大學電子cad實訓報告總結

實訓設計題目：多功能聲控延時臺燈一、設計目的和任務本次實訓設計主要是結合《模擬電子技術》和《電子CAD》的兩門課程，起到鞏固所學知識，加強綜合能力，培養(yǎng)電路設計能力，提高實驗技術，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。通過實訓查找資料能獨立設計一個電路。二、課程設計流程確定設計方案原理圖設計和編輯元器件選擇PCB設計實驗報告三、設計各項功能以及方法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（電話機臺燈自動亮，按下延時輕觸按鈕45s后燈會自行熄滅。控制方法：當響鈴或摘機有電流流過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個二極管和1個光電耦合器組成。光控電路。MG光敏電阻及RP滑動電阻器組成。負脈沖產生電路。VT三極管和R1電阻組成。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。555時基電路IC2和VD5R5W及阻容元件組成。晶閘管開關電路及電源電路。VSVD6R6等組成。四、原理圖設計工作原理：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、負脈沖產生電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、晶閘管開關電路及電源電路組成。RESVD6C5RP648/400V1N4001470KIC1R2R34N253k1megR6VCCVD1VD2VD51meg1N40011N40011N400148IC2RESETVCCR52TRIG68KVD42VD31N40011N400163VT1THOLDOUTMAC15A6VD7S12V12SW-PBCVOLT7R4UDISCHG7.5kGND330KVT12N2102NE55515AC220VMGR1C1C2LEDC415/10VC3103103470/25V2meg圖1-1多功能聲控延時臺燈電路A1、A2串接于電話線路中，當響鈴或摘機有電流通過IC時，內部發(fā)光管發(fā)光使VT對應光敏管導通，獲基極電壓飽和導通，給單穩(wěn)觸發(fā)器IC2的2腳送入負脈沖，使IC2翻轉進入暫態(tài)，3腳輸出高電平，VS觸發(fā)極獲電流開通220V交流回路，點亮燈H。通話完畢掛機后整個電話燈電路恢復自行熄滅。作延時燈使用時其原理同上。該電路有MG、RP組成光控電路，白天或室內有其他照明燈光時，由于藏于臺燈座旁受光孔內的MG受光照射呈底阻，使VT基極偏置減小，即使IC1導通工作，VT始終保持截止狀態(tài)，整個電路不工作，燈H不亮，只有夜間和無燈光時H才點亮。電路設置的VD5、R5、W可調觸發(fā)電路，可調節(jié)晶閘管VS導通角，使燈平時用于調光照明。兩種觸發(fā)方式一樣，響鈴獲摘機時電話燈電路任正常工作，同時有LED指示。電路平時接上交流電源，燈H不亮時不耗電，不設調光燈開關，關燈時只需調滅燈即可。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時基集成電路IC2NE55513開關管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SRES1SW-PB二）主要元器件介紹1時基電路555圖1-2555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結合在同一硅片上的組合集成電路。它設計新穎，構思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設計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雙極型時基電路，設計原意是用來取代體積大定時精度差的熱延遲繼電器等機械式延遲器。但該器件投放市場后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應用遠遠超出原設計的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應用的各個領域，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型時基電路ICM5551CM556后來又推出將四個時基電路集成在一個芯片上的四時基電路558由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時基電路的應用從民用擴展到火箭、導彈衛(wèi)星航天等高科技領域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競相仿制、生產。盡管世界各大半導體或器件公司、廠家都在生產各自型號的555／556時基電路，但其內部電路大同小異，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的555時基電路的內部等效電路圖。等效功能電路:鑒于各種雙極型的555集成塊的內部電路大同小異，下面我們以CA555為例分析其內部電路和原理。從CA555時基電路的內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。在電路設計時，要求組成分壓器的三個5k電阻的阻值嚴格相等，以便給出比較精確的兩個參考電位8531VDD和8532VDD。VTl4-VTl7與一個4.7k的正反饋電阻組合成一個雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。VTl8-VT21組成一個推挽式功率輸出級，能輸出約200mA的電流。VT8為復位放大級，VT6是一個能承受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時基電路的工作過程如下：當2腳，即比較器A2的反相輸入端加進電位低于8531VDD的觸發(fā)信號時，VT9、則VTll導通，給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的VTl4提供一偏流，使VTl4飽和導通，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導通，VT20完全飽和導通，VT21截止。因此，輸出端3腳輸出高電平。此時，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電阻的正反饋作用VTl5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，VTl8的截止使VT6也截止。當觸發(fā)信號加到6腳時，且電位高于8532VDD時，VTl、則VT2、VT3皆導通。此時，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，使該級飽和導通，導致VTl7截止，進而VTl8導通，VTl9、VT2。都截止，VT21飽和導通，故3腳輸出低電平。當6腳的觸發(fā)信號消失后，即該腳電位降至低于8532VDD時，則VTl、VT2、VT3皆截止，使VTl5得不到偏流。此時，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，VTl8的導通，使放電級VT6飽和導通。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，必使輸出端3腳為高電平；而當6腳的電位高于8532VDD時，即有觸發(fā)信號加進時，且同時2腳的電位高于8531VDD時，才能使輸出端3腳有低電平輸出。4腳為復位端。當在該腳加有觸發(fā)信號，即其電位低于導通的飽和壓降0.3V時，VT8導通，其發(fā)射極電位低于lV，因有D3接入，VTl7為截止狀態(tài)，VTl8、VT21飽和導通，輸出端3腳為低電平。此時，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，當復位端4腳電位高于1.4V時，VT8處于反偏狀態(tài)而不起作用，也就是說，此時輸出端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時基電路的內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電路內含兩個比較器A1和A2、一個觸發(fā)器、一個驅動器和一個放電晶體管。兩個比較器分別被電阻R1、R2和R3構成的分壓器設定的8532VDD和8531VDD。參考電壓所限定。為進一步理解其電路功能，并靈活應用555集成塊，下面簡要說明其作用機理。從圖15可見，三個5k電阻組成的分壓器，使內部的兩個比較器構成一個電平觸發(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。由于由兩個或非門組成的RS觸發(fā)器必須用負極極性信號觸發(fā)，因此，加到比較器Al同相端6腳的觸發(fā)信號，只有當電位高于反相端5腳的電位時，RS觸發(fā)器才翻轉；而加到比較器A2反相端2腳的觸發(fā)信號，只有當電位低于A2同相端的電位8531VDD時，RS觸發(fā)器才翻轉。通過上面對等效功能電路和CA555時基電路的內部等效電路的分析，可得出555各功能端的真值表。

擴展閱讀：電子CAD實習報告

北華航天工業(yè)學院

實習/實訓總結報告

實習/實訓名稱：電子CAD實習/實訓地點、時間電子CAD（教7機房）專業(yè)班級：姓名：學號：指導教師姓名：張健瑞完成時間：201*年6月16日

一、實習/實訓目的

通過《電子CAD》部分，使學生了解電子CAD在電子技術中的應用，掌握從原理圖的繪制、性能仿真到PCB設計的全過程，提高電子技術課程的學習效果和電子設計的效率。

二、實習/實訓主要內容

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的設計。

三、實習/實訓具體內容及過程記錄（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）設計的原理圖

2.電子電路的性能仿真（有仿真類型設置的對話框和仿真波形）

直流工作點分析（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）設計規(guī)則檢查（DRC）

電連接網絡表文件的生成（Netlist）

元器件報表的生成（CrossReference）

4.PCB的設計（有布局圖和布線圖）

四、實習/實訓總結及分析（自己的總結和體會）

在科學技術如此發(fā)達的今天，電子技術的飛速發(fā)展為我們更好的學習電子知識打下了良好的基礎。在學習理論知識的同時，我們不妨用自己學過或者一些相關的軟件去實踐一些東西，這樣能夠幫助我們更好的理解理論知識。理論聯(lián)系實際，用實踐去檢驗理論，這是永遠不變的真理。

現(xiàn)代電子產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，電子工程計算機輔助設計(即CAD)技術的應用起到了關鍵的作用。對于我們當代大學生要跟上時代的步伐，努力學習電子產品及其相關的一些應用軟件。

本學期我們差不多用了一學期的時間去學習電子CAD軟件。此次我們主要通過上機實踐、理論授課兩種方式認真地學習并掌握這個軟件。通過學習，使我了解了電子CAD在電子技術中的應用，掌握了從原理圖的繪制、性能仿真到PCB板設計的全過程，學會了一種電子工程計算機輔助設計軟件的使用，提高了電子技術的學習效果和電子設計的效率，深切感受到了現(xiàn)代科技給我們帶來的方便。同時，學習這個軟件，使我能夠更快更好的掌握電子方面其他的軟件，為將來學習更先進的軟件打下了良好的基礎，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、去實踐，進一步領會到大學中自學的重要性，為今后更好的學習找到了一種方法。

但是，學習的過程也不是一帆風順的。在剛開始學習時，可能是理論部分學好，學起來有些困難。課下這得自己問同學，慢慢學習，漸漸地，趕了上來。在學習過程中，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好一門技術，為將來打好基礎。這些東西學了以后收益的是我們自己，為了交一份報告而去學，這不是我們應該有的態(tài)度。勤學、慎思、求真、篤行是我們大學生應該有的態(tài)度。

五、參考/實訓資料

[1]康華光.電子技術基礎-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].機械工業(yè)出版社.201*

成績評定表

指導教師評定平時表現(xiàn)總結報告驗收及考核情況總評評定成績：指導教師：實習/實訓考核小組評定評定成績：實習/實訓負責人：年月日

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