模擬電子課程設(shè)計-RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路和矩形波發(fā)生電路的設(shè)計

1、第一部分模擬電子課程設(shè)計目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc16491 1 課程設(shè)計的目的與作用 PAGEREF _Toc16491 1 HYPERLINK l _Toc3385 1.1設(shè)計目的：主要任務(wù)及設(shè)計思想 PAGEREF _Toc3385 1 HYPERLINK l _Toc32254 1.2設(shè)計作用 PAGEREF _Toc32254 1 HYPERLINK l _Toc32254 1.2.1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路 PAGEREF _Toc32254 1 HYPERLINK l _Toc32254 1.2.2矩形波發(fā)生電路 PAGEREF _To

2、c32254 1 HYPERLINK l _Toc2064 2 設(shè)計任務(wù)及所用multisim軟件環(huán)境介紹 PAGEREF _Toc2064 1 HYPERLINK l _Toc28393 2.1設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc28393 1 HYPERLINK l _Toc7331 2.2 Multisim軟件環(huán)境介紹： PAGEREF _Toc7331 2 HYPERLINK l _Toc22608 3 電路模型的建立 PAGEREF _Toc22608 2 HYPERLINK l _Toc22608 3 .1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路 PAGEREF _Toc22608 2 HYPERLI

3、NK l _Toc22608 3 .2矩形波發(fā)生電路 PAGEREF _Toc22608 2 HYPERLINK l _Toc21420 4 理論分析及計算 PAGEREF _Toc21420 3 HYPERLINK l _Toc21420 4 .1理RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路論分析及計算 PAGEREF _Toc21420 3 HYPERLINK l _Toc21420 4 .2矩形波發(fā)生電路4 HYPERLINK l _Toc8102 5 仿真結(jié)果分析 PAGEREF _Toc8102 4 HYPERLINK l _Toc8102 5 .1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路 PAGEREF _Toc810

4、2 4 HYPERLINK l _Toc8102 5 .2矩形波發(fā)生電路 PAGEREF _Toc8102 4 HYPERLINK l _Toc26108 6 設(shè)計總結(jié)和體會 PAGEREF _Toc26108 5 HYPERLINK l _Toc26108 7 參考文獻 PAGEREF _Toc26108 51 課程設(shè)計的目的與作用1.1設(shè)計目的、主要任務(wù)及設(shè)計思想 根據(jù)設(shè)計要求完成對的設(shè)計，進RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路和矩形波發(fā)生電路的設(shè)計，進一步加強對模擬電子技術(shù)的理解。了解振蕩電路的工作原理，掌握外圍電路設(shè)計與主要性能參數(shù)的測試方法。1.2設(shè)計作用1.2.1. RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路又稱文

5、氏電橋振蕩電路，其抗干擾能力強，如果輸入電壓受到干擾或噪聲的影響，在門限電平上下波動，而輸出電壓不會在高、低兩個電平間反復的跳動。1.2.2.矩形波發(fā)生電路：在實際工作中，有時需要檢測輸入模擬信號的電平是否處在兩個給定的電平之間，此時要求比較器有兩個門限電平，這種比較器稱為雙限比較器。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)：使學生初步了解和掌握矩RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路和形波發(fā)生電路的設(shè)計、調(diào)試過程，能進一步鞏固課堂上學到的理論知識，了解RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路和矩形波發(fā)生電路的工作原理2.2 Multisim軟件環(huán)境介紹：Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的

6、以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。3 電路模型的建立3.1. RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路 圖1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路的仿真模型3.2.矩形波發(fā)生電路4 理論分析及計算4.1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路 輸入電壓uI經(jīng)電阻R1加在集成運放的反向輸入端，參考電壓UREF經(jīng)電阻R2接在同向輸入端，此外從輸入端通過電阻RF引回同向輸入端。電阻R和背靠背穩(wěn)壓管VDZ的作用是限幅，將輸出電壓的幅度限制在+-UZ。利用疊加原理可求得同向輸入端的電位為:u+=（RF/(R2+RF)UREF+(R2/

7、(R2+RF)u0 (1) (2) 若原來u0=+UZ，當uI逐漸增大時，使u0從+UZ跳變?yōu)?UZ所需的門限電平用UT+表示，由上式知UT+=（RF/(R2+RF)UREF+(R2/(R2+RF)UZ 若原來的u0=-UZ，當uI逐漸減小，使u0從-UZ跳變?yōu)?UZ所需的門限電平用UT-表示，則UT-=（RF/(R2+RF)UREF-(R2/(R2+RF)UZ 由RF=30kOhm,R2=20kOhm,UREF=6V,帶入以上公式可以得到，UT+=5V，UT-=2V，即當uI增大時，在uI=5V時u0發(fā)生跳變，而當uI減小時，則在u0=2V時發(fā)生跳變。輸出波形為矩形波4.2 矩形波發(fā)生電路

8、電路中有兩個集成運放A1和A2，輸入電壓uI各通過一個電阻R分別接到A1的同相輸入端和A2的反相輸入端，兩個參考電壓UREF1和UREF2分別加在A1的反相輸入端和A2的同相輸入端，其中UREF1UREF2,A1和A2的輸入端各通過一個二極管，然后連接在一起，作為雙限比較器的輸出端。 如果uIUREF1,則A1輸出高電平，A2輸出低電平，此時二極管VD1導通，VD2截止，輸出電壓u0也為高電平。 只有當UREF2uIUREF1時，集成運放A1和A2均輸出低電平，二極管VD1和VD2均截止，則輸出電壓u0為低電平。 可見，這種比較器有兩個門限電平：上門限電平UTH和下門限電平UTL。在本電路中，UTH=UREF1=-3V，UTL=UREF2=8V。 5 仿真結(jié)果分析 5.1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路得出結(jié)論：滯回比較器效果顯著，所測得數(shù)值與理論計算數(shù)值誤差在實驗范圍之內(nèi)，是有效的實驗。5.2矩形波發(fā)生電路得出結(jié)論：雙限比較器效果顯著，所測得數(shù)值與理論計算數(shù)值誤差在實驗范圍之內(nèi)，是有效的實驗。6 設(shè)計總結(jié)和體會 在這次模電設(shè)計課程的學習中，主要是由我們學生自己來完成，老師在關(guān)鍵的時刻加以指點。我在這次