方波—三角波发生器的设计与仿真分析

方波方波——三角波发生器三角波发生器的设计与的设计与的设计与仿真仿真仿真分析分析
一、课程设计目的课程设计目的
《电子技术基础2-1课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。

目的是通过解决比较简单的实际问题巩固和加深在《电子技术基础2-1（模拟电子技术基础）》课程中所学的理论知识和实验技能。

训练综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。

通过本课程设计的学习，能初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。

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三、设计方案的确定设计方案的确定
（一）原理图原理图
图4 4 方波方波方波——三角波三角波发生器发生器发生器的原理图的原理图
（二）设计的主要参数数据 所示的三角波发生电路中，稳压管的稳压值 6.3Z U V =±,电阻120R =ΚΩ,225.2R =ΚΩ,33R =ΚΩ,45105R R ==ΚΩ,0.003C F µ=。

（三）设计主要测试点
观察01U 和O U 的波形图，以及查看电压的幅值以及振荡周期的值。

（（四）设计电路的模拟软件设计电路的模拟软件
Multisi Multisim 7m 7m 7
Multisim 是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics 简称IIT 公司)推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理
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图，并对电路行为进行仿真。

Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。

通过Multisim和虚拟仪器技术，可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

Multisim 7计算机仿真与虚拟仪器技术（LABVIEW 8）（也是美国NI公司的）可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。

可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。

并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表，极大地提高了学习热情和积极性。

应用Multisim 7软件进行仿真教学的操作简单，比如对某一具体电路仿真步骤如下：1、根据原理图放置元器件。

2、放置仪器仪表在需要观察的地方。

3、连接导线。

4、单击仿真开关进行仿真。

5、利用仪器仪表观察仿真结果。

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课程设计说明书 No 8 四、测试方案测试方案
（一）方波方波——三角波发生器三角波发生器原理图原理图原理图
图5 5 方波方波方波——三角波发生器的连接线框图三角波发生器的连接线框图
表1 1 实验设备及用途实验设备及用途实验设备及用途
序号
名称 主要用途 1
A741集成运放 电路元件 2
XSC1示波器 观察、测量波形 3
电阻、电容、电位计 电路元件
（二）步骤步骤 1.选用测试用的工具，如电阻、稳压管等，按照原理图进行连接电路。

2.双击每个元件，对元件进行赋值及设置元件参数。

3.在对设计的方波—三角波发生器检查无误后，使用Multisim7仿真软件进行仿真。

4.双击XSC1示波器观察U O1及U 0的输出波形及幅值、周期。

5.仿真结束后，单击工具栏中的“仿真”，选择“分析”中的“瞬态分析” 对其进行仿真。

6.根据所显示的数据，进行计算，将其与理论值比较，进行误差分析。

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图6 6 模拟模拟模拟仿真波形图仿真波形图仿真波形图
由图6可知，其方波—三角波发生器的测量值如下：
6.479 6.550+
方波 U01 01 6.3
=
U V
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图7 7 方波方波方波——三角波发生电路波形图三角波发生电路波形图
（二）用Multisim 7对电路对电路的瞬态进行的瞬态进行的瞬态进行仿真仿真仿真
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图8 8 方波方波方波——三角波发生器的瞬态分析三角波发生器的瞬态分析
由图8可知，测量值与理论值之间存在误差。

三角波输出的幅值并未与方波的跳变相对应。

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七、心得体会
心得体会
经过一星期的课程设计，学会许多东西。

比如，运用“程序”中的“画图”工具，学会怎么处理复杂图的绘制及修改等；Word文档中一些隐蔽的功能等；同时，学会了一种新的仿真软件。

更重要的是，对《模拟电子技术基础简明教程》中的知识有更深刻的理解。

本次课程设计的题目是针对方波—三角波发生器进行仿真与分析。

在对其工作原理理解后，了解输出电压及振荡周期的基本公式后，根据课程设计的要求对其各个电阻及电容等元件进行赋值，再利用Multisim7软件进行仿真。

由于Multisim7软件不够完善，以及所设的参数值存在问题等，因此，仿真效果不是很理想，测量值与理论值有一定的误差。

但是，在众多问题出现时，又能更好的对方波—三角波发生器的知识有了进一步的了解以及如何运用Multisim7软件解决问题，学会如何分析问题、解决问题。

总之，本次课程设计在老师的带领、同学间的帮助及自身努力下，完成了查找资料，选择论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。

通过理论联系实际，提高自身分析、解决问题的能力，为后续的学习打好基础。

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参考文献
八、参考文献
[1]. 童诗白、华成英. 模拟电子技术基础第三版[M].高等教育出版社，2001
[2]. 康华光. 电子技术基础（模拟部分）第四版[M].高等教育出版社，1999
[3]. 朱定华、吴建新、饶志强. 模拟电子技术[M].清华大学出版社，2005
[4]. 高吉祥. 模拟电子技术[M]. 电子工业出版社，2004
[5]. 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].电子工业出版社，2002
[6]. 彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 高等教育出版社，2002
[7]. 陈大钦. 电子技术基础实验—电子电路实验、设计、仿真[M].高等教育出版社，2002
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