模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告單管共射放大電路仿真分析+差分放大電路設(shè)計仿真

1、前言本次電子課程設(shè)計的主要內(nèi)容分為數(shù)字電子部分和模擬電子部分。其中，數(shù)字電子部分為三位二進(jìn)制加法計算器設(shè)計和串行數(shù)據(jù)檢測器的設(shè)計；模擬電子部分為電壓并聯(lián)反饋電路和多級放大電路。電子課設(shè)，是電子技術(shù)實驗教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，它以數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)為理論基礎(chǔ)，根據(jù)課題任務(wù)的具體要求，由學(xué)生獨立完成方案設(shè)計、eda模擬、硬件組裝、實際調(diào)試和撰寫總結(jié)報告等一系列任務(wù)，具有較強的綜合性，可以大大提高學(xué)生運用所學(xué)理論知識實際解決問題的能力。對于電子技術(shù)課程設(shè)計的特點，本次試驗設(shè)計采用了加拿大ewb（multisim）軟件，既能加強學(xué)生對理論知識的掌握及提高解決實際問題的能力，又能為課堂教學(xué)及教學(xué)方

2、法和手段的改革增添活力。目錄模擬電子設(shè)計部分一. 課程設(shè)計目的及要求.31.1 課程設(shè)計的目的.31.2 課程設(shè)計的要求.3二.設(shè)計任務(wù)及所用multisim軟件環(huán)境介紹42.1設(shè)計任務(wù).4 2.2multisim軟件環(huán)境介紹.4三. 課程任務(wù)設(shè)計，設(shè)計，仿真.53.1單管共射放大電路.53.2 差分放大電路.9數(shù)字電子設(shè)計部分一. 課程設(shè)計目的及要求.121.1 課程設(shè)計的目的.121.2 課程設(shè)計的要求.12二. 課程任務(wù)分析、設(shè)計.132.1三位二進(jìn)制同步減法計數(shù)器.132.2串行數(shù)據(jù)檢測器.16四. 設(shè)計總結(jié)和體會.21五. 參考文獻(xiàn).22模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告一. 課程設(shè)計目的及要

3、求1.1 課程設(shè)計的目的 1.學(xué)會在multisim軟件環(huán)境下建立模型 2.熟悉multisim的基本操作 3.熟練掌握multisim設(shè)計出的仿真電路 4.掌握分析仿真結(jié)果1.2 課程設(shè)計的要求根據(jù)設(shè)計任務(wù)，從選擇設(shè)計方案開始，進(jìn)行電路設(shè)計；選擇合適的器件，劃出設(shè)計電路圖；通過安裝、調(diào)試，直至實現(xiàn)任務(wù)要求的全部功能。對電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠。二. 設(shè)計任務(wù)及所用軟件環(huán)境介紹2.1設(shè)計任務(wù)1、電壓并聯(lián)反饋電路2、多級放大電路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

4、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。工程師們可以使用multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進(jìn)行仿真。multisim提煉了spice仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的spice技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過multisim和虛擬儀器技術(shù)，pcb設(shè)計工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程.multisim 10概述通過直觀的電路圖捕捉環(huán)境, 輕松設(shè)計電路 通過交互式spice仿真, 迅速了解電路行為 借助高級電路分析, 理解基

5、本設(shè)計特征 通過一個工具鏈, 無縫地集成電路設(shè)計和虛擬測試 通過改進(jìn)、整合設(shè)計流程, 減少建模錯誤并縮短上市時間 直觀的捕捉和功能強大的仿真：ni multisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進(jìn)行設(shè)計和驗證。憑借ni multisim，可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)spice模擬器模仿電路行為。借助專業(yè)的高級spice分析和虛擬儀器，能在設(shè)計流程中提早對電路設(shè)計進(jìn)行的迅速驗證，從而縮短建模循環(huán)。與ni labview和signalexpress軟件的集成，完善了具有強大技術(shù)的設(shè)計流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實現(xiàn)建模測量。二.課程任務(wù)

6、分析，設(shè)計，仿真題目1. 單管共射放大電路仿真分析設(shè)計出共設(shè)計仿真電路,并且運用multisim進(jìn)行仿真分析,分析主要分為兩個部分:靜態(tài)分析與動態(tài)分析。靜態(tài)分析包括:靜態(tài)工作點的調(diào)整與測量。動態(tài)分析主要包括:電壓放大倍數(shù)的測量,輸入與輸出電阻的測量。關(guān)鍵詞靜態(tài)工作點；電壓放大倍數(shù)；輸入,輸出電阻題目二. 差分放大電路設(shè)計仿真設(shè)計出差分放大電路,用multisim繪制出來并進(jìn)行相關(guān)功能的仿真分析。關(guān)鍵詞差分放大電路；功能分析；原理分析1. 單管共射放大電路仿真分析1.1 實驗電路圖：圖1.1單管共射放大電路的實驗電路1.2 靜態(tài)工作點的測試與調(diào)整：1.2.1 建立靜態(tài)工作點測試與調(diào)整電路：在mu

7、ltisim10電路仿真軟件中，建立如圖1.1所示的電路圖，并將示波器的channela連到放大電路的輸入端，channelb連到放大電路的輸出端，設(shè)置連線為不同顏色，以便觀察時區(qū)分輸入，輸出信號。1.2.2 靜態(tài)工作點的調(diào)整：原理：當(dāng)放大電路參數(shù)確定后，放大電路的靜態(tài)工作點隨著電位器rp阻值的改變在負(fù)載線上移動。當(dāng)電路輸出電壓值為最大不失真輸出電壓時，放大電路的靜態(tài)工作點位最佳靜態(tài)工作點。方法：同時調(diào)節(jié)放大電路的上輸入信號ui和電位器rp，用示波器觀察放大電路的輸出電壓，直到輸入信號略微增大時，輸出信號同時出現(xiàn)飽和失真和截止失真；輸入信號略微減小時，輸出信號飽和失真和截止失真同時消失。此時，

8、放大電路處于最佳靜態(tài)工作點。具體步驟：（1） 用示波器同時觀察圖1.1電路的輸入和輸出信號波形。設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器xfg1為正弦信號，頻率1khz，幅度10mv。（2） 進(jìn)行仿真分析，打開示波器xsc1面板，調(diào)整波形位置并觀察放大電路的輸入，輸出信號波形。（3） 逐漸增大函數(shù)發(fā)生器xsc1的輸出信號幅度，使放大電路的輸出信號略有失真（飽和失真和截止失真）。調(diào)節(jié)電位器r6，使失真消失。（4） 重復(fù)步驟（3），直到略微增大輸入信號幅值，輸出信號同時出現(xiàn)飽和和截止失真；再略微減小輸入信號幅值，輸出信號的失真現(xiàn)象消失。此時，得到的輸出電壓信號的最大峰峰值，即為放大電路的最大不失真電壓vopp。1.2.

9、3 靜態(tài)工作點的測量在multisim10中構(gòu)建單管放大電路如圖1.1所示，電路中三級管的=50，=300。（一）直接測量法：1.用萬用表測量：在仿真電路中接入三個虛擬數(shù)字萬用表，分別設(shè)置為直流電流表或直流電壓表，以便測量ibq，ico，uceo。如圖1.2所示。ib（ua）uo（mv）u1i（mv）10.514785.8259.998圖1.2 用萬用表測量靜態(tài)工作點（二）直流工作點分析法：利用multisim10直流工作點分析功能測量電路的靜態(tài)工作點，結(jié)果如圖1.3所示結(jié)果。圖1.3直流分析法1.3 放大器動態(tài)指標(biāo)測試：1.3.1 電壓放大倍數(shù)au的測量：如圖1.4所示的電路中，調(diào)整輸入電壓

10、ui=10mvpp,頻率fi=1khz。打開仿真開關(guān)進(jìn)行仿真分析，然后打開示波器xsc1,觀察輸入，輸出電壓波形。在輸出電壓uo不失真的情況下，用萬用表測出ii=154.496na;uo=1.549v。依據(jù)公式1.3.2 輸入電阻ri的測量：1.3.3 輸出電阻ro的測量： 由負(fù)載電阻rl開路，得uo=1.567v，則1.3.4觀察輸入輸出波形1.4 元器件的選擇序號名稱規(guī)格數(shù)目位號1雙蹤示波器1xsc12電阻3k2r2.r33電阻280k1r14電容50f_pol2c1.c25萬用表36三極管2n39031q17電壓源1ui2差分放大電路設(shè)計仿真2.1差分放大電路的工作原理：圖2.1 差分放

11、大電路2.2差分放大電路的靜態(tài)工作點的測試與調(diào)整（一）直接測量法：二）直流工作點分析法：2.3差分放大電路的放大器動態(tài)指標(biāo)測試:2.4元件的選擇：序號名稱規(guī)格數(shù)目位號1電阻10k1r6.r42電阻3k1r73電阻5101r84電阻13k1r25電阻6.2k1r16電阻5101r37電位器330_lin1r58三極管2n39033q1. q2. q39電壓表dc10m2u4.u510電流表dc1e_0094u1.u2 .u3.u613電壓表dc10m1u1數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告一. 課程設(shè)計目的及要求 課程設(shè)計的目的: 1.學(xué)會使用數(shù)字電子實驗平臺 2.熟悉各個芯片和電路的接法 3.熟練掌握設(shè)

12、計觸發(fā)器的算法4.懂得基本數(shù)字電子電路的功能，掌握分析、設(shè)計方法設(shè)計的總體框圖：二.課程任務(wù)分析，設(shè)計1應(yīng)用器材實驗用兩片74ls112芯片，一片74ls08芯片完成 2基本原理在數(shù)字電路中，把記憶輸入cp脈沖個數(shù)的操作叫做計數(shù)，能實現(xiàn)計數(shù)操作的電子電路稱為計數(shù)器。二進(jìn)制計數(shù)器是當(dāng)輸入計數(shù)脈沖到來時，按二進(jìn)制數(shù)規(guī)律進(jìn)行計數(shù)的電路都叫做二進(jìn)制計數(shù)器。題目一 3位二進(jìn)制同步減法計數(shù)器的設(shè)計（無效狀態(tài):000 001）一.設(shè)計的總體框圖 cp3位二進(jìn)制同步減法計數(shù)器y設(shè)計過程：(1) 狀態(tài)圖：111110101100011010/0/0/0/0/0/1(2) 選擇的觸發(fā)器名稱:選用三個cp下降沿觸發(fā)

13、的邊沿jk觸發(fā)器74ls112(3) 輸出方程: qn1q0nq2n000111100××0110000輸出y的卡諾圖y=(4) 狀態(tài)方程： qn1q0nq2n000111100××××××0101111011100110101 六進(jìn)制同步減法計數(shù)器的次態(tài)卡諾圖 q1nq0nq2n 00011110 0××01 10111q2n+1的卡諾圖 q1nq0nq2n 00011110 0××11 11010 q1n+1的卡諾圖 q1nq0nq2n 00011110 0×&

14、#215;01 11001 q0n+1的卡諾圖由卡諾圖得出狀態(tài)方程為： =+ =+ = +(5) 驅(qū)動方程：= = =1= = =1(6) 檢查能否自啟動： /1 000 110 (有效狀態(tài)) /1 001 110 (有效狀態(tài))4、 設(shè)計的邏輯電路圖：工作圖：5、 實驗結(jié)論：經(jīng)過實驗可知，滿足時序圖的變化，且可以進(jìn)行自啟動。實驗過程中很順利，沒有出現(xiàn)問題。題目二 串行序列信號檢測器無效態(tài)10001應(yīng)用器材實驗用一片74ls112芯片，一片74ls08，一片74ls00芯片完成2基本原理：序列信號是指在同步脈沖作用下循環(huán)地產(chǎn)生一串周期性的二進(jìn)制信號.能產(chǎn)生這種信號的邏輯器件就稱為序列信號發(fā)生器.

15、根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,它可分為反饋移位型和計數(shù)型兩種串行序列信號檢測器cp y輸入脈沖 串行序列輸出3.設(shè)計過程：1）進(jìn)行狀態(tài)分配，畫出二進(jìn)制數(shù)編碼后的狀態(tài)圖：進(jìn)行狀態(tài)編碼，取 s0=00 s1=10 s2=11 2）編碼后的狀態(tài)圖：0/00/01/01/000 10 11 1/0 0/13）選擇的觸發(fā)器名稱：選用兩個cp下降沿觸發(fā)的邊沿jk觸發(fā)器74ls1124） 采用同步的方案,時鐘方程： cp0=cp1=cp5） 輸出方程： qn1q0nx0001111000×1010×00輸出y的卡諾圖 y=6） 狀態(tài)方程： qn1q0nx00011110000××00

16、11100××1100串行序列信號檢測器的次態(tài)卡諾圖 q1nq0nx 00011110 00×01 11×10 q1n+1的卡諾圖 q1nq0nx 00011110 00×01 10×10 q0n+1的卡諾圖由卡諾圖得出狀態(tài)方程為： 7） 驅(qū)動方程 j0= k1= k0=6、 設(shè)計的邏輯電路圖：工作圖：7、 實驗結(jié)論：經(jīng)過實驗可知，滿足時序圖的變化，且可以進(jìn)行自啟動。實驗過程中很順利，沒有出現(xiàn)問題。四. 設(shè)計總結(jié)和體會通過做數(shù)字電子設(shè)計和模擬電子設(shè)計，對用multisim軟件有了更好的掌握；對電路仿真有了更深刻的理解；對具體控件、組件

17、的運用也更加熟練；用所學(xué)知識來解決具體問題的能力也因此提高了。在實踐過程中，遇到了很多問題。比如：元器件的查找及參數(shù)調(diào)整，電路的連線及修改，示波器等結(jié)果試圖的調(diào)整。最后，通過不同方式尋求答案，解決了問題。這些方法包括：1) 在不清楚、不會的某些方面向老師或同學(xué)請教；2) 查閱書刊，是否有類似的解決方案；3) 上網(wǎng)查閱csdn、百度知道，或者自己提問，尋求他人幫助；4) 自己不斷的試驗，通過顯示細(xì)節(jié)問題找出問題所在，或通過逐步調(diào)試分析問題出在哪里；在不斷的努力下，將某些問題成功解決了。并且從中了解到，個人的力量是渺小的，群眾的力量是無窮的?；貞涀鲭娮釉O(shè)計的過程，總結(jié)出在做設(shè)計的初始階段的準(zhǔn)備工作

18、很不充分，完全沒有從電路的工作原理的角度定義和分析問題，連基本的電路工作流程都沒弄清楚。一開始就著手漫無目的的沒有整體概念的安放元器件。導(dǎo)致越到后來越發(fā)現(xiàn)化的電路圖很亂很雜，沒有條理。與預(yù)期的效果相差十萬八千里。于是，不得不重新考慮問題，不斷改進(jìn)，在這個過程中，浪費了大量的人力、財力和物力，嚴(yán)重影響了進(jìn)度。所以，在做以后的項目時，會從整體的角度出發(fā)，做好充分的準(zhǔn)備工作，然后在著手畫電路圖。參考文獻(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)課程:程勇編著 人民郵電出版社 2010年4月第一版eda技術(shù)使用叢書實例解說multisim 10 電 路仿真楊志忠主編 機械工業(yè)出版社 2008年7月第一版電子技術(shù)課程設(shè)計黃培根 奚慧