模拟电路仿真实例
Multisim模拟电路仿真实例

05
Multisim在电子工程设计 中的应用
在电子工程设计中应用Multisim的意义
高效性
Multisim提供了高效的电路仿真环境,能够快速模拟电路的 性能,缩短设计周期。
1
精确性
2
Multisim的仿真结果具有较高的精确度,能够准确反映电路
的实际工作情况。
3 实验安全性
在Multisim中进行电路仿真,可以避免因实验错误导致硬件 设备的损坏。
仿真分析
提供多种仿真分析工具,帮助用户深入了解电 路的工作原理和性能。
软件应用领域
电子工程
Multisim广泛应用于电子工程领域 ,用于电路设计、分析和仿真的教学 和实践。
通信系统
用于控制系统的电路设计和性能分析 。
嵌入式系统
用于模拟嵌入式系统的电路设计和性 能分析。
控制系统
用于通信系统的电路设计和性能评估 。
需的输出信号。
滤波器电路搭建
总结词
滤波器电路是模拟电路中常用的一种 基本电路,用于将信号中的特定频率 成分提取或滤除。
详细描述
滤波器电路由一个输入端、一个输出端和若干个电 阻、电容和电感组成。输入信号通过电阻R1和R2 加到滤波器的输入端,输出信号通过电容C1和C2 反馈到滤波器的输出端。通过调整电阻、电容和电 感的参数,可以改变滤波器的频率响应,从而提取 或滤除信号中的特定频率成分。
放大器电路搭建
总结词
放大器电路是模拟电路中常用的一种基本电路,用于将微弱的信号放大到所需的幅度。
详细描述
放大器电路由一个输入端、一个输出端和若干个电阻和电容组成。输入信号通过电阻 R1和R2加到运算放大器的同相输入端,输出信号通过电容C1和C2反馈到运算放大器的 反相输入端。通过调整电阻和电容的参数,可以改变放大器的增益和带宽,从而获得所
模电电路设计题及multisim仿真
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电路设计一、设计I/V变换电路,实现2mA的电流信号转换为5V的电压信号。
1、电路图与仿真结果:如图一,2、电路说明:电路中使用了最简单常见的运放LM324系列,电路结构简单,可以广泛应用,如果对精度要求更高,可以选用精密运放,如OPA系列的运放。
电路原理简单,由理想运放的虚断特性,】广广2mA,由虚短特性u二u二0,所以u=-i X R=-5V,从而实现了将2mA的电流信号转换为5V NPof2的电压信号。
3、参数确定方法:根据u=-i X R,要求输入2m A的电流输出5V的电压,可以确定oi2R=2.5k0。
24、分析总结:由于输出电压仅与i和R有关,改变R电路就可以实现不同电流型号转化i22为要求的电压信号。
同时由于不同场合条件不同,对电路稳定性的要求不同,可以根据实际条件改变运放型号,使电路可以在更广泛的范围里应用。
二、设计精密放大电路,其放大倍数为100倍。
1、电路图与仿真结果:如图二、图三,2、电路说明:电路用OPA系列精密运放实现精密放大,仿真结果如图三,电路为两级放大电路,每级的放大倍数为10。
则经两级放大后放大100倍。
而如果仅用一个运放完成100倍放大,仿真结果如图四,从示波器读数上可以看出放大结果为:A =982.55=98.3并不精密,而两级放大,放大倍数为A =999.3=99.99,精密u 9.997u 9.994程度大大提高,因此选用两级放大电路。
电路图:图二3、参数确定方法:1、电路图与仿真结果:电路图:如图五,各放大电路的放大倍数分别为A 二1+R=10,R1u1RA 二1+負二10,所以只要 R5u2三、设计信号处理电路,完成如下运算Uo=2.5+u : i仿真结图图四仿真结果:如图六,图六其中通过信号源输入一个峰值为I V,频率为1k Hz正弦波,示波器的通道A 接信号源,通道B接信号处理电路输出端。
示波器上的输出波形如图,根据从读数上可以看出,输出电压U 的最大值与最小值分别为3.499V 和1.502V ,满足o设计要求:u =2.5+u 。
Multisim模拟电路仿真实例
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滞回比较器
UREF 为参考电压;输 出电压 uO 为 +UZ 或 -UZ;uI 为输入电压。
当 u+ = u- 时,输出电压 的状态发生跳变。
u
RF R2 RF
U REF
R2 R2 RF
uO
UT-
比较器有两个不同的门限电平,
故传输特性呈滞回形状。
uO
+UZ
UT+
O
uI
-UZ
若 uO = UZ ,当 uI 逐渐增大时,使 uO 由 +UZ 跳变为
-UZ 所需的门限电平 UT+
UT
Байду номын сангаас
RF R2 RF
U REF
R2 R2 RF
UZ
若 uO= UZ ,当 uI 逐渐减小时,使 uO 由 UZ 跳变 为 UZ 所需的门限电平 UT
图5-25 乙类互补对称功放电路
运行仿真: 从中可以发现输出信号的波形有明显的交越失真。
其失真原因
当输入信号较小时,达不到三极 管的开启电压,三极管不导电。
因此在正、负半周交替过零处会出 现非线性失真,即交越失真。
输入波形
输出波形
其失真范围如何呢? 下面进行直流扫描分析,以便确定其交越失真的范围。
图5-24 波特图仪显示结果
若将信号源的频率分别修改为200Hz 和1MHz ,再次启动仿真,其输出电 压有何变化?
200Hz
1KHz
适当修改参数R1、R2、R3、R4和C1、C2,观察通带电压放大倍数和通带
截止频率的变化?
增如大果RR11输太出大波, 形输幅出度会增?大
Proteus在模拟电路中仿真应用

Proteus在模拟电路中仿真应用Proteus在很多人接触都是因为她可以对单片机进行仿真,其实她在模拟电路方面仿真能力也很强大。
下面对几个模块方面的典型带那路进行阐述。
第1部分模拟信号运算电路仿真1.0运放初体验运算,顾名思义,正是数学上常见的加减乘除以及积分微分等,这里的运算电路,也就是用电路来实现这些运算的功能。
而运算的核心就是输入和输出之间的关系,而这些关系具体在模拟电路当中都是通过运算放大器实现的。
运算放大器的符号如图1所示。
图1运算放大器符号输入端运算器都工作在线性区,故进行计算离不开工作在线性区的“虚短”和“虚断”这两个基本特点。
与之对应的,在Proteus中常常用到的放大器有如图2几种。
图2 Proteus中几种常见放大器上面几种都是有源放大器件,我们还经常用到理想无源器件,如图4所示,它的位置在“ Categor/ —“ Operational Amplifiers”一“ OPAMP”。
WMF En>n£aU<rni.All 后4事TCiC^M L L BI i CK€ +JW MTLal CowirtE )fci*C■»■*«■-Ura□■A^UI.E T“L・□IV^EHX J WJ? tirH-tcir^tdvinllpliUa 1>'I K IkchuicE H WSTFJ)C-> LFhE■ l L£riLLbki-XHHTA1EIZDi 4 TTMi. ■naatiriP TW»I li-wn- 血■4ri.出£・》」■!■ 3i iTfUr t LiLfFE 3ri*Uiijaf LM*icaiI TH TE *wi-r T B MUlrid.aTriMLEtlTE TTL 利au-i+a TTL ”啦Tvri. m. UH —・TTL ”F CM:I"TTL *><K TH ME nrL4i TIL U圧sr・・・E讣阳HIai-H-111 1IM LT fl-dTrcL^CT|livi ddliiJ :rh4JWE MUIHm[rtcXZUa. MJMlliYfliEF H K>艮册时Eri<T3W. F.ruvni:rhfnuo. ajuiKrraerh^wik KUl■価IF M T I-HEEMIM p.fJURjni:r BETA HJTJUKrn丁旧彌从BUUlBOffDI“欣甘駁屈MnNcri£<j£Mi p.mnmi:ruccu BJ.UIKJDI:ruour &uumncrtwuJUrrvw^f-P.mKnH:rienMij 乩:rttom WMMMlhiTfii:FBKldl HMMnN:ricnw P.TJIETE!:rt£3TAT即也仙MJMlliTfH卄崎昭El.mKnflErhTTTW ran Era:rhTKDTAMUlKm[rhTium BUiBhlTT^vru^in F.rjLiHjni:rhTWM MUI urnE4IA7H:KmS IE3:713:M<™毋啦Mil# 1E3:!1TR55 TE3:TO:■:耳]田4 unmTFscime- nnscur7U122ruji3IAKmmJUKIlun?3L0^lTUrill IFMFJUKI IEI:ICWtlTSUS? 即斗2盼OFMTIUK+ !□:£ZUKUZi- 713:IUW 购■:3l£rfi 1E3:tfjUTTI vurDTdT<也glPpH丄Ihil~iri-kil X・r帕心f—丄乩7・七7肌g h -希丹]暑hHil--tv-l>9il Opqr肛3hn臼m召奇lul~ir-lul Cf4r 皿------------ -1-------弧rfT. __…__ __________ F _________________«_____ _____ , _____ , _____32P. «B. IfiiJ-iff-lfijl lA. UG-tr«.i:inikl MpLi 右vr Wil, IP/w, 4-L2FIY-O J-SM". Hu^. C-0T-HA 0>wrMLrihhl A«fLi I I I-M:IG-dl 佃”斗・=Hia,L CshMMVU.hJ Li fi-u 宜Hi M O:i i ma) ■RP I I hwr 岭事jf. •刖IJ*T-K33LU llZi 丨皿心rlav ^W:. ITT-K53LU SifM Df-ir«.li Mid K NK. 0皿、Inr=i琴s. MfJtfiH. i-zaun. SW/JE. KT>MCF1T-T"r*<. b*4!^ SfWBi 涼!S I. *<1力lL4r-^iri^Ld>ii M“r,.i4ML JtagLsiLRT 口知上.:刖丿u. I0-H«jlLilfa~3H-rtEi k£iLQI [-lidrhLi-^a Jtafr]^-LKT dmr:. 3B¥|'U. ID-3ar) I L J B 3ir4iV E'^I T B LEkl 耳・I*・L I>X4L J^J JU L U*p-rarj-!.!* li EkSfiai Qi TaR Q> ^rraM kapl ■ fiaraF r4Cin«. ■! fibr^f 自I lit QD ijpwAiP心Aol> Istra Fraci EKC li ch'-Fnai 3if4C A:1 D[4riU»h] h<|d.i bin FraEi Elite II 9i 11:1 DpHaAl »h3 Mkl* TjrirEh-aei hiaih *忑・・」九「・、皿l^rrali kapl i (Tiara Pr-rmg ■! glr£f4q4 &rfi«! (D (i|xr4>.i mhlApfli favra Kf- ------- -■… 亠亠皿皿rtff.ni. ― ■“ 血JX5 1CKS ltoll-1ri-l*ll [旳□E-Kd.CI Uh] AH*CK£JM.CM€. hl卜tw-hd 】旳.U4M1 ta$3 ifLai-C IdiirBhiQj ifLaf 1711 I IVM L1^9*1 iftBi-B Hirra ■!■.■■ mi >.I4T A L ^HT<IT^II ICCM L Jh^JadLflrB ttia'ahBQj I J LHT ITU .i 日!wimr, a siAn, eiwi _iiri#r im.. Q>M留i■tiq心AppLi fur iMlr. l-llfflm. CK -Iff-IhlJIri-lhllCr<rs> iffl5U4如JAL 岛“秋iQh] AapLi Cur m.Cfe-irMi tad M^LI Eiftr ]|Utoplirin-1/0. ^nrV:i nd ・|>liFi>vr 5rt.ui-H-i«Ai Kikl A«|iLi fair•ir*.Iirt-i. :【!!■.ZWa ™■工!IB?ii55—. ”网Wu.卜泗SYi'ca. U-3Tf] IXAVu.才£却Z. «<3flFi -l^'u. *;新1 ffTJm, HEfl 3 Egei2¥l □钞f •即| 问酊卜的3P/u H-l±TPL4KB1 A*fLlElirtml ■iff-iul 计1“1 10PCt Frbi?»■III心F^r|riCh C*p-4rH.Li mJfw«oM hwrq'Jms 仏InrsuEfi £^rn*.i-?oi2 E-criuci!Df-drsti-M'riL rh1briA*l Mh.iSJx.! Hl・jh 乐J L^+urhlHi 小:rHi』THlift, jtti rL H 1-^I U□>L LHK* E^iLJiof Etwck -乩*4・taijlifa5LB.|14 ■■' ECV <£K1H IT IMC ii>M-iiLi -jrrf-u- hi]-±.B| IL-M I E - S E%al. LdaFfawWg 比^3::“世L B X aanJ JTIT, #■ T BTIIT ,FHari -u ■■ ~ hd… ErJ-.u>:»d JTtt. Lo* Fw P MErlAiEtd JTn,. Litr Fwaav F TH_Eiilq:+9 THT. Pr“iri4<i 耳田h£if*ul MfJifi u* hJ.. L-^UBB J jnt. hxMl ・■酹・內hii. BrJwcsJ JTtr. hnnBi "aLn 7-mr :I IKK^F U^-MM Qpirkh^uL te^LEi IF nth J3E1 Einlt 5T-KM*! .UICT-SBifiLCnurkl Fa.EvJ.. U■- - …h«L "tu4Swd- Lx«Erilal LuanA■.■■■! AapU jiiari iiw ■SririimAL ikpf^iEi I H4bQja-irljMMl JU^J L E I VLiMWJl>.i-n^ *v?li<avrtb gtrmiixr— taQilifudrLTfaliMal '■5«taM iJ r<!->■!> till_mT-丁障it. Gwwril l>r|Maq 2r和Pmc*心f<rr>T+ t|iri>.i4ul AafJaEi JTET-lijf'U. '^KrirtlTrrpjGiiJFET*丁峠GtfHi al lu-paaa O^rM Ml 1M4L W矶■ ilk TTTT lajiiLL a]JiRpli fiirrelk JTZT lRfi>.i h]AapLi Ei*r- _ |£1 iM^LI EiMLn J1TT-3M4I. H ・|>1山”Ln Jhi3R. JW-S RITS L paii 比lejlifavrLn l-M3-i UdK# FvT-M-i >l|iia-hi^-iul g^Ltitr ■!■讣JR J Cq^it Eval. Lva lai E4:, Mhi*h]:>M*hLii»al J^3 = Cl* ■■ilk 1TTT ]K*«LE ■*I r ■-r» wr T >”R 0 A .-i J rr«!*,F»*w.L« Fmc; fmc,r«».Elii z l 图4理想无源放大器件的位置1.1比例运算电路与加法器这种运算电路是最基本的其他电路都可以由它进行演变。
(完整版)PROTEUS仿真100实例

《单片机C语言程序设计实训100例—基于8051+Proteus仿真》案例第01 篇基础程序设计01 闪烁的LED/* 名称:闪烁的LED说明:LED按设定的时间间隔闪烁*/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED=P1^0;//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){while(1){LED=~LED;DelayMS(150);}}02 从左到右的流水灯/* 名称:从左到右的流水灯说明:接在P0口的8个LED从左到右循环依次点亮,产生走马灯效果*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){P0=0xfe;while(1){P0=_crol_(P0,1); //P0的值向左循环移动DelayMS(150);}}03 8只LED左右来回点亮/* 名称:8只LED左右来回点亮说明:程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){uchar i;P2=0x01;while(1){for(i=0;i<7;i++){P2=_crol_(P2,1); //P2的值向左循环移动DelayMS(150);}for(i=0;i<7;i++){P2=_cror_(P2,1); //P2的值向右循环移动DelayMS(150);}}}04 花样流水灯/* 名称:花样流水灯说明:16只LED分两组按预设的多种花样变换显示*/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code Pattern_P0[]={0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe, 0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};uchar code Pattern_P2[]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){uchar i;while(1){ //从数组中读取数据送至P0和P2口显示for(i=0;i<136;i++){P0=Pattern_P0[i];P2=Pattern_P2[i];DelayMS(100);}}}05 LED模拟交通灯/* 名称:LED模拟交通灯说明:东西向绿灯亮若干秒,黄灯闪烁5次后红灯亮,红灯亮后,南北向由红灯变为绿灯,若干秒后南北向黄灯闪烁5此后变红灯,东西向变绿灯,如此重复。
6、模拟电路虚拟实验举例

6、模拟电路虚拟实验举例实验1A 常用电子仪器的使用练习在模拟电子技术基础实验室里,最常用的电子仪器有示波器、函数发生器、交流毫伏表、万用表和直流稳压电源等。
这些仪器也同元器件、电路一样可以用OrCAD/PSpice 软件来模拟。
一、实验目的1.学习用OrCAD/PSpice 产生信号及用标尺测量信号波形有关参数的方法。
2.学习在电路中放置波形显示标示符,即使用模拟示波器的方法。
3.练习用Capture 软件绘制电路图。
4.初步了解用OrCAD/PSpice 软件进行电路测试的方法。
二、实验器材正弦电压源、时钟信号源DigClock (在SOURCE 库中);电阻(在ANALOG 库中)。
三、实验内容及步骤1.调用Capture 软件绘制电路图(1)进入电路图编辑(Page Editor )状态。
启动Place/Part 命令,在SOURCE 库中取出一个正弦源VSIN ,在ANALOG 库中取出2个电阻R 。
启动Place/Ground 命令,在SOURCE 库中取出“0”符号(接地符号)。
(2)启动Place/Wire 命令,将上述元器件连接成如图1A.1所示电路。
启动Place/Net Alias 命令,为输出端设置节点名为V o 。
(3)将正弦源的参数设置为:VOFF=0,V AMPL (振幅)=3V ,FREQ (频率)=1kHz ,TD=0,DF=0,PHASE=0。
(4)执行PSpice/ Marke 命令,从子命令菜单中选择电压标示符“Voltage Level ”分别放置在电路的输入和输出端。
2.用虚拟示波器观察电路输入输出的波形图(1)选择瞬态分析,设置分析时间:4ms ,分析步长:0.01ms 。
(2)执行PSpice/ Run 命令,即可看到输入输出波形如图1A.2所示。
图1A.1图1A.2 输入输出波形3.测量信号的振幅、周期(1)启动标尺,测量出各波形的振幅、周期。
四 Multisim仿真实例

R0kΩ
Rc2 10kΩ
T1
T2
Rb2 1kΩ
Io
190μA
T3
Rc3 5kΩ
图 7-1
+15V
T4 VO
Re4 -15V
例 2 电路如图 7-2 所示。求电路的闭环电压增益 Avf、输入电阻 Rif ,并与 手算闭环电压增益结果比较。
(仿真文档在光盘“feedback/ 2”文件夹中。)
例 3 电路如图 4-1(a)所示。设 BJT 的型号为 2N3904,β=50,rbb′=100Ω,
4
其他参数与例 1 相同。试分析 Ce 在 1μF 到 100μF 之间变化时,下限频率 fL 的变 化范围(Ce 为与 Re 并联的电容)。
(仿真文档在光盘“BJT/3”文件夹中。)
五、差分式放大电路仿真实例
IR
R
IO(IL)
+
+ VR −
IZ
+
VI
DZ
VO
RL
−
−
图 2-3
三、MOSFET 放大电路仿真实例
例 1 电路如图 3-1 所示。设 NMOS 管 T 的参数为 VT = 0.8V,Kn = 1mA/V2。 电路其他参数为 V DD= V SS= 5V,I = 0.5mA,R d = 7kΩ,R g = 200kΩ,Cs = 47μF, 输入信号采用振幅为 10mV,频率为 1kHz 的正弦波。试画出输出电压的波形。
(仿真文档在光盘“actual op-amp/1”文件夹中。)
+VCC
vi
R1
R
-
Rf
C1
vp
A +
R
C2
(完整版)PROTEUS仿真100实例

《单片机C语言程序设计实训100例—基于8051+Proteus仿真》案例第01 篇基础程序设计01 闪烁的LED/* 名称:闪烁的LED说明:LED按设定的时间间隔闪烁*/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED=P1^0;//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){while(1){LED=~LED;DelayMS(150);}}02 从左到右的流水灯/* 名称:从左到右的流水灯说明:接在P0口的8个LED从左到右循环依次点亮,产生走马灯效果*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){P0=0xfe;while(1){P0=_crol_(P0,1); //P0的值向左循环移动DelayMS(150);}}03 8只LED左右来回点亮/* 名称:8只LED左右来回点亮说明:程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){uchar i;P2=0x01;while(1){for(i=0;i<7;i++){P2=_crol_(P2,1); //P2的值向左循环移动DelayMS(150);}for(i=0;i<7;i++){P2=_cror_(P2,1); //P2的值向右循环移动DelayMS(150);}}}04 花样流水灯/* 名称:花样流水灯说明:16只LED分两组按预设的多种花样变换显示*/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code Pattern_P0[]={0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe, 0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};uchar code Pattern_P2[]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){uchar i;while(1){ //从数组中读取数据送至P0和P2口显示for(i=0;i<136;i++){P0=Pattern_P0[i];P2=Pattern_P2[i];DelayMS(100);}}}05 LED模拟交通灯/* 名称:LED模拟交通灯说明:东西向绿灯亮若干秒,黄灯闪烁5次后红灯亮,红灯亮后,南北向由红灯变为绿灯,若干秒后南北向黄灯闪烁5此后变红灯,东西向变绿灯,如此重复。
模拟电路仿真实例

模拟电子电路仿真1.1 晶体管基本放大电路共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB 对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。
1.1.1 共射极基本放大电路按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等。
1.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。
2.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
3.参数扫描分析在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。
4.频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。
可靠性仿真典型案例(模拟)

一、模拟电路的仿真案例1. 整体电路功能说明过流检测电路用于监视电路工作电流的大小,当电路负载上的电流超过某一数值,电路会给出报警信号。
检测电流可以在流入负载一侧取样,也可以在流出负载一侧取样,这两种检测方法可以分别称为高端和低端电流检测。
它们都是通过取样电阻采样电流然后通过电压放大器放大,都要求放大器有较高的输入阻抗、放大倍数线性度和一定的共模范围。
以下时一个可能的应用场景,0.1欧姆的电阻串接在1.8V电源和负载之间,一个仪表放大器将0.1欧姆电阻上的电压放大100倍(实际略低)后输入给运放的正相输入端,带隙电路产生的基准电压输入给运放的反相输入端,3.3V的电源给仪表放大器、基准和运算放大器供电,其中仪表放大器是由三个运算放大器组成的。
该电路一共由4个运算放大器模块和1个带隙基准模块组成,电路元件总数超过300个。
1.8V电源上的负载电流超过某一个设定值,运算放大器会输出一个高电平的报警信号。
总体电路的电路图如图1-1所示,总电路包括偏置电压模块bandgaptest1、由3个基本运放组成的仪表放大器yifang和输出级运放cmop。
图1-1 过流检测总电路图2.使用自建模型进行可靠性仿真本方案使用reliability.scs可靠性模型文件传递所需的模型参数,建模的所有步骤都是基于Cadence软件的Spectre中的URI接口,接下来分别用自建模型对偏置电压模块、运算放大器、总体电路进行可靠性仿真。
2.1 带隙基准电压电路可靠性仿真打开已经设计完整的带隙基准电压电路,界面显示如图1-2:图1-2带隙基准电压源电路图图1-3 等效电路结构图(a)图1-4 等效电路结构图(b)错误!未找到引用源。
-2是详细电路图,该电路是一个带隙基准结构。
带隙基准的工作原理是根据硅材料的带隙电压与电压和温度无关的特性,利用△V BE的正温度系数与双极型晶体管V BE的负温度系数相互抵消,实现低温漂、高精度的基准电压。
Multisim模拟电子技术仿真实验

放大器的电压增益A u 和放大器的最大平均输出功率P O 。
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9.5 结型场效应晶体管共源极放大电路仿真实验
1)学会测量跨导g m 。
2)依据结型场效应晶体管共源极放大电路输入输出电压波形,
计算电压增益。
1)直流电源:Place Source→POWER_SOURCES→VDD, 选取
直流电源并根据电路设置电压。
2)接地:Place Source→POWER_SOURCES→GROUND,选取
电路中的接地。
3)电阻:Place Basic→RESISTOR,选取电阻并根据电路设置电
阻值。
第24页/共55页
9.5 结型场效应晶体管共源极放大电路仿真实验
4)电容:Place Basic→CAPACITOR,选取电容并根据电路设置
1)根据仿真的数据U IP 和U OP ,计算放大电路的电压增益A u 。
2)放大电路输出与输入波形之间的相位差怎么样?
第30页/共55页
9.6 串联电压负反馈放大器仿真实验
1)学会测量串联电压负反馈放大器的输入和输出电压,计算闭
环电压增益。
2)学会测量负反馈放大器输入与输出电压波形之间的相位差。
电容值。
5)场效应晶体管:Place Transistors→JFET_N,选取2SK117型
场效应晶体管。
6)电压表:Place Indicators→VOLTMETER,选取电压表并设
置为直流档。
7)电流表:Place Indicators→AMMETER,选取电流表并设置
为直流档。
8)函数发生器:从虚拟仪器工具栏调取XFG1。
电路仿真模拟实验报告

综合设计设计1:设计二极管整流电路。
条件:输入正弦电压,有效值 220v ,频率50Hz ;要求:输出直流电压 20V+/-2V 电路图:结果:通过电路,将 220V 的交流电转化成了大约 20V 的直流电。
先用变压器将220V 的交流电转化为20V 的交流电,再用二极管将20V 交流 电的负值滤掉,电容充当电源放电而且电压保持不变,因为一直有来自二极管的电流充电,而且周期为0.02秒,即电容两端电压能维持不变的放电到输 出端。
将电容的C 调的小一点可以使充放电的速度加快,就可以使得输出电压变化幅度很小。
设计2:设计风扇无损调速器。
波形图如下:结论分析:条件:风扇转速与风扇电机的端电压成正比;风扇电机的电感线圈的内阻为200欧姆,线圈的电感系为500mH风扇工作电源为市电,即有效值220V,频率50Hz的交流电。
要求:无损调速器,将风扇转速由最高至停止分为4档,即0,1,2,3档,其中0档停止,3档最高。
电路图:(开关从下至上依次为0,1,2,3档)开关置0档,风扇停止,其两端电压波形如下图:开关置1档,风扇转速最慢,其两端电压波形如下图:开关置2档,风扇转速适中,其两端电压波形如下图:开关置3档,风扇转速最快,其两端电压波形如下图:结果:由图可知,当开关分别置0, 1, 2,3时,风扇两端的电压依次增大,其中当风扇置0档时,电压为零,满足风扇转速与风扇电机的端电压成正比的条件。
结论分析:设计3 :设计1阶RC 滤波器。
条件:一数字电路的工作时钟为5MHz 工作电压5V 。
但是该数字电路的+5v 电源上存在一个 100MHz 的高频干扰。
要求:设计一个简单的 RC 电路,将高频干扰滤除。
电路图:结果:由图知,滤过的波形的频率与 5MHz 基本一致,将高频 100MHz 滤去,符合题意要求。
结论分析:通过简单的 RC 电路,用低通函数 H (jw )=HWc/(jw+Wc),计 算出了电路中所需的电阻大小及电容大小。
simetrix实例

simetrix实例Simetrix是一种功能强大的模拟电路仿真工具,可用于电子工程师对电路进行设计和分析。
本文将介绍Simetrix的一些实例应用,展示其在实际工程中的价值和作用。
一、Simetrix简介Simetrix是一款基于SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)的电路仿真软件,能够模拟和分析各种电路,包括模拟电路、混合信号电路和射频(RF)电路。
其强大的仿真和分析功能使得电子工程师能够在电路设计前进行验证和优化,提高电路设计的可靠性和性能。
二、直流放大器仿真Simetrix能够对直流放大器进行仿真,帮助工程师评估电路的增益、失真和偏置等参数。
通过Simetrix,工程师可以方便地调整电路中的元件数值,观察仿真结果的变化,从而找到最佳的设计方案。
三、滤波器设计与分析Simetrix还可以用于滤波器的设计与分析。
通过Simetrix的滤波器设计工具,工程师可以选择合适的滤波器类型(如低通、高通、带通或带阻),指定滤波器的截止频率和阻带衰减等参数,从而得到所需的滤波器设计。
同时,Simetrix能够对滤波器进行性能分析,包括幅频响应、相频响应和群延迟等,以评估滤波器的性能。
四、数字信号处理(DSP)仿真除了模拟电路,Simetrix还支持数字信号处理的仿真。
该功能使得工程师能够在单个平台上进行模拟和数字信号处理电路的设计和调试。
通过Simetrix的DSP仿真工具,工程师可以直观地观察数字信号处理算法的效果,验证其正确性和性能。
五、混合信号电路仿真Simetrix还具备混合信号仿真的能力,可以同时处理模拟和数字信号。
这对于混合信号电路的设计和分析非常重要,有助于发现数字和模拟之间的相互影响,优化整个电路的性能。
六、系统级设计与验证Simetrix提供了强大的系统级设计与验证功能,使得工程师能够在整个系统级别上进行仿真和验证。
模电简单仿真实例

模电仿真设计作业
用集成运算放大器实现下列运算关系:
U o =2U i1+3U i2−5 U i3d t
要求所用的运放不多于三个,画电路图,并用multisim 仿真,元件要取标称值,取值范围为 1kΩ≤R ≤1MΩ 0.1μF≤C ≤10μF
总体设计思路:
仿真电路图:
1 当U i1,U i2为1KHz ,3mV 的正弦波,U i3为1kHz 的方波时
− 2U i1+3U i2 的结果:
−5U i3d t的结果
最终结果:
仿真结果分析:
反相求和电路的输出很正常,方波最开始几乎没有输出,后来渐渐有了输出,最后趋于稳定,但输出电压的峰值并没有达到方波的峰值,原因是积分器的时间常数很大,在方波半个周期的时间内,电容充电还没有完成,方波的电位又发生了转换。
理论分析,通过改变方波的幅值(降低)和调节方波的周期(调大),能使积分后的三角波的峰值达到方波的峰值,但需要的时间较长。
Multisim模拟电路仿真实例

1.6
20lg Aup 4.1dB
第4章 Multisim8应用实例
运行仿真分析: 得输入信号V1和输出信号V0的波形图
说明输入信号通过了该滤波器,并被放大; 并从中可以测试到Vo=1.6Vi
第4章 Multisim8应用实例
从波特图仪上可以观察到当20lg︱Aup︱从4.1dB下降 到1dB左右时,其f0约为100Hz,理论值基本相同,达 到设计要求。
输入电阻Ri=20k
第4章 Multisim8应用实例
通频带△f=fH-fL,设其中:fL≤20Hz,fH≥10kHz 据此可估算出电路中C1、C2、C3的取值
取标称值,C1=C2=1 、C3=5.7
第4章 Multisim8应用实例
启动仿真:得输入输出的信号,可估算出放大倍数约为1000倍
图5-9 例5.2示波器窗口
工作原理?
图5-25 乙类互补对称功放电路
第4章 Multisim8应用实例
运行仿真: 从中可以发现输出信号的波形有明显的交越失真。
其失真原因
输入波形
输出波形
当输入信号较小时,达 不到三极管的开启电压,三 极管不导电。
因此在正、负半周交替 过零处会出现非线性失真, 即交越失真。
第4章 Multisim8应用实例
其最大电压输出范围为 -11.5000V~12.5000V。
图5-28 例5.9最大输出电压测试结果
第4章 Multisim8应用实例
例5.10 针对上例中乙类互补对称功放电路的交越失 真问题,如何对电路进行改进?
电路原理分析
图5-29改进后的电路 甲乙类互补对称功放电路
第4章 Multisim8应用实例
第4章 Multisim8应用实例
PROTEUS仿真100实例

《单片机C语言程序设计实训100例—基于8051+Proteus仿真》案例第01 篇基础程序设计01 闪烁的LED/* 名称:闪烁的LED说明:LED按设定的时间间隔闪烁*/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED=P1^0;//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){while(1){LED=~LED;DelayMS(150);}}02 从左到右的流水灯/* 名称:从左到右的流水灯说明:接在P0口的8个LED从左到右循环依次点亮,产生走马灯效果*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){P0=0xfe;while(1){P0=_crol_(P0,1); //P0的值向左循环移动DelayMS(150);}}03 8只LED左右来回点亮/* 名称:8只LED左右来回点亮说明:程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){uchar i;P2=0x01;while(1){for(i=0;i<7;i++){P2=_crol_(P2,1); //P2的值向左循环移动DelayMS(150);}for(i=0;i<7;i++){P2=_cror_(P2,1); //P2的值向右循环移动DelayMS(150);}}}04 花样流水灯/* 名称:花样流水灯说明:16只LED分两组按预设的多种花样变换显示*/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code Pattern_P0[]={0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe, 0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};uchar code Pattern_P2[]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};//延时void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序void main(){uchar i;while(1){ //从数组中读取数据送至P0和P2口显示for(i=0;i<136;i++){P0=Pattern_P0[i];P2=Pattern_P2[i];DelayMS(100);}}}05 LED模拟交通灯/* 名称:LED模拟交通灯说明:东西向绿灯亮若干秒,黄灯闪烁5次后红灯亮,红灯亮后,南北向由红灯变为绿灯,若干秒后南北向黄灯闪烁5此后变红灯,东西向变绿灯,如此重复。
multisim模拟仿真实验

multisim模拟仿真实验⼀、实验⽬的和要求(1)学习⽤multisim 进⾏模拟电路的设计仿真 (2)掌握⼏种常见的实⽤电路原理图⼆、实验内容和原理2.1测量放⼤电路仿真分析在multisim11中画出如下电路原理图。
如图所⽰为测量放⼤电路,采⽤两级放⼤,前级采⽤同相放⼤器,可以获得很⾼的输⼊阻抗;后级采⽤差动放⼤器,可获得⽐较⾼的共模抑制⽐,增强电路的抗⼲扰能⼒。
该电路常常作为传感器放⼤器或测量仪器的前端放⼤器,在微弱信号检测电路设计中应⽤⼴泛。
电路的电压放⼤倍数理论计算为)1(94367R R R R R A u++=将电路参数代⼊计算:630)101001001(10300=++=uA2.2电压-频率转换电路仿真分析给出⼀个控制电压,要求波形发⽣电路的振荡频率与控制电压成正⽐,这种通过改变输⼊电压的⼤⼩来改变输出波形频率,从⽽将电压参数转换成频率参量电路成为电压—频率转换电路(VCO ),⼜称压控振荡器。
在multisim11中创建如图所⽰的电压-频率转换电路的电路原理图。
电路中,U1是积分电路,U2是同相输⼊迟滞⽐较器,它起开关左右;U3是电压跟随电流,输⼊测试电压U1。
电路的输出信号的振荡频率与输⼊电压的函数关系为Zi CU R R U R T f 31421==2.3单电源功率放⼤电路仿真分析在许多电⼦仪器中,经常要求放⼤电路的输出机能够带动某种负载,这就要求放⼤电路有⾜够⼤的输出功率,这种电路通称为功率放⼤器,简称“功放”。
⼀般对功放电路的要求有:(1)根据负载要求提供所需要的输出功率;(2)功率要⾼(3)⾮线性失真要⼩(4)带负载的能⼒强。
根据上述这些要求,⼀般选⽤⼯作在甲⼄类的共射输出器构成互补对称功率放⼤电路。
单电源功放电路中指标计算公式如下:功率放⼤器的输出功率:Lo oR U P = 直流电源提供的直流功率:CO CC E I U P ?=电路效率:%100?=EoP P η实验电路原理图如下:2.4直流稳压电源仿真分析在所以电⼦电路和电⼦设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
Proteus电路设计仿真实例
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Proteus电路设计仿真实例⼤家好,作为电⼦爱好者,我们经常需要⾃⼰搭建电路,测试电路的性能和参数。
Proteus作为⼀个EDA软件,从原理图布图、代码调试到单⽚机与外围电路协同仿真,⼀键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
通过Proteus,我们能对电路进⾏仿真。
以下整理了⼏个Proteus电路设计仿真实例。
⾳乐盒此项⽬采⽤51单⽚机实现⾳乐盒的功能,同时电路中采⽤模拟⽰波器,可以实时查看波形的变动。
通过⼀个可调电阻实现⾳频信号的⾳量⼤⼩基于8欧姆/1w的喇叭作为⾳频输出部件电磁炉本设计将51单⽚机的IO接⼝P3.0作为输出⼝,⽤于控制线圈的打开和关断。
其中P1.0和P1.1对微波炉功率进⾏调整。
医院点滴⽆线监控本设计以51单⽚机为核⼼,结合温度红外传感器将检测到的所有信息通过⽆线模块NRF24L01发送出去,接收端将接收到的信息通过LCD1602显⽰,当采集到的值出现异常的时候进⾏报警。
本设计要对于静脉输液过程的监控系统进⾏设计,系统要实现实时监控和⾃动报警功能。
家庭防盗报警器使⽤热释电红外传感器模块检测是否有⼈,当有⼈经过时即可通过51单⽚机采集数据,控制GPRS模块给⽤户发送短信,⽤户即可知道家中失窃。
当⽤户⾛时,开启电源,报警器⼯作。
采⽤输⼊220v的电源适配器输出12v的电压,给稳压模块供电,输出5v,从⽽给单⽚机和GPRS供电。
该防盗报警器主要包括51单⽚机最⼩系统,GPRS,红外⼈体感应模块。
电⼦秤本电⼦秤系统利⽤压⼒传感器采集因压⼒变化产⽣的电压信号,经过电压放⼤电路放⼤,然后再经过模数转换器转换为数字信号,最后把数字信号送⼊单⽚机。
单⽚机经过相应的处理后,得出当前所称物品的重量及总额,然后再显⽰出来。
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模拟电子电路仿真1.1 晶体管基本放大电路共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB 对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。
1.1.1 共射极基本放大电路按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等。
1.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。
2.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
3.参数扫描分析在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。
4.频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。
由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。
1.1.2共集电极基本放大电路(射极输出器)图7.1-7为一共集电极基本放大电路,用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号VI(幅值为1V,频率为10 kHz)采用与共射极基本放大电路相同的分析方法获得电路的静态工作点分析结果。
用示波器测得电路的输出,输入电压波形,选用交流频率分析项分析出电路的频率响应曲线及相关参数。
由图所示共集电极基本放大电路的频率响应曲线可求得:电路的上限频率(X2)为4.50GHz,下限频率(X1)为2.73Hz,通频带约为4.50GHz。
1.1.3共基极基本放大电路图7.1-11为一共基极基本放大电路,用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kHz),采用与共射极基本放大电路相同的分析方法获得电路的静态工作点分析结果。
用示波器测得电路的输出,输入电压波形,选用交流频率分析项分析出电路的频率响应曲线及相关参数。
由图所示共基极基本放大电路的频率响应曲线可求得:电路的上限频率(X2)为27.94MHz,下限频率(X1)为261.01Hz,通频带约为27.94MHz。
1.2 场效应管基本放大电路1.2.1 共源极放大电路共源极放大电路如图7.2-1所示,Q1选用三端式增强型N沟道绝缘栅场效应管。
按图7.2-1在EWB主界面内搭建电路后,双击Q1,出现三端式增强型N-MOSFET参数设置对话框,选模型(Model) 项,将库元件设置为默认(default) ,理想(ideal) 模式,然后点击对话框右侧编辑(Edit) 按钮,在Sheet 1中将跨导系数(Transconductance coefficient (KP)) 设置为0.001A/V。
分析共源极放大电路可参照7.1节中共射极放大电路的分析过程进行,可根据图7.2-1电路参数和共源极放大器的电压放大倍数表达式求得A V的理论计算值,然后与仿真实测值进行比较。
1.2.2 共漏极放大电路共漏极放大电路如图7.2-2所示,按图在EWB主界面内搭建电路后,选Q1为理想三端式增强型N沟道绝缘栅场效应管,并将跨导值设置为0.001A/V。
电路仿真分析过程可参见7.1节中共集电极放大电路的分析过程进行。
可根据图7.2-2电路参数和共源极放大器的电压放大倍数表达式求得A的理论计算值,然后与仿真实测值进行比较。
1.2.3共栅极放大电路共栅极放大电路如图7.2-3所示,按图在EWB主界面内搭建电路后,选Q1为理想三端式增强型N沟道绝缘栅场效应管,并将跨导值设置为0.001A/V。
电路仿真分析过程可参见7.1节中共基极放大电路的分析过程进行。
可根据图7.2-2电路参数和共源极放大器的电压放大倍数表达式求得A的理论计算值,然后与仿真实测值进行比较。
1.3场效应管与晶体管组合放大电路场效应管具有输入阻抗高,噪声小等显著特点,但放大能力较弱(小),而半导体三极管具有较强的放大能力(高)和负载能力。
若将场效应管与半导体三极管组合使用,就可大大提高和改善放大电路的某些性能指标,扩展场效应管的应用范围。
图7.3-1是由场效应管共源极放大电路和晶体管共射极放大电路组成的两极组合放大电路,图中三端式增强型绝缘栅场效应管Q1选用理想模型,将跨导gm设置为0.001A/V,晶体管Q2选用N2222A,其电流放大系数为255.9。
先队该电路进行静态分析,再进行动态分析,频率特性分析以及关键元件的参数扫描分析等。
1.静态分析。
选择分析菜单中的直流工作点分析项,获得电路静态分析结果。
2.动态分析。
(1)理论分析。
(2)仿真测试分析。
用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号(V i的幅值为5mV,频率为10kHz),用示波器测得电路的输出,输入电压。
再计算出电路的放大倍数。
3.频率特性分析。
4.元件参数扫描分析。
1.4差动放大电路差动放大电路是模拟集成电路中使用最广泛的单元电路,它几乎是所有集成运放,数据放大器,模拟乘法器,电压比较器等电路的输入级,又几乎完全决定着这些电路的差模输入特性。
共模输入特性,输入失调特性和噪声特性。
以下仅对晶体管构成的射极耦合差放和恒流源差放进行仿真分析,对用场效应管构成的差放电路可采用相同方法进行分析。
在图7.4-1所示差放电路中,晶体管Q1和Q2的发射极通过开关S1与射极电阻R3和Q3构成的恒流源有选择的连接(通过敲击”K”键,选择连接点9或11),完成射极耦合差放和恒流源差放两种电路的转换.1.4.1 射极耦合差放仿真分析按图7.4-1搭建电路,选择晶体管Q1,Q2和Q3均为2N2222A,电流放大系数为200。
将开关S1和R3相连,构成射极偶合差放电路。
1.静态分析。
选择分析菜单中的直流工作点分析项,获得电路静态分析结果。
2.动态分析。
(1)理论分析。
(2)差模输入仿真测试分析。
A。
用示波器测量差模电压放大倍数,观察波形相位关系。
按单端输入方式(见图7.4-1)用仪器库的函数信号发生器为电路提供正弦输入信号(V i的幅值为10mV,频率为1kHz)。
用示波器测得电路的两输出端输出电压波形。
B。
差模输入频率响应分析。
选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)),在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,中指频率为10GHz,扫描形式为十进制(3),纵向刻度为线性,节点2为输出点。
C。
差模输入传递函数分析。
从EWB信号源库中选择直流电压源(并将其设置为0.001V),替代仪器库中的函数发生器,做差放电路的输入信号源,以满足进行传递函数分析时对输入源的要求。
射极耦合电路进行差模输入传递函数分析时的电路连接方式如图7.4-5所示。
分析方法同上。
D。
共模输入仿真分析。
按共模输入方式(见图7.4-8)用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号。
用示波器测得电路的两输出端输出电压波形。
1.4.2 恒流源差放仿真分析差放电路引入恒流源替代射极偏置电阻,对差动放大倍数没有影响,主要是为了进一步降低共模放大倍数,提高共模抑制比。
因此,这里仅对恒流源差放的共模放大倍数进行仿真分析。
对EWB主界面内所建图7.4-1所示电路,通过敲击“K”键,将Q1与Q2的射极通过开关S与节点11连接,使其成为恒流源差放电路。
调整R6电阻,使恒流源差放的静态电流与射极耦合差放电路性同,便于两者进行比较。
调整函数发生器,使输入正弦波VI的幅值为100,频率为1,输入信号以共模方式接入。
示波器接输入电压,接输出电压。
最终完成的恒流源差放电路共模放大倍数测试电路如图7.4-10所示。
分析方法同上。
可见引入恒流源后,差放电路的共模放大倍数大大降低,共模抑制比大大提高,加强了抑制零点漂移的能力。
1.5集成运算放大器运算放大器的类型很多,电路也不尽相同,但在电路结构上有共同之处。
一般可分为三部分,即差动输入级,电压放大中间级和输出级。
输入级一般是有晶体管或场效应管组成的差动式放大电路,利用差放电路的对称性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能,它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。
电压放大级主要作用是提高电压放大倍数,它可由一级或多级放大电路组成。
输出级一般由射极跟随器或互补射极跟随器组成,主要作用是提高输出功率。
图7.5-1是在EWB主界面内搭建的一个简单的集成运算放大器,Q1,Q2组成差动式放大器,信号由双端输入,单端输出。
Q3,Q4组成复合管共射极放大电路,以提高整个电路的电压放大倍数。
输出极由Q5,Q6组成的两极射极跟随器构成,不仅可以提高带负载能力,而且与R5配合,可使直流电位步步降低,实现输入信号电压V i为零时,输出电压V o=0。
输入端Vi-运放的反相输入端,Vi+是同相输入端。
集成运放的仿真分析:1.静态分析令输入信号电压为零(两输入端接地),选择分析菜单中的直流工作点分析项(Analysis/DC Operating Point),分析结果后,观察输出端V o(节点19)直流电位是否为零?若不为零,则调整R5的阻值,使输出端电位为零。
3.动态分析(1)传函数分析将简单集成运放的同相和反相输入端分别接入信号源库中的直流电压源,并将其电压值设置为1mV,其连接方式如图7.5-3所示。
A同相输入方式下的传递函数分析选择分析菜单中的传递函数分析项(Analysis/Transfer Function Analysis),在随后出现的传递函数分析设置对话框中设置输入源为V4,分别设置输出端为节点15,10和19。