OrCAD Capture CIS (原理图设计与仿真) 实验步骤

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OrCAD Capture CIS (原理图设计与仿真) 实验步骤 实验仿真 OrCAD Capture CIS (原理图设计与仿真) 实验步骤

(一) 电路原理图输入 1、启动OrCAD/Capture 实验仿真 选择“开始”→“程序”→“OrCAD Release 9.1”→“Capture CIS”,以进入Capture 的工作环境

2、创建新项目 在菜单栏中选择file>new>Project 实验仿真 2、创建新项目 在菜单栏中选择file>new>Project

实验仿真 Name:键入项目名称,如 swth Location:点 Browse选择项目名保存的路径,如 F:\mydesign Create a New Project Using: 工程项目后续处理功能选择:  Analog or Mixed-signal Circuit 本工程以后将进行数/模混合仿真  PC Board Wizard 本工程以后将用来进行印刷版图设计  Programmable Logic Wizard 本工程以后将用于可编程器件的设计(在9.2版本已经不支持)  Schematic 本工程只进行原理图设计 在Create a New Project Using复选框中选择Analog or Mixed-Signal Circuit 单击“OK”

实验仿真 出现”Anlog Mixed-Mode Project Wizard”对话窗口 选择左边需求的元件库添加到右窗的使用栏内,然后点“完成”

实验仿真 3、电路原理图编辑

实验仿真 开始绘制电路图 :进入Schematic窗口,则在窗口右边会出现下图的工具栏: 放置阶层引脚 Place part Place wire Place net name Place Bus Place junction Place power 放置阶层 放置端口 放置分页图纸间的接口 Place GND 绘制无电气性质符号 添加文字 指示管脚不连接 放置总线引出管脚

原理图绘制 (二) 原理图绘制 以声控开关为例(电源是直流12V,负载为发光二极管)见下图:

放置集成块运放uA741 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选择“OPAMP”库 在 “Part”列表框中选择“uA741” 单击“OK” 将集成块移至合适位置,按鼠标左键 按ESC键或鼠标右键点end mode以结束绘制元器件状态

器件放置 也可以按下步骤放置uA741: 执行P1ace/Part命令 在 Part中输“ *741* ” , 点击Part Search, 点击Begin Search, 在Library 库中寻找到 uA741/opamp.olb 单击“OK” 执行前面的步骤,单击“OK”,放置器件,断开放置

放置集成块时基电路555 同样在Anl_misc库内找到555B或555C,放置在原理图中

原理图绘制

放置电阻符号 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选择“ANALOG” 在 “Part”列表框中选择“ R”,单击“OK” 将电阻R移至合适位置, (按键盘中的R键,器件旋转)按鼠标左键放置 按ESC键(或鼠标右键点end mode)结束绘制元器件状态

放置电容符号 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选择“ANALOG” 在 “Part”列表框中选择“ C” 单击“OK” 将电阻C移至合适位置, (按键盘中的R键,器件旋转)按鼠标左键放置 按ESC键(或鼠标右键点end mode)结束绘制元器件状态

放置二极管符号 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选择“diode”库 在 “Part”列表框中选择“ D1N4002”,单击“OK” 将该二极管移至合适位置, (按键盘中的R键,器件旋转)按鼠标左键放置 按ESC键(或鼠标右键点end mode)结束绘制元器件状态

放置直流电源符号 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选择“SOURCE” 在 “Part”列表框中选择“ VDC” 单击“OK” 将直流源VDC移至合适位置,按鼠标左键 按ESC键(或鼠标右键点end mode)结束绘制元器件状态

放置激励源符号 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选择“SOURCE” 在 “Part”列表框中选择“ VSIN”,或“VPULSE”, 或“VPWL” 单击“OK” 将激励源移至合适位置,按鼠标左键 按ESC键或鼠标右键点end mode以结束绘制元器件状态

放置地符号 执行P1ace/Ground命令 在 “Libraries”列表框中选择“SOURCE” 在 “Symbol”列表框中选择“ 0/SOURCE” 单击“OK” 将地符号0 地移至合适位置,按鼠标左键 按ESC键或鼠标右键点end mode以结束绘制元器件状态

原理图绘制 放置的器件如下图

元器件间的电连接 器件的移动:对准器件,点击鼠标左键,按住左键,拖动鼠标到适合的位置。 器件的翻转,点中器件,按键盘上的“R”,或单击鼠标的右键,点“Rotate”命令。 器件的删除,点中器件,按键盘上的删除键Delete 执行P1ace/Wire命令 将光标移至互连线的起始位置处,点击鼠标左键 移动鼠标,在互连线终点,单击鼠标左键进行连接 单击鼠标右键,选择End Wire子命令,结束互连线绘制

原理图绘制 连接电路图如下:

元件属性参数更改 器件符号的更改( Reference) 将鼠标对准器件的符号如V2,双击鼠标左键,出现“Display Properties”窗口 在“Value”栏填入“Vi” 单击“OK”

元件属性参数更改 器件参数值的更改( value) 将鼠标对准器件的参数值如R1的1K,双击鼠标左键,出现“Display Properties”窗口 在“Value”栏填入“10K” 单击“OK”

其余元件属性参数修改 将R2的1k修改为1m 将R3的1k修改为1m 将R4的1k修改为82k 将R5的1k修改为2k 将C1的1n修改为0.1u 将C2的1n修改为220u Vi的VOFF值设定为6v Vi的VAMPL值设定为30mv Vi的FREQ值设定为2kHz V1的0Vdc更改为12Vdc

原理图绘制 修改后原理图变为:

电路原理图保存 执行File/Save命令

电路图的仿真 (三)电路的仿真(瞬态分析) 1、建立电路网表(执行PSpice/Create Netlist命令)

2、仿真参数类型设置 执行PSpice/New Simulation Profile命令 电路图的仿真 2、仿真参数类型设置 执行PSpice/New Simulation Profile命令 执行PSpice/Create Netlist命令

电路图的仿真 在Analysis Type栏,选TimeDomain(Transient) 在Start saving data栏填写0s 在Run to栏填写30s 在Maximum step栏,填写0.1s,或不填,由系统默认。 点击“确定”按钮

电路图的仿真 3、放置仪器探头 执行PSpice/Markers/Voltage Level命令 将电压探头拖至被测信号端,如运放U1的正负输入U1+、U1-,U1的输出U1OUT;555U2的输出U2OUT,U2充放电电压U2Discharge等节点处。 按ESC键,以结束 仪器探头放置

电路图的仿真

4、运行仿真程序 执行PSpice/Run命令 屏幕上出现PSpice仿真分析窗口 电路图的仿真 4、运行仿真程序 执行PSpice/Run命令 屏幕上出现PSpice仿真分析窗口

电路图的仿真 仿真结果图

5、波形测量 执行Trace/Cursor/Display命令 仿真波形测量 5、波形测量 执行Trace/Cursor/Display命令

仿真波形测量

仿真波形测量 点击分析窗口左下角“V(U1:OUT)” 执行Trace/Cursor/Peak命令,测量标尺定位于该波形顶峰

仿真波形测量 执行Plot/Label/Mark命令,显示该波形顶峰标尺坐标

仿真波形测量 第一位置坐标为顶峰处时间数值 第二位置坐标为顶峰处电压数值

仿真波形测量 执行Trace/Cursor/Trough命令,Plot/Label/Mark命令,测量该波形谷底坐标

仿真波形测量 声音信号触发后灯亮保持时间的测量: 执行Trace/Cursor/Display命令,使测量坐标处于显示状态

仿真波形测量 点击分析窗口左下角“V(U2:OUTPUT)”, 再点击该波形在声音触发下,由低电平变成高平处的位置,执行Plot/Label/Mark,读出该处的时间为795us,同样测量出该信号由高电平变成低电平处的时间为11.321ms,两者相减约10.526ms。

印制版设计 (四)电路印制版电路版PCB板设计 一、快速穿越 Layout Plus 1.  生成Netlist 在Capture中的专案 管理视窗下(点File/项目名),点击Tools>Creat Netlist…

印制版设计 生成Netlist 在Create Netlist 菜单栏下选Layout按下图选择,确定

选择“开始”→“程序”→“OrCAD Release 9.1”→“Layout” 印制版设计 2、启动OrCAD/ Layout 选择“开始”→“程序”→“OrCAD Release 9.1”→“Layout”

印制版设计 3、  启动File>New命令或按钮 4、  指定所要启用的板框档(*.tpl)或技术档(*.tch),查找范围Orcad/Layout/Data 如下图,查找DEFAULT文件,打开

5、指定所要载入的纲路表档案(*.MNL), 点击生成的网络表文件,打开 印制版设计 5、指定所要载入的纲路表档案(*.MNL), 点击生成的网络表文件,打开

印制版设计 6、生成电路板档案(*.max),在Save File As 菜单栏内点保存

印制版设计 7、给你的器件查找并定义封装 Layout调入Netlist时,会自动运行AutoECO,检测Layout的Library中是否有器件的封装,如果没有,您可以通过Link existing footprint to component来查找连接封装。如下所示:

器件封装调用 在Link Footprint to Component 栏内点OK,对于没有定义的管脚封装图,出现MAXECO提示说明,确定

器件封装调用 在Link Footprint to Component 栏内点OK,对于没有定义的管脚封装图, 点Link existing footprint to component来查找连接封装。

器件封装调用 以这样的方式,直到把所有没有定义的管脚封装图在Link Footprint to Component 栏,点Link existing footprint to component查找出来

印制版设计 二、零件布局 调入网络表后,零件将随着纲路档案的载入而散布在编辑区里,紧接着,依下列步骤进行自动零件布置: 1.  定义板框。首先切换到Global Layer层(按0键),然后按钮,进入放置物件状态,再以画框的方式,直接在编辑区里画板框。 2、 板框定义完成后,启动Auto>Place>Board命令,程式即迅速布置零件。见下图

印制版设计

印制版设计 三、自动布线 零件布置完成后,只要启动Auto>Autoroute>Board 命令,即可进行自动布线。

印制版设计 (四)、输出 Layout Plus的打印可分为校对用的打印印及精细的输出,校对用的打印是将各板层重叠在一起打印输出,当我们要进行叠印时,则File>Print/Plot启动命令,然后在随即出现的对话盒中,选择打印选项,再按ok钮即可打印。 如果要进行精细的打印或分板层输出的话,则启动Options> Post Process命令,然后在随即出现的表格中,选择所要打印的板层,再点击鼠标右键,在弹出菜单中选取其中的Plot to Print Manager命令,即可打印您选中的板层。