輸入端2腳的電位高于8531VDD，則VT9、VTll截止，VTl4因無偏流而截止，此時(shí)若6腳無觸發(fā)輸入，則VTl7的Vces飽和壓降通過4.7k電阻維持VTl3截止，使VTl7飽和穩(wěn)態(tài)不變，故輸出端3腳仍維持高電平。同時(shí)，VTl8的截止使VT6也截止。當(dāng)觸發(fā)信號加到6腳時(shí)，且電位高于8532VDD時(shí)，VTl、則VT2、VT3皆導(dǎo)通。此時(shí)，若2腳無外加觸發(fā)信號使VT9、VTl4截止，則VT3的集電極電流供給VTl5偏流，使該級飽和導(dǎo)通，導(dǎo)致VTl7截止，進(jìn)而VTl8導(dǎo)通，VTl9、VT2。都截止，VT21飽和導(dǎo)通，故3腳輸出低電平。當(dāng)6腳的觸發(fā)信號消失后，即該腳電位降至低于8532VDD時(shí)，則VTl、VT2、VT3皆截止，使VTl5得不到偏流。此時(shí)，若2腳仍無觸發(fā)信號，則VTl5通過4.7k電阻得到偏流，使VTl5維持飽和導(dǎo)通，VTl7截止的穩(wěn)態(tài)，使3腳輸出端維持在低電平狀態(tài)。同時(shí)，VTl8的導(dǎo)通，使放電級VT6飽和導(dǎo)通。通過上面兩種狀態(tài)的分析，可以發(fā)現(xiàn)：只要2腳的電位低于8531VDD，即有觸發(fā)信號加入時(shí)，必使輸出端3腳為高電平；而當(dāng)6腳的電位高于8532VDD時(shí)，即有觸發(fā)信號加進(jìn)時(shí)，且同時(shí)2腳的電位高于8531VDD時(shí)，才能使輸出端3腳有低電平輸出。4腳為復(fù)位端。當(dāng)在該腳加有觸發(fā)信號，即其電位低于導(dǎo)通的飽和壓降0.3V時(shí)，VT8導(dǎo)通，其發(fā)射極電位低于lV，因有D3接入，VTl7為截止?fàn)顟B(tài)，VTl8、VT21飽和導(dǎo)通，輸出端3腳為低電平。此時(shí)，不管2腳、6腳為何電位，均不能改變這種狀態(tài)。因VT8的發(fā)射極通過D3及VTl7的發(fā)射極到地，故VT8的發(fā)射極電位任何情況下不會比1.4V電壓高。因此，當(dāng)復(fù)位端4腳電位高于1.4V時(shí)，VT8處于反偏狀態(tài)而不起作用，也就是說，此時(shí)輸出端3腳的電平只取決于2腳、6腳的電位。根據(jù)上面的分析，CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路可簡化為如圖所示的等效功能電路。顯然，555電路或者專556電路內(nèi)含兩個(gè)比較器A1和A2、一個(gè)觸發(fā)器、一個(gè)驅(qū)動器和一個(gè)放電晶體管。兩個(gè)比較器分別被電阻R1、R2和R3構(gòu)成的分壓器設(shè)定的8532VDD和8531VDD。參考電壓所限定。為進(jìn)一步理解其電路功能，并靈活應(yīng)用555集成塊，下面簡要說明其作用機(jī)理。從圖15可見，三個(gè)5k電阻組成的分壓器，使內(nèi)部的兩個(gè)比較器構(gòu)成一個(gè)電平觸發(fā)器，上觸發(fā)電平為8532VDD，下觸發(fā)電平為8531VDD。在5腳控制端外接一個(gè)參考電源Vc，可以改變上、下觸發(fā)電平值。比較器Al的輸出同或非門l的輸入端相接，比較器A2的輸出端接到或非門2的輸入端。由于由兩個(gè)或非門組成的RS觸發(fā)器必須用負(fù)極極性信號觸發(fā)，因此，加到比較器Al同相端6腳的觸發(fā)信號，只有當(dāng)電位高于反相端5腳的電位時(shí)，RS觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)；而加到比較器A2反相端2腳的觸發(fā)信號，只有當(dāng)電位低于A2同相端的電位8531VDD時(shí)，RS觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)。通過上面對等效功能電路和CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路的分析，可得出555各功能端的真值表。

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北華航天工業(yè)學(xué)院

實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告

實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)名稱：電子CAD實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)、時(shí)間電子CAD（教7機(jī)房）專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師姓名：張健瑞完成時(shí)間：201*年6月16日

一、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)目的

通過《電子CAD》部分，使學(xué)生了解電子CAD在電子技術(shù)中的應(yīng)用，掌握從原理圖的繪制、性能仿真到PCB設(shè)計(jì)的全過程，提高電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)效果和電子設(shè)計(jì)的效率。

二、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)主要內(nèi)容

1.原理圖的繪制；2.電子電路的性能仿真；3.原理圖的后處理；4.PCB的設(shè)計(jì)。

三、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)具體內(nèi)容及過程記錄（圖、表或程序等）

1.原理圖的繪制（有繪制的原理圖）

單管放大電路的原理圖

印制電路板（PCB）設(shè)計(jì)的原理圖

2.電子電路的性能仿真（有仿真類型設(shè)置的對話框和仿真波形）

直流工作點(diǎn)分析（BiasPointDetail）

直流傳輸特性分析（TransferFunction）

交流小信號頻率特性分析（ACSweep）

直流掃描特性分析（DCSweep）

直流掃描特性分析原理圖（即雙極型晶體管連接圖）

雙極型晶體管的輸出特性

3.原理圖的后處理（后處理的過程和步驟）設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）

電連接網(wǎng)絡(luò)表文件的生成（Netlist）

元器件報(bào)表的生成（CrossReference）

4.PCB的設(shè)計(jì)（有布局圖和布線圖）

四、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)總結(jié)及分析（自己的總結(jié)和體會）

在科學(xué)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，電子技術(shù)的飛速發(fā)展為我們更好的學(xué)習(xí)電子知識打下了良好的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)，我們不妨用自己學(xué)過或者一些相關(guān)的軟件去實(shí)踐一些東西，這樣能夠幫助我們更好的理解理論知識。理論聯(lián)系實(shí)際，用實(shí)踐去檢驗(yàn)理論，這是永遠(yuǎn)不變的真理。

現(xiàn)代電子產(chǎn)品正在以前所未有的發(fā)展速度，向著多樣化、體積最小化、功耗最低化的方向迅速發(fā)展，在其發(fā)展過程中，電子工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(即CAD)技術(shù)的應(yīng)用起到了關(guān)鍵的作用。對于我們當(dāng)代大學(xué)生要跟上時(shí)代的步伐，努力學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品及其相關(guān)的一些應(yīng)用軟件。

本學(xué)期我們差不多用了一學(xué)期的時(shí)間去學(xué)習(xí)電子CAD軟件。此次我們主要通過上機(jī)實(shí)踐、理論授課兩種方式認(rèn)真地學(xué)習(xí)并掌握這個(gè)軟件。通過學(xué)習(xí)，使我了解了電子CAD在電子技術(shù)中的應(yīng)用，掌握了從原理圖的繪制、性能仿真到PCB板設(shè)計(jì)的全過程，學(xué)會了一種電子工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的使用，提高了電子技術(shù)的學(xué)習(xí)效果和電子設(shè)計(jì)的效率，深切感受到了現(xiàn)代科技給我們帶來的方便。同時(shí)，學(xué)習(xí)這個(gè)軟件，使我能夠更快更好的掌握電子方面其他的軟件，為將來學(xué)習(xí)更先進(jìn)的軟件打下了良好的基礎(chǔ)，也使我明白對于軟件這方面的東西很大程度上要靠自己去鉆研、去實(shí)踐，進(jìn)一步領(lǐng)會到大學(xué)中自學(xué)的重要性，為今后更好的學(xué)習(xí)找到了一種方法。

但是，學(xué)習(xí)的過程也不是一帆風(fēng)順的。在剛開始學(xué)習(xí)時(shí)，可能是理論部分學(xué)好，學(xué)起來有些困難。課下這得自己問同學(xué)，慢慢學(xué)習(xí)，漸漸地，趕了上來。在學(xué)習(xí)過程中，困難是在所難免，但我們要善于利用現(xiàn)有的資源，盡自己最大的努力學(xué)好一門技術(shù)，為將來打好基礎(chǔ)。這些東西學(xué)了以后收益的是我們自己，為了交一份報(bào)告而去學(xué)，這不是我們應(yīng)該有的態(tài)度。勤學(xué)、慎思、求真、篤行是我們大學(xué)生應(yīng)該有的態(tài)度。

五、參考/實(shí)訓(xùn)資料

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分[M].高教出版社.201*[2]李國洪：《電子CAD教程---基于OrCAD9.2》[M].機(jī)械工業(yè)出版社.201*

成績評定表

指導(dǎo)教師評定平時(shí)表現(xiàn)總結(jié)報(bào)告驗(yàn)收及考核情況總評評定成績：指導(dǎo)教師：實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)考核小組評定評定成績：實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)負(fù)責(zé)人：年月日

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