Multisim课程设计正弦波发生器

Multisim课程设计正弦波发生器,课程设计

东 北 石 油 大 学

MULTISIM电气应用训练

2012年 3 月 01日

Multisim课程设计正弦波发生器,课程设计

MULTISIM电气应用训练任务书

课程 MULTISIM电气应用训练

题目 Multisim的正弦波振荡电路仿真 专业 自 动 化 姓名 刘 月 莹 学号

主要内容：

以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,

并采用 Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结

果一致。软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱

满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。

主要参考资料：

[1] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛电路设计[J].北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[2] 康华光.电子技术基础[J].北京：高等教育出版社，2001.

[3] 张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995.

[4] 杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5] 岳怡.数字电路与数字电子技术[J].西安工业大学出版社，2004.

[6] 路勇.电子电路实验及仿真[M].清华大学出版社，2004.

[7] 张俊漠.单片机中级教程——原理与应用[M].北京航天航空大学出版社，2006.

完成期限 2012.2.20——2012.3.1

指导教师 李宏玉 刘超

专业负责人

2012年 3 月1 日

Multisim课程设计正弦波发生器,课程设计

目 录

1 任务和要求 .......................................................................................................................... 1

2 稳幅文氏电桥正弦波发生器 .............................................................................................. 5

3文氏电桥正弦波发生器电路仿真 ......................................................................................... 5

4设计总结 ................................................................................................................................. 6

参考文献 .................................................................................................................................... 6

Multisim课程设计正弦波发生器,课程设计

1 任务和要求

以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用 Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。

在自控、测量、无线电通讯、测量等技术领域中,需用到波形发生器,较常用的是正弦波振荡器和多谐振荡器两大类。采用Multisim10仿真软件对正弦波振荡器进行仿真,该软件是 NI 公司下属的 Electronics WorkbenchGroup 发布的交互式SPICE 仿真和电路分析的软件。前期发展经历了 EWB5.0、EWB6. 0、Multisim2001、Mult-isim7、Multisim8、Multisim9 等版本。Multisim10 的特点有:1) 器件丰富。Multisim10比老版本新增了 1200 多个器件、500多个 SPICE 模块和 100 多个开关模式电源模块。2) 虚拟仪器种类齐全。通用仪器有数字万用表、信号源,双通道示波器、波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等。3) 软件分析功能更强大。分析功能包括静态工作点

分析、交流小信号分析、瞬态分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、传输函数分析、最坏情况分析、特卡洛分析、批处理分析、噪声指数分析、射频分析等。1 基本文氏电桥正弦波发生器[1-3]常用的正弦波振荡电路有RC 和LC 两种电路,通常低频段选用RC 振荡器,其电路输出功率小,频率较低;高频段选用LC 振荡电路, 其输出的功率、频率都要高一些;频率稳定度要求高时,一般采用电容三点式振荡电路。若从波形的种类和精度两方面考虑时, 要生成正弦波时,选用文氏电桥振荡器,更易组成外稳幅振荡器。文氏电桥正弦波发生器是一种常用的RC振荡器,可以用来产生低频正弦波。采用运算放大器和文氏电桥反馈网络组成的基本振荡电路模型如图1所示。

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MULTISIM 电气应用训练(报告)

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电路由RC 串并联选频网络和同相放大器组成。运放构成同相输入的比例放大器,RC串并联网络,将输出电压反馈到集成运放的同相输入端,形成正反馈。根据产生正弦振荡的相位条件, 可得电路的振

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荡频率

f0为

:

2 稳幅文氏电桥正弦波发生器

从理论上讲, 满足振荡条件后, 振荡幅值可固定在任意值上 ,但由于环境温度等外界条件的变化, 振荡条件会受到影响, 使振荡器停振或产生钵形失真。因此须在基本电路上增加稳幅电路, 如图 2 所示。

为得到稳幅的目的, 通常采用两只反向并接的二极管和电阻R1并联,它们在输出电压的正负半周内分别导通。在起振之初,

由于输出电压幅度很小,不足以使二极管

利用二极管的非线性特性,使振荡电路能根据振荡幅度的变化,自动地改变基本放大器的负反馈的强弱,实现稳幅目的振荡过程中,两只二极管交替导通和截止,若外界因素使振幅增大, 二极管的正向导通电阻RD减小,使RF变小, 负反馈系数自动变大,反馈作用加强,从而稳定振幅。

3文氏电桥正弦波发生器电路仿真

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电路搭接好后,调出示波器,连接好后,按下按钮,可以得到稳幅文氏电桥正弦波发生器电路由起振到稳振的波形变化,如图3所示。图3(a)所示电路的起振过程截图,时间刻度(timebase scale)为1ms/p,图3(b)为稳定后的波形,图3(c)为将时间刻度(timebasescale)调大为20ms/p后,电路的起振效果图,正弦波的周期和频率可从图中读出。注意输出信号的幅值仅与运算放大器的供电电源设置有关,若要控制信号的幅值,可在输出端加稳压元件进行限幅。4 结束语本文对文氏电桥正弦波振荡电路进行了仿真,仿真过程中改变元器件参数,使电路工作于不同状态, 从而获得不同的工作波形。通过上例分析可见,仿真软件Multisim10可用于电子电路的仿真分析,可广泛应用于课堂教学、实验教学、电子设计等方面。仿真技术进入教学领域,使得教育技术的发展又上了一个台阶。特别是渗透到电子技术教学、实验教学等领域,简化了设计过程,节约了实验器材和仪器仪表的损耗,值得推广使用。

4设计总结

通过这次课程设计我了解了压控振荡器在结构上的特点，使我在选择压控震荡器时更加明确哪种振荡器更合适 …… 此处隐藏：2944字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……