电子线路cad在电子技术基础教学中的应用

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1、电子线路CAD在电子技术基础教学中的应用　　摘要：随着计算机的发展，虚拟仿真技术也在趋于成熟，“粉笔+黑板”的传统教学模式已经远远不能满足现代教学的需要，再加上电子技术基础课程理论知识本身枯燥难懂，实验也只能观测的局限性，迫切需要在课堂中引入行之有效的计算机仿真技术来充分发挥学生的主观能动性，这样就能使由于实验条件限制而无法观测到的现象在虚拟环境中得到切实的感性认识，不仅能提高学生学习的积极性，也增加了学生对知识理解的深度和广度。　　关键词：CAD；电子线路；Pspice；虚拟仿真　　电子技术基础是一门电类的专业基础课，它包括模拟电路和数字电路，其理论知识繁琐、难懂

2、，通过实践教学可以加深对理论的理解，提高学生学习的兴趣，但是由于实验室条件的限制，有些实验内容无法测量和验证，这样就束缚了学生对一些知识难点的理解。为了让学生更好地掌握理论，增强其主动性、积极性，在教学中教师可以引入电子线路CAD来完成对电路的测试、精确分析、直观显示。电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路设计过程，包括电路原理图的编辑、电路功能的仿真、工作环境的模拟、印制板设计（包括自动布局、自动布线）与检测等。目前，电子线路CAD软件种类很多，但其功能大同小异。Pspice是电子线路计算机辅助分析和设计中常用的一种通用电路分析软件。它以图形方式输入，

3、自动进行电路检查，生成网表，能模拟和计算电路的性能。目前，高版本的Pspice不仅可以对模拟电子线路进行直流分析、瞬态分析及交流分析等，还可以分析数字电子电路和数模混合电路。而且现在随着科学技术的发展，电子线路的规模越来越大，必须借助于计算机进行仿真、分析和设计，另外它还是电子产品从设计、实验到定型过程中一种不可缺少的设计工具。大部分高职院校已专门开设了电子技术基础计算机辅助分析和设计，即CAA和CAD课程。针对以上情况，在电子技术基础教学中，我们采用了Pspice仿真软件进行计算机辅助教学，要求学生自己对电子线路进行分析与仿真。下面就具体来谈谈我们的一些做法和体会

4、。　　一、应用Pspice软件加深对理论知识的理解　　题目：分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益　　绘制差分放大电路原理图，其中vs+和vs-为正弦源。另存为chadong1.sch　　1.分析双端输入时的差模电压增益　　（1）设置信号源的属性　　vs+，vs-为差分放大电路的信号源。vs+的属性设置如下：　　vs+的“AC”项设为10mv，vs-的“AC”项设为-10mv。这样才能起到差模输入的作用。　　（2）设置分析类型　　（3）Analysis→Simulate，调用PspiceA/D对电路进行仿真计算。　　（4）测得恒流源给出的静态电流为1.849m

5、A，晶体管Q1和Q2的发射极电流相等，都为0.9246mA。　　（5）在probe下，单击Trace→Add，在TraceExpression中输入要显示的变量。　　若要观察单端输出时的差模电压增益，编辑表达式为：　　V（out1）/（V〈Vs+：+〉-V〈Vs-：+〉）；　　若要观察双端输出时的差模电压增益，编辑表达式为：　　（V〈out1〉-V〈out2〉）/（V〈Vs+：+〉-V〈Vs-：+〉）。　　得到结果如下：　　（6）用游标测量，双端输出时的差模电压增益为100.68，单端输出时的差模电压增益为50.34，是双端输出时的一半（为什么）。两条曲线的上限截止

6、频率点都是3.3843Mhz。　　2.分析双端输入时的共模电压增益　　将原理图chadong1.sch打开，另存为chadong2.sch　　（1）设置信号源的属性　　vs+的属性设置不变。　　Vs-的“AC”属性设置为10mv，使其和信号源vs+一样，这样就相当于在两个输入端加上了相同的信号，起到共模输入的作用。　　（2）设置分析类型　　（3）Analysis→Simulate，调用PspiceA/D对电路进行仿真计算。　　（4）在probe下，单击Trace→Add，在TraceExpression中输入要显示的变量。　　若要观察单端输出时的共模电压增益，编辑表

7、达式为：V（out1）/V（Vs+：+）；　　若要观察双端输出时的共模电压增益，编辑表达式为：　　（V〈out1〉-V〈out2〉）/V（Vs+：+）。　　（5）用游标测量　　双端输出时的共模电压增益为1.000E-30，（Pspice中用1.000E-30表示0），所以双端时的共模电压增益为0。在中低频段的单端输出共模电压增益为0.000733，也已经非常小，说明单端输出情况下也具有良好的抑制共模信号的特性。但随着频率的进一步增大，共模电压增益将会急剧增大，增加到一定程度后，将不会再有剧烈的增减，但是共模电压增益总是小于1。　　从上述的仿真过程中对分析差分放大