模电课程设计沈理工Word文件下载.docx
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5振荡电路Multisim仿真11
.5.1振荡电路模型建立11
.5.2振荡电路理论分析及计算11
.5.3振荡电路仿真结果分析12
6滞回比较器电路Multisim仿真13
.6.1滞回比较器电路模型的建立13
.6.2滞回比较器电路理论分析及计算13
.6.3滞回比较器电路仿真结果分析14
7设计总结与体会15
8参考文献15
1课程设计的目地与作用
.1.1课程设计目的
1.学会在multisim软件环境下建立模型
2.熟悉multisim的基本操作
3.熟练掌握multisim设计出的仿真电路
4.懂得分析仿真结果
.1.2课程设计作用
1.差分运算电路
2.两级放大电路
3.振荡电路
4.滞回比较器电路
2设计任务、及所用multisim软件环境介绍
.2.1设计任务
2.滞回比较器电路
3.恒流源式差分放大电路
4.RC串并联网络振荡电路
.2.2multisim软件环境介绍
NIMultisim10是美国NI公司最近推出的电子线路仿真软件的最新版本。
NIMultisim10用软件的方法虚拟电子与电工元器件以及电子与电工仪器和仪表，通过软件将元器件和仪器集合为一体。
它是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
NIMultisim10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用。
同时可以新建或扩展已有的元器件库，建库所需元器件参数可从生产厂商的产品使用手册中查到，因此可很方便地在工程设计中使用。
NIMultisim10的虚拟测试仪器表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源等等；
还有一般实验室少有或者没有的仪器，如波特图仪、数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪,安捷伦多用表，安捷伦示波器、以及泰克示波器等。
NIMultisim10具有详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析、稳态分析等各种电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。
它还可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工电路、模拟电路、数字电路、射频电路及部分微机接口电路等。
NIMultisim10具有强大的Help功能，其Help系统不仅包括软件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能说明。
Help中这种元器件功能说明有利于使用NIMultisim10进行CAI教学。
利用NIMultisim10可以实现计算机仿真设计与虚拟实验，与传统的电子电路设计与实验方法相比，具有如下特点：
设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；
设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；
可以方便地对电路参数进行测试和分析；
可以直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；
实验中不消耗实际的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本低，实验速度快，效率高；
设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
1.启动Multisim10后，将出现如图2.2.1所示的界面
图2.2.1Multisim10仿真界面
界面由多个区域构成：
菜单栏，各种工具栏，电路输入窗口，状态条，列表框等。
通过对各部分的操作可以实现电路图的输入、编辑，并根据需要对电路进行相应的观测和分析。
用户可以通过菜单或工具栏改变主窗口的视图内容
2.Multisim为用户提供了丰富的元器件，并以开放的形式管理元器件，使得用户能够自己添加所需要的元器件。
如图2.2.2：
图2.2.2元件选择界面
3.虚拟仪器及其使用
对电路进行仿真运行，通过对运行结果的分析，判断设计是否正确合理，是EDA软件的一项主要功能。
为此，Multisim为用户提供了类型丰富的虚拟仪器，可以从Design工具栏 Instruments工具栏，或用菜单命令（Simulation/instrument）选用这11种仪表，如图2.2.3所示。
在选用后，各种虚拟仪表都以面板的方式显示在电路中。
3差分运算电路Multisim仿真
.3.1差分运算电路模型的建立
图3.1.1
.3.2差分运算电路理论分析及计算
差分放大电路如图3.1.1所示，两个输入电压UI1和UI2个自通过电阻R1和R2分别加在集成运放的反相输入端和同相输入端。
另外从输出端通过反馈RF接回到反相输入端。
为了保证运放两个输入端对地的电阻平衡，同时为了避免降低共模抑止比，通常要求
R1＝R2RF=R4
在理想的条件下，由于“虚断”，I+=I-=0，利用叠加定力可以求得反相输入端的电位为
而同相输入端的电位
因为“虚短”，即u+=u-，所以而同相输入端的电位
因为“虚短”，即u+=u-，所以
当满足条件R1=R2，RF=R4时，整理上式可得
.3.3差分运算电路仿真结果分析
差分输入
UI1（V）
UI2（V）
U0（V）
1
2
2.003
3
-3.997
图3.3.1
4两级放大电路Multisim仿真
.4.1两级放大电路模型的建立
4.2两级放大电路理论分析及计算
.4.2.1静态稳定工作点理论分析及计算
解；
由于输入信号为零时，Uo=0,因此，最容易确定的参数是Ico2.
Ico2=Vee/Rc2=18/4.7mA=3.83mA
Ibo2=Ico2/=3.83/30mA=0.13Ma
则
Ieo2=Ico2+Ibo2=（3.83+0.13）mA=3.96
Ueo2=Vcc-Ieo2Re2=（18-3.96*1.2）V=13.2
由图可知
Ucq1=Ueq2-Ubeq2=（13.2-0.7）V=12.5V
故流过电阻RC1的电流为
Ire1=（Vcc-Ucq1）/Rc1=（18-12.5）/5.6mA=0.98mA
则
Icq1=Irc1+Ibq2=（0.98+0.13.）mA=0.11mA
Ibq1=Icq1/=1.11/50mA=0.022
Ieq1=Icq1+Ibq1=（1.11+0.022）mA=1.13mA
.4.2.2直流工作点仿真分析如下所示
又由电路图可知Au1和Au2，即两个三极管的放大倍数
Au1=Uc1/Ui=-（Rc1//Rc2）/[rbe1+（1+）Re1]
式中
rbe1=rbb+（1+）26Mv/Ieq1=（300+51*26/1.13）=1.47K
Ri2=rbe2+（1+）Re2=（300+36*21/3.96+31*1200）=37704
Au1=-[50*（5.6*37.7/5.6+37.7）]/（1.47+51*0.2）=-20.9
而
Au2=Uo/Uc1=-/rbe2+（1+）Re2=-30*4.7/37.7=-3.74
所以
Au=Au1*Au2=-20.9*（-3.74）=78.2
Ri=Ri1=rbe1+（1+）Re1=（1.47+514*0.2）=11.7
Ro=Ro2=Rc2=4.7
.4.3两级放大电路仿真结果分析
5振荡电路Multisim仿真
.5.1振荡电路模型建立
.5.2振荡电路理论分析及计算
由振荡电路工作原理有
Ut+=[R1/（R1+R2）]*Uz=[10/（10+5）]*2.7=4.05v
Ut-=-[R1/（R1+R2）]*Uz=-[10/（10+5）]*2.7=-4.05
由振荡电路公式可知
Uc（t）=[uc（0）-uc（）]+uc（）
Uc（o）=[R1/（R1+R2）*]Uz
Uc（）=-Uz
即，可得矩形波的振荡周期为
T=2RCLn（1+2R2/R2）
.5.3振荡电路仿真结果分析
6滞回比较器电路Multisim仿真
.6.1滞回比较器电路模型的建立
图4.1.1
.6.2滞回比较器电路理论分析及计算
滞回比较器如图4.1.1，当集成运放反相输入端与同相输入端的电位相等，即u+=u-时，输出端的状态将发生跳变。
其中U2=U-，U+则由参考电压U1及输出电压U0二者共同决定，而U0的可能状态：
+UZ或-UZ。
由此可见，使输出电压由+UZ，以及由-UZ跳变为+UZ所需的输入电压值是不同的。
也就是说，这种比较器有两个不同的门限电平，故传输特性呈滞回状。
如图4.2.1
图4.2.1
利用叠加原理可求得同相输入端的电位为
若原来U0=＋UZ，当UI逐渐增大时，使U0从+UZ跳变为－UZ所需的门限电平用UT＋表示，由上式可知
若原来U0=－UZ，当UI逐渐减小时，使U0从－UZ跳变为＋UZ所需的门限电平用UT－表示，则
上述两个门限电平之差称为门限宽度或回差，用
表示，有以上两式可得
.6.3滞回比较器电路仿真结果分析
图4.3.1
7设计总结与体会
通过这次的模电课设，让我熟练掌握了应用multisim软件进行电路的仿真实验，从而看到了好多具体电路的实现过程，同时体会到了动手的快乐。
作为一名电子信息工程专业的学生来说，掌握连接电路图，设计和分析电路是很重要的，或许我们以后从事的工作就是和电路有关，需要我们自己分析处理，学会仿真，这样给我们会带来方便。
而且模电在生产生活中也是很重要的，在这次课设中，真的学到很多，而且也得到了许多同学的帮助，通过这次课设我真的学到了很多东西。
8参考文献
[1].清华大学电子学教研组杨素行主编《模拟电子技术简明教程》
[2].西安电子科技大学出版《multisim及其在电子设计中的应用》
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