模电课程设计沈理工Word文件下载.docx

1、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 126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 147 设计总结与体会 158 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.

2、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.2.2 multisim软件环境介绍NI Multisim 10 是美国NI公司最近推出的电子线路仿真软件的最新版本。NI Multisim 10 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。NI Multisim 10 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

3、使用手册中查到，因此可很方便地在工程设计中使用。NI Multisim 10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。NI Multisim 10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。NI Multisim 10具有强大的Hel

4、p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NI Multisim 10进行CAI教学。利用NI Multisim 10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

5、和实验成功的电路可以直接在产品中使用。1.启动Multisim 10后，将出现如图 2.2.1所示的界面图 2.2.1 Multisim 10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E

6、DA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

7、为了避免降低共模抑止比，通常要求R1R2 RF=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）122.0033-3.997图3.3.14两级放大电路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

8、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

9、 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）=1.47KRi2=rbe2+（1+）Re2=（300+36*21/3.96+31*1200）=37704Au1=-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.

10、74所以Au=Au1*Au2=-20.9*（-3.74）=78.2Ri=Ri1=rbe1+（1+）Re1=（1.47+514*0.2）=11.7Ro=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=4.05vUt- =-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）*UzUc（）=-Uz即，可得矩形波的振荡周

11、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

12、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4.3.17 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