电路的计算机辅助设计及仿真
电路的计算机辅助设计及仿真
、课程设计目的
电路原理课程是电类专业的主要技术基础课。通过本课程的学习，能够使学生掌握近代电路理论的基础知识、电路分析与计算的基本方法，具备进行实验的初步技能，并为后续课程的学习打下必要的基础。
电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实践的综合和补充。学习protel 99的使用，利用protel 99对电路中的各个元件进行仿真处理，进行静态工作点分析，求出对应的电流、电压值。并与用结点电压法、支路电流法、网孔电流法等课内所学理论知识计算出理论值进行比较分析。观察仿真的波形输出，当参数值变化时波形如何改变。
通过电路课程的设计，要掌握电路基本设计方法，加深对课程知识的理解和综合应用，培养综合运用基础理论知识和专业解决实际工程设计的能力，以及工程意识和创新能力。
二、方案设计
1.电路确定
在电路中选择电阻R1=2Ω,R2=2Ω,R3=2Ω,R4=2Ω，R5=2Ω,R6=2Ω。电压源U3=10V,U6=10V。分析时用节点电压法。
电路图如下图所示：
图（1）2.仿真软件的选择
软件的特点：Protel 99是Altium公司在1999年发布的基于Microsoft Windows平台的电子设计自动化(EDA)软件, 它是将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具软件组合后构成的EDA工作平台，该软件因其功能强大、易于使用等特点而深受用户喜爱。
软件的功能：该软件在protel 99环境可以简单地输入能够用到的任意一个自己想要的电路元件，然后用线将各个元件连在一起，最后组合成一个完整的电路图，在给出的各个元件的值确定后，运行结果，如果没有错误将直接得出结果，如有错误系统将提示出错误所在，然后再进行改正。直到解决错误后会出现一个完整的结果。
3．仿真方案的确定
选择protel 99作为仿真软件，仿真对象有节点电压，电压源功率，各电阻的电流和功率。
Protel 99有多种仿真方法，本设计选择Operating Point An和Transient/Fourier An两种方式。在Operating Point An仿真结果里可以清楚的看到仿真对象的结果，Transient/Fourier An仿真结果给出了各元件的波形。
三、电路理论分析
由节点电压法列方程有：
代入数据并整理得：
解得：
各电阻上的电流为：
各电阻的功率为：
电压源的功率为：
四、电路原理图设计
1．设计方法
（1）打开protel99，新建一个Schematic原理图文件，在此文件中创建一个新的原理图编辑区。
图（2）
（2）原理图编辑区创建完成后，添加仿真元件库。找到sim的文件后单击，然后单击Add/Remove再点OK，添加成功。675