基于multisim波形產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-16 12:37 本頁(yè)面
【正文】 。在非正弦波信號(hào)產(chǎn)生電路中沒有選頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)其將在大信號(hào)狀態(tài)下工作，受非線性特性的限制。在電路設(shè)計(jì)過程中，充分發(fā)揮了multisim軟件的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過搜集資料，設(shè)計(jì)之后完成統(tǒng)稿。其波形圖如下所示：圖433 仿真波形Figure433 simulation waveform，,。其波形圖如下。,波形下降沿時(shí)間為23,099us。選擇運(yùn)方時(shí)，可以選擇虛擬運(yùn)放，也可以選擇實(shí)際運(yùn)放，但要盡量選擇開環(huán)增益大的實(shí)際運(yùn)放，比如選擇3554AM,由于其模型的開環(huán)增益有限或模型不完善，所以輸出的矩形波形不夠理想。穩(wěn)壓管D1，D2和限流電阻R4構(gòu)成輸出限幅電路，輸出信號(hào)經(jīng)RC積分電路后將電容上的電壓信號(hào)作為輸入信號(hào)，經(jīng)滯回比較器比較后，輸出矩形波信號(hào)，輸出波形如上圖所示。測(cè)試波形如下圖所示：圖412 測(cè)試波形圖Figure412graph of test waveform 圖413 儀器測(cè)試圖（測(cè)試信號(hào)為正負(fù)值時(shí)間）Figure413 measurements of instruments (test the time of positive and negative polarities )圖414儀器測(cè)試圖（測(cè)試信號(hào)上升沿與下降沿時(shí)間）Figure414 measurements of instruments（test the tine of rising and falling edges）圖415三角波產(chǎn)生電路元件統(tǒng)計(jì)Figure 415statistic of ponents for triangular wave circuit37 三角波產(chǎn)生電路仿真波形圖416三角波產(chǎn)生電路仿真波形Figure416simulation waveform of triangular wave circuit 在方波發(fā)生電路中，輸出一級(jí)積分電路，即可將方波變換為三角波。可得到幅值穩(wěn)定的正弦波輸出。具體仿真儀器測(cè)試結(jié)果圖形如下：圖43仿真測(cè)試結(jié)果圖Figure43 picture of simulation results圖44 仿真測(cè)試結(jié)果圖Figure44 picture of simulation results圖45由運(yùn)放構(gòu)成正弦波電路元件統(tǒng)計(jì)Figure45 statistic of ponents for sinewaveform circuit posed of operational amplifiers圖46由運(yùn)放構(gòu)成正弦波電路multisim仿真結(jié)果圖Figure46 picture of simulation results for sinewave circuit posed of operational amplifiers 由運(yùn)放構(gòu)成正弦波振蕩電路仿真結(jié)果參數(shù)記錄在RC正弦波產(chǎn)生電路中：由標(biāo)尺1,。此時(shí)可得到電路仿真圖如上圖所示[11] 。若要提高振蕩頻率，需減小選頻網(wǎng)絡(luò)的電容電感值，當(dāng)C1，C2減小到一定程度時(shí)，晶體管的極間電容必然影響振蕩頻率的穩(wěn)定性。當(dāng)積分電路正向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于方向積分時(shí)間常數(shù)，或者反向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于正向積分時(shí)間常數(shù)，那么輸出電壓上升和下降的斜率相差很多，就可得到鋸齒波。 工作原理 本方案設(shè)計(jì)電路含有同向輸入滯回比較器，還含有積分運(yùn)算電路。 鋸齒波產(chǎn)生電路工作原理本電路設(shè)計(jì)采用矩形波轉(zhuǎn)變成三角波的波形的轉(zhuǎn)換的方法，得到三角波，在其中加一個(gè)能夠像積分占空比調(diào)節(jié)電路，當(dāng)積分電路正向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于反向積分時(shí)間常數(shù)，或者反向積分的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于正向積分的時(shí)間常數(shù)，那么輸出電壓上升和下降的斜率相差很多，就可得到鋸齒波[9]。利用一階RC電路的三要素法可列出方程，求出振蕩周期。上述過程周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩[8]。反相輸入端電位UN 隨時(shí)間t增長(zhǎng)而逐漸升高，當(dāng)t趨近于無窮時(shí)，UN 趨于+Uz。電路組成：如圖所示為矩形波發(fā)生電路，它由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。因?yàn)? （29） 當(dāng)10HZ≤f≤100HZ時(shí)，取C=1uF,則R1+Rw1+Rw2=（50～500）kΩ，取R4=1 kΩ，Rw2 為100 kΩ電位器，RW1為470kΩ電位器。b）RW2變化時(shí)，只改變方波占空比和三角波上升或下降頻率。 三角波產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu) 方波—三角波產(chǎn)生電路的基本結(jié)構(gòu)如圖22示。運(yùn)放構(gòu)成RC橋式正弦波振蕩電路如下圖所示：圖21RC橋式正弦波振蕩電路R2R5C1R1R4R3D1D2U1VSSVCCC2Figure211bridge sine wave RC oscillator circuit在R3支路中增加反并聯(lián)二極管，利用二級(jí)管電壓電流的非線性（電流增大，動(dòng)態(tài)電阻減小的特性）構(gòu)成穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。當(dāng)不接限幅電路R5，D1，D2時(shí)，由于該multilsim仿真軟件的運(yùn)放模型沒有限幅，所以當(dāng)R32R4時(shí)，振蕩輸出的幅值會(huì)越來越大， 接近無限大。若要提高振蕩頻率，需減小選頻網(wǎng)絡(luò)的電容電感值，當(dāng)C1，C2減小到一定程度時(shí)，晶體管的極間電容，必然影響振蕩頻率的穩(wěn)定性。不滿足相位條件，一定不能產(chǎn)生自激振蕩，但滿足相位條件不滿足振幅條件，仍不能夠產(chǎn)生自激振蕩[2]。并且在調(diào)試的過程中更加清楚的總結(jié)出電路中各個(gè)部分的具體作用。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)指標(biāo)即是詳細(xì)的設(shè)計(jì)相關(guān)的電路仿真波形原理圖，將其在multisim中進(jìn)行電路圖仿真的搭建，并且進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試，調(diào)整部分參數(shù)，觀測(cè)具體示數(shù)的變化，通過了解具體示數(shù)的變化，將電路中的各個(gè)部分的具體功能進(jìn)行詳細(xì)的具體分析，并且在此過程中，對(duì)所設(shè)計(jì)的電路仿真原理圖進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)，從而將自己的電路設(shè)計(jì)的更加適合需要，在電路設(shè)計(jì)過程中，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的有正弦波仿真原理圖，方波仿真原理圖，鋸齒波仿真原理圖，三角波仿真原理圖。在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主要是根據(jù)模擬電子技術(shù)中波形產(chǎn)生的原理，進(jìn)行波形仿真產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)與仿真。其主要目的：培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，基本技能，進(jìn)一步提高自己的工程制圖，理論分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體方案設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用和外文閱讀能力。從而搞清楚整個(gè)波形產(chǎn)生電路中具體每部分對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，將各部分產(chǎn)生的詳細(xì)變化進(jìn)行具體的記錄，最終整理成為實(shí)驗(yàn)結(jié)論。第一章 緒論論文中著重介紹了常見的波形產(chǎn)生電路的電路圖及各部分波形產(chǎn)生電路在其中的具體作用，通過對(duì)常見的波形產(chǎn)生電路的電路圖的設(shè)計(jì)和仿真，將電路中各個(gè)部件的具體功能進(jìn)行了詳細(xì)分析，測(cè)試各部分電路器件參數(shù)變化對(duì)電路波形變化產(chǎn)生的具體影響。利用運(yùn)放和電阻構(gòu)成負(fù)反饋放大電路，同時(shí)利用電阻和電容構(gòu)成RC選頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可作為正反饋環(huán)節(jié)，若滿足一定條件，就可起振，產(chǎn)生正弦波振蕩。利用此平臺(tái)可以很好的進(jìn)行電路仿真和設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)過程中加入仿真，更
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