multisim仿真電路實例PPT課件

1、.,1,4.3 Multisim 10電路設計仿真實例,4.3.1 方波、三角波發(fā)生電路設計 4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,.,2,4.3.1 方波、三角波發(fā)生電路設計,1. 方波和三角波發(fā)生電路 由集成運放構(gòu)成的方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器，一般均包括滯回比較器和RC積分器兩大部分。把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖4-42所示，則比較器U1輸出的方波經(jīng)積分器U2積分可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波和方波發(fā)生器。,.,3,4.3.1 方波、三角波發(fā)生電路設計,2. 選取器件、儀表、連線。 圖4-42 方波和三角波發(fā)生電路,.,4,4.3.1 方

2、波、三角波發(fā)生電路設計,3. 仿真 點仿真按鈕，雙擊示波器圖標，如圖4-43 為方波和三角波發(fā)生器輸出波形圖。由于采用運放組成積分電路，因此可實現(xiàn)恒流充電，使三角波線性大大改善。,.,5,4.3.1 方波、三角波發(fā)生電路設計,圖4-43 方波和三角波發(fā)生器輸出波形,.,6,4.3.1 方波、三角波發(fā)生電路設計,4. 電路的參數(shù) 電路振蕩頻率：方波幅值： UomUZ 三角波幅值：UomR1UZ /R2 調(diào)節(jié)RP可以改變振蕩頻率，改變此值可調(diào)節(jié)三角波的幅值。,.,7,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,1. 數(shù)字鐘電路框圖 數(shù)字時鐘是用數(shù)字集成電路構(gòu)成的，用數(shù)碼顯示的一種現(xiàn)代化計數(shù)器，由校時電路、計數(shù)器、

3、譯碼器和顯示器等幾部分組成。通過校時電路實現(xiàn)對時、分的校準。由于采用純數(shù)字硬件設計制作，與傳統(tǒng)機械表相比，它具有走時準確，顯示直觀，無機械傳動裝置等特點。數(shù)字電子鐘的電路組成方框圖如圖4-44所示。,.,8,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖4-44 數(shù)字電子鐘的電路組成框圖,.,9,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,由圖中可看出，1Hz的時鐘脈沖送入秒計數(shù)器計數(shù)，計數(shù)結(jié)果通過“時”、“分”、“秒”譯碼器顯示時間。 由不同進制的計數(shù)器、譯碼器和顯示器組成計時系統(tǒng)。“時”顯示由二十四進制計數(shù)器、譯碼器、顯示器構(gòu)成，“分”、“秒”顯示分別由六十進制計數(shù)器、譯碼器、顯示器構(gòu)成。在本例中只介紹計數(shù)、譯碼及顯示電

4、路。,.,10,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,2. 計數(shù)器電路的設計 根據(jù)圖4-44數(shù)字電子鐘的邏輯方框圖可清楚知道，顯示“時”、“分”、“秒”需要六片中規(guī)模計數(shù)器。其中，“分”、“秒”計時各為60進制計數(shù)器，“時”位計時為24進制計數(shù)器，60進制計數(shù)器和24進制計數(shù)器都選用74LS290集成塊來實現(xiàn)。實現(xiàn)的方法采用反饋清零法。,.,11,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,（1）60進制計數(shù)器 1）60進制計數(shù)器電路如圖4-45所示。實現(xiàn)方法采用反饋清零法。 圖4-45 60進制計數(shù)器設計,.,12,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,由圖4-45可知，74LS290計數(shù)器是十進制異步計數(shù)器，用反饋歸零方法實

5、現(xiàn)十進制計數(shù)。U1是十進制計數(shù)器，U2和與非門組成六進制計數(shù)，U1和U2串聯(lián)實現(xiàn)了六十進制計數(shù)。并用74LS20實現(xiàn)了在59時向高位的進位信號。,.,13,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,2）60進制計數(shù)器子電路的創(chuàng)建 創(chuàng)建六十進制計數(shù)器子電路具體的操作步驟是：單擊菜單欄中的Place，再選中Connetors中的SB/SC Connector，逐一把電路的輸入輸出替換。電路如圖4-46。,.,14,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖4-46 60進制計數(shù)器子電路的創(chuàng)建,.,15,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,在Multisin平臺上按住鼠標左鍵，拉出一個長方形，把用來組成子電路的那一部分全部選定。啟動

6、Place菜單中的Replace by Subcircuit，打開如圖4-47所示的對話框，,.,16,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖4-47 子模塊命名對話框,.,17,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,在其編輯欄內(nèi)輸入子電路名稱，如Counter60，點擊OK即得到如圖4-48所示的子電路。 圖4-48 60進制計數(shù)子模塊,.,18,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,連接電路測試，和前面的60進制計數(shù)器功能一樣如圖4-49所示： 圖4-49 60進制計數(shù)子模塊測試電路,.,19,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,（2）24進制計數(shù)器 計數(shù)電路是由U1和U2組成的24進制計數(shù)電路，如圖4-50所示： 圖4-5

7、0 24進制計數(shù)器電路,.,20,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,由圖可看出，當“時”個位U2計數(shù)輸入端第10個觸發(fā)信號U2來到時，U2計數(shù)器復零，進位端QD向U1“時”十位計數(shù)器輸出進位信號，當?shù)?4個“時”（來自“分”計數(shù)器輸出的進位信號）脈沖到達時U2計數(shù)器的狀態(tài)為“0100”，U1計數(shù)器的狀態(tài)為“0010”， 此時“時”個位計數(shù)器的QC，和“時”十位計數(shù)器的QB輸出為“1”。把它們分別送到U1和U2計數(shù)器的清零端R0（1）和R0（2），通過74290內(nèi)部的R0（1）和R0（2）與非后清零，計數(shù)器復零，完成24進制計數(shù)。子電路的創(chuàng)建方法與60進制計數(shù)器子電路的創(chuàng)建方法相同，其電路如圖4-51

8、所示。,.,21,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖4-51 24進制計數(shù)子模塊電路,.,22,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,（3）選取顯示器件 用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器輸出的數(shù)字，顯示器有兩種：共陽極或共陰極顯示器。74LS48譯碼器對應的顯示器是共陰極（接地）顯示器。在本設計中采用的是自帶解碼七段排列顯示器。,.,23,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖 4-52 選取數(shù)碼管,.,24,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,（4）調(diào)時控制電路設計 為實現(xiàn)調(diào)時功能，設計實現(xiàn)了一個脈沖選擇控制電路，如圖4-53所示：,.,25,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖 4-53 調(diào)時控制模塊電路,.,26,4.3.2

9、數(shù)字時鐘的設計,當開關A斷開時，12端輸出脈沖V2，閉合時，輸出V3；開關B斷開時，11端輸出脈沖V2，閉合時，輸出脈沖V3。將其接入時、分控制位便可實現(xiàn)脈沖選擇控制實現(xiàn)調(diào)時、分的功能。生成模塊如圖4-54所示。,.,27,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖 4-54 調(diào)時控制子模塊,.,28,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,3. 數(shù)字鐘總體電路測試 利用60進制和24進制遞增計數(shù)器子電路構(gòu)成的數(shù)字鐘系統(tǒng)電路如圖4-55 所示：,.,29,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,圖4-55 數(shù)字鐘總體電路,.,30,4.3.2 數(shù)字時鐘的設計,從上圖可知，在數(shù)字鐘電路中，由兩個60進制同步遞增計數(shù)器完成秒、分計數(shù)，由24進制同步遞增計數(shù)器實現(xiàn)小時計數(shù)。秒、