电子线路CAD实验报告.docx

1、电子线路CAD实验报告实 验 报 告课程名称 电子线路CAD实验 实验项目 实验一 Multisim10界面设置及原理图绘制 实验仪器 计算机 Multisim10 系 别 专 业 班级/学号 学生姓名 实验日期 成 绩 指导老师 实验一 Multisim10界面设置及原理图绘制（2学时，验证型）实验目的：1.熟悉Multisim10软件基本界面。2.学习原理图绘制的基本操作。3.学习Multisim10元件库的操作方法。实验内容：1.创建新的电路图设计工程2.新建原理图设计文档，设置设计环境3.元件库加载、放置元件、连接元件4.处理多个电源系统5.文字、图形注释6.编辑对象属性7.放置总线8

2、.层次电路的设计实验步骤及其实验运行结果1、熟悉界面设置：打开Multisim软件，创建新的电路图设计工程，新建原理图设计文档，用Options/Preferences、View及右键做下面的练习：显示/隐藏栅格、改变符号系统，改变背景颜色、元件颜色、连线颜色、纸张大小，显示/隐藏纸张边界，显示/隐藏/编辑标题栏，插入文本，显示/编辑文本描述框，显示/隐藏节点序号，元器件序号和参数值的显示和隐藏，设置自动连线功能，设置元件移动时的自动连线功能，元件箱取用方式设置，元件放置方式设置，改变显示字体和大小，等等。2、熟悉原理图设计：在Multisim中作下述练习：1）双击元件，查看并理解电源元件、虚

3、拟元件、真实元件属性窗口，了解Label、Display、Value、Analysis Setup、Fault标签页的含义。2）元器件操作：取用（包括从In User List取用）、查找、拷贝、删除、旋转、替换、插入。3.绘制单管放大电路：实验电路图：4.绘制发光二极管驱动电路，并验证电路功能：实验电路图：运行结果：5.绘制光柱显示电路，并验证电路功能：实验电路图：运行结果：6. 绘制四位加法器电路，并验证电路功能：实验电路图：运行结果：7. 绘制交通灯控制电路，学习子电路设计方法：、实验电路图：运行结果：8总线绘制练习，并用字信号发生器对74LS138进行输入，观察数码管的变化：实验电路图

4、：运行结果：思考题：1. Multisim仿真软件的优点是什么？2. 简述绘制一张电路原理图的操作步骤。3. 虚拟元件和真实元件的区别是什么？使用时应该注意什么？答：1 .1、操作界面方便友好，原理图的设计输入快捷。 2、元器件丰富，有数千个器件模型。3、虚拟电子设备种类齐全，如同操作真实设备一样。4、分析工具广泛，帮助设计者全面了解电路的性能。5、对电路进行全面的仿真分析和设计。6、可直接打印输出实验数据、曲线、原理图和元件清单等。7、当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响 。2.打开multisim，新建文件，找到并放置需要的元器件，连接电

5、路图，运行仿真。3.它们之间根本差别在于：真实元件是与实际元器件的型号、参数值以及封装都相对应的元器件，在设计中选用此类器件，不仅可以使设计仿真与实际情况有良好的对应性，还可以直接将设计导出到Ultiboard中进行PCB的设计；虚拟元件现实生活中没有，只能用于电路的仿真。 使用时注意尽量选用真实元件。实 验 报 告课程名称 电子线路CAD实验 实验项目 实验二 Multisim10虚拟仪表使用 实验仪器 计算机 Multisim10 系 别 专 业 班级/学号 学生姓名 实验日期 成 绩 指导老师 实验二 Multisim10虚拟仪表使用（2学时，验证型）实验目的：1 熟悉元件库的使用2 熟

6、悉虚拟仪表的使用实验内容：1. 信号发生器、万用表、示波器的使用2. 探测器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、字信号发生器的使用3. 波特图仪的使用实验步骤：1. 信号发生与示波器观察。实验电路图：输入方波：输入三角波：输入正弦波：2. 观察李莎育图形。实验电路图：运行结果：3. 验证欧姆定律。实验电路图及其运行结果：4使用示波器确定下图电路的放大倍数。实验电路图：实验结果：5.电路如图，J1位时间延迟开关，用示波器观察电容两端电压的波形情况，并绘制出曲线（观察到截止时间=1s）。实验电路图：运行结果：6.试用示波器A、B通道同时测量信号源V(t)=10sin(21000t)(V)的信号，扫描方式分别

7、为Y/T、A/B，观察显示波形的差异，思考其原因。实验电路图：运行结果：Y/T图A/B图7.元件ADC，当 VREF+ 接 +15V 电压，VREF- 接地，输入模拟电压为5.8V时，请写出输出的二进制码，并连接电路，用探测器和逻辑分析仪观察输出。实验电路图：图中ADC为模数转换器，作用为：将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。本题中，将交流电压量，转化成数字量（用灯泡的亮与灭来表示，灯亮为1，灯灭为0。）运算公式为：输入电压/总电压=输出值/256（8位，实际为2的N次方，N为输出管脚数）。8用逻辑分析仪观察字信号发生器的输出信号。试将字信号发生器设置成递增编码方式，在0000H

8、0100H范围内循环输出，频率为1kHz。试将如下地址设置为断点，0015H、0016H、0038H。 实验电路图及其结果：9试设置字信号发生器，使得七段码管从0到F显示。实验电路图：10用逻辑转换仪将下列逻辑函数转换为真值表：Y=(ABC)D+(AB)CD+A(BC)D+A(CD)，并转换成与非电路。实验电路图：11用逻辑转换仪分析下图所示电路：实验电路图及其结果：12121212使用波特图仪确定下面电路的频率特性。实验电路图及其运行结果：思考题：1 李莎育图形有什么意义？2 逻辑转换仪有哪几种转换形式，分别如何操作？3 波特图仪的横纵坐标如何选择？答：1、李沙育图形主要是用来对比两个频率相

9、同或成倍数关系的正弦信号的相位关系，需要强调的是，仅仅是正弦信号，不通的相位或频率倍数关系有不同的图形。示波器的李沙育图形,广泛应用于频率和相位的测量.这种测量法不仅提供了示波器频率及相位测量方法,而且揭示了所有测试仪器的测试理论基础.正确引导学生认识示波器的李沙育图形,不仅能帮助他们掌握用示波器测频和测相位差的方法,而且能对其他所有基于示波测试原理的仪器的学习,打下良好的理论基础. 答： 2、6种。（1）逻辑电路转换为真值表。步骤：1、将逻辑电路的所有输入端接逻辑转换仪的相应输入端。2、将逻辑电路的输出端（有多个输出端时接入其中之一）接逻辑转换仪的输出端。3、双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板

10、。4、根据逻辑电路输入端数量，点击面板上边的逻辑变量，这些逻辑变量的所有组合就在面板左侧以真值表的形式列出，但右侧一栏暂时为？。5、按动面板右侧转换方式（Conversions）栏内的“电路真值表”按键 。真值表的值就在左侧表格右边一栏列出。（2）真值表转换为逻辑式。步骤：1、双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。2、在逻辑转换仪面板上边选择想用的输入端（AH），下面的真值表区就会出现输入信号的所有组合，但右边列出的初始值全为零。3、单击真值表右边的？一次，会变成0，单击2次变为1，单击3次变为X。以此，根据所需要的逻辑关系，改变真值表的输出值。4按动面板右侧转换方式栏内的“真值表表达式”按键。相

11、应的逻辑表达式就出现在面板下边的逻辑表达式区。（3）真值表转换为简化逻辑式按钮。步骤：1、双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。2、在逻辑转换仪面板上边选择想用的输入端（AH），下面的真值表区就会出现输入信号的所有组合，但右边列出的初始值全为零。3、单击真值表右边的？一次，会变成0，单击2次变为1，单击3次变为X。以此，根据所需要的逻辑关系，改变真值表的输出值。4按动面板右侧转换方式栏内的“真值表表达式”按键。相应的逻辑表达式就出现在面板下边的逻辑表达式区。5若按动面板右侧转换方式栏内的“真值表简化表达式”按键，则得简化表达式或者直接由真值表得到简化的逻辑表达式。（4）逻辑式转换为真值表按钮。步骤

12、：1双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。逻辑式转换为真值表按钮。2在逻辑转换仪面板下边的逻辑表达式栏内填入逻辑表达式（反变量的表示方法，用A表示）。3按动面板右侧转换方式栏内的“表达式真值表”按键，得到相应的真值表。（5）逻辑式转换为逻辑电路按钮。步骤：1双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。逻辑式转换为真值表按钮。2在逻辑转换仪面板下边的逻辑表达式栏内填入逻辑表达式（反变量的表示方法，用A表示）。3按动面板右侧转换方式栏内的“表达式真值表”按键，得到相应的真值表。4按动“表达式电路”按键 。5如果你使用的工作图纸版面太小，会弹出对话框，请求更换大幅面图纸。按“是”按钮确认，得到相应的逻辑电路图。（

13、6）逻辑式转换为与非门逻辑电路按钮。步骤：1双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。逻辑式转换为真值表按钮。2在逻辑转换仪面板下边的逻辑表达式栏内填入逻辑表达式（反变量的表示方法，用A表示）。3按动面板右侧转换方式栏内的“表达式真值表”按键，得到相应的真值表。4按动“表达式电路”按键 。5如果你使用的工作图纸版面太小，会弹出对话框，请求更换大幅面图纸。按“是”按钮确认，得到相应的逻辑电路图。6按动“表达式与非电路”按键。 答：3、波特图示仪横坐标和纵坐标比例尺的初值和终值被缺省预置为最大值。这些数据根据实际情况可以修改，但如果在仿真完成后修改，需将电路重新仿真一次，方可刷新原有数据。与大多数测量仪器

14、不同的是，如果波特图示仪的探头被改接到其他测试点，最好将电路重新仿真一次，以确保得到完整与准确的结果。 波特图示仪面板上可设置的参数主要有以下三项：幅频特性和相频特性（Magnitude&Phase)选择、横坐标和纵坐标的设置和数据的读取。 对于幅频特性曲线的横坐标是按角频率w进行线性划分的，单位为rad/s。实 验 报 告课程名称 电子线路CAD实验 实验项目 实验三 Multisim10电路特性仿真及分析功能 实验仪器 计算机 Multisim10 系 别 专 业 班级/学号 学生姓名 实验日期 成 绩 指导老师 实验三 Multisim10电路特性仿真及分析功能（2学时，验证型）实验目的

15、：熟悉使用Multisim10的电路仿真功能、主要分析方法和后处理功能。实验内容：1. Multisim10模拟电路仿真（RLC串联谐振电路仿真）2. Multisim10数字电路仿真（六十进制计数器仿真）3. Multisim10电路分析方法应用实验步骤：1 RLC串联谐振电路仿真：1） 调节电源频率，使电路进入谐振状态（电抗等于0、电流与电源电压同相时），测量电路谐振时的电流I0、VR、VL、VC，计算电路Q值。填入自制表中。2） 测量电路的谐振频率、幅频特性、相频特性。3） 改变电路参数，测量不同Q值时的I0、VR、VL、VC、幅频特性、相频特性。实验电路图及其运行结果：2 六十进制计数

16、器仿真：连线后运行正确即可。实验电路图及其运行结果：3 多级放大电路分析1）直流工作点分析：选择所有变量，写出分析结果。实验电路图及其运行结果：直流工作点分析，将电路中的交流电压源短路。然后在simulate标签下的analyses选项下：选择DC Operating Point，然后弹出设置窗口，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。2） 交流分析：对R10上端输出节点进行分析，画出幅频和相频曲线。在simulate标签下的analyses选项下：选择AC Ana

17、lysis，然后弹出设置窗口，选择output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。结果如下：3） 瞬态分析：求出电压放大倍数。在simulate标签下的analyses选项下：选择Transient Analysis，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改截止时间（End time），然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables f

18、or analysis），最后点simulate，即可。设置，结果如下：电压放大倍数：点击圈圈处4） 参数扫描分析：对电阻R2=35k，R2=45k，R2=55k进行分析，画出幅频曲线。在simulate标签下的analyses选项下：选择Parameter sweep，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改Sweep Variation Type 为List，在其右面的窗口Value List输入需要观察的不同电阻值，然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables fo

19、r analysis），最后点simulate，即可。设置，结果如下： 5）温度扫描分析：对温度-250C，250C，500C进行分析，画出瞬态波形曲线。实验结果：温度扫描分析：在simulate标签下的analyses选项下：选择Temperature Sweep，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改Sweep Variation Type 为List，在其右面的窗口Value List输入需要观察的不同温度值，然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for

20、analysis），最后点simulate，即可。设置，结果如下： 6） 容差分析：分析三极管2N5224的模型参数Cje的容差，相对误差为80%，分析该容差对电路频率特性的影响，画出曲线。 实验结果：容差分析：在simulate标签下的analyses选项下：选择Worst Case，然后弹出设置窗口，选择Model tolerance list选项卡，点“Add tolerance”。后将Tolerance Type选成：Percent，然后设置Tolerance value为80。将Parameter改为icvce。之后点击Accept。回到前一设置界面，点击：Simulate，即可。设置和结果图如下： 思考题：1在RLC串联谐振电路仿真实验中需要用到哪些虚拟仪器仪表？答：电源、电阻、电容、电感、多用电表。2.简要说明74LS90D的工作原理。答：74LS90是二-五-十进制异步计数器，要做八进制时就先将其接成十进制，然后用异步指数跳过一个状态达到八进制计数。3简要说明实验中两级放大电路的工作原理。答：两级放大电路就是用两个放大电路联到一起，即第一级电路的输出连接到第二级电路输入端，构成一个完整的放大电路。经过两级放大后，信号的总放大倍数是第一级放大倍数与第二级放大倍数的乘积。