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摘 要: 高职院校机电类专业在进行PROTEL软件仿真功能的交流小信号(AC)分析的上机教学中,易出现由于某些参数设置不当引起的问题。本文介绍了一种经实践证明正确有效的解决方法,提供了具体的参数设置规则作为教学内容的补充。
关键词: PROTEL 交流小信号分析 参数设置
一、引言
近些年来,中高级职业院校机电类专业为适应实践需要,普遍开设了电子线路CAD课程。由于PROTEL 99及其增强版PROTEL 99 SE以其强大和专业的CAD功能应用极为普遍,目前国内高职院校基本上以其作为此门课程的主要教学软件。
在实际教学中,PROTEL软件的三大基本功能制电路图、设计印制电路板和电路仿真是各学校的授课重点。本校电气专业利用PROTEL 99仿真功能进行电路的交流小信号分析教学过程中曾出现过一种问题,即总是提示出错并无法继续进行仿真过程,妨碍了教学的正常进行。经排查后可消除此现象,但下一届学生在学习到此处时同样的现象又出现,经与兄弟院校联系后得知他们也出现过此问题。至此,两校教师都认为这是个较为普遍的亟待解决的教学问题,在一起进行了探讨和摸索。
二、问题的表现
各学校在进行此类专业软件教学时的方法大同小异,即安排足够的上机课时来使学生通过实际操作熟练掌握软件的使用过程。在进行PROTEL 99(SE)的电路仿真功能学习时,针对每一种具体仿真方式我们都安排了相应的上机操作。在进行交流(AC)小信号分析上机过程中,当学生绘制好电路图并设定完各参数,运行仿真命令时,软件经常突然弹出一错误报告对话框:“(*.err):Setup Error: No source specified for AC Small Signal analysis.”从而无法继续仿真过程并返回到电原理图界面。以往发生此问题时的解决过程,两校教师均是试探性地改动一下原理图中电源的参数,因而认为是学生擅自改动了电源参数所导致的。
我们经过认真检查,学生绘制电路图中除电源参数外,各与此种仿真过程有关的参数设定均严格按理论课讲授内容进行,并无错误。而实际电路原理图中每种电源都具有AC参数项,且常常不止一个电源存在,由于误操作或其他原因改动某些参数后就会出现这样的问题。对于学生这类初学者更是上机操作中极易发生的现象,这两次发生此现象的学生都占总数的近30%,远超过其他内容的上机演练出错几率,属于罕见的高报错率上机问题。因而这个看似不起眼的“小问题”,从实际教学的角度来说是一个较“大”的问题。
三、分析原因
由之前的解决过程可初步断定,问题的产生与电源某些参数有关。但结合本校教材(本校采用教材是近几年教学中较受好评的西安电子科技大学出版社的高校通用版《电子线路CAD实用教程》)和其他同类教材中相关内容,即除正常情况下应将电源“AC小信号分析电压幅度”(“AC Magnitude”)一项设为小于1V外,并未发现提及其它参数对此仿真过程的影响。
由于找不到相关资料有此问题的说明,两校教师决定自己解决。于是将几个典型原理图中的所有电源参数都逐一改动,分别运行仿真过程,观察结果。
四、确定参数设置规则
经反复排除验证,最终确定了当初的推测,并进一步得到了具体完整的进行PROTEL 99交流(AC)小信号分析时的正确参数设置规则。
由于目前各校教学中采用的PROTEL软件版本基本上以PROTEL 99和PROTEL 99 SE两种为主,以下仅以这两个版本为例说明。
1.电原理图中无直流电源时
双击电源符号,或选中并单击右键在弹出菜单中选择属性(Properties...),在PROTEL 99中电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL 99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Magnitude”、 “Amplitude”和“Frequency”项内容不能为空或“*”,必须为有效数值,且“AC Magnitude”项决定了仿真时信号源的电压幅度,而后两项内容可为任意,但要注意的是“Frequency”项内容必须大于0,而其它参数项的内容可为任意,对仿真过程无影响。
2.电原理图中有直流电源时
此情况下电源的参数设置要复杂一些。
双击电源符号,或选中并单击右键在弹出菜单中选择属性(Properties...)项。
(1)在PROTEL 99中直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Magnitude”作具体设置时,此设置内容唯一决定仿真结果,而正弦波激励源属性窗口的“Part Field1-8”页下的各参数内容可为任意,完全不起作用。
(2)当直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL 99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Magnitude”不作具体设置,即保持“*”内容时,正弦波激励源的参数需设置,且设置过程与前述1完全相同,即此时正弦波激励源属性窗口的“Part Field1-8”页下的“AC Magnitude”项参数决定仿真时信号源的电压幅度。
在直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL 99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Phalse”项一般不作设置,采取默认值。
要注意的是由于各学校机房计算机显示器的分辨率普遍所限,在PROTEL 99环境下当直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下的“AC Magnitude”与“AC Phalse”两项标签名称显示不完全,都为“AC”,后半部无法显示,这是上机操作中应向学生强调的一点,而在PROTEL 99 SE下无此现象。
五、结语
两校教师与企业有关工程技术人员联系,得知其在实践中也遇过此类现象,其采用的是前述所得规则“2”的第(2)种办法解决,而对具体原因也不很清楚和深入,但估计与内部SPICE3F5/Xpice仿真引擎设计特性有关。
两校教师在后续的实践中发现,此规则简单易记,实质上是对此处教学内容的一个很必要的补充,并为顺利组织学生进行上机操作提供了可靠保证。
参考文献:
[1]王廷才.电子线路CAD辅助设计PROTEL 99 SE[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]潘永雄.电子线路CAD教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[3]孙江宏.PROTEL 99 SE电路设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
关键词: PROTEL 交流小信号分析 参数设置
一、引言
近些年来,中高级职业院校机电类专业为适应实践需要,普遍开设了电子线路CAD课程。由于PROTEL 99及其增强版PROTEL 99 SE以其强大和专业的CAD功能应用极为普遍,目前国内高职院校基本上以其作为此门课程的主要教学软件。
在实际教学中,PROTEL软件的三大基本功能制电路图、设计印制电路板和电路仿真是各学校的授课重点。本校电气专业利用PROTEL 99仿真功能进行电路的交流小信号分析教学过程中曾出现过一种问题,即总是提示出错并无法继续进行仿真过程,妨碍了教学的正常进行。经排查后可消除此现象,但下一届学生在学习到此处时同样的现象又出现,经与兄弟院校联系后得知他们也出现过此问题。至此,两校教师都认为这是个较为普遍的亟待解决的教学问题,在一起进行了探讨和摸索。
二、问题的表现
各学校在进行此类专业软件教学时的方法大同小异,即安排足够的上机课时来使学生通过实际操作熟练掌握软件的使用过程。在进行PROTEL 99(SE)的电路仿真功能学习时,针对每一种具体仿真方式我们都安排了相应的上机操作。在进行交流(AC)小信号分析上机过程中,当学生绘制好电路图并设定完各参数,运行仿真命令时,软件经常突然弹出一错误报告对话框:“(*.err):Setup Error: No source specified for AC Small Signal analysis.”从而无法继续仿真过程并返回到电原理图界面。以往发生此问题时的解决过程,两校教师均是试探性地改动一下原理图中电源的参数,因而认为是学生擅自改动了电源参数所导致的。
我们经过认真检查,学生绘制电路图中除电源参数外,各与此种仿真过程有关的参数设定均严格按理论课讲授内容进行,并无错误。而实际电路原理图中每种电源都具有AC参数项,且常常不止一个电源存在,由于误操作或其他原因改动某些参数后就会出现这样的问题。对于学生这类初学者更是上机操作中极易发生的现象,这两次发生此现象的学生都占总数的近30%,远超过其他内容的上机演练出错几率,属于罕见的高报错率上机问题。因而这个看似不起眼的“小问题”,从实际教学的角度来说是一个较“大”的问题。
三、分析原因
由之前的解决过程可初步断定,问题的产生与电源某些参数有关。但结合本校教材(本校采用教材是近几年教学中较受好评的西安电子科技大学出版社的高校通用版《电子线路CAD实用教程》)和其他同类教材中相关内容,即除正常情况下应将电源“AC小信号分析电压幅度”(“AC Magnitude”)一项设为小于1V外,并未发现提及其它参数对此仿真过程的影响。
由于找不到相关资料有此问题的说明,两校教师决定自己解决。于是将几个典型原理图中的所有电源参数都逐一改动,分别运行仿真过程,观察结果。
四、确定参数设置规则
经反复排除验证,最终确定了当初的推测,并进一步得到了具体完整的进行PROTEL 99交流(AC)小信号分析时的正确参数设置规则。
由于目前各校教学中采用的PROTEL软件版本基本上以PROTEL 99和PROTEL 99 SE两种为主,以下仅以这两个版本为例说明。
1.电原理图中无直流电源时
双击电源符号,或选中并单击右键在弹出菜单中选择属性(Properties...),在PROTEL 99中电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL 99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Magnitude”、 “Amplitude”和“Frequency”项内容不能为空或“*”,必须为有效数值,且“AC Magnitude”项决定了仿真时信号源的电压幅度,而后两项内容可为任意,但要注意的是“Frequency”项内容必须大于0,而其它参数项的内容可为任意,对仿真过程无影响。
2.电原理图中有直流电源时
此情况下电源的参数设置要复杂一些。
双击电源符号,或选中并单击右键在弹出菜单中选择属性(Properties...)项。
(1)在PROTEL 99中直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Magnitude”作具体设置时,此设置内容唯一决定仿真结果,而正弦波激励源属性窗口的“Part Field1-8”页下的各参数内容可为任意,完全不起作用。
(2)当直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL 99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Magnitude”不作具体设置,即保持“*”内容时,正弦波激励源的参数需设置,且设置过程与前述1完全相同,即此时正弦波激励源属性窗口的“Part Field1-8”页下的“AC Magnitude”项参数决定仿真时信号源的电压幅度。
在直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下(在PROTEL 99 SE中则是指“Part Fields”页下)的“AC Phalse”项一般不作设置,采取默认值。
要注意的是由于各学校机房计算机显示器的分辨率普遍所限,在PROTEL 99环境下当直流电源属性窗口的“Part Field1-8”页下的“AC Magnitude”与“AC Phalse”两项标签名称显示不完全,都为“AC”,后半部无法显示,这是上机操作中应向学生强调的一点,而在PROTEL 99 SE下无此现象。
五、结语
两校教师与企业有关工程技术人员联系,得知其在实践中也遇过此类现象,其采用的是前述所得规则“2”的第(2)种办法解决,而对具体原因也不很清楚和深入,但估计与内部SPICE3F5/Xpice仿真引擎设计特性有关。
两校教师在后续的实践中发现,此规则简单易记,实质上是对此处教学内容的一个很必要的补充,并为顺利组织学生进行上机操作提供了可靠保证。
参考文献:
[1]王廷才.电子线路CAD辅助设计PROTEL 99 SE[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]潘永雄.电子线路CAD教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[3]孙江宏.PROTEL 99 SE电路设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2005.