电子线路仿真实验.ppt

第三讲电子线路仿真实验 3 1信号合并 例 做一个信号 锯齿信号和正弦信号 合并的仿真系统 原理 正弦信号和锯齿信号通过两个交替打开的门控电路 在信号合并模块Merge中合成为一路信号 并在示波器中显示 采用方波信号发生器的输出做门控信号 合并模块可以将多个输入进行合并 方波信号发生器的输出作为门控信号 使能子系统作为门控模块 使能子系统 当门控信号的值为正时 子系统开始执行 设置正弦信号的中值偏离0的数值 取0表示连续信号 相位延迟 决定方波序列在时间轴上平移的数值 本例中决定门控电路打开的时间延迟 3 2微积分 对信号进行微积分运算 可用M文件编程 本节应用Simulink的方法进行微积分运算 例 做一个信号微积分运算的的仿真系统 从信号发生器输出一个方波 从示波器看输入方波信号及信号的微分 积分运算结果 微分模块不需要设置 外部复位 选项被置于None 模块工作在简单积分方式 此时不需要外部触发信号输入端口 选项被置于Rising Falling Either时模块工作在重置积分方式 并且分别表示是用触发信号的过零的上升沿 下降沿 上升及下降沿进行重置的操作 此时 模块多出一个触发信号输入端口 初始条件源有两种 Internal 内部 和External 外部 初始条件为内部时 由对话框内的Initialcondition设定 初始条件为外部时 模块多出一个初始条件输入端口 限制输出 可以在对话框中设定UppersaturationLimit 限幅上限 和LowersaturationLimit 限幅下限 显示限幅端口 从新增的限幅端口输出限幅信息 显示状态端口 可以从新增的状态端口输出状态信息 绝对误差 设定模块状态的绝对误差 信号微积分运算的仿真结果 3 3触发器 触发器是电子工程中经常用到的电路 在数字系统中 常常需要存储一些数字信息 触发器是具有记忆功能 能存储数字信息的最常用的一种基本单元电路 本节介绍采用Simulink进行触发器仿真的方法 例 做一个触发电路仿真系统 实现触发的主要模块是触发模块 触发电路仿真演示框图 触发子系统结构 复用模块 Mux 可将多个输入合并成总线信号 SingalRouting库 显示 作触发信号的信号发生器的方波 等于0的基线 constant 正弦信号 上升沿触发时 采集到并保持的正弦信号 下降沿触发时 采集到并保持的正弦信号 双沿触发时 采集到并保持的正弦信号 触发电路仿真结果 频率合成技术是现代通信 系统的重要组成部分 在无线电技术与电子系统的各个领域得到广泛应用 3 4分频器 什么是频率合成技术呢 将一个高稳定度和高精度的标准频率经过加减乘除四则运算 产生同样稳定度和精确度的大量离散频率的技术 根据其原理组成的设备称为频率合成器 例 做一个分频器仿真 分频器组成 脉冲信号发生器 做时钟信号 分频器 计数器 示波器 分频器仿真框图 计数器第一路输出 计数 其数值表示在本分频周期内记录到多少个脉冲 计数器第二路输出 分频后的脉冲输出 脉冲信号发生器参数设置 示波器参数设置 计数的方向 Up 加 Down 减 Clk接收到触发时间的类型 上升沿 计数范围 如果模块计数达到了这个值 计数器就返回到零 设定为8bit 16bit 32bit时 分频比分别为 28 216 232 最大计数 分频比减1 在计数到第几个脉冲时 开始输出到达脉冲 分频器仿真结果 7 5使能开关 在Simulink模块库的Subsystem子库中 有最常用的使能子系统 它在创建复杂系统的仿真模型时十分有用 使能 控制信号输入口 当使能输入信号为正时 该模块才接受In输入端的信号 使能子系统 使能子系统内部结构 例 做一个使能电路仿真 使能 时 把所在子系统所有内部状态重置为制定的初值 使能 期间取输入信号的绝对值 其余时间输出为0 使能 时 把所在子系统所有内部状态保持在 前次使能 的终值上 使能 期间取输入信号在 0 75 0 75之间的值 其余时间保持门控结束时的状态作输出信号 限幅器 使能电路仿真演示结果 用作使能门控信号的方波脉冲 块1的输出 正弦波的输出 块2的输出 正弦波的输出 3 6移位寄存器 例 做一个移位寄存器仿真 多点选择器 可将输入信号分解为三路相同的信号 可变选择器 可任意交换输出三路信号的秩序 延迟模块 将一路信号延迟7个采样时间 通过对参数 指针到输出 设置为 1 1 1 将输入信号分解为三路相同的信号 Rows 从输入矩阵抽取出行 Columns 从输入矩阵抽取出列 该模块从MxN矩阵输入中选择行子集或列子集作为输出 在Elements参数指定的长度为L的向量选择L行或列送至输出端 可变选择器参数设置 移位寄存器仿真结果 3 7整流电路 例 做一个整流系统仿真 思路 用一个正弦信号作输入 使用Saturation 限幅 模块 将限幅下限设为0 构成半波整流电路 使用Abs 取绝对值 模块 将信号负半周变成正值 构成全波整流电路 整流系统仿真框图 整流系统仿真结果 时域波形 半波整流 全波整流 半波整流系统仿真 频谱图 全波整流系统仿真 频谱图 Note SpectrumScope中采样时间参数的设置 Zero Orderhold 采样保持电路 的参数Sampletime应与后