Boost升壓斬波電路..

1、2013 2014 學(xué)年 第 2 學(xué)期直流電機(jī)斬波電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：直流電機(jī)斬波電路專(zhuān) 業(yè)：自動(dòng)化班級(jí)：11 自動(dòng)化（1）班姓 名： 李勇劉城劉備李亞盧偉劉德指導(dǎo)教師：焦俊生電氣工程學(xué)院2014 年 4 月 2 日1、任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng)指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）焦俊生執(zhí)行時(shí)間20132014 學(xué)年第2 學(xué)期第 13 周學(xué)生姓名學(xué)號(hào)承擔(dān)任務(wù)李勇1109111021劉城1109111023劉備1109111022設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)要求2、答辯記錄及評(píng)分表課題名稱(chēng)答辯教師（職稱(chēng)）答辯時(shí)間學(xué)年第學(xué)期第周答辯記錄評(píng)分表學(xué)生姓名學(xué)號(hào)評(píng)分摘要本設(shè)計(jì)是基于SG3525 芯片為核心控制的PWM 升壓斬波電路(Boostchop

2、per) .設(shè)計(jì)由 MATLAB 仿真和 PROTEL 兩大部分構(gòu)成。MATLAB 主要是理論分析， 借助其強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算和仿真功能可也很直觀的看到PWM 控制輸出電壓的曲線(xiàn)圖。通過(guò)設(shè)置參數(shù)分析輸出與電路參數(shù)和控制量的關(guān)系，最后進(jìn)行了GUI 編程， 利用圖形可視化界面的直觀易懂的特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)摒棄了繁瑣難懂的單一波形和控制方式，從而具有友好界面，非常方便的就可進(jìn)行控制參數(shù)輸入，和輸出圖像顯示。第二部分是原理圖，它可以通過(guò)PROTEL 軟件設(shè)計(jì)完成，其中PROTEL 原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)以其分層次的設(shè)計(jì)環(huán)境，強(qiáng)大的元件及元件庫(kù)的組織功能， 方便易用的連線(xiàn)工具，強(qiáng)大的編輯功能設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，與印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)

3、的緊密連接，自定義原理圖模板高質(zhì)量的輸出等等優(yōu)點(diǎn)，和豐富的設(shè)計(jì)法則，易用的編輯環(huán)境。本設(shè)計(jì)也采用PROTEL 設(shè)計(jì)原理圖，它是本設(shè)計(jì)從理論到實(shí)際制作的必進(jìn)途徑，通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的規(guī)則，足以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)所要求的規(guī)定。關(guān)鍵字 ：升壓斬波;SG3525;SIMULINK ;PWM;PROTEL31引言 61 升壓斬波工作原理 61.1 主電路工作原理 62 升壓斬波電路的典型應(yīng)用 83 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 103 1 輸出值的計(jì)算 104 硬件電路 114.1 控制電路 114.2 觸發(fā)電路和主電路 124.3 元器件的選取及計(jì)算 135 仿真 146 結(jié)果分析 167 小結(jié) 168 參考文獻(xiàn) 17附錄 18隨

4、著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，高壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源已廣泛用于計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)加工和航空航天等領(lǐng)域。所有的電力設(shè)備都需要良好穩(wěn)定的供電，而外部提供的能源大多為交流，電源設(shè)備擔(dān)負(fù)著把交流電源轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備所需的各種類(lèi)別直流任務(wù)。但有時(shí)所供的直流電壓不符合設(shè)備需要，仍需變換，稱(chēng)為DC/DC變換。直流斬波電路作為直流電變成另一種固定電壓的DC-DC 變換器，在直流傳動(dòng)系統(tǒng).、充電蓄電電路、開(kāi)關(guān)電源、電力電子變換裝置及各種用電設(shè)備中得到普通的應(yīng)用。隨之出現(xiàn)了諸如降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、復(fù)合斬波電路等多種方式的變換電路。直流斬波技術(shù)已被廣泛運(yùn)用開(kāi)關(guān)電源及直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)中，使其控制獲得加速平穩(wěn)

5、、快速響應(yīng)、節(jié)約電能的效果。全控型電力電子器件IGBT 在牽引電傳動(dòng)電能傳輸與變換、有源濾波能領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 但以 IGBT為功率器件的直流斬波電路在實(shí)際應(yīng)用中需要注意以下問(wèn)題：（ 1）系統(tǒng)損耗的問(wèn)；（ 2）柵極電阻；（ 3）驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)過(guò)流過(guò)壓保護(hù)的問(wèn)題。直流斬波電路實(shí)際上采用的就是PWM技術(shù)，這種電路把直流電壓斬成一系列脈沖，改變脈沖的占空比來(lái)獲得所需要的輸出電壓。PWM控制方式是目前才用最廣泛的一種控制方式，它具有良好的調(diào)整特性。隨電子技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)已發(fā)展各種集成式控制芯片，這種芯片只需外接少量元器件就可以工作，這不但簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，還大幅度的減少元器件數(shù)量、連線(xiàn)和焊點(diǎn)1 升壓斬波

6、工作原理1.1 主電路工作原理1）工作原理假設(shè) L 和 C 值很大。 V處于通態(tài)時(shí)，電源E 向電感 L 充電，電流恒定I1 ，電圖 1.1 升壓斬波電路主電路圖首先假設(shè)電感L 值很大，電容C值也很大。當(dāng)V-G為高電平時(shí)，Q1導(dǎo)通，12V電源向 L充電， 充電基本恒定為I1 , 同時(shí)電容C上的電壓向負(fù)載R供電， 因 C值很大，基本保持輸出電壓u o為恒值，記為U o。設(shè) V處于通態(tài)的時(shí)間為ton，此階段電感L 上積儲(chǔ)的能量為EI1ton。當(dāng)V處于段態(tài)時(shí)E和 L 共同向電容C充電，并向負(fù)載R提供能量。設(shè)V處于段態(tài)的時(shí)間為toff ，則在此期間電感L 釋放的能量為 （U 0 E）I1toff 。當(dāng)電

7、路工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感 L 積儲(chǔ)的能量于釋放的能量相等，即1-1 )EI1ton(U 0 E)I1toff化簡(jiǎn)得U 0tontofftoffETtoff上式中的T /toff 1 ，輸出電壓高于電源電壓。式（ 1-2 ）1-1 ）中 T / toff 為升壓比，調(diào)節(jié)其大小即可改變輸出電壓Uo的大小。2） 數(shù)量關(guān)系設(shè) V通態(tài)的時(shí)間為t on，此階段L 上積蓄的能量為：EmI 1Ton設(shè) V斷態(tài)的時(shí)間為t off ，則此期間電感L 釋放能量為：（ E-Em） I 2Toff穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T 中 L 積蓄能量與釋放能量相等：（ 1-3 ）T/t off >1，輸出電壓高于電源電壓，

8、故為升壓斬波電路。T/t off 升壓比 ; 升壓比的倒數(shù)記為 ，即 = toff 。又因?yàn)?+ =1。所以：TU0=1 E= 1 E（ 1-4） 1電感 L 儲(chǔ)能使電壓泵升的作用，電容C可將輸出電壓保持住。2 升壓斬波電路的典型應(yīng)用圖 2.1 用于直接電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波電路圖通常用于直流電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)時(shí)把電能回饋給直流電源實(shí)際 L值不可能為無(wú)窮大，因 此 有 電 動(dòng) 機(jī) 電 樞 電 流 連續(xù)和斷續(xù)兩種工作 狀態(tài)電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)相當(dāng) 于 圖 1.1 中 的 電 源 ， 此時(shí)直流電源相 當(dāng) 于 圖 1. 1 中 的 負(fù) 載 。由 于 直 流 電 源 的 電 壓 基 本 是 恒 定 的 ，因 此

9、不必并聯(lián)電容器?；?于“ 分 段 線(xiàn) 性 ”的 思 想 進(jìn) 行 解 析 V 處 于 通 態(tài) 時(shí) ，設(shè) 電 動(dòng) 機(jī) 電 樞 電 流 為 i1， 得 下 式di1L 1Ri1Em（ 2-1）dt 1 m式 中 R為 電 機(jī) 電 樞 回 路 電 阻 與 線(xiàn) 路 電 阻 之 和 。設(shè) i1的 初 值 為 I 10，解 上 式 得t Emti1I 10e1 e（ 2-2 ）110R當(dāng) V處 于 斷 態(tài) 時(shí) ， 設(shè) 電 動(dòng) 機(jī) 電 樞 電 流 為 i 2， 得 下 式 ：Ldi2 Ri2EmE（ 2-3）dt設(shè) i2的 初 值 為 I20， 解 上 式 得 ：tEE ti2 I20eE Em 1 e（ 2

10、-4）220R用于直流電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波電路波形：電 流 連 續(xù) 時(shí) ， 從 圖 1. 3的 電 流 波 形 可 看 出 ， t =ton時(shí) 刻 i 1=I 20t=toff時(shí) 刻 i 2=I 10， 由 此 可 得 ：1020EmEmRtoff1e ETR1ee eET1e1eE1eRme eE1e R2-5 )2-6)把上面兩式用泰勒級(jí)數(shù)線(xiàn)性近似，得對(duì)電流斷續(xù)工作狀態(tài)的進(jìn)一步分析可得出：電流連續(xù)（ 2-7 ）（ 2- 8）條件為（ 2- 9）RU221102P 15081I2110811.36AI 10 I 20 m R該 式 表 示 了 L 為 無(wú) 窮 大 時(shí) 電 樞 電 流 的

11、平 均 值 Io， 即Iom E EmEoRR1e m1e根據(jù)此式可對(duì)電路的工作狀態(tài)作出判斷3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、輸入直流電壓：Ud=50V；2、輸出功率：150W；3、開(kāi)關(guān)頻率：10kHz；4、占空比：0.10.5 ；5、電阻性負(fù)載；6、輸出電壓脈率：小于10%。3 1 輸出值的計(jì)算U2 DUd 2 50V 100V考慮1000的裕量: U2 1.1U 0 110VIL 1000I2 0.1 1.36 0.136A4 硬件電路4.1 控制電路圖 4.1 SG35251 腳：誤差放大器的反相輸入端；2 腳：誤差放大器的同相輸入端；3 腳：同步信號(hào)輸入端，同步脈沖的頻率應(yīng)比振蕩器頻率fS 要低一

12、些；4 腳：振蕩器輸出；5 腳：振蕩器外接電容CT端，振蕩器頻率fs 1 CT( 0.7RT+3R0) ,R0 為5 腳與 7 腳之間跨接的電阻，用來(lái)調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間，定時(shí)電容范圍為0.001 0.1 F；6 腳：振蕩器外接定時(shí)電阻RT端，RT值為2 150 k ；7 腳： 振蕩器放電端，用外接電阻來(lái)控制死區(qū)時(shí)間，電阻范圍為0 500 ；8 腳：軟啟動(dòng)端，外接軟啟動(dòng)電容，該電容由內(nèi)部Vref 的 50 A恒流源充電；9 腳：誤差放大器的輸出端；10腳：PWM信號(hào)封鎖端，當(dāng)該腳為高電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被封鎖，該腳主要用于故障保護(hù)；11 腳：A路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出；12 腳：接地；13 腳：輸出集電極電

13、壓；14 腳：B路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出；15 腳：電源，其范圍為8 35 V；16 腳：內(nèi)部5 V 基準(zhǔn)電壓輸出?？刂齐娐沸枰獙?shí)現(xiàn)的功能是產(chǎn)生PWM信號(hào)，用于可控制斬波電路中主功率器件的通斷，通過(guò)對(duì)占空比 的調(diào)節(jié)，達(dá)到控制輸出電壓大小的目的。此外，控制電路還具有一定的保護(hù)功能。被實(shí)驗(yàn)裝置的控制電路采用控制芯片SG3525為核心組成。芯片的輸入電壓為 8V到 35V。它的振蕩頻率可在100HZ到 500KHZ的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。在芯片的CT端和放電端間串聯(lián)一個(gè)電阻可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間。此外此外，其軟起圖 4.2 控制電路的protel 設(shè)計(jì)1.2 觸發(fā)電路和主電路外接 220V交流電壓經(jīng)過(guò)變壓器T1

14、和不控整流電路得到50V的直流電壓E作為 Boost Chopper 的輸入電壓給Boost Chopper 供電。 為使 IGBT在過(guò)壓時(shí)不至于損害和抑制IGBT的電流變化過(guò)快及其兩端電壓變化過(guò)快而給IGBT帶來(lái)的損害，在主電路中為其加入緩沖電路和過(guò)壓保護(hù)電路是必要的。觸發(fā)電路以專(zhuān)用的PWM控制芯片SG3525為核心構(gòu)成，控制電路輸出占空比可調(diào)的矩形波形，占空比受Uco的控制（如圖1-13） 。觸發(fā)電路輸出的矩形波經(jīng)光耦合驅(qū)動(dòng)電路控制主電路中I GBT 的開(kāi)通和關(guān)斷。電路設(shè)計(jì)好后主電路中的電感電容值已確定，此時(shí)只要調(diào)節(jié)觸發(fā)波形的占空比即可調(diào)節(jié)Boost Chopper 輸出電壓。電路設(shè)計(jì)好后

15、主電路中的電感電容值已確定，此時(shí)只要調(diào)節(jié)觸發(fā)波形的占空比即可調(diào)節(jié)Boost Chopper 輸出電壓。占空比越大，Boost Chopper 的輸出電壓值越大.圖 4.3 boost chopper 觸發(fā)電路及主電路圖1.3 元器件的選取及計(jì)算本硬件試驗(yàn)中緩沖電路選取的是充放電型RCDH緩沖電路，也是一種耗能型緩沖電路。其中應(yīng)用元件需要要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行選擇。其中的吸收電容錯(cuò)誤！未找到引用源。的選擇可以采用一下公式：（ 4-1 ）電路中的電阻Rs不宜過(guò)大，如太大錯(cuò)誤！未找到引用源。放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電不能完全放掉。但Rs 太小，在器件導(dǎo)通時(shí)，Rs 錯(cuò)誤！未找到引用源。放電電流過(guò)大、過(guò)快，可能危及

16、器件的安全，也可能引起振蕩。一般的，電阻選擇參考下 面的公式：（ 4-2 ）其中 Ls 主電路電感，主要是沒(méi)有續(xù)流時(shí)的雜散電感；錯(cuò)誤！未找到引用源。 上的最大充電電壓；錯(cuò)誤！未找到引用源。電源電壓；Io- 負(fù)載電流;錯(cuò)誤！未找到引用源。開(kāi)關(guān)頻率。需要注意的是，電容應(yīng)該選擇無(wú)感電容；電阻要注意它的功耗，應(yīng)選擇相應(yīng)的功率電阻；吸收模塊的制作要注意絕緣。IGBTG過(guò)壓保護(hù)電路、觸發(fā)電路和驅(qū)動(dòng)電路中元器件的選取可才參照電力電子設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)等相關(guān)電力電子設(shè)計(jì)手冊(cè)也可以在后面參考文獻(xiàn)列出的相關(guān)手冊(cè)中查找。5 仿真主電路原理圖如圖5.1 所示其工作原理，前言中已說(shuō)明，這里再補(bǔ)充說(shuō)明電路中的幾個(gè)模塊

17、。IGBT用理想的方波發(fā)生器觸發(fā)，周期設(shè)為0.0001s， 最大值設(shè)為10V，通過(guò)調(diào)占空比來(lái)調(diào)輸出電壓。其保護(hù)電路，觸發(fā)電路將在protel 中實(shí)現(xiàn)。示波器用來(lái)觀察電感電流，電源電壓波形和負(fù)載電壓輸出波形。圖 5.1 主電路原理圖30%，電感為27e 5H,電容為375e 6F, 電阻為 81 ：圖 5.2 脈沖、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖140%，電感為27e 5H,電容為375e 6F, 電阻為 81 ：圖 5.3 脈沖、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖250%，電感為27e 5H,電容為375e 6F, 電阻為81 ：圖 5.4 脈沖、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖36 結(jié)果分析從計(jì)算公式及仿真圖分析得

18、出：1) 占空比 越大負(fù)載輸出電壓越大，調(diào)節(jié)時(shí)間越長(zhǎng)；2) 電容C值越大峰值時(shí)間越大，第一個(gè)峰值越大；3) 電感L 值越大峰值時(shí)間越大，調(diào)節(jié)時(shí)間越大。7 小結(jié)一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，使我有了很多的心得體會(huì)，可以說(shuō)這次直流電機(jī)斬波電路的課程設(shè)計(jì)是在大家共同努力和在老師的精心指導(dǎo)下共同完成的。通過(guò)這次設(shè)計(jì)加深了我對(duì)這門(mén)課程的了解，以前總是覺(jué)得理論結(jié)合不了實(shí)際， 但通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到了理論結(jié)合實(shí)際的重要性。但由于我知識(shí)的限制，設(shè)計(jì)還有很多不足之處，希望老師指出并教導(dǎo)。通過(guò)對(duì)電路圖的研究，也增強(qiáng)了我們的思考能力。另外，在使用PROTEL軟件繪制電路圖的過(guò)程中，我學(xué)到了很多實(shí)用的技巧，這也為以后的工作打

19、下了很好的基礎(chǔ)。從開(kāi)始任務(wù)到查找資料，到設(shè)計(jì)電路圖，到最后的實(shí)際接線(xiàn)過(guò)程中，我學(xué)到了課堂上學(xué)習(xí)不到的知識(shí)。上課時(shí)總覺(jué)得所學(xué)的知識(shí)太抽象，沒(méi)什么用途，現(xiàn)在終于認(rèn)識(shí)到它的重要性。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí), 發(fā)現(xiàn) , 提出 , 分析和解決實(shí)際問(wèn)題鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié), 是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。很感激學(xué)校給了我們這次動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓我們學(xué)生有了一個(gè)共同學(xué)習(xí)，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，開(kāi)拓視野的機(jī)會(huì)。也感謝老師對(duì)我們無(wú)私忘我的指導(dǎo)，我會(huì)以這次課程設(shè)計(jì)作為對(duì)自己的激勵(lì)，繼續(xù)學(xué)習(xí)。8 參考文獻(xiàn) 1王兆安 , 黃俊 . 電力電子技術(shù)（ 第四版 ）. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社,2000 2康華光

20、, 陳大欽 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)（ 第四版 ）. 北京 : 高等教育出版社 ,1998 3張義和.PROTEL DXP電路設(shè)計(jì)快速入門(mén). 北京 : 中國(guó)鐵道出版社,20034 張乃國(guó)電源技術(shù)北京：中國(guó)電力出版社，19985 何希才新型開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用北京：科學(xué)出版社，20016 阮新波，嚴(yán)仰光直流開(kāi)關(guān)電源的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)北京：科學(xué)出版社，20007 陳汝全電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社8 陳禮明實(shí)際直流斬波電路中若干問(wèn)題的淺析梅山科技，2005PROTEL簡(jiǎn)介PROTEL： PROTEL 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的EDA 軟件， 在電子行業(yè)的 CAD 軟件中，它當(dāng)之無(wú)愧地排

21、在眾多EDA 軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件， 它較早就在國(guó)內(nèi)開(kāi)始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專(zhuān)業(yè)還專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)了課程來(lái)學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計(jì)人才時(shí)在其條件欄上常會(huì)寫(xiě)著要求會(huì)使用PROTEL。早期的PROTEL 主要作為印制板自動(dòng)布線(xiàn)工具使用，運(yùn)行在DOS 環(huán)境，對(duì)硬件的要求很低，在無(wú)硬盤(pán)286 機(jī)的 1M 內(nèi)存下就能運(yùn)行，但它的功能也較少，只有電原理圖繪制與印制板設(shè)計(jì)功能，其印制板自動(dòng)布線(xiàn)的布通率也低，而現(xiàn)今的PROTEL已發(fā)展到PROTEL99（網(wǎng)絡(luò)上可下載到它的測(cè)試板）， 是個(gè)龐大的EDA 軟件， 完全安裝有200 多 M，它工作在W

22、INDOWS95 環(huán)境下，是個(gè)完整的板級(jí)全方位電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)（包含印制電路板自動(dòng)布線(xiàn)）、 可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客戶(hù)/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)， 同時(shí)還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如 ORCAD ， PSPICE， EXCEL等，其多層印制線(xiàn)路板的自動(dòng)布線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)高密度PCB 的 100布通率。在國(guó)內(nèi)PROTEL 軟件較易買(mǎi)到，有關(guān)PROTEL 軟件和使用說(shuō)明的書(shū)也有很多，這為它的普及提供了基礎(chǔ)。想更多地了解PROTEL 的軟件功能或者下載PROTEL9

23、9 的試用版，可以在INTERNET 上訪問(wèn)它的站點(diǎn)：HTTP:/WWW.PROTEL.COM這款最新高端版本Altium Designer 6.除了全面繼承包括99SE， Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)以外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。AltiumDesigner 6.0 拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設(shè)計(jì)功能和SOPC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的FPGA與 PCB 設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。首先：在PCB 部分，除了Protel2004 中的多通道復(fù)制；實(shí)時(shí)的、 阻抗控制布線(xiàn)功能；SitusTM 自動(dòng)布線(xiàn)器等新功能以外，Altiu

24、m Designer 6.0還著重在：差分對(duì)布線(xiàn)，F(xiàn)PGA器件差分對(duì)管腳的動(dòng)態(tài)分配，PCB 和 FPGA之間的全面集成，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)引腳優(yōu)化和非凡的布線(xiàn)效果。還有PCB 文件切片， PCB 多個(gè)器件集體操作，在PCB 文件中支持多國(guó)語(yǔ)言（中文、英文、德文、法文、日文）,任意字體和大小的漢字字符輸入，光標(biāo)跟隨在線(xiàn)信息顯示功能，光標(biāo)點(diǎn)可選器件列表，復(fù)雜 BGA 器件的多層自動(dòng)扇出，提供了對(duì)高密度封裝（如BGA）的交互布線(xiàn)功能, 總線(xiàn)布線(xiàn)功能，器件精確移動(dòng)，快速鋪銅等功能。交互式編輯、出錯(cuò)查詢(xún)、布線(xiàn)和可視化功能，從而能更快地實(shí)現(xiàn)電路板布局,支持高速電路設(shè)計(jì)，具有成熟的布線(xiàn)后信號(hào)完整性分析工具. A

25、ltium Designer 6.0 對(duì)差分信號(hào)提供系統(tǒng)范圍內(nèi)的支持，可對(duì)高速內(nèi)連的差分信號(hào)對(duì)進(jìn)行充分定義、管理和交互式布線(xiàn)。支持包括對(duì)在FPGA項(xiàng)目?jī)?nèi)部定義的LVDS 信號(hào)的物理設(shè)計(jì)進(jìn)行自動(dòng)映射。LVDS 是差分信號(hào)最通用的標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于可編程器件。AltiumDesigner 可充分利用當(dāng)今FPGA 器件上的擴(kuò)展I/O 管腳。其次，在原理圖部分，新增加 “靈巧粘帖”可以將一些不同的對(duì)象拷貝到原理圖當(dāng)中，比如一些網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)， 一頁(yè)圖紙的BOM 表，都可以拷貝粘帖到原理圖當(dāng)中。原理圖文件切片，多個(gè)器件集體操作，文本筐的直接編輯，箭頭的添加，器件精確移動(dòng)，總線(xiàn)走線(xiàn)，自動(dòng)網(wǎng)標(biāo)選擇等！強(qiáng)大的前端將多

26、層次、多通道的原理圖輸入、VHDL 開(kāi)發(fā)和功能仿真、 布線(xiàn)前后的信號(hào)完整性分析功能。在信號(hào)仿真部分，提供完善的混合信號(hào)仿真 ,在對(duì) XSPICE 標(biāo)準(zhǔn)的支持之外，還支持對(duì)Pspice模型和電路的仿真。對(duì)FPGA 設(shè)計(jì)提供了豐富的IP 內(nèi)核，包括各種處理器、存儲(chǔ)器、外設(shè)、接口、以及虛擬儀器。第三在嵌入式設(shè)計(jì)部分，增強(qiáng)了JTAG 器件的實(shí)時(shí)顯示功能，增強(qiáng)型基于FPGA的邏輯分析儀，可以支持32位或 64位的信號(hào)輸入。除了現(xiàn)有的多種處理器內(nèi)核外，還增強(qiáng)了對(duì)更多的32 位微處理器的支持，可以使嵌入式軟件設(shè)計(jì)在軟處理器，F(xiàn)PGA內(nèi)部嵌入的硬處理器，分立處理器之間無(wú)縫的遷移。使用了 Wishbone 開(kāi)放

27、總線(xiàn)連接器允許在FPGA上實(shí)現(xiàn)的邏輯模塊可以透明的連接到各種處理器上。MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB 是美國(guó) MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB 和 Simulink 兩大部分。MATLAB 是矩陣實(shí)驗(yàn)室(Matrix Laboratory)的簡(jiǎn)稱(chēng)，和Mathematica、 Maple 并稱(chēng)為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB 可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶(hù)界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB 來(lái)解算問(wèn)題要比用C， FORTRAN 等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且mathwork 也吸收了像Maple 等軟件的優(yōu)點(diǎn),使 MATLAB 成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C， FORTRAN， C+ ， JAVA的支持。 可以直接調(diào)用,用戶(hù)也可以將自己編寫(xiě)的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB 函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB 愛(ài)好者都編寫(xiě)了一些經(jīng)典的程序，用戶(hù)可以直接進(jìn)行下載就可以用。MATLAB