Рекомендуем

Ключевые слова:
OrCAD
OrCAD 10. Проектирование печатных платКузнецова С.А., Нестеренко А.В., Афанасьев А.О.
Под ред. А.О.Афанасьева
OrCAD 10. Проектирование печатных плат
Схемотехническое и системное проектирование радиоэлектронных устройств в OrCAD 10.5Златин И.Л. Схемотехническое и системное проектирование радиоэлектронных устройств в OrCAD 10.5

Книга

OrCAD 17.2. Анализ и проектирование электронных устройств

Учебное пособие для вузов
2019 г.
328 стр.
Тираж 500 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в мягкой обложке
ISBN 978-5-9912-0778-2
ББК 32.844-02
УДК 004.9:621.37/.39(075.8)
Гриф УМО
Рекомендовано Институтом информационных технологий МИРЭА – Российский технологический университет в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 09.04.01 – «Информатика и вычислительная техника»
Аннотация

Изложены вопросы анализа и схемотехнического проектирования электронных устройств в системе автоматизированного проектирования OrCAD 17.2 компании Cadence. Рассмотрено моделирование разнообразных электронных схем в бесплатной учебной программе схемотехнического графического редактора проектов OrCAD Capture Lite, предназначенного для создания принципиальных схем и моделирования в программе PSpice 17.2. Изучаются основные методы работы в OrCAD 17.2: создание проектов, режимы моделирования цепей постоянного и переменного тока, переходных процессов, длинных линий, многовариантный анализ, анализ методом Монте Карло, температурный анализ, анализ шумов, аналоговые поведенческие модели, моделирование цифровых и смешанных схем, создание иерархических проектов. Рассмотрены вопросы подготовки схем для этапа проектирования печатных плат, приведены примеры ручной маршрутизации в редакторе печатных плат OrCAD PCB Editor и автоматической маршрутизации в OrCAD PCB Router. Книга написана на основе технической документации компании Cadence и может служить руководством пользователя при работе с последними версиями программы OrCAD (OrCAD 16 и OrCAD 17). Материалы книги использовались в учебном процессе в МИРЭА – Российском технологическом университете.

Для студентов, обучающихся по направлению 09.04.01 – «Информатика и вычислительная техника», а также студентов других направлений, изучающих технологии проектирования вычислительных устройств и электронной аппаратуры средствами САПР. Будет полезно инженерно-техническим работникам, специализирующимся в области разработки и конструирования электронной аппаратуры.

Алехин Владимир Александрович – доктор технических наук, профессор кафедры вычислительной техники МИРЭА – Российского технологического университета. Почётный работник высшего профессионального образования Российской Федерации. Автор более 150 научных работ и 70 учебных и учебно-методических пособий по электротехнике и электронике.Имеет 55 изобретений и 4 патента. Область научных и профессиональных интересов – радиоэлектроника, системы автоматизированного проектирования, электрооптические и термографические системы отображения и регистрации информации, видеопринтеры, информационные технологии в образовании, разработка нового учебно-лабораторного оборудования.

Оглавление

Введение

1. Начало работы в OrCAD 17.2
1.1. Системные требования
1.2. Что такое Spice-модели электронных компонентов
1.3. Установка пакета OrCAD 17.2 Lite
1.4. Структура и состав пакета программ OrCAD 17.2 Lite
1.5. Состав программ OrCAD PSpice
1.6. Ограничения в учебных программах OrCAD 17.2 Lite
1.7. Процесс моделирования в OrCAD
1.8. Создание первого проекта
1.9. Поведение менеджера проекта
1.10. В чем разница между понятиями a part и a symbol
1.11. Создаем первую схему из символов
1.12. Моделирование первой схемы
1.13. Окно команд TCL
1.14. Редактор схем и компонентов
1.14.1. Редактор схемных страниц
1.14.2. Редакторы схем и компонентов
1.15. Панели инструментов Capture
1.16. Поиск в режиме Capture
1.17. Диалоговое окно «Настройки»
1.18. Справочная документация OrCAD
1.19. Контрольные вопросы

2. Анализ электрических цепей постоянного тока
2.1. Краткие теоретические сведения
2.1.1. Элементы, структура и основные законы электрических цепей
2.1.2. Основные законы электрических цепей
2.1.3. Расчет цепи методом контурных токов (МКТ)
2.2. Расчетное задание № 2.1
2.3. Компьютерное моделирование задания № 2.1
2.4. Делитель напряжения
2.5. Делитель токов
2.6. Метод эквивалентного генератора
2.6.1. Расчетное задание № 2.2
2.6.2. Компьютерное моделирование задания № 2.2
2.6.3. Баланс мощности
2.7. Согласование нагрузки с генератором. Развертка параметров
2.7.1. Параметрический анализ мощности при изменении значения резистора
2.7.2. Использование курсоров
2.7.3. Развертка двух параметров
2.8. Выходные характеристики биполярного транзистора 68
2.9. Анализ и отображение режима постоянного тока (Bias Point)
2.9.1. Сохранение режимов постоянного тока
2.9.2. Загрузка сохраненного режима постоянного тока
2.10. Контрольные вопросы

3. Анализ на переменном токе
3.1. Краткое теоретическое введение
3.1.1. Символический метод расчета
3.1.2. Мощность в цепи гармонического тока
3.1.3. Расчет цепи методом двух узлов
3.2. Расчетное задание
3.3. Компьютерное моделирование по заданию 3.2
3.3.1. Схема моделирования
3.3.2. Использование двух курсоров
3.4. Активный заграждающий фильтр
3.4.1. Моделирование активного заграждающего фильтра
3.4.2. Добавление и изменение графиков
3.5. Многовариантный анализ активного фильтра
3.5.1. Изменение величины резисторов
3.5.2. Изменение установки потенциометра обратной связи
3.6. Контрольные вопросы

4. Анализ методом Монте-Карло
4.1. Принципы метода Monte Carlo
4.2. Моделирование заграждающего фильтра по методу Монте-Карло
4.3. Исследование влияния точности двух видов компонентов
4.4. Повторное использование значений случайных параметров
4.5. Создание гистограмм
4.6. Контрольные вопросы

5. Анализ наихудшего случая
5.1. Функции сравнения для наихудшего случая
5.2. Анализ смещения частоты режекции в заграждающем фильтре
5.3. Оптимизация схемы по результатам анализа худшего случая
5.4. Контрольные вопросы

6. Электрические цепи с магнитной связью
6.1. Краткие теоретические сведения и расчет простых неразветвленных цепей
6.2. Компьютерное моделирование воздушного трансформатора
6.3. Связанные колебательные контуры
6.4. Нелинейные трансформаторы с магнитными сердечниками
6.5. Экспериментальное определение гистерезисной кривой
6.6. Типовые трансформаторы
6.7. Контрольные вопросы

7. Редактор стимулов
7.1. Ввод и редактирование стимулов
7.2. Стимулы для переходных процессов
7.2.1. Экспоненциальные источники
7.2.2. Профили моделирования
7.2.3. Импульсные источники
7.2.4. Синусоидальные сигналы
7.2.5. Простая частотная модуляция (SFFM)
7.2.6. Кусочно-линейная аппроксимация
7.3. Контрольные вопросы

8. Анализ переходных процессов
8.1. Краткое теоретическое введение
8.1.1. Классический метод расчета переходных процессов
8.2. Моделирование переходных процессов
8.3. Профиль моделирования переходных процессов
8.4. Планирование
8.5. Контрольные точки
8.6. Формирования временных зависимостей стимула напряжения с использованием текстовых файлов
8.6.1. Кусочно-линейные стимулы с однократным повторением
8.6.2. Текстовые стимулы с повторением
8.7. Контрольные вопросы

9. Проблемы сходимости и сообщения об ошибке
10. Анализ технических характеристик
10.1. Измерение времени фронта в RC-цепи
10.2. Зависимость времени нарастания от параметров цепи
10.3. Контрольные вопросы

11. Линии передачи
11.1. Определение линии с распределенными параметрами
11.2. Вывод телеграфных уравнений линии с потерями
11.3. Уравнения линии для гармонического сигнала. Характеристические параметры линии
11.4. Падающие и отраженные волны
11.5. Входное сопротивление линии
11.6. Уравнения линии без потерь
11.7. Режимы работы линии без потерь
11.8. Исследование линий передачи в OrCAD-17.2
11.8.1. Идеальная линия передачи без потерь
11.8.2. Линии с потерями
11.9. Примеры моделирования линии без потерь
11.9.1. Согласованная линия без потерь
11.9.2. Короткозамкнутая линия без потерь
11.9.3. Разомкнутая линия без потерь
11.9.4. Режим смешанных волн в линии без потерь
11.10. Исследование формы волны в линии без потерь
11.11. Контрольные вопросы

12. Аналоговые поведенческие модели
12.1. Обзор аналогового поведенческого моделирования
12.2. Размещение и спецификация компонентов ABM
12.2.1. Имена цепи и имена устройств в выражениях ABM
12.2.2. Необходимость использования глобального определения
12.3. Пример удвоителя напряжения
12.4. Пример компаратора
12.5. Пример умножителя
12.6. Пример фильтра нижних частот
12.7. Контрольные вопросы

13. Анализ шума
13.1. Виды шумов
13.2. Пример исследования шума в транзисторном усилителе
13.2.1. Настройка и анализ шума
13.3. Контрольные вопросы

14. Температурный анализ
14.1. Температурные коэффициенты
14.2. Запуск анализа температуры
14.3. Контрольные вопросы
15. Редактирование и создание PSpice модели
15.1. Редактирования параметров PSice модели
15.2. Создание PSpice модели нового компонента
15.3. Контрольные вопросы

16. Цифровое моделирование
16.1. Модели цифровых устройств
16.1.1. Функциональное поведение
16.2. Цифровые цепи
16.2.1. Моделирование цифрового счетчика
16.2.2. Профиль цифрового моделирования
16.2.3. Отображение цифровых сигналов
16.3. Контрольные вопросы

17. Смешанное моделирование
17.1. Исследование аналогового компаратора с цифровым выходом
17.2. Исследование цифро-аналогового преобразователя
17.3. Контрольные вопросы

18. Создание иерархических проектов
18.1. Создание иерархического проекта
18.1.1. Создание плоского проекта полусумматора HalfAdd
18.1.2. Иерархические порты и off-page разъемы
18.1.3. Создание иерархического проекта Full Adder
18.1.4. Восходящий метод
18.1.5. Создание схемы полного сумматор
18.1.6. Добавление в проект аналоговых компонентов
18.1.7. Создание и сохранение компонентов для новых проектов
18.1.8. Нисходящий метод
18.2. Перемещение по иерархической конструкции
18.3. Моделирование полного сумматора
18.4. Контрольные вопросы

19. Испытательные стенды
19.1. Использование частичного моделирования проекта
19.2. Работа с тестовым стендом
19.2.1. Создание тестового стенда
19.2.2. Активация компонентов
19.3. Сравнение и обновление основного проекта
19.4. Контрольные вопросы

20. Обработка схем
20.1. Добавление ссылок для компонентов
20.2. Создание отчёта перекрёстных ссылок
20.3. Создание списка материалов
20.4. Добавление специфических свойств редактора PC
20.5. Проверка правил проектирования
20.6. Контрольные вопросы

21. Проектирование печатных плат с использованием OrCAD PCB Editor
21.1. Обзор
21.2. Подготовка в Capture
21.2.1. Создание списка соединений для редактора печатных плат
21.3. Начало работы в PCB Editor
21.4. Создание печатной платы
21.4.1. Создание контура платы
21.4.2. Добавление монтажных отверстий
21.5. Размещение компонентов
21.5.1. Выбор компонентов с помощью RefDes
21.5.2. Поиск компонентов на плате
21.5.3. Проверка правил разработки
21.6. Использование категории DataTip
21.7. Выделение области
21.8. Выбор элементов дизайна с помощью Superfilter
21.9. Общие параметры на всплывающих меню
21.10. Описание режима привязки
21.11. Использование панели окна WorldView
21.12. Маршрутизация
21.12.1. Руководство по маршрутизации
21.12.2. Ручная маршрутизация цепей VCC и GND
21.12.3. Маршрутизация остальных сетей вручную
21.13. Автоматическая маршрутизация с помощью PCB Editor
21.14. Автоматическая маршрутизация с помощью OrCAD PCB Router
21.15. Постобработка
21.15.1. Переименование компонентов вручную
21.15.2. Автоматическое переименование компонентов
21.15.3. Обратное аннотирование
21.16. Кросс-зондирование и кросс-выделение между редактором печатных плат и Capture
21.17. Генерация вывода
21.18. Выходные файлы
21.19. Отчеты
21.20. Резюме
21.21. Контрольные вопросы

Литература