方波发生电路ProteusCadence课设.doc
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1、方波发生电路ProteusCadence课设课程设计任务书学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 信息工程学院 题 目: 方波发生电路初始条件:计算机、Proteus软件、Cadence软件要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1.5周2、技术要求:(1)学习Proteus软件和Cadence软件。(2)设计一个方波发生电路.(3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus软件对该电路进行仿真。3、查阅至少5篇参考文献.按武汉理工大学课程设计工作规范要求撰写设计报告书.全文用A4纸打印,图纸
2、应符合绘图规范。时间安排:2015。1。12做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明.2015.1.12-1.15学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。2015。1。16-1。20对方波发生电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写.2015.1.21 提交课程设计报告,进行答辩.指导教师签名: 年 月 日系主任(或责任教师)签名: 年 月 日目录摘要IAbstractII1绪论12方案论证23利用Proteus软件进行电路设计及仿真54利用Cadence软件进行电路设计及PCB绘制84.1电路原理图设计8 4.2 PCB设计95心得体会13参考
3、文献14摘要方波是一种非正弦曲线的波形,方波的频率成分非常丰富,含有大量的谐波,有频率、周期、幅度、占空比等技术指标,能够产生方波的电路结构称为方波发生器,方波发生器常称为多谐振荡器。本文首先分析了常见方波发生电路的原理以及优缺点,紧接着选择了一种适用于设计任务的方案,然后利用Proteus软件进行电路原理图的绘制以及仿真分析,最后利用Cadence软件进行了电路原理图设计和PCB设计,完成本次方波发生电路的设计任务。关键字:方波;Proteus;Cadence;频率AbstractSquare wave is a kind of non sinusoidal wave, square wav
4、e frequency components are abundant, contains a lot of harmonic, frequency, cycle, amplitude, duty cycle and other technical indicators, can produce square wave circuit structure called a square wave generator, square wave generator is often referred to as a multivibrator. At first, this paper analy
5、zes the common principle of square wave generator circuit as well as the advantages and disadvantages, followed by the selection of a suitable for design scheme, then using Proteus software of circuit principle diagram and simulation analysis, finally using Cadence software to design the circuit pri
6、nciple diagram and PCB design, completed the design task of the square wave generator.Key words: square wave;Proteus;Cadence;frequency1绪论方波是一种非正弦曲线的波形,方波发生器的应用非常广泛,广泛应用于各种电子电路、信号处理和控制系统中,特别是数字电路,几乎离不开方波。矩形脉冲信号是数字逻辑电路的工作信号,所有的数字形式都是靠矩形脉冲信号进行传送的,同时在数字电路中常用矩形脉冲信号时间周期作为定时脉冲和计时脉冲信号。Proteus软件是英国Lab Center
7、 Electronics公司出版的EDA工具软件.它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件.它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计.是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型.在编译方面,它也支持IAR、Keil和
8、MPLAB等多种编译器。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果.配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件.Cadence Design Systems是一个专门从事电子设计自动化(EDA)的软件公司,由SDA Systems和ECAD两家公司于1988年兼并而成。是全球最大的电子设计技术(Electronic Design Technologies)、程序方案服务和设计服务供应商.其解决方案旨在提
9、升和监控半导体、计算机系统、网络工程和电信设备、消费电子产品以及其它各类型电子产品的设计。Cadence Allegro系统互连平台能够跨集成电路、封装和PCB协同设计高性能互连.应用平台的协同设计方法,工程师可以迅速优化I/O缓冲器之间和跨集成电路、封装和PCB的系统互联。该方法能避免硬件返工并降低硬件成本和缩短设计周期。约束驱动的Allegro流程包括高级功能用于设计捕捉、信号完整性和物理实现。由于它还得到Cadence Encounter与Virtuoso平台的支持,Allegro协同设计方法使得高效的设计链协同成为现实。2方案论证方案一:利用施密特触发器,再加上少量的电阻、电容元件,如
10、图2.1所示,即迟滞比较器构成的方波发生器。图2.1 迟滞比较器构成的方波发生器该发生器具有正反馈和负反馈,其中电路的正反馈系数为 (1)在接通电源的瞬间,输出电压究竟是正向饱和还是负向饱和,这是随机的.它是通过电阻和电容充放电进而引起输出电压翻转的,假设初始输出电压为负向饱和,而加于反向端的电压由于电容器上的电压不能突变,只能由输出电压通过负反馈电阻向电容充电来建立,当Vn愈来愈负,低于Vp时,则输出电压立即从负饱和值迅速翻转到正饱和值,输出电压从正的饱和值翻转到负饱和值同理可得,只不过是Vn愈来愈正,高于Vp时可以实现翻转,如此不断循环下去,则可以形成方波输出.根据一阶RC电路的三要素法,
11、输出高电平的时间间隔 (2)同理,输出低电平的时间间隔等于输出高电平的时间间隔。则方波的周期为 (3)方案二:利用DDS技术进行方波发生器的设计,芯片选用AD9850.AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器,主要由可编程DDS系统、高性能数模变换器(DAC)和高速比较器3部分构成,能实现全数字编程控制的频率合成。AD9850内含可编程DDS 系统和高速比较器,可实现全数字编程控制的频率合成。可编程DDS系统的核心是相位累加器,由一个加法器和一个N位相位寄存器组成,N 一般为2432。每来一个外部参考时钟,相位寄存器便以步长M递加。相位寄存器
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