模電課程設(shè)計報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄 2.2所用multisim軟件環(huán)境介紹 2.2.1 Multistim 10簡介········································

2、3;········1 2.2.2 Multistim 10主頁面······································

3、;·········2 2.2.3 Multistim 10元器件庫·····································

4、;········2 2.2.4 Multistim 10虛擬儀器······································

5、;·······3 2.2.5 Multistim 10分析工具·······································

6、;······3 3.1原理分析··········································&#

7、183;···················3 3.2函數(shù)信號發(fā)生器各單元電路的設(shè)計···························

8、·············5 3.2.1方波產(chǎn)生電路圖··································

9、3;·················5 3.2.2方波三角波轉(zhuǎn)換電路圖······························

10、;··············5 3.2.3正弦波電路圖·································

11、3;····················6 3.2.4方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器整體電路圖·························&

12、#183;··6 4.1方波發(fā)生電路·············································&#

13、183;············7 4.2方波三角波···································

14、3;······················7 4.3正弦波··························&#

15、183;·····································7 5.1仿真結(jié)果···········

16、;··················································

17、;·8 5.1.1方波、三角波產(chǎn)生電路的仿真波形如圖所示····························8 5.1.2方波三角波轉(zhuǎn)換電路的仿真·············&#

18、183;·························10 5.1.3三角波正弦波轉(zhuǎn)換電路仿真·····················

19、··················11 5.1.4方波三角波正弦波轉(zhuǎn)換電路仿真····························&#

20、183;····12 5.2結(jié)果分析···········································

21、3;·················1334專心-專注-專業(yè)1 課程設(shè)計的目的與作用1鞏固和加深對電子電路基本知識的理解，提高綜合運用本課程所學(xué)知識的能力。2培養(yǎng)根據(jù)課題需要選學(xué)參考書籍，查閱手冊、圖表和文獻資料的自學(xué)能力。通過獨立思考，深入鉆研有關(guān)問題，學(xué)會自己分析并解決問題的方法。3通過電路方案的分析、論證和比較，設(shè)計計算和選取元器件;初步掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。4了解與課題有關(guān)的電子電路以及元器件的工

22、程技術(shù)規(guī)范，能按設(shè)計任務(wù)書的要求，完成設(shè)計任務(wù)，編寫設(shè)計說明書，正確地反映設(shè)計與實驗的成果，正確地繪制電路圖等。5培養(yǎng)嚴肅、認真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度2 設(shè)計任務(wù)及所用multisim軟件環(huán)境介紹2.1 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計能產(chǎn)生方波、三角波、正弦波的函數(shù)信號發(fā)生器電路1）輸出各種波形工作頻率范圍：10100Hz,1001KHz,1K10KHz。 2) 輸出電壓：正弦波U=3V , 三角波U=5V , 方波U=14V。3) 波形特征：幅度連續(xù)可調(diào)，線性失真小。4)選擇電路方案，完成對確定方案電路的設(shè)計;計算電路元件參數(shù)與元件選擇、并畫出各部分原理圖，闡述基本原理。2.2 所用multisim軟件環(huán)境介

23、紹2.2.1 Multistim 10簡介Multistim是美國IIT公司推出的基于Windows的電路仿真軟件，由于采用交互式的界面，比較直觀，操作方便，具有豐富的元件庫和品種繁多的虛擬儀器，以及強大的分析功能等特點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。2.2.2 Multistim 10主頁面 啟動Multistim 10后，屏幕上將顯示主界面。主界面主要由菜單欄、系統(tǒng)工具欄、設(shè)計工具欄、元件工具欄、儀器工具欄、使用中元件列表、仿真開關(guān)、狀態(tài)欄以及電路圖編輯窗口等組成。2.2.3 Multistim 10元器件庫Multistim 10提供了豐富的元器件，供用戶構(gòu)建電路圖時使用。在Multistim

24、10的主元器件庫中，將各種元器件的模型按不同的種類分別存放若干個分類庫中。這些元器件包括現(xiàn)實元件和虛擬元件。從根本上說，仿真軟件中的元器件都是虛擬的。這里所謂的現(xiàn)實元件，給出了具體的型號，它們的模型參數(shù)根據(jù)該型號元件參數(shù)的典型值確定?，F(xiàn)實元件有相應(yīng)的封裝，可以將現(xiàn)實元件構(gòu)成的電路圖傳送到印刷電路板設(shè)計軟件Uliboard 10中去。而這里所謂的虛擬元件沒有型號，它的模型參數(shù)是根據(jù)這種元件各種型號參數(shù)的典型值，而不是某一種特定型號的參數(shù)典型值確定。虛擬元件的某些參數(shù)可以由用戶根據(jù)自己的要求任意設(shè)定，如電阻器的阻值，電容器的容值以及三極管值等，這對于教學(xué)實驗的仿十分方便。虛擬元件沒有相應(yīng)的封裝，因

25、而不能傳送到Uliboard 10中去。另外，Multistim 10的元器件庫還提供一種3D虛擬元件，這是Multistim以前的版本并沒有。這種元件以三維圖形的方式顯示，比較形象，直觀。Multistim 10還允許用戶根據(jù)自己的需要創(chuàng)建新的元器件，存放在用戶元器件庫中。如圖1所示圖1 Multisim 10 主界面2.2.4 Multistim 10虛擬儀器 Multistim 10提供了品種繁多，方便實用的虛擬儀器。取用這些虛擬儀器，只當(dāng)連接在構(gòu)建的電路圖中，可以將仿真的結(jié)果以數(shù)字或圖形的方式實時顯示出來，比較直觀。虛擬儀器的連接和操作方式與實驗室中的實際儀器相似，比較方便。點擊主界面

26、中儀表欄的相應(yīng)按鈕即可方便地取用所需的虛擬儀器。元件工作欄如圖2所示，虛擬儀表欄如圖3所示。 圖2 元件工具欄 圖3 虛擬儀表欄2.2.5 Multistim 10分析工具分析菜單如圖4所示。 圖4 分析菜單3 電路模型的建立3.1原理分析 函數(shù)信號發(fā)生器是是由基礎(chǔ)的非正弦信號發(fā)生電路和正弦波形發(fā)生電路組合而成。由運算放大器單路及分立元件構(gòu)成，方波三角波正弦波函數(shù)信號發(fā)生器一般基本組成框圖如圖1所示。 圖1 函數(shù)信號發(fā)生器框圖1、方波三角波正弦波信號發(fā)生器電路有運算放大器及分立元件構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。他利用比較器產(chǎn)生方波輸出，方波通過積分產(chǎn)生三角波輸出， 三角波通過差分放大電路產(chǎn)生正弦波輸

27、出。2、利用差分放大電路實現(xiàn)三角波正弦波的變換波形變換原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性，波形變換過程如圖2所示圖 2 三角波和正弦波得轉(zhuǎn)換示意圖由圖2可以看出，傳輸特性曲線越對稱，線性區(qū)域越窄越好；三角波的幅度Uim應(yīng)正好使晶體接近飽和區(qū)域或者截至區(qū)域。3.2函數(shù)信號發(fā)生器各單元電路的設(shè)計3.2.1方波產(chǎn)生電路圖3.2.2方波三角波轉(zhuǎn)換電路圖3.2.3正弦波電路圖3.2.4方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器整體電路圖4 理論分析及計算 4.1方波發(fā)生電路 方波發(fā)生電路構(gòu)成同相輸入遲滯比較器電路，用于產(chǎn)生輸出方波?？勺冸娙軨1具有調(diào)頻作用，可用于調(diào)節(jié)方波的頻率。使產(chǎn)生的頻率范圍在10100H

28、z。 方波振蕩周期 T = 2 R1 C1 ln(1+2R4/R3)。 R1=7K，R3=7K ，R4=7K。 振蕩頻率 f = 1/T?？梢?，f與C1成反比，調(diào)整電容C1的值可以改變電路的振蕩頻率。圖中穩(wěn)壓管 D1 D2 為調(diào)整方波幅值，UP-P = D1 +D2=14V。4.2方波三角波方波三角波電路中構(gòu)成同相輸入遲滯比較器電路，用于產(chǎn)生輸出方波。可變電容C1具有調(diào)頻作用，可用于調(diào)節(jié)方波的頻率。運算放大器U1與電阻R5及電容C2構(gòu)成積分電路，用于將U2電路輸出的方波作為輸入，產(chǎn)生輸出三角波。圖中R6在調(diào)整方波三角波的輸出頻率時，不會影響輸出波形的幅度。若要求三角波的幅值，可以調(diào)節(jié)可變電容C

29、2。 三角波部分參數(shù)設(shè)定如下： 對于輸出三角波 其振蕩周期 T = (4 R5 R6 C2) / R3 ，f = 1/T。 而要調(diào)整輸出三角波的振幅，則需要調(diào)整可變電容C2的值。以使三角波UP-P = 5V。4.3正弦波改變輸入頻率，是電路中的頻率一定時三角波頻率為固定或變化范圍很小。加入低通濾波器，而將三角波轉(zhuǎn)化為正弦波。在圖5中當(dāng)改變輸入頻率后，三角波與正弦波的幅度將發(fā)生相應(yīng)改變。由于振蕩周期 T = (4 R5 R6 C2) / R3，C2為調(diào)節(jié)三角波的幅度使UP-P = 5V，R10調(diào)節(jié)輸出正弦波得幅值UP-P = 3V。三角波正弦波的變換主要用差分放大器來完成。差分放大器具有工作點穩(wěn)定，輸入阻抗高、抗干擾能力強等優(yōu)點。特別是做直流放大器時，可以有效的抑制零點漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波