電子電路CAD技術(shù)

通信用高頻開關(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對(duì)二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制,同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源), 同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術(shù)的引入,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

第1章　Protel 99 SE的安裝

第2章　Protel 99 sE基礎(chǔ)

第3章　原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)

第4章　層次原理圖設(shè)計(jì)

第5章　原理圖的高級(jí)操作

第6章　原理圖的報(bào)表

第7章　印制電路板基礎(chǔ)

第8章　印制電路板的制作

第9章 元件封裝的制作

第10章 印制電路板的報(bào)表

附錄 常用原理圖元件符號(hào)與PCB封裝

參考文獻(xiàn)

……2100433B

《電子電路CAD技術(shù)》是“機(jī)電一體化”叢書之一。《電子電路CAD技術(shù)》從實(shí)用、易學(xué)的角度出發(fā)，全面介紹Protel 99 SE的安裝、基本組成和特點(diǎn)、界面操作、設(shè)計(jì)環(huán)境等，著重介紹了電路原理圖和印制電路板的設(shè)計(jì)方法以及詳細(xì)的操作過程，《電子電路CAD技術(shù)》圖文并茂，使用大量豐富的實(shí)例，將Protel 99 SE的各項(xiàng)功能結(jié)合起來，使讀者能快速掌握。全書從最基本的概念和操作開始，十分詳盡地講述了制作印制電路板的所有內(nèi)容，每章最后附有練習(xí)，便于讀者及時(shí)復(fù)習(xí)，熟練掌握所學(xué)內(nèi)容。

《電子電路CAD技術(shù)》可作為高等院校應(yīng)用型機(jī)械電子工程(機(jī)電一體化)專業(yè)、電機(jī)類專業(yè)的教材，同時(shí)，也可作為各類工程技術(shù)人員和廣大電路設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)教材和參考讀物。

《電子電路CAD》是教育部重點(diǎn)課題“高職高專教育課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容體系原則的研究與實(shí)踐研究成果之一，應(yīng)用了“就業(yè)導(dǎo)向的職業(yè)能力系統(tǒng)化課程開發(fā)方法（VOCSCUM）”進(jìn)行開發(fā)，作為高等職業(yè)教育電子信息類專業(yè)“雙證課程 ”，培養(yǎng)方案配套教材之一，同時(shí)也是CEAC國家信息化培訓(xùn)認(rèn)證的指定教材，具有鮮明的特色。

《電子電路CAD》是應(yīng)用電子技術(shù)核心能力課程的認(rèn)證課程。

《電子電路CAD》主要涉及0rCAD軟件的應(yīng)用。該軟件是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛使用的電子電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件。

《電子電路CAD》分三篇，共8章，主要內(nèi)容包括第一篇Capture CIS電路圖設(shè)計(jì)（ 第1章Capture CIS初步——電路圖繪制基本方法、第2章Capture CIS提高— —capture CIS的使用技巧、第3章Ca。pture cIs進(jìn)階——復(fù)雜電路圖的設(shè)計(jì)管理）；第二篇PSpice分析（第4章PSpice分析初步——直流分析和交流分析、第5章PSpice提高——常用分析介紹、第6章PSpice進(jìn)階——其他輔助分析介紹）；第三篇Layout印制電路板設(shè)計(jì)（第7章Layout初步——使用方法、第8章Layout提高——操作技巧）。

《電子電路CAD》可作為高職高專院校電子信息類專業(yè)教材。

《電子電路CAD與ORCAD技術(shù)》首先介紹電路CAD的基礎(chǔ)知識(shí)，然后針對(duì)OrCAD l6．O，著重介紹OrCAD軟件的使用方法，內(nèi)容包括仿真圖形輸入模塊Capture的使用，經(jīng)典PSpice（直流、交流、瞬態(tài)、溫度、噪聲、傅里葉、數(shù)/模和數(shù)字等電路分析）的使用，高級(jí)PSpice—AA（其中有靈敏度、優(yōu)化、蒙特卡洛、熱電應(yīng)力和參數(shù)測(cè)繪儀等工具）的使用。各部分均配以相應(yīng)例題，便于讀者學(xué)習(xí)該軟件?！峨娮与娐稢AD與ORCAD技術(shù)》配有OrCADl6．O演示光盤，它的功能和規(guī)模可以滿足一般科研和教學(xué)的需要。電子工程師和相關(guān)大專院校電類、非電類的學(xué)生。只要具備電工學(xué)的基本知識(shí)，都能掌握OrCAD的操作方法，使之成為從事教學(xué)，生產(chǎn)和科研的得力助手。

第1篇 電子電路CAD技術(shù)基礎(chǔ)

第1章 網(wǎng)絡(luò)圖論基礎(chǔ)

1.1 網(wǎng)絡(luò)圖

1.2 關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣和割集矩陣

1.3 兩種約束關(guān)系

第2章 電路方程的建立與編程

2.1 節(jié)點(diǎn)分析法

2.2 含受控源電路的節(jié)點(diǎn)方程

2.3 改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)法

2.4 直接列出節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)矩陣的直流分析程序

第3章 瞬態(tài)分析

3.1 常用的數(shù)值積分法

3.2 剛性(Stiff)問題

3.3 瞬態(tài)伴隨網(wǎng)絡(luò)模型第1篇 電子電路CAD技術(shù)基礎(chǔ)

第1章 網(wǎng)絡(luò)圖論基礎(chǔ)

1.1 網(wǎng)絡(luò)圖

1.2 關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣和割集矩陣

1.3 兩種約束關(guān)系

第2章 電路方程的建立與編程

2.1 節(jié)點(diǎn)分析法

2.2 含受控源電路的節(jié)點(diǎn)方程

2.3 改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)法

2.4 直接列出節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)矩陣的直流分析程序

第3章 瞬態(tài)分析

3.1 常用的數(shù)值積分法

3.2 剛性(Stiff)問題

3.3 瞬態(tài)伴隨網(wǎng)絡(luò)模型

3.4 瞬態(tài)伴隨網(wǎng)絡(luò)模型分析法

第4章 容差分析

4.1 靈敏度

4.2 容差分析

第5章 程序結(jié)構(gòu)與算法

5.1 SPICE簡介

5.2 程序設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

5.3 程序結(jié)構(gòu)

5.4 器件模型化的途徑

5.5 分析子程序

5.6 線性方程組解法的選擇

5.7 非線性方程組解法的選擇

5.8 數(shù)值積分法的選擇

5.9 OrCAD9.2的結(jié)構(gòu)

第6章 電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)

6.1 概述

6.2 基本概念

6.3 建立目標(biāo)函數(shù)

6.4 單目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化

6.5 多目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化

第7章 邏輯仿真(simulation)

7.1 概述

7.2 邏輯仿真的模型

7.3 邏輯仿真的算法

7.4 寄存器級(jí)和高層次仿真

第8章 集成電路的布局與布線簡介

8.1 板圖設(shè)計(jì)的步驟

8.2 布圖的方法

8.3 布線的方法

第2篇 OrCAD/PSpiceA/D9.2.3簡明教程

第9章 安裝OrCAD9.2.3

第10章 使用Captare9.2.3繪制電路圖

10.1 啟動(dòng)Capture

10.2 創(chuàng)建新電路圖文件

10.3 繪制電路原理圖

10.4 連接線路和放置節(jié)點(diǎn)

10.5 元器件屬性編輯

第11章 直流分析(·DC)

11.1 電路原理圖輸入方式

11.2 創(chuàng)建新仿真文件

11.3 執(zhí)行PSpice程序

11.4 輸出窗口的常用操作

11.5 直流分析及例題

第12章 交流分析(·AC)

12.1 例題

12.2 交流的輸出格式

12.3 游標(biāo)

12.4 參數(shù)分析

12.5 元器件類型及關(guān)鍵字

第13章 瞬態(tài)分析(·TRAN)

13.1 例題

13.2 瞬態(tài)源的類型

第14章 直流(靜態(tài))工作點(diǎn)分析(·OP)

14.1 直流(靜態(tài))工作點(diǎn)分析

14.2 例題

第15章 溫度、噪聲和傅里葉分析

15.1 溫度分析(·TEMP)

15.2 噪聲分析(·NOISE)

15.3 Probe的用法

15.4 傅里葉分析(·FOUR)

第16章 最壞情況分析(·Wcase)和蒙特卡洛分析(·MC)

16.1 最壞情況分析(·Wcase)

16.2 蒙特卡洛分析(·MC)

16.3 Probe的功能

16.4 直方圖的使用方法

第17章 仿真行為模型

17.1 受控源

17.2 仿真行為模型

第18章 數(shù)字電路分析

18.1 例題

18.2 數(shù)字信號(hào)源

18.3 數(shù)/?；旌想娐贩治?

18.4 PSpiceA/D9.2.3分析小結(jié)

第3篇 電路、模擬電路的計(jì)算機(jī)分析

第19 章電路的計(jì)算機(jī)分析例題--直流、瞬態(tài)分析法

19.1 直流分析(·DC)

19.2 瞬態(tài)分析(·TRAN)

第20章 電路的計(jì)算機(jī)分析例題--交流(穩(wěn)態(tài))分析(·AC)

第21章 電路的計(jì)算機(jī)分析例題--拉普拉斯變換、傅里葉變換和非線性電路

21.1 拉普拉斯變換

21.2 傅里葉變換

21.3 非線性電路分析簡介

第22章 常用半導(dǎo)體器件

22.1 二極管(D)伏安特性

22.2 雙極型晶體管(BJT)的共射伏安特性

22.3 結(jié)型場效應(yīng)晶體管(PET)的伏安特性

習(xí)題

第23章 B9T基本放大電路

23.1 基本共射極放大電路

23.2 共集電極放大電路和共基極放大電路

習(xí)題

第24章 場效應(yīng)晶體管(PET)基本放大電路

24.1 JFET與BJT的比較

24.2 固定偏置電路

24.3 采用自給偏置的放大電路

24.4 分壓式偏置電路

24.5 MOSFET的特性

24.6 FET直流偏置放大電路小結(jié)

習(xí)題

第25章 BJT放大電路的小信號(hào)分析

25.1 放大的概念

25.2 BJT放大器的動(dòng)態(tài)工作情況分析

25.3 PSpice的數(shù)據(jù)輸出

25.4 BJT的建模

25.5 基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析

25.6 放大電路的頻率響應(yīng)

第26章 FigT放大電路的小信號(hào)分析

26.1 FET的小信號(hào)模型

26.2 JFET放大電路分析

26.3 由MOSFET組成的放大電路的分析

26.4 小結(jié)

習(xí)題

第27章 功率放大電路

27.1 功率放大器的定義和類型

27.2 共射極甲類功率放大器

27.3 乙類互補(bǔ)推挽式功率放大器

27.4 OP-AMP推挽式功率放大器

習(xí)題

第28章 反饋和振蕩器

28.1 反饋的概念與類型

28.2 實(shí)用的反饋電路

28.3 相和頻率對(duì)反饋的重要性

28.4 正弦波振蕩器

28.5 非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路

28.6 555定時(shí)器

習(xí)題

第29章 運(yùn)算放大器(Op-Amp)

29.1 0p-Amp的基本知識(shí)

29.2 實(shí)用的Op-AmP

29.3 Op-Amp的宏模型

29.4 差分放大電路

習(xí)題

第30章 直流穩(wěn)壓電源

30.1 概述

30.2 分立元件穩(wěn)壓電源電路

30.3 集成穩(wěn)壓器

附錄

附錄 A

A.1 線性代數(shù)方程組的解法

A.2 非線性代數(shù)方程組的解法

A.3 節(jié)點(diǎn)法(增量網(wǎng)絡(luò)法)

A.4 特勒根(Tellesen)伴隨網(wǎng)絡(luò)法

附錄 B 元器件的模型參數(shù)和常用電路、電子電路元器件

B.1 元器件的模型參數(shù)

B.2 常用電路、電子電路元器件

B.3 數(shù)字電路

參考文獻(xiàn)