內容簡介
《電子電路CAD與ORCAD技術》首先介紹電路CAD的基礎知識,然後針對OrCAD l6.O,著重介紹OrCAD軟體的使用方法,內容包括仿真圖形輸入模組Capture的使用,經典PSpice(直流、交流、瞬態、溫度、噪聲、傅立葉、數/模和數字等電路分析)的使用,高級PSpice—AA(其中有靈敏度、最佳化、蒙特卡洛、熱電應力和參數測繪儀等工具)的使用。各部分均配以相應例題,便於讀者學習該軟體。《電子電路
CAD與ORCAD技術》配有
OrCADl6.O演示光碟,它的功能和規模可以滿足一般科研和教學的需要。電子工程師和相關大專院校電類、非電類的學生。只要具備電工學的基本知識,都能掌握OrCAD的操作方法,使之成為從事教學,生產和科研的得力助手。
圖書目錄
前言
第1篇 電子電路CAD技術基礎
第1章 PSpice程式
1.1 SPICE簡介
1.2 程式設計準則
1.2.1 易用性
1.2.2 有效性
1.2.3 比較法
1.3 程式結構
1.3.1 程式結構框圖
1.3.2 動態存儲管理
1.4 元器件模型化的途徑
1.4.1 物理法
1.4.2 黑箱法
1.5 分析子程式
1.6 線性方程組的解法選擇
1.6.1 線性直流分析
1.6.2 線性方程組的解法
1.6.3 線性交流分析
1.7 非線性方程組的解法選擇
1.7.1 列寫方程
1.7.2 非線性方程組的解法
1.8 數值積分法的選擇
第2章 網路圖論基礎
2.1 網路圖
2.1.1 網路的圖
2.1.2 樹
2.1.3 基本迴路
2.1.4 基本割集
2.2 關聯矩陣、迴路矩陣和割集矩陣
2.2.1 關聯矩陣
2.2.2 迴路矩陣
2.2.3 割集矩陣
2.3 兩種約束關係
2.3.1 KCL的矩陣形式
2.3.2 KVL的矩陣形式
2.3.3 元器件約束關係
第3章 電路方程的建立與編程
3.1 稀疏表格法
3.2 節點分析法
3.2.1 無受控源電路的節點方程
3.2.2 含受控源電路的節點方程
3.3 改進的節點法
3.4 直接列出節點電導矩陣的直流分析程式
第4章 電路的最佳化設計
4.1 靈敏度分析
4.1.1 靈敏度
4.1.2 靈敏度的重要性
4.1.3 靈敏度的定義
4.1.4 最壞情況分析
4.1.5 靈敏度分析工作流程
4.2 電路最佳化設計
4.2.1 最佳化設計工具的工作流程
4.2.2 設計變數
4.2.3 目標函式和約束條件
4.2.4 建立目標函式
4.2.5 單目標函式的最佳化
4.3 蒙特卡洛法
4.3.1 蒙特卡洛法簡介
4.3.2 蒙特卡洛工具的工作流程
第2篇 Cadence OrCADEE簡明教程
第5章 Cadence OrCAD Capture CIS簡介
5.1 Cadence OrCAD Capture CIS的功能
5.2 Cadence OrCAD Capture CIS的工作環境
5.2.1 Cadence OrCAD Capture CIS結構關係
5.2.2 Cadence OrCAD Capture CIs的用戶界面
5.3 Cadence OrCAD Capture CIS的配置
第6章 使用OrCADCaptureCIS繪製電路圖
6.1 創建新電路圖檔案
6.2 繪製電路原理圖
6.2.1 載入元器件庫
6.2.2 取放元器件
6.2.3 放置偏置電源和接地符號
6.2.4 連線線路和放置節點
6.2.5 元器件屬性編輯
6.2.6 設定網路連線節點名稱
6.2.7 放置說明文字
第7章 直流分析
7.1 運行PSpice的基本步驟
7.1.1 電路原理圖輸入方式
7.1.2 創建新仿真檔案
7.1.3 執行PSpice程式
7.1.4 輸出視窗的常用操作
7.2 例題
7.3 二次掃描
7.4 靜態工作點分析
第8章 交流分析
8.1 例題
8.2 交流的輸出格式
8.3 游標的功能
8.4 噪聲分析
第9章 瞬態分析
9.1 例題
9.2 瞬態源的類型
9.3 傅立葉分析
第10章 溫度分析、參數分析與測量性能分析
10.1 溫度分析
10.1.1 電路圖的繪製
10.1.2 分析參數的設定
10.1.3 執行PSpice程式
10.1.4 查看文字輸出文檔
10.2 參數分析
10.2.1 電路圖的繪製
10.2.2 分析參數的設定
10.2.3 執行PSpice程式
10.3 測量性能分析
10.3.1 電路性能分析
10.3.2 創建測量函式
10.4 參數分析例題
第11章 最壞情況分析和蒙特卡洛分析
11.1 最壞情況分析
11.1.1 電路圖的繪製
11.1.2 分析參數的設定
11.1.3 執行PSpice程式
11.1.4 查看文字輸出文檔
11.2 蒙特卡洛分析
11.3 直方圖的使用方法
11.3.1 電路圖的繪製
11.3.2 分析參數的設定
11.3.3 執行PSpice程式,創建直方圖
第12章 仿真行為模型及模型的創建
12.1 受控源
12.2 仿真行為模型
12.3 編輯和創建模型
12.3.1 元器件模型的編輯
12.3.2 創建新元器件模型
第13章 數字電路分析
13.1 數字電路的基本分析方法
13.2 數位訊號源
13.2.1 數位訊號源類型
13.2.2 數位訊號發生器描述格式
13.2.3 時鐘型信號源
13.2.4 基本型信號源
13.2.5 檔案型信號源
13.2.6 圖形編輯型信號源
13.3 數字電路最壞情況邏輯模擬分析
13.3.1 數字電路模型
13.3.2 最壞情況邏輯模擬分析
13.4 數字電路的自動查錯功能
13.5 數字電路分析例題
13.6 CadenceOrCADPSpiceA/D分析
小結
第14章 PSpice—AA模型參數庫
14.1 查找PSpice—AA模型參數庫
14.2 查找元器件
14.3 設定高級分析參數
14.3.1 高級分析的元器件參數
14.3.2 設計變數表
第15章 靈敏度分析工具的使用
15.1 電路原理圖設計及電路模擬仿真
15.1.1 電路原理圖設計
15.1.2 電路模擬仿真
15.2 確定電路特性參數
15.3 調入、運行靈敏度分析工具
15.3.1 電路特性函式調整區
15.3.2 Parameters元器件數據顯示區
15.4 靈敏度結果的分析
第16章 最佳化工具的使用
16.1 最佳化設計引擎
16.2 啟動Optimizer工具
16.3 調整元器件參數
16.3.1 設計變數
16.3.2 調整設計變數——在Parameters表格區調整
16.3.3 調整目標函式——在Specifications表格區調整
16.3.4 誤差圖
16.3.5 最佳化的最佳結果
16.3.6 運用離散引擎確定參數值
16.4 曲線擬合分析
16.4.1 電路原理圖設計及電路模擬仿真
16.4.2 曲線擬合參考檔案的設定
16.4.3 曲線擬合規範的曲線參數設定在Curent表格區調整
16.4.4 最佳化結果的分析
第17章 蒙特卡洛工具的使用
17.1 蒙特卡洛分析參數設定
17.1.1 分布參數的設定
17.1.2 與蒙特卡洛分析相關參數的設定
17.1.3 確定電路特性函式
17.2 運行蒙特卡洛的結果分析
17.2.1 查看電路特性函式蒙特卡洛分析統計數據
17.2.2 查看PDF、CDF圖
17.2.3 蒙特卡洛統計結果的分析處理
第18章 熱電應力工具的使用
18.1 降額設計
18.2 Smoke工具的工作流程
18.3 無源元器件的Smoke參數設定及電路模擬仿真
18.3.1 無源元器件的Smoke參數設定
18.3.2 電路模擬瞬態仿真
18.4 調用、運行Smoke分析工具
18.5 標準降額和自定義降額方法的使用
18.5.1 標準降額條件的使用方法
18.5.2 自定義降額檔案條件的使用方法
18.6 有源元器件的Smoke參數和設定方法
第3篇 CadenceorCADEE套用實例
第19章 電路的計算機分析例題
19.1 直流分析例題
19.2 交流分析例題
19.3 瞬態分析例題
19.4 交流分析和瞬態分析的比較
第20章 拉普拉斯變換、傅立葉變換和非線性電路
20.1 拉普拉斯變換
20.2 傅立葉變換
20.3 非線性電路簡介
第21章 模擬電路分析
21.1 常用半導體器件
21.1.1 二極體
21.1.2 雙極結型電晶體
21.1.3 場效應電晶體
21.2 模擬電路分析例題
第22章 運算放大器、數字邏輯電路分析
22.1 運算放大器
22.2 邏輯電路分析
附錄
附錄ACadenceOvCADPSpice提供的電路特性函式
附錄B常用元器件及其參數
參考文獻
……
光電探測器
光電探測器的功能是把微弱的光信號轉換成電信號,然後經過放大器將電信號放大,從而達到檢測光信號的目的。光敏電阻是最早發展的一種光電探測器。它利用了半導體受光照後電阻變小的效應。此外,光電二極體、光電池都可以用作光電探測元件。十分微弱的光信號,可以用
雪崩光電二極體來探測。它是把一個PN結偏置在接近雪崩的偏壓下,微弱光信號所激發的少量載流子通過接近雪崩的強場區,由於碰撞電離而數量倍增,因而得到一個較大的電信號。除了光電探測器外,還有與它類似的用半導體製成的粒子探測器。
半導體發光二極體
半導體發光二極體的結構是一個PN結,它正向通電流時,注入的少數載流子靠複合而發光。它可以發出綠光、
黃光、紅光和紅外線等。所用的材料有 GaP、GaAs、GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs、In1-xGaxAs1-yPy等。
半導體雷射器
如果使高效率的半導體發光管的發光區處在一個光學諧振腔內,則可以得到雷射輸出。這種器件稱為半導體雷射器或
注入式雷射器。最早的半導體雷射器所用的PN結是同質結,以後採用雙
異質結結構。雙異質結雷射器的優點在於它可以使注入的少數載流子被限制在很薄的一層有源區內複合發光,同時由雙異質結結構組成的光導管又可以使產生的光子也被限制在這層有源區內。因此雙異質結雷射器有較低的閾值電流密度,可以在室溫下連續工作。
光電池
當光線投射到一個PN結上時,由光激發的電子空穴對受到PN結附近的內在電場的作用而向相反方向分離,因此在PN結兩端產生一個電動勢,這就成為一個光電池。把日光轉換成電能的日光電池很受人們重視。最先套用的日光電池都是用矽單晶製造的,成本太高,不能大量推廣使用。國際上都在尋找成本低的日光電池,用的材料有多晶矽和無定形矽等。
其它
利用半導體的其他特性做成的器件還有熱敏電阻、霍耳器件、壓敏元件、氣敏電晶體和表面波器件等。