描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121362286
第1章 PSpice设计软件简介 1
1.1 电路图的绘制 1
1.1.1 启动OrCAD Capture CIS 1
1.1.2 绘制元器件 2
1.1.3 信号源与接地 4
1.1.4 互连线绘制 5
1.1.5 节点编号 6
1.1.6 滤波器简介 6
1.2 PSpice电路分析 8
1.2.1 直流分析 8
1.2.2 交流小信号分析 11
1.2.3 瞬态分析 12
1.2.4 傅里叶分析 14
1.2.5 温度分析 14
1.2.6 参数扫描分析 15
1.3 PSpice器件模型和元件的创建 16
1.3.1 PSpice Model Editor模型编辑器的使用 16
1.3.2 编辑元件符号 19
1.3.3 添加库 20
1.4 实例 21
1.4.1 单级小信号晶体管放大电路 21
1.4.2 基于MC1496的调幅电路 32
1.4.3 基于TDA2030集成芯片的音频功放电路 42
1.4.4 基于CMOS的集成运算放大电路 47
1.5 本章小结 53
第2章 数字逻辑电路及模数混合电路仿真 54
2.1 数字电路激励源 54
2.1.1 激励源DigClock 55
2.1.2 数字激励源FileStimn 56
2.1.3 激励源STIMn 59
2.1.4 激励源DigStimn 60
2.1.5 其他可以使用的数字激励源 62
2.2 数字电路逻辑模拟分析 63
2.2.1 数字逻辑状态与强度 63
2.2.2 传输延时 63
2.2.3 最坏情况分析 64
2.2.4 总线信号显示设置 65
2.3 本章小结 66
第3章 Altium Designer 13软件应用 67
3.1 Altium Designer 13概述与印制电路板 67
3.1.1 Altium Designer 概述 67
3.1.2 印制电路板设计流程 67
3.2 原理图设计介绍 68
3.2.1 原理图设计流程 68
3.2.2 原理图操作界面介绍 68
3.3 原理图设计 72
3.3.1 新建原理图 73
3.3.2 加载元器件库 73
3.3.3 放置图件 74
3.3.4 编辑图件 78
3.3.5 连接线路 83
3.3.6 放置标题块 84
3.3.7 编译并生成报表 85
3.4 PCB设计介绍 86
3.4.1 PCB设计规则 86
3.4.2 PCB设计基础 86
3.5 PCB设计 88
3.5.1 新建PCB文档 88
3.5.2 PCB页面设置 91
3.5.3 PCB设置 93
3.5.4 PCB板层颜色设置 94
3.5.5 基本图件的放置 94
3.6 由原理图生成PCB实例 106
3.6.1 在项目中新建PCB文档 106
3.6.2 设置PCB 106
3.6.3 导入元器件 107
3.6.4 元器件布局 109
3.6.5 自动布线 110
3.6.6 验证PCB设计 111
3.7 PCB项目输出 113
3.7.1 生成Gerber文件 113
3.7.2 输出数控钻孔NC Drill文件 116
3.7.3 输出ODB 文件 118
3.7.4 输出PCB报表 119
3.8 本章小结 120
第4章 基础性电路分析设计与仿真 121
4.1 二极管特性分析与仿真 121
4.1.1 学习目的 121
4.1.2 二极管特性及工作原理 121
4.1.3 仿真任务 122
4.1.4 分析要求 124
4.1.5 思考题 124
4.2 晶体三极管和场效应晶体管特性分析及仿真 124
4.2.1 学习目的 124
4.2.2 器件特性及工作原理 124
4.2.3 仿真任务 125
4.2.4 分析要求 127
4.2.5 思考题 127
4.3 基本的单管放大电路分析与仿真 127
4.3.1 学习目的 127
4.3.2 单管放大电路的工作原理及性能指标 128
4.3.3 仿真任务 128
4.3.4 分析要求 131
4.3.5 思考题 131
4.4 负反馈放大电路分析与仿真 131
4.4.1 学习目的 131
4.4.2 负反馈放大电路的工作原理及性能指标 131
4.4.3 仿真任务 132
4.4.4 分析要求 133
4.4.5 思考题 134
4.5 差分放大电路分析与仿真 134
4.5.1 学习目的 134
4.5.2 差分放大电路的工作原理及性能指标 134
4.5.3 仿真任务 135
4.5.4 分析要求 137
4.5.5 思考题 137
4.6 集成运算放大电路分析与仿真 137
4.6.1 学习目的 137
4.6.2 集成运算放大电路的工作原理及性能指标 137
4.6.3 仿真任务 138
4.6.4 分析要求 139
4.6.5 思考题 139
4.7 RC网络分析设计与仿真 140
4.7.1 学习目的 140
4.7.2 RC网络的工作原理及性能指标 140
4.7.3 仿真及设计任务 141
4.7.4 分析要求 143
4.7.5 思考题 143
4.8 LC谐振回路分析设计与仿真 143
4.8.1 学习目的 143
4.8.2 LC谐振回路的工作原理及性能指标 143
4.8.3 设计任务及参数指标 145
4.8.4 设计要求 146
4.8.5 思考题 146
4.9 单调谐小信号放大器分析设计与仿真 146
4.9.1 学习目的 146
4.9.2 单调谐小信号放大器的工作原理及性能指标 146
4.9.3 设计任务及参数指标 147
4.9.4 设计要求 148
4.9.5 思考题 148
4.10 丙类调谐功率放大器分析设计与仿真 148
4.10.1 学习目的 148
4.10.2 丙类调谐功率放大器的工作原理及性能指标 149
4.10.3 设计任务及参数指标 149
4.10.4 设计要求 150
4.10.5 思考题 150
4.11 倍频器电路分析设计与仿真 150
4.11.1 学习目的 150
4.11.2 倍频器电路的工作原理及性能指标 150
4.11.3 设计任务及参数指标 151
4.11.4 设计要求 151
4.11.5 思考题 151
4.12 石英晶体振荡电路分析设计与仿真 151
4.12.1 学习目的 151
4.12.2 石英晶体振荡电路的工作原理及性能指标 151
4.12.3 设计任务及参数指标 153
4.12.4 设计要求 153
4.12.5 思考题 153
4.13 二极管调幅电路分析设计与仿真 153
4.13.1 学习目的 153
4.13.2 二极管调幅电路的工作原理 153
4.13.3 设计任务及参数指标 154
4.13.4 设计要求 154
4.13.5 思考题 154
4.14 二极管峰值包络检波器分析设计与仿真 154
4.14.1 学习目的 154
4.14.2 二极管峰值包络检波器的工作原理及性能指标 155
4.14.3 设计任务及参数指标 157
4.14.4 设计要求 157
4.14.5 思考题 157
4.15 单失谐回路斜率鉴频器分析设计与仿真 157
4.15.1 学习目的 157
4.15.2 单失谐回路斜率鉴频器的工作原理及性能指标 158
4.15.3 设计任务及参数指标 159
4.15.4 设计要求 159
4.15.5 思考题 160
4.16 组合逻辑电路设计及仿真 160
4.16.1 学习目的 160
4.16.2 逻辑门电路 160
4.16.3 常用的组合逻辑集成电路 160
4.16.4 仿真任务 161
4.16.5 分析要求 164
4.16.6 思考题 165
4.17 触发器的设计与仿真 165
4.17.1 学习目的 165
4.17.2 触发器电路原理 165
4.17.3 触发器间的转换 167
4.17.4 仿真任务 167
4.17.5 分析要求 169
4.17.6 思考题 169
4.18 时序电路的仿真与分析 169
4.18.1 学习目的 169
4.18.2 计数器 170
4.18.3 移位寄存器 170
4.18.4 仿真任务 170
4.18.5 分析要求 173
4.18.6 思考题 173
4.19 模数混合电路的设计与仿真 173
4.19.1 学习目的 173
4.19.2 模数混合电路 173
4.19.3 接口电路模型级别的选定 174
4.19.4 常用的模数接口电路 174
4.19.5 仿真任务 175
4.19.6 分析要求 178
4.19.7 思考题 179
4.20 本章小结 179
第5章 综合性电路设计与仿真 180
5.1 波形发生器电路的设计与仿真 180
5.1.1 设计内容 180
5.1.2 设计要求及参数指标 180
5.1.3 设计提示 180
5.2 共射-共集组合放大器的设计与仿真 180
5.2.1 设计内容 180
5.2.2 设计要求及参数指标 181
5.3 心电放大器的设计与仿真 181
5.3.1 设计内容及参数指标 181
5.3.2 设计要求 181
5.3.3 设计提示 181
5.4 直流稳压电源的设计与仿真 181
5.4.1 设计内容 181
5.4.2 设计要求及参数指标 182
5.4.3 设计提示 182
5.5 开关稳压电源的设计与仿真 182
5.5.1 设计内容 182
5.5.2 设计要求 183
5.6 基于集成运放的压控振荡器设计与仿真 183
5.6.1 设计内容 183
5.6.2 设计要求 183
5.7 高电平调幅电路的设计与仿真 183
5.7.1 设计内容 183
5.7.2 设计要求及参数指标 184
5.7.3 设计提示 184
5.8 基于变容二极管的压控振荡器设计与仿真 184
5.8.1 设计简介 184
5.8.2 设计内容 184
5.8.3 设计要求及参数指标 185
5.8.4 设计提示 185
5.9 差分峰值斜率鉴频器在集成电路中的应用与设计 186
5.9.1 设计内容 186
5.9.2 设计要求及参数指标 186
5.9.3 设计提示 187
5.10 小功率调频发射机电路的设计与仿真 187
5.10.1 设计内容 187
5.10.2 设计要求及参数指标 188
5.10.3 设计提示 188
5.11 集成锁相环应用电路的设计与仿真 188
5.11.1 设计内容 188
5.11.2 设计要求及参数指标 188
5.11.3 设计提示 188
5.12 无线广播调幅发射系统的设计与仿真 189
5.12.1 设计内容 189
5.12.2 设计要求及参数指标 189
5.12.3 设计提示 190
5.13 超外差式接收系统的设计与仿真 190
5.13.1 设计内容 190
5.13.2 设计要求及参数指标 190
5.14 本章小结 190
第6章 LTSpice设计平台简介 191
6.1 电路图绘制Schematics Capture 191
6.1.1 Schematics Capture的电路原理图结构 192
6.1.2 Schematics Capture的基本操作 192
6.1.3 电路图绘制举例 194
6.2 电路性能分析 198
6.3 器件模型与电路图模块化设计 204
6.3.1 外部器件的SPICE模型导入方法 204
6.3.2 原理图的模块化设计 205
6.4 控制面板的设置 207
6.5 可调基准电压源和DC-DC降压开关电源的仿真 210
6.5.1 基于LT1431的可编程基准电压源 210
6.5.2 基于TL431的基准电压源 212
6.5.3 DC-DC降压开关电源仿真 214
6.6 丙类功率放大器的设计与仿真 216
6.7 振幅调制与解调电路仿真 220
6.7.1 振幅调制电路设计与仿真 220
6.7.2 解调电路设计与仿真 224
6.8 设计思考题 227
6.9
在通信、导航等领域，模拟电路适应高频、低噪声、大功率及并行处理环境的能力比数字电路更强。但是，模拟电路的结构往往复杂多变，电路性能与器件工艺密切相关，且设计周期较长，因此亟须寻找一个适用于模拟电路的自动化设计工具。随着电子科技的蓬勃发展，新型元器件层出不穷，电子线路变得越来越复杂，电路的设计工作已经无法单纯依靠手工来完成，电子线路计算机辅助设计已经成为必然趋势。EDA（Electronic Design Automation）是将电路设计中的各种工作交由计算机来协助完成，如电路原理图（Schematic）的绘制、印制电路板（PCB）文件的制作、执行电路仿真（Simulation）等工作，利用自动化设计工具对设计的电路进行实时仿真，根据仿真结果验证功能，再分析和改进电路，实现电路的最优化设计。
PSpice分析仿真软件正是解决这一问题最有效的CAD工具之一。PSpice是由SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）发展而来的计算机辅助设计分析软件，主要用于大规模集成电路的分析，于1972年由美国加州大学伯克利分校推出。PSpice是公认的通用电路模拟软件中最优秀的软件之一，是工业和科研中电路模拟的标准。该软件具有强大的电路绘图、电路仿真、图形处理等功能，具有集成度高、模块化和层次化设计、完整的Probe观测功能，完整的高级仿真功能，模拟和数字仿真功能及元器件库扩充功能等特点，可以自动进行电路检查，模拟和计算电路的各种参数，不仅可用于电路分析和优化设计，还可用于模拟电路、数字电路、数模混合电路的仿真和设计。而LTSpice是由凌力尔特公司（Linear Technology，LT）推出的免费高性能SPICE电路仿真软件，具有高速、多线程等特点，集成了电路图绘制、元器件符号编辑、波形观测、第三方模型导入等功能。该软件为简化开关电源稳压器的仿真提供模型和改进方案，大幅度提高了开关电源稳压器的仿真速度。
Altium Designer是由原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows操作系统中。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松地进行设计，熟练使用这一软件可使电路设计的质量和效率大大提高。该软件可用于PSpice完成电路仿真设计后的电路板投制环节。
掌握基本的电路设计和仿真能力是高等学校电子通信类专业学生的必备技能之一。为了进一步提高电子线路基础教学工作质量，适应模拟电子电路、通信电子电路、数字电路等课程的改革及满足本科教学需求，我们编写了这本电子电路PSpice、Altium Designer和LTSpice软件的设计与仿真教材。本书具有以下特色。
? 对PSpice和LTSpice这两种电子线路仿真软件的操作与应用进行详细介绍，特别是较新的LTSpice，目前介绍该软件的教材较少。本书采用设计与仿真相结合、理论知识与实际应用相结合，根据设计任务和性能指标进行设计，与电子线路硬件实验及理论教材相结合的编写思路有利于拓宽学科口径、培养创新意识和提高综合素质。
? 对Altium Designer 13软件的操作和应用进行详细介绍。结合PSpice，介绍从功能分析、电路设计、电路仿真、PCB绘制、布线及信号分析等一系列流程，也为后续的电路板制作奠定理论基础，使读者能熟悉工程中电路设计的各个步骤，强化工程训练。
? 基础仿真分析结合大量综合性、设计性的任务，模拟电路结合数字电路的设计任务。本书内容与实际应用和电路相结合，适用于模拟电子电路、模拟电子电路实验、通信电子电路、通信电子电路实验、电子线路CAD等课程，通用性强，弥补了部分课程在开展教学时没有对应硬件电路的不足。
? 本书的基本思路分两步走。首先，介绍各种功能电子器件及电路的结构、工作原理、特性等，给出与理论课程内容密切相关的仿真分析题目；其次，根据实际工程中的应用，布置各种设计性任务，该部分内容需要读者查找各类课外资料才能完成。理论知识与实践应用相辅相成，可以根据读者自身的基本情况进行分层次教学，可选择基础性电路分析设计与仿真和综合性电路设计与仿真内容，适应性广泛。
本书共6章，从先进性和实用性出发，包括线性和非线性、模拟和数字等内容，较全面地介绍电路的基本结构、工作原理、性能参数、技术指标等，主要内容包括：第1章为PSpice设计软件简介，通过4个实例的分解式仿真步骤，介绍PSpice软件在直流工作点、直流分析、交流分析、瞬态分析等电路分析中的应用，同时还介绍PSpice器件新模型及元器件库的创建，以及器件参数的设置；第2章为数字逻辑电路及模数混合电路仿真，通过实例说明PSpice软件在数字逻辑电路及模数混合电路中的分析设计及应用；第3章为Altium Designer 13软件应用，主要讲解原理图的设计、PCB绘制编辑和集成元器件库的设计；第4章为基础性电路分析设计与仿真；第5章为综合性电路设计与仿真。第4、5章共编排了32个设计仿真任务，是一个逐渐过渡的过程，从一开始给出完整电路并做一些验证性仿真，到后面需要独立完成整个电路结构和参数的设计，通过大量的电路原理图及设计任务，使读者加强在各种功能电路设计方面的技能训练；第6章为LTSpice设计平台简介，通过多个实例电路的分析，详细介绍LTSpice软件的应用，同时编排3个设计思考题。
通过学习本书，你可以：
? 了解模拟电子电路、通信电子电路的工作原理；
? 掌握模拟电子电路、通信电子电路的性能指标和参数；
? 具备各种电子电路功能分析与仿真能力；
? 具备各种电子电路设计能力；
? 熟练使用PSpice软件；
? 熟练使用Altium Designer软件；
? 了解LTSpice软件的应用。
本书语言简明扼要、通俗易懂，具有很强的专业性、技术性和实用性。本书是作者在电子类专业学生电子线路教学的基础上逐年积累编写而成的，可作为高等学校电子通信类工科专业教师、本科生的基础教材，也可供从事相关领域电子线路设计的工程专业技术人员参考。在教学中，可以根据教学对象与学时等具体情况对书中的内容进行删减和组合，也可以进行适当扩展，参考学时为16～32学时。
本书第1章、第5章、第4章的4.1～4.15节、附录A和B由林弥编写，第2章及第4章的4.16～4.20节由李付鹏编写，第3章由张晓红编写，第6章及附录C、D、E由刘国华编写，全书由林弥统稿。王光义教授在百忙之中对全书进行了审校。刘圆圆副教授对全书的结构和编排提供了宝贵意见。电子工业出版社的王羽佳编辑和王晓庆编辑为本书的出版做了大量工作。李路平同学对图片进行了处理。在此一并表示感谢！
本书的编写参考了大量近年来出版的相关技术资料，吸取了许多专家和同仁的宝贵经验，在此向他们深表谢意。
由于电子技术发展迅速，作者学识有限，书中误漏之处难免，望广大师生和读者批评指正。
作 者
2019年4月
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