小学期multisim.

1、课程设计电路的仿真（设计） Circuit simulation(design)学号：_ _ 姓名：_ _专业：_自动化_系别：_电子信息与控制工程系指导教师：_ _ 时间：_二0一二年六月 摘 要电路实验是电类专业学生的重要基础实验课程, 但由于受到传统实验条件以及学时的限制, 实验项目和实验内容都无法全面、深入的展开。 Multisim是知名的EDA设计软件之一，内含数万种元器件和13种常用的虚拟仪嚣仪表。用它可以方便的搭建各种电工电子电路，准确地对电路进行仿真分析，通过几个设计电路（电路一：OCL甲乙类功率放大器；电路二：AC/DC转换器；电路三:RC桥式正弦波振荡电路）的仿真分析，说明

2、使用multisim软件进行电路分析不仅可以提高设计效率，而且可以保证设计质量。关键词：EDA;仿真分析;效率;设计质量ABSTRACTThe circuit experiment is the important foundation of electricity class specialized student experiment course, but due to the traditional experimental conditions and time constraints, experimental items and contents are not comprehe

3、nsive, in-depth expansion. Multisim is a well-known EDA design software, including tens of thousands of kinds of component and 13kinds of commonly used virtual instrument beauty instrument. It can be convenient to build all kinds of electrical and electronic circuits, and accurately to circuit simul

4、ation analysis, through several circuit design ( circuit: OCL class AB power amplifier; two: AC/DC converter circuit; circuit three: RC bridge sine wave oscillation circuit) simulation analysis, illustrates the use of Multisim software in circuit analysis, not only can improve design efficiency, but

5、 also can guarantee the quality of design.Key words: EDA; simulation analysis;efficiency; design quality 目 录绪 论10.1课题的发展概述10.2课题研究可行性10.3课题功能概述20.4我们的工作主题是21.仿真电路（名称）31.1电路一:OCL甲乙类功率放大器31.2电路二：AC/DC转换器31.3电路三：RC桥式正弦波振荡电路32.电路原理分析及实现功能62.1.1电路一分析62.1.2电路二分析62.1.3电路三分析62.2.1电路一功能72.2.2872.2.3电路三功能73.仿

6、真波形及工作状态83.1883.2 电路二波形：103.3电路三波形114.工作及总结134.1 工作流程134.2工作中遇到的问题134.3个人体会135.结论和展望145.1结论14致谢15参考文献16附录17绪 论0.1课题的发展概述： 随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。EDA技术以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语

7、言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。0.2课题研究可行性：Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以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，本次仿真选用multisim7版本。各仿真工具的比较：Multisim可以进行复杂模拟/数字电路的仿真、简单的PCB板设计、简单的单片机

8、仿真；Protel可以进行简单的模拟/数字电路的仿真、强大的PCB板设计；Proteus可以进行直观的模拟/数字电路、单片机、ARM的仿真。也可以进行简单PCB板的设计。使用导航：要进行模拟/数字电路的精确、细微仿真使用Multisim； 要进行电路板PCB设计使用Protel；要进行单片机仿真使用Proteus，仿真51系列单片机可以使用Keil C与Proteus联调（就是在Keil中运行程序时Proteus即可运行硬件仿真）0.3课题功能概述：EDA仿真是“芯片”、“电路”、“系统”设计的重要步骤，要检查设计对象的工作与功能正常与否，“仿真和验证”将决定目标设计的成败0.4我们的工作主题

9、是：电路级仿真1.仿真电路（名称）1.1电路一:OCL甲乙类功率放大器.2电路二：AC/DC转换器1.3电路三：RC桥式正弦波振荡电路 电路1电路2 电路32.电路原理分析及实现功能2.1.1电路一分析：该电路是OCL甲乙类音频放大器，具有互补输出级,具有25 dB的增益，为双电源供电的OCL互补对称功放电路。、是差分放大电路，差放具有很强的抑制零点漂移能力。 、两个二极管的作用以便构成输出级的偏置电路，以使输出级工作在甲乙状态，消除交越失真。 、（最右侧部分）是功率放大器。、组合成复合管2.1.2电路二分析：该电路是AC/DC转换器，具有整流作用。第一级（左）的作用是信号放大及半波整流。第二

10、级的作用是有源滤波。作为整流二极管使用，利用二极管的单向导通特性，从而可以将负极性电信号滤掉-半波整流。电解电容是有正负极性的，这点要注意。能将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。2.1.3电路三分析：该电路是RC桥式正弦振荡电路。、组成RC串并连选频电路，又为正反馈网络，、为并联的极性相反地二极管，它是利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压幅度稳定。 RC桥式振荡电路要产生振荡必须满足相位平衡条件和幅度平衡条件2.2.1电路一功能：实现信号的放大。当接入扬声器的时候给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。2.

11、2.2电路二功能：实现由二极管构成的整流电路，用来实现交流信号电压或把交流信号转换为直流信号。2.2.3电路三功能：通过multisim方便的观察到振荡电路起振的过渡过程。3.仿真波形及工作状态3.1电路一波形：电路1-1电路1-2电路的增益为：3.731v/212.045mv=18.幅度是23.35db,上限截止频率为437.26KHZ;相位为-176.3.6Deg，频率是3.566MHZ. 3.2 电路二波形： 电路2-1蓝线表示直流，代表输出，红线表示交流，代表输出3.3电路三波形电路3-1; 电路3-2上图为起振过程中输出电压波形，原因为电容的充放电所致。下图示波器-xsc1反映输入输

12、出的波形，微小差别代表二极管及电阻的影响。示波器-xsc2表示正弦波振荡电路。4.工作及总结4.1 工作流程：先进行初步的对multisim的了解，下载multisim7版本，按照要求进行前俩个电路的搭建，并进行电路原理及波形的分析。第三个电路，按照模拟电子技术基础的应用举例，搭建“RC桥式正弦波振荡电路”，进行仿真的分析，了解其原理及波形，并学会了文本的添加与修改。4.2工作中遇到的问题：问题一：某些器件不好找或者找不见。经过本人的琢磨以及向老师同学请教，解决的勒大部分问题，找不到的元器件可以找功能相近的来替换。问题二:在搭建第三个电路的时候，想在电路中写入文本，通过百度，学会了如何对节点和

13、文本进行字体以及颜色的更换。4.3个人体会通过这次小学期multisim的仿真，我对以前所学的电路和模电知识有了更深层次的理解与巩固，学会了电路的搭建、仿真分析等。我的理论知识上升到了一个更高的层次，通过这次课设，我也深刻体会到了自己知识的匮乏。意识到自己所学的知识的肤浅，只是一个表面性的，理论性的，根本不能够解决在现实中还存在的很多问题。因此，学习中应多与实际应用相联系。总之，通过这次设计，不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识。而且提高了我分析问题的能力。使我的综合能力有了一个很大的提高。 5.结论和展望5.1结论通过对三个电路的搭建，成功的实现了电路的仿真，并对其进行了分析。5.2意见和

14、建议可以对电路进行深层次的分析，可以对电路的进行适当改变然后查看仿真效果。为了方便同学进行更深层次的研究以及适应当代的发展，建议以后选用multisim10版本。致 谢在本次课程设计中，刘老师可谓倾注了很多心血，从开始给我们讲解multisim仿真软件的使用到我们在机房搭建电路，再到作品的验收、论文的写作。刘老师始终和我们在一起。，在此向敬爱的刘老师表示由衷的谢意，并祝刘老师培养出越来越多的优秀人才。感谢在本次课设中帮助我的同学，使我能够更好的学习multisim,更好的完成本次课程设计。书到用时方恨少，在本次报告的写作中，深感自己的专业知识的匮乏，生命不息，学习不止。在此再次向帮助我的老师和

15、同学表示感谢。参考文献1清华大学电子学教研组.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社.20062 康华光.电子技术基础M.北京：高等教育出版社.20053 4 5 6S.Stapleton and F.Costescu.IEEE Trans Vehicular Technologyj.19927F.H.Raab, Average efficiency of power amplifiers，RF Technologyj.19868 LI Dong,LIU Jinjiang,ZHANG Mu,LIN Hu. Analysis on Dithering Mechanism Contro

16、l Circuit of Ring Laser Gyroscope Based on MultisimJ. Electronics Optics & Control, 2009, 16(4): 7577附 录电路二第一级：半波整流的图形 AC-DC转换电路原理分析时间：2012-03-06 21:15:26 来源：电子发烧友 作者：电路的功能由二极管构成的整流电路，用来测量交流信号电压或把交流信号转换为直流信号时，其线性和精度均不理想。本电路使用了由OP放大器构成的绝对值电路，因为它由均化电容转换成输入信号的平均值，所以输入电压很小时，也能获得高

17、精度。测量正弦波电压可以用其平均值表示，但测量脉冲波形用平均值则很难测得其很效值。电路工作原理OP放大器A1是放大倍数为10的AC放大器，需要多大的放大倍数，取决于输入信号的大小，放大倍数A可用A=1+（R3/R2）公式计算。A1的低频FL约为1.6HZ（FZ=1/2C1.R21.6），C1、C3也与低频有关。其容量均为10UF，因为用两个电容串联，所以总容量为5UF，它的FL约为0.5HZ。OP放大器A2、A3是标准的绝对值电路。A2是负输出半波整流电路，其输出与输入信号进行加法运算进行全波整流。加法电阻R6和R7的比例很重要，它们的比率是2：1，所以选用E系列中的150K、75K电阻。C4

18、是均化电容，电容量必须根据输入信号的频率范围确定，如果容量太小，就会产生整流纹波；另一方面，输出响应也取决于C4，如果要进行快速测量，其容量也不能太大。输出是全波整流的平均值，对正弦波来说，等于峰值电压的2/（0.636EI），应予注意。频率上限受OP放大器高频特性的限制，配电路可达100KHZ。应用注意事项为了加快AC-DC转换电路的输出响应，C4取得较小，如要考虑纹波，把C4去掉，在本电路的输出端加一个12DB24DB/OCT的低通滤波器，可取得良好的效果。绝对值电路的频率极限使用OP放大器的整流电路或绝对值电路测量电平很低的信号，可以忽略二极管的正向压降，温度特性也很好，但是，由于其工作原理是利用OP放大器开环境增益极大这一特点，所以频率升高时，环路增益就会下降，使整流性能变坏。假定二极管的正向压降VF为1V，OP放大器的开环增益为A0，误差电压E可用下式计算：E=VF/A0当A0=40DB时，E=10MV，而通用OP放大器A0=40DB时，其频率是非常低的应予注意。如果要提高精度，可根据上式减少VF值或选用高频时A0较大的OP放大器。当不要求把绝对值输出转换成直流时，会存在波形合成问题，因为标准绝对值电路是将半波整流电路的输出与输入波形相加，而OP放大器有相位滞后，两者之间存在相位差，不能很好地进行波形合成。可以采取下面的办法加以