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電子線路CAD仿真與綜合設計(第2版)（簡體書）
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目次
商品簡介
本書從實用性和先進性出發，較全面地介紹電子線路CAD軟件的使用和電路的基本設計方法，是與模擬電子電路、通信電子電路、PCB設計以及電子線路CAD等理論課程相配套的教材。全書分為6部分內容：PSpice設計軟件簡介、數字邏輯電路仿真及模數混合、Altium Designer 13軟件、基礎性電路分析設計與仿真、綜合性電路設計與仿真、LTSpice設計平臺簡介，編排了模擬電子電路、通信電子電路、模數混合等多個設計仿真任務。其中LTSpice為較新的電路設計仿真軟件，該軟件除了用於教材設計內容外，還可供高頻電路的課程設計及畢業設計等教學方面選用。此外，書中還對各電路的基本結構、工作原理、性能參數、技術指標等理論知識進行了簡單介紹。
目次
目 錄
第1章 PSpice設計軟件簡介 1
1.1 電路圖的繪製 1
1.1.1 啟動OrCAD Capture CIS 1
1.1.2 繪製元器件 2
1.1.3 信號源與接地 4
1.1.4 互連線繪製 5
1.1.5 節點編號 6
1.1.6 濾波器簡介 6
1.2 PSpice電路分析 8
1.2.1 直流分析 8
1.2.2 交流小信號分析 11
1.2.3 瞬態分析 12
1.2.4 傅裡葉分析 14
1.2.5 溫度分析 14
1.2.6 參數掃描分析 15
1.3 PSpice器件模型和元件的創建 16
1.3.1 PSpice Model Editor模型編輯器的使用 16
1.3.2 編輯元件符號 19
1.3.3 添加庫 20
1.4 實例 21
1.4.1 單級小信號晶體管放大電路 21
1.4.2 基於MC1496的調幅電路 32
1.4.3 基於TDA2030集成芯片的音頻功放電路 42
1.4.4 基於CMOS的集成運算放大電路 47
1.5 本章小結 53
第2章 數字邏輯電路及模數混合電路仿真 54
2.1 數字電路激勵源 54
2.1.1 激勵源DigClock 55
2.1.2 數字激勵源FileStimn 56
2.1.3 激勵源STIMn 59
2.1.4 激勵源DigStimn 60
2.1.5 其他可以使用的數字激勵源 62
2.2 數字電路邏輯模擬分析 63
2.2.1 數字邏輯狀態與強度 63
2.2.2 傳輸延時 63
2.2.3 最壞情況分析 64
2.2.4 總線信號顯示設置 65
2.3 本章小結 66
第3章 Altium Designer 13軟件應用 67
3.1 Altium Designer 13概述與印製電路板 67
3.1.1 Altium Designer 概述 67
3.1.2 印製電路板設計流程 67
3.2 原理圖設計介紹 68
3.2.1 原理圖設計流程 68
3.2.2 原理圖操作界面介紹 68
3.3 原理圖設計 72
3.3.1 新建原理圖 73
3.3.2 加載元器件庫 73
3.3.3 放置圖件 74
3.3.4 編輯圖件 78
3.3.5 連接線路 83
3.3.6 放置標題塊 84
3.3.7 編譯並生成報表 85
3.4 PCB設計介紹 86
3.4.1 PCB設計規則 86
3.4.2 PCB設計基礎 86
3.5 PCB設計 88
3.5.1 新建PCB文檔 88
3.5.2 PCB頁面設置 91
3.5.3 PCB設置 93
3.5.4 PCB板層顏色設置 94
3.5.5 基本圖件的放置 94
3.6 由原理圖生成PCB實例 106
3.6.1 在項目中新建PCB文檔 106
3.6.2 設置PCB 106
3.6.3 導入元器件 107
3.6.4 元器件佈局 109
3.6.5 自動佈線 110
3.6.6 驗證PCB設計 111
3.7 PCB項目輸出 113
3.7.1 生成Gerber文件 113
3.7.2 輸出數控鑽孔NC Drill文件 116
3.7.3 輸出ODB++文件 118
3.7.4 輸出PCB報表 119
3.8 本章小結 120
第4章 基礎性電路分析設計與仿真 121
4.1 二極管特性分析與仿真 121
4.1.1 學習目的 121
4.1.2 二極管特性及工作原理 121
4.1.3 仿真任務 122
4.1.4 分析要求 124
4.1.5 思考題 124
4.2 晶體三極管和場效應晶體管特性分析及仿真 124
4.2.1 學習目的 124
4.2.2 器件特性及工作原理 124
4.2.3 仿真任務 125
4.2.4 分析要求 127
4.2.5 思考題 127
4.3 基本的單管放大電路分析與仿真 127
4.3.1 學習目的 127
4.3.2 單管放大電路的工作原理及性能指標 128
4.3.3 仿真任務 128
4.3.4 分析要求 131
4.3.5 思考題 131
4.4 負反饋放大電路分析與仿真 131
4.4.1 學習目的 131
4.4.2 負反饋放大電路的工作原理及性能指標 131
4.4.3 仿真任務 132
4.4.4 分析要求 133
4.4.5 思考題 134
4.5 差分放大電路分析與仿真 134
4.5.1 學習目的 134
4.5.2 差分放大電路的工作原理及性能指標 134
4.5.3 仿真任務 135
4.5.4 分析要求 137
4.5.5 思考題 137
4.6 集成運算放大電路分析與仿真 137
4.6.1 學習目的 137
4.6.2 集成運算放大電路的工作原理及性能指標 137
4.6.3 仿真任務 138
4.6.4 分析要求 139
4.6.5 思考題 139
4.7 RC網絡分析設計與仿真 140
4.7.1 學習目的 140
4.7.2 RC網絡的工作原理及性能指標 140
4.7.3 仿真及設計任務 141
4.7.4 分析要求 143
4.7.5 思考題 143
4.8 LC諧振回路分析設計與仿真 143
4.8.1 學習目的 143
4.8.2 LC諧振回路的工作原理及性能指標 143
4.8.3 設計任務及參數指標 145
4.8.4 設計要求 146
4.8.5 思考題 146
4.9 單調諧小信號放大器分析設計與仿真 146
4.9.1 學習目的 146
4.9.2 單調諧小信號放大器的工作原理及性能指標 146
4.9.3 設計任務及參數指標 147
4.9.4 設計要求 148
4.9.5 思考題 148
4.10 丙類調諧功率放大器分析設計與仿真 148
4.10.1 學習目的 148
4.10.2 丙類調諧功率放大器的工作原理及性能指標 149
4.10.3 設計任務及參數指標 149
4.10.4 設計要求 150
4.10.5 思考題 150
4.11 倍頻器電路分析設計與仿真 150
4.11.1 學習目的 150
4.11.2 倍頻器電路的工作原理及性能指標 150
4.11.3 設計任務及參數指標 151
4.11.4 設計要求 151
4.11.5 思考題 151
4.12 石英晶體振盪電路分析設計與仿真 151
4.12.1 學習目的 151
4.12.2 石英晶體振盪電路的工作原理及性能指標 151
4.12.3 設計任務及參數指標 153
4.12.4 設計要求 153
4.12.5 思考題 153
4.13 二極管調幅電路分析設計與仿真 153
4.13.1 學習目的 153
4.13.2 二極管調幅電路的工作原理 153
4.13.3 設計任務及參數指標 154
4.13.4 設計要求 154
4.13.5 思考題 154
4.14 二極管峰值包絡檢波器分析設計與仿真 154
4.14.1 學習目的 154
4.14.2 二極管峰值包絡檢波器的工作原理及性能指標 155
4.14.3 設計任務及參數指標 157
4.14.4 設計要求 157
4.14.5 思考題 157
4.15 單失諧回路斜率鑒頻器分析設計與仿真 157
4.15.1 學習目的 157
4.15.2 單失諧回路斜率鑒頻器的工作原理及性能指標 158
4.15.3 設計任務及參數指標 159
4.15.4 設計要求 159
4.15.5 思考題 160
4.16 組合邏輯電路設計及仿真 160
4.16.1 學習目的 160
4.16.2 邏輯門電路 160
4.16.3 常用的組合邏輯集成電路 160
4.16.4 仿真任務 161
4.16.5 分析要求 164
4.16.6 思考題 165
4.17 觸發器的設計與仿真 165
4.17.1 學習目的 165
4.17.2 觸發器電路原理 165
4.17.3 觸發器間的轉換 167
4.17.4 仿真任務 167
4.17.5 分析要求 169
4.17.6 思考題 169
4.18 時序電路的仿真與分析 169
4.18.1 學習目的 169
4.18.2 計數器 170
4.18.3 移位寄存器 170
4.18.4 仿真任務 170
4.18.5 分析要求 173
4.18.6 思考題 173
4.19 模數混合電路的設計與仿真 173
4.19.1 學習目的 173
4.19.2 模數混合電路 173
4.19.3 接口電路模型級別的選定 174
4.19.4 常用的模數接口電路 174
4.19.5 仿真任務 175
4.19.6 分析要求 178
4.19.7 思考題 179
4.20 本章小結 179
第5章 綜合性電路設計與仿真 180
5.1 波形發生器電路的設計與仿真 180
5.1.1 設計內容 180
5.1.2 設計要求及參數指標 180
5.1.3 設計提示 180
5.2 共射-共集組合放大器的設計與仿真 180
5.2.1 設計內容 180
5.2.2 設計要求及參數指標 181
5.3 心電放大器的設計與仿真 181
5.3.1 設計內容及參數指標 181
5.3.2 設計要求 181
5.3.3 設計提示 181
5.4 直流穩壓電源的設計與仿真 181
5.4.1 設計內容 181
5.4.2 設計要求及參數指標 182
5.4.3 設計提示 182
5.5 開關穩壓電源的設計與仿真 182
5.5.1 設計內容 182
5.5.2 設計要求 183
5.6 基於集成運放的壓控振盪器設計與仿真 183
5.6.1 設計內容 183
5.6.2 設計要求 183
5.7 高電平調幅電路的設計與仿真 183
5.7.1 設計內容 183
5.7.2 設計要求及參數指標 184
5.7.3 設計提示 184
5.8 基於變容二極管的壓控振盪器設計與仿真 184
5.8.1 設計簡介 184
5.8.2 設計內容 184
5.8.3 設計要求及參數指標 185
5.8.4 設計提示 185
5.9 差分峰值斜率鑒頻器在集成電路中的應用與設計 186
5.9.1 設計內容 186
5.9.2 設計要求及參數指標 186
5.9.3 設計提示 187
5.10 小功率調頻發射機電路的設計與仿真 187
5.10.1 設計內容 187
5.10.2 設計要求及參數指標 188
5.10.3 設計提示 188
5.11 集成鎖相環應用電路的設計與仿真 188
5.11.1 設計內容 188
5.11.2 設計要求及參數指標 188
5.11.3 設計提示 188
5.12 無線廣播調幅發射系統的設計與仿真 189
5.12.1 設計內容 189
5.12.2 設計要求及參數指標 189
5.12.3 設計提示 190
5.13 超外差式接收系統的設計與仿真 190
5.13.1 設計內容 190
5.13.2 設計要求及參數指標 190
5.14 本章小結 190
第6章 LTSpice設計平臺簡介 191
6.1 電路圖繪製Schematics Capture 191
6.1.1 Schematics Capture的電路原理圖結構 192
6.1.2 Schematics Capture的基本操作 192
6.1.3 電路圖繪製舉例 194
6.2 電路性能分析 198
6.3 器件模型與電路圖模塊化設計 204
6.3.1 外部器件的SPICE模型導入方法 204
6.3.2 原理圖的模塊化設計 205
6.4 控制面板的設置 207
6.5 可調基準電壓源和DC-DC降壓開關電源的仿真 210
6.5.1 基於LT1431的可編程基準電壓源 210
6.5.2 基於TL431的基準電壓源 212
6.5.3 DC-DC降壓開關電源仿真 214
6.6 丙類功率放大器的設計與仿真 216
6.7 振幅調製與解調電路仿真 220
6.7.1 振幅調製電路設計與仿真 220
6.7.2 解調電路設計與仿真 224
6.8 設計思考題 227
6.9 本章小結 227
附錄A PSpice庫簡介一 228
附錄B PSpice庫簡介二 231
附錄C LTSpice的點命令功能簡表 233
附錄D LTSpice電路元器件符號索引簡表 235
附錄E AD633的SPICE模型文件 236
參考文獻 240
第1章 PSpice設計軟件簡介 1
1.1 電路圖的繪製 1
1.1.1 啟動OrCAD Capture CIS 1
1.1.2 繪製元器件 2
1.1.3 信號源與接地 4
1.1.4 互連線繪製 5
1.1.5 節點編號 6
1.1.6 濾波器簡介 6
1.2 PSpice電路分析 8
1.2.1 直流分析 8
1.2.2 交流小信號分析 11
1.2.3 瞬態分析 12
1.2.4 傅裡葉分析 14
1.2.5 溫度分析 14
1.2.6 參數掃描分析 15
1.3 PSpice器件模型和元件的創建 16
1.3.1 PSpice Model Editor模型編輯器的使用 16
1.3.2 編輯元件符號 19
1.3.3 添加庫 20
1.4 實例 21
1.4.1 單級小信號晶體管放大電路 21
1.4.2 基於MC1496的調幅電路 32
1.4.3 基於TDA2030集成芯片的音頻功放電路 42
1.4.4 基於CMOS的集成運算放大電路 47
1.5 本章小結 53
第2章 數字邏輯電路及模數混合電路仿真 54
2.1 數字電路激勵源 54
2.1.1 激勵源DigClock 55
2.1.2 數字激勵源FileStimn 56
2.1.3 激勵源STIMn 59
2.1.4 激勵源DigStimn 60
2.1.5 其他可以使用的數字激勵源 62
2.2 數字電路邏輯模擬分析 63
2.2.1 數字邏輯狀態與強度 63
2.2.2 傳輸延時 63
2.2.3 最壞情況分析 64
2.2.4 總線信號顯示設置 65
2.3 本章小結 66
第3章 Altium Designer 13軟件應用 67
3.1 Altium Designer 13概述與印製電路板 67
3.1.1 Altium Designer 概述 67
3.1.2 印製電路板設計流程 67
3.2 原理圖設計介紹 68
3.2.1 原理圖設計流程 68
3.2.2 原理圖操作界面介紹 68
3.3 原理圖設計 72
3.3.1 新建原理圖 73
3.3.2 加載元器件庫 73
3.3.3 放置圖件 74
3.3.4 編輯圖件 78
3.3.5 連接線路 83
3.3.6 放置標題塊 84
3.3.7 編譯並生成報表 85
3.4 PCB設計介紹 86
3.4.1 PCB設計規則 86
3.4.2 PCB設計基礎 86
3.5 PCB設計 88
3.5.1 新建PCB文檔 88
3.5.2 PCB頁面設置 91
3.5.3 PCB設置 93
3.5.4 PCB板層顏色設置 94
3.5.5 基本圖件的放置 94
3.6 由原理圖生成PCB實例 106
3.6.1 在項目中新建PCB文檔 106
3.6.2 設置PCB 106
3.6.3 導入元器件 107
3.6.4 元器件佈局 109
3.6.5 自動佈線 110
3.6.6 驗證PCB設計 111
3.7 PCB項目輸出 113
3.7.1 生成Gerber文件 113
3.7.2 輸出數控鑽孔NC Drill文件 116
3.7.3 輸出ODB++文件 118
3.7.4 輸出PCB報表 119
3.8 本章小結 120
第4章 基礎性電路分析設計與仿真 121
4.1 二極管特性分析與仿真 121
4.1.1 學習目的 121
4.1.2 二極管特性及工作原理 121
4.1.3 仿真任務 122
4.1.4 分析要求 124
4.1.5 思考題 124
4.2 晶體三極管和場效應晶體管特性分析及仿真 124
4.2.1 學習目的 124
4.2.2 器件特性及工作原理 124
4.2.3 仿真任務 125
4.2.4 分析要求 127
4.2.5 思考題 127
4.3 基本的單管放大電路分析與仿真 127
4.3.1 學習目的 127
4.3.2 單管放大電路的工作原理及性能指標 128
4.3.3 仿真任務 128
4.3.4 分析要求 131
4.3.5 思考題 131
4.4 負反饋放大電路分析與仿真 131
4.4.1 學習目的 131
4.4.2 負反饋放大電路的工作原理及性能指標 131
4.4.3 仿真任務 132
4.4.4 分析要求 133
4.4.5 思考題 134
4.5 差分放大電路分析與仿真 134
4.5.1 學習目的 134
4.5.2 差分放大電路的工作原理及性能指標 134
4.5.3 仿真任務 135
4.5.4 分析要求 137
4.5.5 思考題 137
4.6 集成運算放大電路分析與仿真 137
4.6.1 學習目的 137
4.6.2 集成運算放大電路的工作原理及性能指標 137
4.6.3 仿真任務 138
4.6.4 分析要求 139
4.6.5 思考題 139
4.7 RC網絡分析設計與仿真 140
4.7.1 學習目的 140
4.7.2 RC網絡的工作原理及性能指標 140
4.7.3 仿真及設計任務 141
4.7.4 分析要求 143
4.7.5 思考題 143
4.8 LC諧振回路分析設計與仿真 143
4.8.1 學習目的 143
4.8.2 LC諧振回路的工作原理及性能指標 143
4.8.3 設計任務及參數指標 145
4.8.4 設計要求 146
4.8.5 思考題 146
4.9 單調諧小信號放大器分析設計與仿真 146
4.9.1 學習目的 146
4.9.2 單調諧小信號放大器的工作原理及性能指標 146
4.9.3 設計任務及參數指標 147
4.9.4 設計要求 148
4.9.5 思考題 148
4.10 丙類調諧功率放大器分析設計與仿真 148
4.10.1 學習目的 148
4.10.2 丙類調諧功率放大器的工作原理及性能指標 149
4.10.3 設計任務及參數指標 149
4.10.4 設計要求 150
4.10.5 思考題 150
4.11 倍頻器電路分析設計與仿真 150
4.11.1 學習目的 150
4.11.2 倍頻器電路的工作原理及性能指標 150
4.11.3 設計任務及參數指標 151
4.11.4 設計要求 151
4.11.5 思考題 151
4.12 石英晶體振盪電路分析設計與仿真 151
4.12.1 學習目的 151
4.12.2 石英晶體振盪電路的工作原理及性能指標 151
4.12.3 設計任務及參數指標 153
4.12.4 設計要求 153
4.12.5 思考題 153
4.13 二極管調幅電路分析設計與仿真 153
4.13.1 學習目的 153
4.13.2 二極管調幅電路的工作原理 153
4.13.3 設計任務及參數指標 154
4.13.4 設計要求 154
4.13.5 思考題 154
4.14 二極管峰值包絡檢波器分析設計與仿真 154
4.14.1 學習目的 154
4.14.2 二極管峰值包絡檢波器的工作原理及性能指標 155
4.14.3 設計任務及參數指標 157
4.14.4 設計要求 157
4.14.5 思考題 157
4.15 單失諧回路斜率鑒頻器分析設計與仿真 157
4.15.1 學習目的 157
4.15.2 單失諧回路斜率鑒頻器的工作原理及性能指標 158
4.15.3 設計任務及參數指標 159
4.15.4 設計要求 159
4.15.5 思考題 160
4.16 組合邏輯電路設計及仿真 160
4.16.1 學習目的 160
4.16.2 邏輯門電路 160
4.16.3 常用的組合邏輯集成電路 160
4.16.4 仿真任務 161
4.16.5 分析要求 164
4.16.6 思考題 165
4.17 觸發器的設計與仿真 165
4.17.1 學習目的 165
4.17.2 觸發器電路原理 165
4.17.3 觸發器間的轉換 167
4.17.4 仿真任務 167
4.17.5 分析要求 169
4.17.6 思考題 169
4.18 時序電路的仿真與分析 169
4.18.1 學習目的 169
4.18.2 計數器 170
4.18.3 移位寄存器 170
4.18.4 仿真任務 170
4.18.5 分析要求 173
4.18.6 思考題 173
4.19 模數混合電路的設計與仿真 173
4.19.1 學習目的 173
4.19.2 模數混合電路 173
4.19.3 接口電路模型級別的選定 174
4.19.4 常用的模數接口電路 174
4.19.5 仿真任務 175
4.19.6 分析要求 178
4.19.7 思考題 179
4.20 本章小結 179
第5章 綜合性電路設計與仿真 180
5.1 波形發生器電路的設計與仿真 180
5.1.1 設計內容 180
5.1.2 設計要求及參數指標 180
5.1.3 設計提示 180
5.2 共射-共集組合放大器的設計與仿真 180
5.2.1 設計內容 180
5.2.2 設計要求及參數指標 181
5.3 心電放大器的設計與仿真 181
5.3.1 設計內容及參數指標 181
5.3.2 設計要求 181
5.3.3 設計提示 181
5.4 直流穩壓電源的設計與仿真 181
5.4.1 設計內容 181
5.4.2 設計要求及參數指標 182
5.4.3 設計提示 182
5.5 開關穩壓電源的設計與仿真 182
5.5.1 設計內容 182
5.5.2 設計要求 183
5.6 基於集成運放的壓控振盪器設計與仿真 183
5.6.1 設計內容 183
5.6.2 設計要求 183
5.7 高電平調幅電路的設計與仿真 183
5.7.1 設計內容 183
5.7.2 設計要求及參數指標 184
5.7.3 設計提示 184
5.8 基於變容二極管的壓控振盪器設計與仿真 184
5.8.1 設計簡介 184
5.8.2 設計內容 184
5.8.3 設計要求及參數指標 185
5.8.4 設計提示 185
5.9 差分峰值斜率鑒頻器在集成電路中的應用與設計 186
5.9.1 設計內容 186
5.9.2 設計要求及參數指標 186
5.9.3 設計提示 187
5.10 小功率調頻發射機電路的設計與仿真 187
5.10.1 設計內容 187
5.10.2 設計要求及參數指標 188
5.10.3 設計提示 188
5.11 集成鎖相環應用電路的設計與仿真 188
5.11.1 設計內容 188
5.11.2 設計要求及參數指標 188
5.11.3 設計提示 188
5.12 無線廣播調幅發射系統的設計與仿真 189
5.12.1 設計內容 189
5.12.2 設計要求及參數指標 189
5.12.3 設計提示 190
5.13 超外差式接收系統的設計與仿真 190
5.13.1 設計內容 190
5.13.2 設計要求及參數指標 190
5.14 本章小結 190
第6章 LTSpice設計平臺簡介 191
6.1 電路圖繪製Schematics Capture 191
6.1.1 Schematics Capture的電路原理圖結構 192
6.1.2 Schematics Capture的基本操作 192
6.1.3 電路圖繪製舉例 194
6.2 電路性能分析 198
6.3 器件模型與電路圖模塊化設計 204
6.3.1 外部器件的SPICE模型導入方法 204
6.3.2 原理圖的模塊化設計 205
6.4 控制面板的設置 207
6.5 可調基準電壓源和DC-DC降壓開關電源的仿真 210
6.5.1 基於LT1431的可編程基準電壓源 210
6.5.2 基於TL431的基準電壓源 212
6.5.3 DC-DC降壓開關電源仿真 214
6.6 丙類功率放大器的設計與仿真 216
6.7 振幅調製與解調電路仿真 220
6.7.1 振幅調製電路設計與仿真 220
6.7.2 解調電路設計與仿真 224
6.8 設計思考題 227
6.9 本章小結 227
附錄A PSpice庫簡介一 228
附錄B PSpice庫簡介二 231
附錄C LTSpice的點命令功能簡表 233
附錄D LTSpice電路元器件符號索引簡表 235
附錄E AD633的SPICE模型文件 236
參考文獻 240
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