数电模电课程设计.doc

II大学课程设计前言Multisim软件环境介绍Multisim是加拿大IIT公司（Interrative Image Technologies Ltd）推出的基于Windows的电路仿真软件，由于采用交互式的界面，比较直观、操作方便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强大的分析功能等特点，因而得到了广泛的引用。针对不同的用户，提供了多种版本，例如学生版、教育版、个人版、专业版和超级专业版。其中教育版适合高校的教学用。Multisim 7主界面。启动Multisim，就会看到其主界面，主要是由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电路图编辑窗口等组成。如下图A所示。Multisim 7提供了丰富的元器件。这些元器件按照不同的类型和种类分别存放在若干个分类库中。这些元件包括现实元件和虚拟元件。所谓的现实元件给出了具体的型号，它们的模型数据根据该型号元件参数的典型值确定。而所谓的虚拟元件没有型号，它的模型参数是根据这种元件各种元件各种型号参数的典型值，而不是某一种特定型号的参数典型值确定。另外，Multisim 7元件库中还提供一种3D虚拟元件，这种元件以三维的方式显示，比较形象、直观.。Multisim 7容许用户根据自己的需要创建新的元器件，存放在用户元器件库中。路B图所示。A图Multisim 7提供了品种繁多、方便实用的虚拟仪器。比如数字万用表、信号发生器、示波器等17种虚拟仪器。点击主界面中仪表栏的相应的按钮即可方便地取用所需的虚拟仪器如C图所示。 B图C图Multisim 7提供了各种不同功能的分析工具。点击分析按钮，即可拉出分析菜单，其中列出了Multisim 7的各种分析工具，例如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析等。课程设计任务书学院专业学生姓名学号设计题目数字电子设计题目：1、三位二进制加法计数器无效项000 010 2、串行序列信号检测器检测序列0010模拟电子设计题目：1、电流串联负反馈电路仿真 2、多级放大电路内容及要求：1 数字电子部分1) 对题目要求进行分析，计算，设计；2) 选择适当触发器，在数字电子实验平台上进行连接和测试结果。2 模拟电子部分1 采用multisim 仿真软件建立电路模型；2 对电路进行理论分析、计算；在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。进度安排：第一周：数字电子设计第1天：1. 布置课程设计题目及任务。2. 查找文献、资料，确立设计方案。第2天： 1.选择适当触发器，在数字电子实验平台上并将所设计电路进行合理连接；2.对所连接的电路进行调试。第3天：1. 课程设计结果验收。2. 针对课程设计题目进行答辩。3. 完成课程设计报告。第二周：模拟电子设计第1天：1.布置课程设计题目及任务。2.查找文献、资料，确立设计方案。第23天：1. 安装multisim软件，熟悉multisim软件仿真环境。2. 在multisim环境下建立电路模型，学会建立元件库。第4天：1. 对设计电路进行理论分析、计算。2. 在multisim环境下仿真电路功能，修改相应参数，分析结果的变化情况。第5天：1. 课程设计结果验收。2. 针对课程设计题目进行答辩。3. 完成课程设计报告。 指导教师（签字）： 年 月 日分院院长（签字）：年 月 日II- II -目录数字电子技术部分题目一 3位二进制同步加法计数器（001,110）1一、课程设计的目的：1一设计的总体框图：1二设计过程：1三实验仪器：4四实验结论：4题目二 序列信号发生器的设计（检测序列0010）4一、课程设计的目的：4二、设计的总体框图：4三、设计过程：5四、实验仪器：6五、实验结论：6参考文献11大学课程设计12数字电子技术课程设计报告（计算机专业） 题目一 3位二进制同步减法计数器（001,110）一、课程设计的目的： 1、了解同步减法计数器工作原理和逻辑功能。 2、掌握计数器电路的分析，设计方法及应用。 3、学会正确使用JK触发器。一 设计的总体框图： CP3位二进制同步减法计数器Y二 设计过程：(1) 状态图：111101100011010000/0/0/0/0/0/1(2) 选择的触发器名称:选用三个CP下降沿触发的边沿JK触发器(3) 输出方程: Y= （4）状态方程：000111100111xxx0100001011100101xxx 3位二进制同步减法计数器的次态卡诺图 Q1nQ0nQ2n0001111001x001011xQ2n+1的卡诺图 Q1nQ0nQ2n0001111001x101100x Q1n+1的卡诺图 Q1nQ0nQ2n0001111001X001101x Q0n+1的卡诺图由卡诺图得出状态方程为： =+ =(4) 驱动方程：= = = = = = (5) 检查能否自启动： 001 000 (有效状态) 110 011（有效状态）（7）逻辑电路图 （8）实际电路图 三 实验仪器：（1）数字原理实验系统一台（2）集成电路芯片：74LS112二片 74LS08一片 74LS00一片 四 实验结论：经过实验可知，满足时序图的变化，且可以进行自启动。实验过程中很顺利，没有出现问题。 题目二 序列信号发生器的设计（检测序列101100）一、 课程设计的目的： 1、了解串行序列信号检测器的工作原理和逻辑功能 2、掌握串行序列信号检测器电路的分析，设计方法及应用。 3、学会正确使用JK触发器。二、 设计的总体框图：串行序列信号检测器CP Y输入脉冲 串行序列输出三、 设计过程：1. 状态图0 (101)1 (111)1 (100)1 (011)0 (010)0 (010)2. 选择的触发器名称：选用两个CP下降沿触发的边沿JK触发器74LS1123. 采用同步的方案,即取：CP0=CP1=CP4. 卡诺图： 0001111000X101101X 输出Y的卡诺图5. 由卡诺图得出状态方程为： Y=6. 逻辑电路图 7. 实际电路图 四、 实验仪器：(1) 数字原理实验系统一台(2) 集成电路芯片：74LS00一片 74LS04一片 74LS08一片 74LS112两片 五、 实验结论：经过实验后可知，满足设计效果。实验过程中没有出现预期效果，原因是没有将和复位，发现后改进出现预期结果 模拟电子技术课程设计报告题目一电压串联负反馈一、课程设计的目的与作用1、了解并掌握Multisim软件，并能熟练的使用其进行仿真；2、加深理解电压串联负反馈电路的组成及性能；3、进一步学习放大电路基本参数的测试方法；通过自己动手亲自设计和用Multisim软件来仿真电路，不仅能使我们对书上说涉及到得程序软件有着更进一步的了解和掌握，而且通过用计算机仿真，避免了实际动手操作时机器带来的误差，使我们对上课所学到的知识也有跟深刻的了解。二、设计任务、设计一个电压串联负反馈电路，使其能够实现一定的放大电路的功能，电路由自己独自设计完成，在实验中通过自己动手调试电路，能够真正掌握实验原理，即静态分析和动态分析，并在实验后总结出心得体会。正确理解负反馈对放大电路性能的影响，以及如何根据实际要求在放大电路中引入适当的反馈。正确理解深度负反馈条件下闭环电压放大倍数的估算方法。三、电路模型的建立负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用，虽然它使放大倍数降低，但能在很多方面改善放大电路的工作性能。如稳定放大倍数，改变输入输出电阻，改善波形失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的使用放大电路都带有负反馈。1、电压串联负反馈实际电路图如下：2、实验步骤：（1）将开关断开，电路中暂时不加入级间反馈。利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工作点；加入正弦输入电压，利用虚拟示波器可观察到第一级输出电压波形与输入电压反相，而第二级输出电压波形与输入电压同相。两个放大级的输出波形均无明显的非线性失真。此时设Ui=4.999V.求出输入电阻和输出电阻。（2）将图中开关闭合，引入电压串联负反馈。根据测量结果，求出电压串联负反馈；求出输入和输出电阻。四、理论分析及计算1、当开关断开无级间反馈时：（1）静态工作点如下：UBQ1=Rb1/(Rb1+Rb2)*VCC=2V UEQ1=UBQ1-UBEQ1=1.3V IEQ1=UEQ1/(Re11+Re12)=1mA UCQ1=VCC-IEQ1RC1=9V UBQ2=Rb21/(Rb21+Rb22)*VCC=3V UEQ2=UBQ2-UBEQ2=2.3V IEQ=UEQ2/Re2=2.3mA UCQ2=VCC-IEQ2RC=7.7V（2）动态分析： AU1=-RC1(Rb21Rb22rbe2)/rbe+(1+)Re11 rbe1=rbb+(1+)26mA/IEQ1=2.9k Au1=1.8 rbe2=rbb+（1+）26mV/IEQ2=1.4 Au2=-(RC2RC)/rbe2=71.4 Au=Au1*Au2=128.52 Ri=Rb11Rb12rbe1+(1+)Re11=1.587k RO=RC=2k2、开关断开，引入负反馈：电压放大倍数Auf=1+RF/Re11=11输入输出电阻Rif=RifRb11Rb12=1.662kRof=68.893k五、仿真结果分析（1）将开关断开，电路中暂时不加入级间反馈。利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工作点，分析结果如下：可见，UBQ1=1.98461V,UEQ2=1.21246V,UCQ1=9.22972V,UBQ2=2.95979V, UEQ2= 2.16585V,UCQ2=7.71118V.加入正弦输入电压，利用虚拟示波器可观察到第一级输出电压波形与输入电压反相，而第二级输出电压波形与输入电压同相。两个放大级的输出波形均无明显的非线性失真。当Ui=4.999mV时，利用虚拟表可测得Uo=721.743mV.可见，无级间反馈时，两级放大电路总的电压放大倍数为：Au=Uo/Ui=144.38由虚拟表测得，当Ui=4.999mV时，Ii=3.15A,则放大电路无级间反馈时的输入电阻为：Ri=Ui/Ii=4.999/3.15=1.587k将负电阻RL开路，测得Uo=1.443V,这放大电路无级间反馈时的输出电阻为：Ro=(Uo/Uo-1)RL=1.9987k将上图中的开关K闭合，引入级间电压串联负反馈。加上正弦输入电压，由虚拟示波器看到，同样的输入电压之下，输出电压的幅度明显下降，但波形更好。由虚拟表测得，当Ui=4.999mV时，Uo=50.579mV,这引入电压串联负反馈后，电压放大倍数为Auf=Uo/Ui=10.118说明引入负反馈后电压放大倍数减小了。由虚拟表测得，当Ui=4.999mV时，Ii=3.013A,则Rif=Ui/Ii=1.659k可见引入电压串联负反馈后输入电阻提高了。但与无级间反馈时的Ri相比，提高很少，这是由于电路图中总的输入电阻为Rif=RifRb11Rb12引入电压串联负反馈只是提高了反馈环路内的输入电阻Rif，而Rb11和Rb12不在反馈环路内，不受影响，因此总的输入电阻Rif提高不多.将负载电阻RL开路，测得Uo=52.135mV，则Rof=(Uo/Uo-1)RL=68.989k可见，引入电压串联负反馈后输出电阻降低了。4、电压串联负反馈放大电路频率响应的测试在电路图中所示的仿真电路中，首先将开关打开，利用Multisim的交流分析功能，测量无级间反馈时放大电路的波特图，分析结果如下所示：（a）未引入级间反馈(b)引入级间反馈引入电压串联出反馈后，中频电压放大倍数减小了，但下限频率降低了，而上限频率升高了，因此总带宽展宽了。题目二 设计总结和心得体会1、设计总结在进行仿真后，对负反馈对放大电路性能的影响有了进一步的理解，并且书上总结出的规律和公式有了更深层次的掌握。为符合书上的要求，需要对一些元器件进行调试，比如，我把两个三极管的级间电容改到书上所要求的数值，否则会影响到测试的结果，在对其进行频率响应测试无上限频率，因此电路的调试时非常重要的。并且在进行设计后，达到了设计任务的要求和目的。2、心得体会通过自己动手操作Multisim软件，使我对此软件有了透彻的了解，能够熟练的操作和使用此软件进行仿真，画电路图等功能。并且通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。参考文献1 余孟尝数字电