最新电子设计自动化_课程设计(一)

电子设计自动化

——电子仿真与课程设计（一）

一、实践教学目的及要求

1、掌握Multisim基本操作与分析方法；

2、掌握各种虚拟仪器的使用方法；

3、掌握各种仿真分析法（DC/AC/参数扫描等）；

4、掌握各种模拟和数字电路的特点，能做基本的设计电路；

5、理解仿真软件在常用电子电路中的一般分析步骤。

二、电子仿真分析及问题解决方案

1、测试三极管的电流放大倍数和MOS管的跨导；

2、仿真分析共射放大电路的静态工作点、交流电压放大倍数、输入电阻、输出电阻；

3、仿真分析差分放大电路的静态工作点、差模放大倍数；

4、用集成运放创建一个滞回比较器，仿真分析其阈值电压和输出电压幅值；

5、创建有源带阻滤波电路，分析其频率特性，测定其阻带宽度；

6、仿真分析电容反馈式正弦波振荡电路的振荡频率与选频网络参数的关系；

7、分别创建并联稳压管稳压电路和线性串联稳压电路；

8、用逻辑转换仪实现逻辑函数的转换；

9、用逻辑转换仪将下列逻辑函数化简为最简与或表达式；

10、用门电路、八选一数据选择器74LS151设计一个函数发生器电路；

11、分析电路功能；

12、分析说明电路为几进制计数器；

13、用555定时器构成间歇振荡电路，分析其功能。

三、仿真电路图的设计

1、NPN型三极管和N型MOS管与特性测试仪的连接图及仿真参数分别如下。

图1 NPN型BJT 与特性测试仪的连接图

图2 晶体管2N2222A仿真参数

图3 N型MOS管与特性测试仪的连接图

图4 NMOS管2N6659仿真参数2、单管共射放大电路的仿真分析，电路如下。

3、（P183:T5.3）

图6 双入单出差分放大电路

图7 双入双出差分放大电路

4、用集成运放创建的滞回比较器，电路如下。

5、有源带阻滤波电路，如下。

图9 品质因数Q=0.5的有源带阻滤波电路

图10 品质因数Q=2的有源带阻滤波电路6、（P183:T5.11）6、电容反馈式正弦波振荡电路，如下。

图11 电容反馈式正弦波振荡电路

7、并联稳压管稳压电路和线性串联稳压电路，分别如下。

图12 并联稳压管稳压电路

图13 串联线性稳压电路

8、用逻辑转换仪实现下列逻辑函数的转换。

（1）、将下列函数表达式转化为对应的逻辑图形式。

①Y=AB’C+A’+B+C’

图14 Y=AB’C+A’+B+C’的逻辑电路②Y=AC’+ABC+ACD’+CD

图15 Y=AC’+ABC+ACD’+CD的逻辑电路

③Y=AB+((BC)’(C’+D’))’

图16 Y=AB+((BC)’(C’+D’))’的逻辑电路

（2）、用与非门实现（1）中的逻辑函数，并给出与非形式的电路逻辑图。

①Y=((AB’C)’(A’)’B’(C’)’)’

图17 Y=AB’C+A’+B+C’的逻辑电路的与非形式

②Y=((AC’)’(ABC)’(ACD’)’(CD)’)’

图18 Y=AC’+ABC+ACD’+CD的逻辑电路的与非形式③Y=((AB)’(((BC)’(C’+D’))’)’)’

图19 Y=AB+((BC)’(C’+D’))’的逻辑电路的与非形式（3）、写出下面各逻辑电路对应的最简与或表达式。

(a)

(b)

9、用逻辑转换仪将下列逻辑函数化简为最简与或表达式。

（1）Y=AB’D+A’B’C’D+B’CD+(AB’+C)’(B+D)

图21 Y=AB’D+A’B’C’D+B’CD+(AB’+C)’(B+D)的真值表（2）Y=(AB’C’D+AC’DE+B’DE+AC’D’E)’

图22 Y=(AB’C’D+AC’DE+B’DE+AC’D’E)’的真值表

10、用门电路、八选一数据选择器74LS151设计一个函数发生器电路，它的功能功能表如下。

函数发生器电路的功能表

S1 S2 Y

0 0 A·B

0 1 A+B

1 0 A⊕B

1 1 A'

图23 函数发生器设计电路

11、74LS194构成的电路

图24 74LS194构成的电路12、74LS161构成的电路

13、555定时器构成间歇振荡电路

图26 555定时器构成间歇振荡电路

四、程序运行或电路仿真结果（数值解或波形）

1、NPN型三极管和N型MOS管仿真结果，分别如下。

图27 NPN型BJT输出特性曲线

由上图输出特性曲线可知，△Ib=(5.005-2.508) mA=2.497 mA，△Ic=(530.399-329.379) mA=201.02mA

所以，此三极管的电流放大倍数β=△Ic

△Ib =

201.02

2.497

=80.5

图28 N型MOS管输出特性曲线

由上输出特性曲线可知，△Vgs=(10-7.5) V=2.5V，△Id=(3.859-2.206) A=1.653 A，

所以，此MOS管的跨导=△Vgs

△Id

≈ 1.5 。

2、单管共射放大电路的仿真结果，如下。

图29 单管共射放大电路的静态工作点

从仿真结果来看，单管放大电路的Uce=V5﹣V3=6.88945﹣1.10840=5.781045 V，而电源电压Vcc=12 V，可见该放大电路的静态工作点合适。

图30 单管共射放大电路的输入输出波形

从波形图上可以看出交流放大倍数Au=

Uo

Ui =

157.029

-7.773≈

-20 。

图31 放大电路的输入电阻测量

由上测量结果可得，输入电阻Ri=Ui

Ii≈

3.612 kΩ。

输入波形（A通道）输出波形(B通道)