本书根据课堂教学和实验的要求,以提高分析问题和解决问题为目的,深入浅出地对EDA技术在电路分析、电子线路、脉冲数字电路及信号系统等课程中的应用做了系统和完整的介绍。
本书分为四篇共9章,通过大量的电路实例,详细地介绍了EDA软件(EWB、PSpice、MAX+PLUSH、MATLAB)的使用方法和应用技巧,并给出了综合应用实例和相应的实验。
本书可作为高等院校电类各专业和非电类部分专业的EDA课程的教材及实验指导书,也可作为相关专业技术人员的参考书。
第一篇EWB在电路分析中的应用
第1章EWB在电路分析中的应用
1.1EWB工作软件介绍
1.1.1EWB工作平台简介
1.1.2EWB工作平台的主要特点
1.1.3EWB的环境要求
1.2EWB的基本界面
1.2.1EWB的主界面
1.2.2EWB的菜单栏
1.2.3EWB的工具条
1.2.4EWB的元器件库
1.3EWB的主要操作
1.3.1电路的设计和仿真
1.3.2元器件库中元器件的创建和删除
1.4EWB中虚拟仪器介绍
1.4.1数字万用表
1.4.2示波器
1.4.3函数信号发生器
1.4.4波特图绘图仪.
1.5电路设计及分析流程
1.5.1创建电路图
1.5.2运用虚拟仪器观察实验结果
1.6电路分析参考实验
第二篇Pspice在电子线路中的应用
第2章Pspice编程入门
2.1Pspice的组成及分析步骤
2.2电路描述
2.2.1节点、元件单位及元件描述的首字母
2.2.2常用无源器件的描述
2.2.3电源的描述
2.2.4半导体器件的描述
2.3分析指令
2.3.1直流分析指令
2.3.2交流分析指令
2.3.3瞬态分析(.TRAN)指令
2.3.4傅里叶分析(.FOUR)指令
2.3.5通用参数扫描分析(.STEP)指令
2.3.6蒙特卡洛分析(.MC)指令
2.3.7温度分析(.TEMP)指令
2.3.8噪声分析(.NOISE)指令
2.3.9输出指令
2.3.10其他功能描述语句
2.3.11电路与库函数
第3章线性电子线路的分析与设计
3.1半导体二极管及电路
3.1.1半导体二极管的参数及温度对其伏安特性的影响
3.1.2半导体二极管的开关特性及限幅作用
3.2双极型晶体管及电路
3.2.1基区宽度调制效应对晶体管特性曲线的影响
3.2.2共射放大电路的工作原理
3.3场效应晶体管及电路
3.3.1MOS管的衬底效应及外加偏压对其转移特性和输出特性的影响
3.3.2MOS管的放大作用
3.4晶体管模拟集成电路中的基本单元电路
3.4.1三种组态基本放大电路
3.4.2差动放大电路
3.4.3多级放大电路及组合放大单元
3.5MOS模拟集成电路中的基本单元电路;
3.5.1单g1.CMOS放大电路
3.5.2CMOS差动放大电路
3.6反馈放大电路
3.6.1负反馈放大电路的分析与计算
3.6.2负反馈放大电路的稳定性及相位补偿
3.7集成运算放大器及基本应用电路
3.7.1有源积分电路
3.7.2电压比较器
第4章非线性电子线路的分析与设计;
4.1正弦波振荡电路
4.1.1LC振荡器
4.1.2RC振荡器
4.1.3英晶体管振荡器
4.1.4负阻振荡器
4.2功率放大电路
4.3直流稳压电源
4.4谐振功率放大器
4.5调制与解调电路
4.5.1振幅调制电路
4.5.2混频电路
4.5.3鉴频电路
第5章综合设计举例与实验
5.1综合设计举例
5.2实验
第三篇CPLD/FPGA的设计与应用
第6章MAX+PLUS..使用指南
6.1MAX+PLUSⅡ的安装
6.1.1推荐的系统配置
6.1.2MAX+PLUSⅡ的安装
6.2基于MAX+PLUSⅡ的设计
6.2.1建立一个新项目
6.2.2设计输入
第7章VerilogHDL基础知识
7.1硬件描述语言(HDL)概述
7.1.1使用硬件描述语言的必要性
7.1.2VerilogHDL硬件描述语言的发展历程
7.1.3VerilogHDL语言的主要能力
7.2程序基本结构
7.2.1模块
7.2.2逻辑功能的几种基本描述方法
7.3VerilogHDL语言要素
7.3.1标识符
7.3.2关键字
7.3.3格式
7.3.4注释
7.3.5数字与字符串
7.3.6数据类型
7.3.7参数
7.3.8运算符及表达式
7.4语句
7.4.1赋值语句
7.4.2条件语句
7.4.3循环语句
7.4.4过程语句
7.4.5编译预处理语句
7.4.6语句的顺序执行与并行执行
7.5系统任务和系统函数
第8章CPLD/FPGA在数字系统设计中的应用
8.1常用组合逻辑电路模块的设计
8.2常用时序电路模块的设计
8.34人电子优先抢答器设计
8.4智能交通灯控制器设计
8.54x4矩阵键盘控制器设计
8.6全自动电梯控制器设计
8.7动态目标发生器设计
第四篇MATLAB在信号系统分析中的应用
第9章MATLAB基础知识
9.1MATLAB语言概述
9.1.1MATLAB语言的特点
9.1.2MATLAB命令的结构
9.1.3MATLAB的库函数
9.1.4MATLAB*4-的执行
9.1.5数据的输入和结果输出
9.1.6环境参数
9.1.7命令与文件的编辑和建立
9.2MATLAB的基本语法
9.2.1基础知识
9.2.2向量
9.2.3数组运算
9.2.4数学函数
9.3绘图
9.3.1X--Y绘图
9.3.2图线形式和颜色
9.4MATLAB使用简介
9.5交互式人机界面介绍
9.6信号与系统参考实验
参考文献
随着大规模集成电路和电子计算机的迅速发展,电子电路的分析与设计方法发生了重大改革,电子设计自动化(EDA)技术改变了以定量估算和电路实验为基础的传统设计方法。EDA仿真技术为用户提供了全功能、全频带的分析仪器平台,可以方便地实现系统结构或电路特性的模拟以及参数化设计,也就是说,EDA仿真技术为提供虚拟电子实验室创造了必要条件。可编程逻辑器件(PLD)的开发和利用,为设计、开发电子产品大大地缩短了周期,从而降低了设计费用和投资风险。
本书分为四篇,结合了大量的电路分析实例,系统详细地介绍了EWB、Pspice、MAX+PLUSⅡ、MATLAB的使用方法和应用技巧,使读者能深入理解电子系统中各部分电路的原理、特性及应用,提高分析问题和解决问题的能力,扩展知识面,掌握现代电路设计技术与方法,为今后从事集成电路和系统设计时,能正确使用和设计电路,更快地进人电子设计自动化领域,打下良好的基础。
第一篇内容为第1章,主要介绍了EWB软件对电路的仿真分析过程,并给出了具体实验内容;第二篇内容分为第2章、第3章、第4章和第5章,主要介绍了Pspice软件的编程技巧及在线性与非线性电子线路中的应用,并通过大量的实例仿真由浅人深地给出了电路的分析与设计过程;第三篇内容分为第6章、第7章和第8章,主要介绍了利用MAX十PLUSⅡ软件对可编程逻辑器件的开发和应用,详细地讲述了MAX+PLUSⅡ的使用方法和硬件描述语言VerilogHDL的编程方法,并给出了应用实例;第四篇内容为第9章,主要介绍了MATLAB软件在信号与系统中的应用,详细地讲述了MATLAB软件在信号与系统分析中的方法。
本书内容全面、取材新颖、叙述清楚,既可作为高等学校电类各专业本科生的教材和参考书,又可供电类工程技术人员用做人门读物和软件操作手册。在使用时,教师和读者可以根据自己的需要对有关内容加以组合和取舍。
本书由李鸿祚教授主审,第一、第四篇由许红梅编写,第二篇由杨晓慧编写,第三篇由杨会玲编写。
由于作者水平有限,书中可能出现错误与不足之处,恳请读者和同行批评指正。
编著者