【正文】 戶自己確定元器件模型。ModelEd軟件的主要功能是從器件特性中提取模型參數(shù)，利用廠家提供的元器件手冊中給出的有源器件及集成電路的特性參數(shù)，采用曲線擬合等優(yōu)化算法，計(jì)算并確定相應(yīng)的模型參數(shù)，得到參數(shù)的最優(yōu)解．建立有源器件的PSpice模型及集成電路的PSpice宏模型。ModelEd還允許用戶修改庫文件中已有的器件模型參數(shù)或器件方程，以重新建立器件模型。該程序?yàn)殡娐纺M計(jì)算程序，是PSpice軟件的核心部分。它將用戶輸入文件的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及元器件參數(shù)信息形成電路方程，求方程的數(shù)值解。PSpice不僅可對模擬電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助分析，而且可對數(shù)字電路、數(shù)/?；旌想娐愤M(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。Probe程序?yàn)镻Spice的輸出圖形后處理程序。它可以起到萬用表、示波器和掃頻儀的作用，把運(yùn)行結(jié)果以波形曲線的形式非常直觀地在屏幕上顯示出來，顯示方式也是多種多樣的。該模塊具有3種主要功能：①顯示電路中的節(jié)點(diǎn)電壓、支路流波形。可根據(jù)需要在電路圖中修改設(shè)計(jì)，再重新進(jìn)行電路模擬，顯示信號波形，直到電路設(shè)計(jì)滿足要求為止。②模擬結(jié)果的再分析處理。Probe可對顯示的波形進(jìn)行多種數(shù)學(xué)分析，提取特征參數(shù)（例如帶寬等），并可進(jìn)一步得到這些特征參數(shù)與電路中元器件的關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)電路的優(yōu)化。③數(shù)字電路中邏輯錯(cuò)誤問題的檢測。在顯示邏輯模擬結(jié)果波形時(shí)，Probe可檢測出電路中存在的冒險(xiǎn)競爭、時(shí)序錯(cuò)誤等問題，并可以將出錯(cuò)位置標(biāo)在電路中。Optimiter優(yōu)化模塊可幫助用戶改進(jìn)電路設(shè)計(jì)。它根據(jù)用戶規(guī)定的電路特性約束條件，通過大量的計(jì)算自動(dòng)調(diào)整電路元件的參數(shù)，以達(dá)到某一電路指標(biāo)要求。 電路模擬的基本過程采用PSpice軟件對電路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電路模擬的基本過程共分8個(gè)階段如圖42所示[9]。圖42 電路模擬的基本過程建設(shè)計(jì)項(xiàng)目ProjectProject是用來管理相關(guān)文件及屬性的。對要進(jìn)行模擬分析的電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目，由項(xiàng)目管理器對該項(xiàng)目涉及的電路圖、模擬要求、圖形符號庫、模型參考庫和輸出結(jié)果等實(shí)施管理。項(xiàng)目管理器包含3大類文件：(1) 電路設(shè)計(jì)文件（Design Resouces）(2) 結(jié)果輸出文件（Outputs）(3) 與PSpice運(yùn)行有關(guān)的文件（PSpice Resources）啟動(dòng)Capture軟件后，執(zhí)行File/New/Project子命令。繪制原理圖原理圖的繪制包括以下步驟：(1) 放置元器件（Place part）在Capture中，調(diào)用器件非常方便，即使您不清楚器件在庫中的名稱，也可以很容易查找并調(diào)出使用。使用Capture CIS還可以讓您通過Internet到Cadence的數(shù)據(jù)庫（包含1萬多個(gè)器件信息）里查找器件。(2) 連線及放置數(shù)據(jù)總線(Place wire or bus)在電路圖中放置好元器件后，就需要畫互連線，以實(shí)現(xiàn)元器件間的電氣連接。為了保證互連線與元器件引線的準(zhǔn)確對接，應(yīng)選擇“Snap To Grid”按鈕。(3) 放置網(wǎng)絡(luò)名稱(place net alias)網(wǎng)絡(luò)名稱表示電路中各個(gè)元器件之間的連接關(guān)系，電路中不同位置的網(wǎng)絡(luò)名稱，即使未使用互連線連接，只要網(wǎng)絡(luò)名稱相同就表示電氣上是相連的。(4) 放置電源和地(place power or ground)Capture符號庫中有兩類電源符號：一種是CAPSYM庫中提供的電源符號，這種符號只表示該處要連接的是一種電源，它們本身不具備任何電壓值；另一種是SOURCE庫中提供的，這些符號真正代表激勵(lì)電源，通過設(shè)置可給它們賦予一定的電平值?！敖拥亍狈柕那闆r同樣如此，調(diào)用PSpice對電路進(jìn)行仿真時(shí)，電路中一定要有一個(gè)單位為零的接地點(diǎn)。(5) 放置階層及階層管腳對于一張大的原理圖來說，通常都是把它分割成多個(gè)模塊，再對子模塊進(jìn)行組合。Capture支持采用階層的方式來設(shè)計(jì)，即用一個(gè)方塊來代替一個(gè)功能模塊，進(jìn)入階層時(shí)，Capture會自動(dòng)把階層的管腳關(guān)系引入到階層原理圖里。(6) 原理圖繪制后續(xù)處理原理圖繪制好之后，還要對電路圖進(jìn)行以下處理：a、元器件統(tǒng)一編號：通常，設(shè)計(jì)者都需要對器件編號進(jìn)行從新排序。b、DRC檢測(Design Rules Check)：檢查連接關(guān)系是否違背設(shè)計(jì)規(guī)則。c、生成網(wǎng)絡(luò)表：網(wǎng)絡(luò)表是電路圖與電路仿真、PCB設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系。d、生成材料清單：列出電路中每個(gè)元器件的信息及所需的數(shù)量等。設(shè)置仿真參數(shù)生成電路圖后，根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求確定要仿真的類型并設(shè)置仿真參數(shù)。OrCAD/PSpice版本9（本設(shè)計(jì)所用版本）將基本直流分析、直流DC掃描、交流AC掃描和瞬態(tài)TRAN分析作為4種基本的仿真類型。每種分析包括溫度特性分析、參數(shù)掃描、蒙托卡諾統(tǒng)計(jì)分析、最壞情況分析等。對電路的不同要求，可以通過各種不同類型仿真的相互結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行仿真設(shè)置好仿真類型和仿真參數(shù)后，即可調(diào)用PSpice對電路進(jìn)行仿真。結(jié)果分析運(yùn)行PSpice仿真程序和輸出觀察模擬運(yùn)行結(jié)果是緊密相連的兩件事。完成電路模擬分析后，可通過Probe顯示仿真結(jié)果的波形（.dat文件）或查閱文本輸出（.out文件）。當(dāng)然，如果電路中存在問題或仿真參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，仿真將不能順利進(jìn)行，這時(shí)屏幕上會顯示出錯(cuò)信息。應(yīng)根據(jù)出錯(cuò)信息采取相關(guān)措施，然后重新進(jìn)行仿真。運(yùn)用PSpice對通道調(diào)理電路的各部分進(jìn)行分析，使用PSpice時(shí)繪制原理圖應(yīng)該注意：(1) 新建Project時(shí)應(yīng)選擇Analog or Mixedsignal Circuit(2) 調(diào)用的器件必須有PSpice模型(3) 原理圖中至少必須有一條網(wǎng)絡(luò)名稱為0，即接地。(4) 必須有激勵(lì)源。(5) 電源兩端不允許短路，不允許僅由電源和電感組成回路，也不允許僅由電源和電容組成的割集。電路優(yōu)化設(shè)計(jì)對于模擬電路，可以在模擬電路的基礎(chǔ)上調(diào)用PSpice中的優(yōu)化模塊Optimiter，進(jìn)一步對電路進(jìn)行優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。分析判斷電路性能是否滿足設(shè)計(jì)要求經(jīng)仿真運(yùn)行，若電路性能指標(biāo)不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可通過修改電路結(jié)構(gòu)及器件參數(shù)反復(fù)重復(fù)上述過程．直到最終得到滿足技術(shù)要求的電路設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)結(jié)果輸出經(jīng)過上述幾個(gè)階段，得到符合要求的電路設(shè)計(jì)后，輸出設(shè)計(jì)方案。 信號調(diào)理電路的仿真 激勵(lì)源的設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的信號調(diào)理電路的激勵(lì)源為探頭感應(yīng)脈沖電場所所產(chǎn)生的電壓脈沖信號，為雙指數(shù)波，可設(shè)計(jì)如下電路產(chǎn)生該信號源：圖43 雙指數(shù)波激勵(lì)源仿真電路注：V3為方波信號源，其參數(shù)：V1：低電平為0VV2：高電平為5V TD：第一個(gè)脈沖相對于0時(shí)刻的延遲時(shí)間為1ms TR：脈沖上升時(shí)間為1ns TF：脈沖下降時(shí)間為1ns PW：脈沖寬度，為上升到V2后到下降前的寬度， PER：脈沖周期為1ms電路原理：R7，C2，R8組成的串聯(lián)電路由直流電源V2供電。給場效應(yīng)管IRF840的柵極提供高頻率的驅(qū)動(dòng)信號V3來控制右半回路的通斷，從而控制電容C2的充放電。一般用方波信號作為場效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)信號，當(dāng)V3為低電平時(shí)，右半回路不通，V2給電容C2充電，充電時(shí)間由R7和C2的值決定；當(dāng)V3為高電平時(shí)，右半回路導(dǎo)通，電容C2放電，放電時(shí)間由C2和R8的值決定。如此，通過合理的設(shè)定各器件的各參數(shù)便可得到實(shí)驗(yàn)所需雙指數(shù)波。根據(jù)簡易的測量系統(tǒng)的測量，探頭輸出的電壓信號幅值約為30V到40V，上升沿約為18ns到20ns，下降沿約為1us，并以1。所以經(jīng)過多次模擬，仿真，最終確定各器件參數(shù)如圖44所示，仿真顯示的信號波形如下圖：(a)(b)(c)圖44 激勵(lì)源信號仿真波形 整體電路設(shè)計(jì)及仿真電路圖見附錄1，仿真結(jié)果如下：圖45 信號調(diào)理電路仿真結(jié)果由圖45可知，紅線為濾波后的信號，濾去了直流分量和部分噪聲；藍(lán)線和黃線幾乎重合，分別是經(jīng)衰減后變壓器兩次側(cè)的波形；輸出波幅值形基本為輸入波形幅值的十分之一。由仿真結(jié)果可知此信號調(diào)理電路基本實(shí)現(xiàn)了衰減，濾波，隔離的要求，可以輸出到高速數(shù)據(jù)采集卡接受采集。 本章小結(jié)本章對OrCAD/PSpice軟件的構(gòu)成及使用進(jìn)行了說明，并對本實(shí)驗(yàn)所使用的信號調(diào)理電路進(jìn)行了電路的繪制與仿真，得出了符合要求的仿真波形。還重點(diǎn)介紹了信號調(diào)理電路激勵(lì)源的設(shè)計(jì)，得出了快沿雙指數(shù)波的信號波形?？?結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)師我作為一名大學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對所學(xué)只是理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力，是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜合性作業(yè)。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。雖然在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中不可避免的遇到了很多問題，但是在老師和同學(xué)的幫助下以及自己的努力，那些問題都一一得到解決，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。畢業(yè)的時(shí)間一天天臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，我了解了一個(gè)測量系統(tǒng)所具備的各部分功能，并將所學(xué)的模電，數(shù)電，電路的知識相結(jié)合設(shè)計(jì)出了信號調(diào)理電路。通過本次課題的設(shè)計(jì)，我還初步掌握了OrCAD/PSpice軟件使用。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我意識到把所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中，都要自己動(dòng)手做才能體會的更加深刻?？傊?，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的，在這歷時(shí)兩個(gè)多月的時(shí)間里，我終于做完了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，有種如釋重負(fù)的感覺。此外，我還得出一個(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)會了很多，學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。致 謝首先，我要感謝我的導(dǎo)師葛蘆生老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，讓我很快就感受到了設(shè)計(jì)的快樂并融入其中。其次我要感謝同組同學(xué)對我的幫助和指點(diǎn)，沒有他們的幫助和提供資料，沒有他們的鼓勵(lì)和加油，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會如此的順利完成。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加深刻了解到本專業(yè)的知識，鍛煉了分析和解決問題的能力。俗話說的好，“磨刀不誤砍柴工”，當(dāng)每次遇到不懂得問題時(shí)，我都會第一時(shí)間記在本子上面，然后等答疑的時(shí)候問老師，老師對于我提出來的問題都一一解答，從來都不會因?yàn)槲业膯栴}稍過簡單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做設(shè)計(jì)該注意的地方，從課題的選擇到設(shè)計(jì)電路的最終完成，老師始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，他們真正起到了“傳道授業(yè)解疑惑”的作用，讓人油然而生的敬佩。最后我還要感謝我的母校安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院，為我提供了舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，為我樹立了良好的學(xué)習(xí)作風(fēng)。感謝我的母校安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院四年來對我的栽培，老師們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和孜孜不倦的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！在此我謹(jǐn)向葛蘆生老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參考文獻(xiàn)[1] ,2008[2] [3] ,2008[4] ,2004[5] ,2010[6] ,2009[7] 月第9期[8] 何卓. 李鵬程. ,2010年8月第26卷第8期[9] 林虎. ,[10] , . Giles, G. D. Sower. Sensors for Electromagnetic Pulse Measurements Bboth Inside and Away from Nuclear Source Regions. IEEE Teansactions on EMC, 1978, 20(1):22~37[11] DAUBECHIES I, SWENLDENS W．Factoring wavelet transform into lifting steps[J]. Journal of J. Math Anal Appl, 1998, 4(3): 247—269.附 錄附錄1 完整的信號調(diào)理電路電路圖：共 37 頁 第 35