电子电路CAD技术 基于OrCAD9.2pdf电子书版本下载

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第1章 概论 1

1．1 CAD技术和电子EDA 1

1．1．1 CAD和EDA 1

1．1．2 电子EDA技术的优点 2

1．2 微机级电子线路EDA软件OrCAD 2

1．2．1 OrCAD软件的结构 2

1．2．2 运行要求 3

1．2．3 与操作有关的几条约定 4

第2章 Capture软件与电路图绘制 5

2．1 OrCAD／Capture CIS软件 5

2．1．1 OrCAD／Capture CIS软件的构成 5

2．1．2 OrCAD／Capture CIS软件的功能特点 6

2．1．3 OrCAD／Capture CIS中的窗口界面 7

2．1．4 基本名词术语 8

2．2 电路图编辑模块Page Editor 10

2．2．1 电路图生成的基本步骤 10

2．2．2 Page Editor窗口结构 13

2．2．3 Page Editor窗口中的状态栏 13

2．2．4 Page Editor命令系统 13

2．2．5 Page Editor工具按钮 19

2．3 电路图的绘制 21

2．3．1 绘制电路图的基本步骤 21

2．3．2 元器件的绘制（P1ace／Part） 21

2．3．3 电源与接地符号的绘制（Place／Power和Place／Ground） 26

2．3．4 引出端开路符号的绘制（Place／No Connect） 27

2．3．5 端口连接符号的绘制（Place／Off—Page Connector） 27

2．3．6 图纸标题栏的绘制（Place／Title Block） 28

2．3．7 互连线的绘制（Place／Wire） 29

2．3．8 电连接结点的绘制（Place／Junction） 31

2．3．9 节点别名的设置（Place／Net Alias） 31

2．4 电路图的编辑修改 32

2．4．1 电路元素的选中和去除选中 32

2．4．2 电路元素的移动（Moving Objects） 33

2．4．3 电路元素的复制（Copying Objects） 35

2．4．4 电路元素的删除 35

2．4．5 对“操作”的撤销、恢复和重复执行（Undo、Redo和Repeat） 35

2．5 电路元素属性参数的编辑修改 36

2．5．1 属性参数（Property）的概念和编辑修改方法 36

2．5．2 属性参数编辑器（Property Editor） 37

2．5．3 属性参数修改对话框（Dialog Box） 42

2．5．4 坐标网格点和图幅分区的控制 43

2．6 电路图的打印输出 44

2．6．1 打印机的设置 45

2．6．2 打印参数设置 45

2．6．3 输出预览 46

2．6．4采用打印机或绘图仪输出的步骤 47

第3章 电路图的后处理 48

3．1 概述 48

3．1．1 电路设计的后处理流程 48

3．1．2 后处理命令菜单 49

3．2 元器件编号的更新（Annotate） 49

3．2．1 Annotate对话框 50

3．2．2 关于Combined Property Strings 51

3．3 设计规则检验（DRC） 52

3．3．1 电学连接规则检验“标准”的制订和修改 52

3．3．2 设计规则检验（DRC）的步骤 53

3．3．3 DRC标示符 55

3．4 电连接网表文件生成（Netlist） 56

3．4．1 电连接网表的生成步骤 57

3．5 元器件报表生成（Cross Reference） 58

3．5．1 Cross Reference的调用 58

3．5．2 例 60

3．6 元器件统计报表生成（Bill of Materials） 61

3．6．1 Bill of Materials的调用 61

3．6．2 附加信息文件 63

3．7 OrCAD／Capture与OrCAD／Layout 64

3．7．1 为OrCAD／Layout生成电路设计的步骤 65

3．7．2 Layout格式属性参数的设置 65

3．7．3 Capture与Layout之间的交互作用 68

3．7．4 供PSpice和Layout调用的电路设计 70

第4章 PSpice软件与电路特性模拟 72

4．1 OrCAD／PSpice软件 72

4．1．1 OrCAD／PSpice软件的构成 72

4．1．2 PSpice A／D支持的元器件类型 74

4．1．3 PSpice A／D分析的电路特性 75

4．1．4 电路模拟的基本过程 75

4．1．5 PSpice中的数字、单位和运算式 77

4．1．6 电路图中的节点编号和输出变量表达式 78

4．2 模拟电路分析计算的基本过程 79

4．2．1 绘制电路图 79

4．2．2 特性分析类型确定和参数设置 80

4．2．3 模拟分析计算 82

4．2．4 电路模拟结果分析 82

4．3 直流工作点分析（Bias Point Detail） 83

4．3．1 功能 83

4．3．2 结果输出 83

4．4 直流灵敏度分析（DC Sensitivity） 84

4．4．1 灵敏度分析的含义 84

4．4．2 灵敏度的定量表示 84

4．4．3 参数设置 84

4．5 直流传输特性分析（Transfer Function） 85

4．5．1 功能 85

4．5．2 参数设置 85

4．6 直流特性扫描分析（DC Sweep） 86

4．6．1 功能 86

4．6．2 DC分析的参数设置 86

4．6．3 分析结果的输出 88

4．6．4 例：MOS晶体管输出特性分析 88

4．7 交流小信号频率特性分析（AC Sweep） 88

4．7．1 功能 88

4．7．2 频率参数设置 88

4．7．3 差分对电路AC分析实例 89

4．8 噪声分析（Noice Analysis） 90

4．8．1 功能 90

4．8．2 噪声分析中的参数设置 90

4．9 瞬态特性分析（Transient Analysis） 91

4．9．1 功能 91

4．9．2 瞬态分析中的参数设置 91

4．9．3 用于瞬态分析的激励信号 93

4．10 傅里叶分析（Fourier Analysis） 95

4．10．1 功能 95

4．10．2 傅里叶分析中的参数设置 95

4．10．3 结果输出 95

4．11 输入激励信号波形的设置 96

4．11．1 模拟信号激励源符号图形 96

4．11．2 模拟信号源波形的参数设置方法 97

4．12 温度分析（Temperature Analysis） 98

4．12．1 功能 98

4．12．2 参数设置 98

4．13 参数扫描分析（Parametric Analysis） 99

4．13．1 功能 99

4．13．2 参数设置 100

4．13．3 参数扫描分析实例（差分对电路） 100

4．14 蒙托卡诺（Monte Carlo）分析 103

4．14．1 功能 103

4．14．2 元器件参数变化规律的描述 103

4．14．3 MC分析参数设置 105

4．14．4 MC分析实例（差分对电路） 108

4．15 最坏情况分析（Worst-Case Analysis） 110

4．15．1 最坏情况分析的概念和功能 1

4．15．2 最坏情况分析任选项参数的设置 111

4．15．3 WC分析实例（差分对电路） 113

4．15．4 关于WC分析的一个重要问题 113

4．16 输出文件（OUT文件） 1

4．16．1 输出文件（OUT） 114

4．16．2 输出标示符（Printpoints） 115

第5章 电路模拟结果的显示和分析 117

5．1 Probe的功能和调用方式 117

5．1．1 Probe的功能 117

5．1．2 Probe调用和运行模式的设置 118

5．1．3 Probe程序的直接调用 120

5．1．4 Probe模块的窗口界面 121

5．1．5 Probe运行过程中的任选项设置 121

5．2 Probe模块的命令系统 123

5．2．1 Probe的命令菜单 123

5．2．2 Probe窗口的工具按钮 129

5．2．3 Probe中的数字和单位 129

5．3 信号波形的显示 129

5．3．1 Probe窗口中显示信号波形的基本步骤 129

5．3．2 信号波形的编辑修改 131

5．3．3 输出变量列表控制 132

5．3．4 模拟信号的运算处理 132

5．3．5 多批模拟分析结果波形的显示 133

5．4 波形显示区和显示窗口 133

5．4．1 两根Y轴 133

5．4．2 波形显示区的控制 135

5．4．3 波形显示窗口的控制 136

5．5 显示波形的分析处理 137

5．5．1 标尺（Cursor） 137

5．5．2 电路特性参数的提取 139

5．5．3 电路性能分析（Performance Analysis） 142

5．5．4 直方图绘制 150

5．6 信号波形的打印 153

5．6．1 打印信号波形曲线的基本步骤 153

5．6．2 页面设置 154

第6章 电路优化设计 157

6．1 概述 157

6．1．1 电路优化设计 157

6．1．2 PSpice Optimizer模块 158

6．1．3 电路优化设计的步骤 158

6．2 PSpice Optimizer模块的命令系统 158

6．2．1 PSpice Optimizer的启动 158

6．2．2 PSpice Optimizer窗口结构 159

6．2．3 PSpice Optimizer命令系统 161

6．3 待调整元器件参数的设置 162

6．3．1 二极管偏置电流的优化确定（例） 162

6．3．2 在OrCAD／Capture中设置待调整的元器件参数 163

6．3．3 在Optimizer中设置待调整的元器件参数 165

6．4 目标参数和约束条件的设置 165

6．4．1 与优化指标设置有关的几个问题 165

6．4．2 优化指标的设置 166

6．5 优化设计过程的启动和结果显示分析 168

6．5．1 电路设计的优化 168

6．5．2 优化结果显示和处理 169

6．6 优化设计实例 170

第7章 逻辑模拟和数模混合模拟 175

7．1 逻辑模拟的基本步骤 175

7．1．1 逻辑模拟的基本概念 175

7．1．2 逻辑模拟的基本步骤 177

7．2 数字电路原理图生成 177

7．2．1 数字电路原理图 177

7．2．2 逻辑模拟中的激励信号源 178

7．2．3 时钟信号源DIGCLOCK波形设置 179

7．3 逻辑模拟和模拟结果显示 180

7．3．1 逻辑模拟参数设置 180

7．3．2 逻辑模拟过程的启动 180

7．3．3 逻辑模拟结果波形的显示和分析 181

7．4 数模混合模拟 183

7．4．1 数模接口等效电路 183

7．4．2 数模混合模拟步骤 183

第8章 PCB设计软件Layout Plus 186

8．1 印刷电路板及其设计要求 186

8．1．1 概述 186

8．1．2 印制板设计软件OrCAD／Layout Plus 188

8．1．3 Layout Plus软件管理窗口 190

8．1．4 Layout Plus印制板编辑窗口 192

8．2 Layout Plus基本运行过程（例） 195

8．2．1 阶段一：生成电连接网表文件（.mnl） 195

8．2．2 阶段二：启动Layout Plus软件打开相关文件 296

8．2．3 确定板框和调整元器件布局 298

8．2．4 PCB布线 299

8．2．5 存盘和打印输出 200

8．2．6 拆除布线 200

8．3 高级自动布线工具Smart Route 201

8．3．1 Smart Route的基本运行步骤 201

8．3．2 Smart Route窗口的状态栏 202

8．3．3 Smart Route命令系统 202

8．3．4 Smart Route运行环境设置 206

8．4 PCB布局 210

8．4．1 元器件封装操作状态 210

8．4．2 元器件封装的基本操作 211

8．4．3 元器件封装属性参数的编辑 212

8．4．4 新放置元器件 215

8．4．5 元器件操作状态下的快捷菜单之一 216

8．4．6 元器件操作状态下的快捷菜单之二 218

8．4．7 阵列式布局（MatrixPlace） 219

8．4．8 圆弧形布局（Circular Placement） 219

8．5 PCB布线 222

8．5．1 手工布线模式之一：Add／Edit Route Mode 222

8．5．2 手工布线模式之二：Edit Segment Mode 224

8．5．3 手工布线模式之三：Shove Track Mode 224

8．5．4 手工布线模式之四：Auto Path Route Mode 225

8．5．5 焊盘延伸式布线（Fanout） 225

8．5．6 Thermal Relief 226

8．5．7 跳线（Jumper） 228

8．6 PCB设计中的其他操作技术 229

8．6．1 障碍物的设置和编辑修改 229

8．6．2 敷铜 233

8．6．3 飞线的编辑 234

8．6．4 字符编辑 235

8．6．5 测试点（Test Point） 237

8．6．6 快捷查找与查询 241

8．6．7 设计规则检查（DRC） 242

8．6．8 布线密度分析 245

8．6．9 元器件重新编号 246

第9章 PCB设计的后处理 248

9．1 PCB设计预览 248

9．1．1 Post Process列表 248

9．1．2 PCB板层图形的预览 250

9．2 PCB设计的输出和打印 252

9．2．1 光绘文件和DXF文件的生成 252

9．2．2 PCB板层图形的打印输出 252

9．3 报表文件的生成 253

9．3．1 生成报表文件的步骤 253

9．3．2 报表的种类 254

9．4 钻孔表和钻孔数据带 258

9．4．1 钻孔表（Drill Chart） 258

9．4．2 钻孔电子表格（Drill Spreadsheet） 258

9．4．3 DRD层和DRL层上钻孔图形的显示 259

9．4．4 钻孔数据带（Drill Tape）和钻孔报表 26

9．5 设置装配孔 260

9．5．1 设置装配孔的步骤 260

9．6 尺寸标注 261

9．6．1 尺寸标注参数设置 261

9．6．2 标注尺寸的步骤 262

9．6．3 删除标注尺寸符号的步骤 262

9．6．4 坐标原点的移动 262

第10章 Layout的Option参数设置 263

10．1 系统环境设置（System Settings） 263

10．2 颜色设置（Colors） 265

10．2．1 颜色列表 265

10．2．2 新增PCB元素的颜色设置 266

10．3 文件自动备份设（Auto Backup） 267

10．4 布线安全间距的设置 267

10．4．1 安全间距列表 267

10．4．2 安全间距的编辑修改步骤 268

10．5 布局策略和参数设置 268

10．5．1 布局程式列表 268

10．5．2 自动布局策略 269

10．5．3 布局程式参数设置的编辑修改 270

10．5．4 阵列式布局以及对选中的元器件进行布局时的参数设置 271

10．6 布线策略和参数设置 271

10．6．1 扫描布线模式和7种布线策略 271

10．6．2 Route Sweeps参数设置 272

10．6．3 Route Passes参数设置 274

10．6．4 Route Layers参数设置 276

10．6．5 Manual Route参数设置 277

10．6．6 Route Settings参数设置 277

10．7 用户操作方式设置 279

附录A OrCAD9．2软件包（演示版）的安装 281

A．1 OrCAD9．2演示程序的安装步骤 281

A．2 OrCAD9．2演示版的功能特点 284

A．3 安装OrCAD 9．2软件演示版对计算机的要求 284

A．4 OrCAD 9．2软件演示版的文件系统 284

A．5 OrCAD 9．2软件演示版中的PSpice库文件 285

A．6 演示版中添加的国标符号库文件和中文帮助文件 286

参考文献 287