ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования  
"Воронежский государственный технический университет"

Радиотехнический  факультет

Кафедра радиотехники

Специальность 210302 "Радиотехника" 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

           по дисциплине " Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств " 

                                 Проектирование радиоэлектронных средств с помощью

                                                       электронно-вычислительных машин  
 
 
 
 

Выполнил  студент гр. РТ-061                                                Д.В. Сериков___

                          Подпись, дата           Инициалы, фамилия 

Руководитель               ________________В.Я. Кнох______

                          Подпись, дата           Инициалы, фамилия 

Консультанты        _______________________________

                          Подпись, дата           Инициалы, фамилия

             _______________________________

                          Подпись, дата          Инициалы, фамилия 

Нормоконтроль провел        ________________В.Я. Кнох______

                          Подпись, дата          Инициалы, фамилия 
 
 
 
 

Воронеж 2010

ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет"

                                                Кафедра радиотехники

                                                            ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине «Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств»

          Тема работы: Проектирование радиоэлектронных средств с помощью электронно-вычислительных машин.

   Студент группы  РТ-061 ФИО   Сериков Дмитрий Васильевич

   Общая формулировка задания. Моделирование и анализ двухполупериодного выпрямителя.

   Индивидуальный вариант задания            рисунок 24

   Виды  анализа: анализ по переменному току; временной анализ; анализ шумов; спектральный анализ.

      

        

   Объём работы и вопросы, подлежащие проработке:  

   1) Осмысливание задачи. Освоение работы с библиотекой OrCad.

   2) Внесение в библиотеку элементов описание отечественных комплектующих.

   3) Сборка  схемы в OrCad.

   4) Моделирование работы схемы.

   5) Разработка печатной платы.

   6) Оформление конструкторской документации.

   7) Оформление пояснительной записки. 

   План  выполнения курсового  проекта:                                                                                               

 
 
 

       Срок защиты курсовой работы – ___________________________________________

   Руководитель  __________________________________________________В.Я. Кнох.

   Задание принял студент ________________ ________________  ________________

                                                                             дата                                     подпись                                  И.О.Ф.

                                                         

Замечания руководителя

Оглавление

 

Замечания руководителя 3

Введение 5

1 Осмысление задачи 6

2 Сборка  схемы в OrCad 7

3 Моделирование работы двухполупериодного выпрямителя 11

4 Разработка печатной платы 16

Заключение 18

Список литературы 19 

 

Введение

 

     В настоящее время во многих электронной аппаратуры проектирование производится с помощью современных систем автоматического производства. Наибольшее распространение получили пакеты программ P-CAD и Orcad на платформе DOS. Orcad выпускает программы моделирования и оптимизации аналоговых и смешанно-аналоговых устройств.

     Orcad в своем составе имеет ряд программных модулей: Orcad Capture – графический редактор схем; PSpise Schematics – графический редактор схем, заимствованный из пакета DesignLab; Orcad Pspise A/D – программа моделирования аналоговых и смешанных аналого-цифровых устройств, данные в которую передаются как из PSpise Schematics, так и из Orcad Capture; Orcad Layout – графический редактор печатных плат и другие.

       Целью данной курсовой работы является сборка и моделирование двухполупериодного выпрямителя. Снятие временных диаграмм выпрямителя, а так же выполнение частотного и шумового анализа выпрямителя. Завершается проектирование отладкой, устранением ошибок, разработкой печатной платы с помощью Orcad Layout с привлечением по возможности отдельного пакета программы Specctra.  
 
 
 

           
 
 
 
 

      1 Осмысление задачи

 

     В качестве моделирования и исследования выбрана схема двухполупериодного выпрямителя. Схема показана на рисунке 1. В его состав входят:

1. Операционный усилитель,
2. Полупроводниковый диод,
3. Три резистора по 10 кОм,
4. Двуполярное питание для операционного усилителя (на рисунке не показан)

     

     Рисунок 1 – Исследуемый усилитель

     Выпрямители используются для преобразования переменного  напряжения в постоянное. Простые  диодные выпрямители обладают неудовлетворительными  характеристиками при выпрямлении напряжений, меньших 0,7 В, так как при этом диод в прямом направлении обладает достаточно большим сопротивлением. Для исключения этого недостатка в диодном выпрямителе используются ОУ.

     Положительная полуволна входного сигнала в  этой схеме непосредственно передается на выход выпрямителя через цепь обратной связи. Когда входное напряжение больше нуля, на выходе инвертирующего усилителя действует отрицательное напряжение. Поэтому диод D1 заперт и ОУ фактически не участвует в передаче входного сигнала. При отрицательной полуволне на входе схема функционирует как обычный инвертирующий усилитель с коэффициентом передачи R2/R1. В практических схемах симметрирование выходного сигнала выпрямителя достигается с помощью резистора R3.

2 Сборка схемы в OrCad

 
 

     Запускаем Orcad Capture. Открываем вкладку New –project –указывается имя файла (тип файла – analog or mixed A/D). Далее появляется окно (рисунок 2), в котором выбираем create a blank project – создание одного листа. В нашей схеме более не требуется.

     

 

     Рисунок 2 – Тип создаваемого файла 

     В появившемся окне Менеджера проектов расположенного в левой части экрана программы. В режиме File развертывается плоская файловая структура проекта, в режиме Hierarchy – его иерархическая структура. Файловая структура проекта содержит разделы: Design Resource – описание проекта; Outputs – результаты проектирования; PSpise Resource – информация для моделирования с помощью PSpise.

     В результате выбора в менеджере проектов Page1 открывается окно редактора схем, в поле которого происходит сборка схемы. В правой части расположена панель инструментов редактора схем. 

         

       

     Рисунок 3 – Панель инструментов редактора схем 

     Теперь  разъясним назначение каждой из кнопок. 

       Select – режим работы объектов;

       Part – выбор в библиотеке компонента для размещения его символа на схеме;

        Wire – рисование электрических цепей;

       Net Alies – размещение псевдонимов;

       Bus – изображение шины;

          Juction – нанесение точки электрического соединения двух цепей;

       Bus Entry – нанесение отводов от шины, расположенных под углом 45;

       Power – размещение символов выводов источников питания и «земли»;

       Ground – размещение символов выводов источников питания и «земли»;

       Hierarchical Block – размещение иерархических блоков;

       Hierarchical Port – размещение портов иерархических блоков;

       Hierarchical Pin – размещение выводов иерархических блоков;

       Off-Page Connector – размещение символов соединения страниц;

       No Connector – подключение к выводу компонента символов отсутствия соединения;

       Line – рисование линии;

       Polyline – рисование полилинии;

       Rectangle – рисование прямоугольника;

       Ellipse – рисование эллипса / окружности;

        Arc – рисование дуги;

         Text – размещение одной или нескольких строк текста с указанием его размера, цвета, ориентации шрифта;

         New Simulation Profile – создание файла задания на моделирование;

       Edit Simulation Setting – редактирование задания а моделирование;

       Run PSpise – запуск программы PSpice на моделирование;

       View Simulation Results – просмотр графических результатов моделирования;

       Voltage/ Level Marker – простановка маркера напряжения ;

       Voltage Differential Marker – простановка двух маркеров разности напряжения;

        Current Marker – простановка маркера тока;

       Power Dissipation Marker – простановка маркера рассеиваемой мощности;

       Enable Bias Voltage Display – отображение на схеме узловых напряжений в рабочей точке;

       Toggle Voltage On Selected Net – показать/ удалить значение потенциала по постоянному  току выбранной цепи;

       Enable Bias Current Display – отображение на схеме токов ветвей в рабочей точке;

       Toggle Current On Selected Part/Pin – показать/ удалить значение постоянного тока выбранного вывода компонента;