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1、中职 Multisim 10 电路仿真技术应用项目四电子课件（高教版）Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真项目四项目四 波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真 任务一任务一 正弦振荡电路仿真正弦振荡电路仿真任务二任务二 集成运算放大电器的仿真集成运算放大电器的仿真任务三任务三 555 555定时电路定时电路任务四任务四 波形发生器元器件库介绍波形发生器元器件库介绍知识点一知识点一 频率计频率计知识点二知识点二 频谱分析仪频谱分析仪知识点三知识点三 网络分析仪网络分析仪Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真项目学习目标项
2、目学习目标学学 习习 目目 标标学学习习方式方式学学时时技能技能目目标标 掌握正弦振荡电路的仿真；掌握运算放大器的仿真；掌握555定时器的仿真；掌握方波、三角波和锯齿波仿真 学生上机操作，教师指导、答疑4课时知知识识目目标标 掌握频率计、频谱分析仪和网络分析仪的使用；了解振荡器的组成和振荡条件 教师讲授2课时Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1 1、振荡条件、振荡条件 振荡电路必须由放大电路、反馈电路、选频电路振荡电路必须由放大电路、反馈电路、选频电路三部分组成。振荡电路要产生稳定的振荡，必须满三部分组成。振荡电路要产生稳定的振荡，必须满足两个条件，才
3、能维持稳幅振荡。足两个条件，才能维持稳幅振荡。任务一任务一 正弦振荡电路仿真正弦振荡电路仿真（1）要有一的放大能力（2）放大电路的非线性失真要小 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真2 2、RCRC串并联网络（文氏桥）正弦波振荡器串并联网络（文氏桥）正弦波振荡器 图4-1 RC串并联网络（文氏桥）正弦波振荡器 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真3 3、双、双T T选频网络正弦波振荡器选频网络正弦波振荡器 图4-2 双T选频网络正弦波振荡器 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿
4、真双双T选频网络正弦波振荡器的振荡频率选频网络正弦波振荡器的振荡频率 ，其中，其中R=R1=R2，C=C1=C2。起振条件是起振条件是 。图4-3 振荡器的起振过程 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真4 4、LCLC正弦波振荡器正弦波振荡器 图4-4 三点式振荡电路 三点式振荡电路是一种广泛应用的LC振荡器，它有两种基本组成形式，即电容三点式振荡电路和电感三点式振荡电路。除晶体管为有源器件外，它由L和C组成并联谐振回路，此谐振回路不但决定振荡频率，同时也构成了正反馈所需的反馈网络，而且有三个点与晶体管的三个电极相连接，故称三点式振荡器。Multisim
5、 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真图4-5 电感三点式振荡电路 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1 1、理想运算放大器、理想运算放大器 在分析运算放大器的输出电压与输入电压的函数关系时，考在分析运算放大器的输出电压与输入电压的函数关系时，考虑运放处于线性工作范围，一般情况下将它视为理想器件。一虑运放处于线性工作范围，一般情况下将它视为理想器件。一个理想运放，应具备下列条件。个理想运放，应具备下列条件。任务二任务二 集成运算放大器的仿真集成运算放大器的仿真（1）开环电压放大倍数Aud=。（2）输入阻抗Ri=。（3）输出阻抗Ro
6、=。（4）共模抑制比KCMR=。Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真 根据这些条件，理想运算放大器在线性根据这些条件，理想运算放大器在线性应用时具有两个重要特性。应用时具有两个重要特性。（1）理想运放的两输入端电位差趋于零，U+U-0，即U+U-，称为“虚短”。（2）理想运放的输入电流趋于零，Ii0，称为“虚断”。Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真2 2、反相比例电路、反相比例电路 图4-6 反相比例电路图4-7 输入输出波形 反相比例运算电路的输出、输入关系为：Uo=(R2/R1)Ui=-3Ui。Multisi
7、m 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真3 3、反相加法电路、反相加法电路 图4-8 反相加法电路反相加法电路的输出、输入关系为：Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真4 4、电压跟随器、电压跟随器 图4-9 电压跟随器 在同相比例运算放大电路中，当反馈电阻短路或R1开路的情况下下，其电压放大倍数等于1，输出与输入的关系为Uo=Ui，即输出电压的幅度和相位均随输入电压幅度和相位的变化而变化，故称为电压跟随器。Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真5 5、积分电路、积分电路 图4-10 积分电路及波
8、形 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真6 6、微分电路、微分电路 图4-11 微分电路及波形 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1 1、555555的组成与功能的组成与功能 555定时器一般由分压器、比较器（定时器一般由分压器、比较器（C1和和C2）、基本）、基本RS触发触发器和放电开关（器和放电开关（VT）四部分组成，共有）四部分组成，共有8个引脚。个引脚。555定时器的定时器的基本功能如表基本功能如表4-1所示。所示。任务三任务三 555 555定时电路定时电路 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形
9、发生器电路仿真波形发生器电路仿真2 2、单稳态触发器、单稳态触发器 图4-12 555构成的单稳态触发器及工作波形Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真3 3、多谐振荡器、多谐振荡器 图4-13 多谐振荡器的电路和波形多谐振荡器的主要参数：T1=0.7（R1+R2）C；T2=0.7R2C；T=T1+T2；q=T1/T。Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真4 4、施密特触发器、施密特触发器 图4-14 施密特触发器电路和波形Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真5 5、警笛电路、警
10、笛电路 图4-15 警笛电路和波形图用两个555定时器构成低频信号对高频调制的警笛电路，其电路和波形如图4-15所示。它是由两个多谐振荡器构成的模拟声响发生器。调节定时元件R1、R2、C2，使第一个振荡器的振荡频率为714Hz。调节R3、R4、C4，使第二个振荡器的振荡频率为10kHz。由于第一个振荡器的输出端接第二个振荡器的复位端，所以当U1的输出电压为高电平时，U2振荡；当U1的输出电压为低电平时，U2停止振荡。接通电源，扬声器便发出“呜呜”的间隙声响。Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1 1、方波和三角波发生电路、方波和三角波发生电路 由集成运算
11、放大器构成的的方波和三角波发生器电路如图由集成运算放大器构成的的方波和三角波发生器电路如图4-16所示，比较器所示，比较器A1输出的方波经积分器输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，积分可得到三角波，三角波反馈到比较器，触发比较器自动翻转形成方波。三角波反馈到比较器，触发比较器自动翻转形成方波。任务四任务四 波形发生器波形发生器 图4-16 方波和三角波发生电路 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真电路振荡频率：方波幅值：三角波幅值：Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真2 2、锯齿波产生电路、锯齿波产生电路 图4
12、-17 锯齿波产生电路Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1连接连接 知识点一知识点一 频率计频率计 图4-18 频率计的图标、符号图和面板Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真2面板操作面板操作 知识点一知识点一 频率计频率计 频率计的面板由测量结果显示区、测量选择、频率计的面板由测量结果显示区、测量选择、耦合方式选择、灵敏度设置区和触发电平设置区耦合方式选择、灵敏度设置区和触发电平设置区5部分组成。部分组成。（1）测量结果显示区）测量结果显示区 （3）耦合方式选择）耦合方式选择 （2）测量选择）测量选择 （4）灵
13、敏度设置区）灵敏度设置区 （5）触发电平设置区）触发电平设置区Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真3应用举例应用举例 知识点一知识点一 频率计频率计 图4-19 频率计的应用Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1连接连接 知识点二知识点二 频谱分析仪频谱分析仪 图4-20 频谱分析仪的图标、符号和面板Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真2面板操作面板操作 知识点二知识点二 频谱分析仪频谱分析仪 频谱分析仪的面板主要有显示区、游标测量显频谱分析仪的面板主要有显示区、游标测量显示
14、区、量程控制区、频率设置区、振幅设置区和功示区、量程控制区、频率设置区、振幅设置区和功能控制区六部分组成。能控制区六部分组成。（1）量程控制区）量程控制区 （3）振幅设置区）振幅设置区 （2）频率设置区）频率设置区 （4）功能控制区）功能控制区 （5）频谱图显示在频谱分析仪面板左侧的窗口）频谱图显示在频谱分析仪面板左侧的窗口中，利用游标可以读取其每点的数据并显示在面中，利用游标可以读取其每点的数据并显示在面板左侧下部的游标测量显示区。板左侧下部的游标测量显示区。Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真3应用举例应用举例 知识点二知识点二 频谱分析仪频谱分析仪
15、 图4-21 混频电路及输出波形Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真图4-22 频谱分析仪的测量结果知识点二知识点二 频谱分析仪频谱分析仪 Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真1连接连接 知识点三知识点三 网络分析仪网络分析仪 图4-23 网络分析仪的图标、符号和面板Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真2面板操作面板操作 知识点三知识点三 网络分析仪网络分析仪 络分析仪的面板主要有显示区、分析模式区、络分析仪的面板主要有显示区、分析模式区、参数设置区、显示隐藏某个参数区、功能
16、选择区参数设置区、显示隐藏某个参数区、功能选择区和设置区六部分组成。和设置区六部分组成。（1）显示区）显示区 （3）参数设置区）参数设置区 （2）分析模式区）分析模式区 （4）显示隐藏某个参数区）显示隐藏某个参数区 （5）功能选择区）功能选择区 （6）设置区）设置区Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真3应用举例应用举例 知识点三知识点三 网络分析仪网络分析仪 图4-24 RF放大电路图4-25 网络分析仪的显示面板Multisim 10 电路仿真电路仿真波形发生器电路仿真波形发生器电路仿真图4-26 网络匹配设计对话框知识点三知识点三 网络分析仪网络分析仪 图4-27 最大功率输出电路的结构和参数