Pspise仿真论文设计

Pspise 模电仿真实验论文报告 设计题目 基于高频声音识别电路 专业班级 13 级通信工程 指导老师 谌雨章 姓名 何湘娟 学号 2013221105200189 1 目录 摘要 1 一 设计目的与主要指标 2 1 1 设计目标 2 1 2 主要指标 2 二 设计方案 2 2 1 系统整体方案 2 2 2 系统软件实现方案 3 三 软件仿真 4 3 1 带通滤波电路分析 4 3 2 三极管放大电路分析 6 3 3 整流电路分析 7 四 总结 9 五 参考文献 9 1 摘要 随着科学技术的发展 被噪声掩盖的各种微弱信号的检测越来越受到 人们的重视 微弱信号监测技术在许多领域具有广泛的应用 例如在军 事领域的应用当中 很多时候需要监测高频微弱声音信号 设计出模拟 电路实现高频微弱声音监测 并发现信号以后点亮信号灯 因此 对微 弱信号的监测是发展高新技术 探索及发现新的自然规律的重要手段 对推动相关领域的发展具有重要意义 关键词 高频 模拟电路 微弱信号监测 2 一 设计目的与主要指标一 设计目的与主要指标 1 1 设计目标设计目标 在军事领域的应用当中 很多时候需要监测高频微弱声音信号 并发 现信号以后点亮信号灯 基于此 本设计内容运用 Pspise 仿真软件 设计模拟电路实现高频微弱声音监测 1 2 主要指标主要指标 本设计实验要求监测 10k 50KHz 的声音信号 该信号的交流幅值为 0 01Mv 信号灯的点亮驱动为直流 整流 信号 幅值超过 1mV 三极 管 电路需实现微弱交流信号输入到直流 整流 信号输出 二 设计方案二 设计方案 2 1 系统整体方案系统整体方案 方方案案构构思思说说明明 1 根据本系统的设计目的与设计的主要指标 基于自己所学的模电 知识 本实验考虑主要运用 Pspise 仿真软件设计模拟电路实现所达到的 要求 由于本设计实验要求监测 10k 50KHz 的声音信号 一开始考虑到 了两种电路 一是高通滤波电路 二是带通滤波电路 之所以选择带通 滤波电路主要基于考虑到对于高频具有上下限的要求 因此 选择带通 来实现是比较优化的 3 2 根据实验要求 该信号的交流幅值为 0 01mV 信号灯的点亮驱动 为直流 整流 信号 幅值超过 1mV 三极管 因此决定用分立元件三 极管共射放大电路来实现一百倍的电压放大增益 3 第三部分电路要求实现微弱交流信号输入到直流 整流 信号输 出 基于我们目前为止所学的知识水平有限 没有学运放的整流电路 所以只能采用二极管的桥式整流电路 因此 系统整体方案框图如图 2 1 所示 带带通通滤滤波波电电路路三三极极管管共共射射放放大大电电路路二二极极管管桥桥式式整整流流电电路路 图 2 1系统整体框图 2 2 系统软件实现方案系统软件实现方案 根据系统整体框图 Pspise 仿真软件上在先将每一部分电路设计并 调好参数 再进行整合 具体设计电路原理图如图 2 2 所示 图 2 2 电路原理图 说明 每一部分电路采用 10u 电容耦合进行整合连接 以最大程度 实现整个电路系统的整合与稳定不失真程度 4 三 软件仿真三 软件仿真 3 1 带通滤波电路分析带通滤波电路分析 第一部分带通滤波电路原理图如图 3 1 所示 图 3 1 带通滤波电路原理图 说明 根据实验要求监测 10k 50KHz 的声音信号 将幅值设为 30k 5 带通滤波电路仿真波形图如图 3 2 所示 图 3 2 带通滤波电路仿真波形图 探针为绿色波形 分析 经过带通滤波电路后 波形处于正常放大状态 说明电路是可行 的 此外 为说明第一部分带通滤波电路工作在实验要求的监测 10k 50KHz 范围之内 做以下进一步的分析 将第一部分电路进行交流扫描 测出上下截止频率的波形图如图 3 3 所 示 图 3 3 下限截止频率波形图 6 图 3 4 上限截止频率波形图 分析 由波形图容易看出 此带通滤波电路的上限截止频率大致为 10k 50KHz 之间 说明第一部分的电路是满足实验要求的 3 2 三极管放大电路分析三极管放大电路分析 第二部分三极管共射放大电路原理图如图 3 5 所示 3 5 三极管共射放大电路原理图 说明 根据实验要求 该信号的交流幅值为 0 01mV 7 三极管共射放大电路仿真波形图如图 3 6 所示 图 3 6 三极管共射放大电路仿真波形图 红色探针为波形 结论分析 由仿真波形的幅值容易看出 经过三极管共射放大电路后 输出电压增益达到 100 倍 实现了实验的要求 3 3 整流电路分析整流电路分析 第三部分整流电路原理图如图 3 7 所示 图 3 7 整流电路原理图 8 整个电路系统的仿真波形如图 3 8 所示 图 3 8 整个系统电路仿真波形图 绿色探针为波形 结论分析 由于目前学到的模电知识有限 没有学采用运放实现整流电路 所以只能考虑已学的采用二极管进行桥式整流 由于本电路系统中频 率过高 达到了 30kHz 而二极管开始工作需要一定得时间 在还没来 得及整流的时候 高频率的工作状态下 将直接导致二极管的整流效果 大打折扣 甚至效果微乎其微 所以 第三部分的整流电路效果不明显 只能削减一部分电压值 也就是波形图上只能使幅值实现小于 1mV 9 四 总结四 总结 在拿到这个电路仿真设计的课题及要求时 说实话 一开始我就想到了运用我们 学过的模拟电路的知识来完成 在已经完成过直流稳压电源的模电课设的基础上 也 有了一个学期的 pspise 课程学习的经验之上 针对整个电路系统的设计 我需要实现 每一个部分电路参数调节及电路的设计 因为只有每一部分的电路设计都达到了要求 我们才能将其整合 做进一步的调整 模电知识的博大精深与其经验息息相关 很多 时候 我们在设计其电路并进行仿真分析通过时 在实际的制版和实物制作与测试的 时候也会遇到很多问题 但是仿真是第一步 也是比较关键的一步 也是基于这个考 虑 所以我选择了这一门电路仿真设计课程 在每一次完成一个实际的电路参数调节及电路结构设计后 我们都做了很认真的 实验报告 本学期的 pspise 仿真实验也接近了尾声 如果真的要我说学到了什么 我 想 这门课程给我最大的感受是 理论和实践是相辅相成的 没有理论的作品就如同 失去灵魂的人一样 只有在理论研究到一定基础上才能更好的运用于实践中 同时 实践给我们积累了很多书本上无法学到的经验 很多技巧只有在不断的设计 动手 实践中才能切身学到 就像有时候 电路的设计 参数的调节都不知道问题出在哪 这就需要我们结合理论的知识 慢慢调节 需要我们耐心 肯花时间 愿意去翻开曾 经学过但或许被我们遗忘的理论知识 只有经历这样反复的不断的学习与锻炼 我们 才能真正学到东西 真正将理论运用于实践 将理论与实践实现有机结合 这门专选 课给我提供了这样的机会 也确实让我学到了很多 怎么发现问题 怎么解