电子设计自动化_课程设计(一).doc

电子设计自动化电子仿真与课程设计（一）姓名： 学号：班级： 实验名称： Multisim在模拟与数字电子技术中的应用 成绩：一、实践教学目的及要求1、掌握Multisim基本操作与分析方法；2、掌握各种虚拟仪器的使用方法；3、掌握各种仿真分析法（DC/AC/参数扫描等）；4、掌握各种模拟和数字电路的特点，能做基本的设计电路；5、理解仿真软件在常用电子电路中的一般分析步骤。二、电子仿真分析及问题解决方案1、测试三极管的电流放大倍数和MOS管的跨导；2、仿真分析共射放大电路的静态工作点、交流电压放大倍数、输入电阻、输出电阻；3、仿真分析差分放大电路的静态工作点、差模放大倍数；4、用集成运放创建一个滞回比较器，仿真分析其阈值电压和输出电压幅值；5、创建有源带阻滤波电路，分析其频率特性，测定其阻带宽度；6、仿真分析电容反馈式正弦波振荡电路的振荡频率与选频网络参数的关系；7、分别创建并联稳压管稳压电路和线性串联稳压电路；8、用逻辑转换仪实现逻辑函数的转换；9、用逻辑转换仪将下列逻辑函数化简为最简与或表达式；10、用门电路、八选一数据选择器74LS151设计一个函数发生器电路；11、分析电路功能；12、分析说明电路为几进制计数器；13、用555定时器构成间歇振荡电路，分析其功能。三、仿真电路图的设计1、NPN型三极管和N型MOS管与特性测试仪的连接图及仿真参数分别如下。图1NPN型BJT与特性测试仪的连接图图2晶体管2N2222A仿真参数 图3N型MOS管与特性测试仪的连接图 图4NMOS管2N6659仿真参数2、单管共射放大电路的仿真分析，电路如下。3、（P183:T5.3）图6双入单出差分放大电路 图7双入双出差分放大电路4、用集成运放创建的滞回比较器，电路如下。 5、有源带阻滤波电路，如下。 图9品质因数Q=0.5的有源带阻滤波电路 图10品质因数Q=2的有源带阻滤波电路6、（P183:T5.11）6、电容反馈式正弦波振荡电路，如下。 图11电容反馈式正弦波振荡电路7、并联稳压管稳压电路和线性串联稳压电路，分别如下。 图12 并联稳压管稳压电路 图13串联线性稳压电路8、用逻辑转换仪实现下列逻辑函数的转换。（1）、将下列函数表达式转化为对应的逻辑图形式。 Y=ABC+A+B+C图14Y=ABC+A+B+C的逻辑电路 Y=AC+ABC+ACD+CD图15 Y=AC+ABC+ACD+CD的逻辑电路 Y=AB+(BC)(C+D)图16 Y=AB+(BC)(C+D)的逻辑电路（2）、用与非门实现（1）中的逻辑函数，并给出与非形式的电路逻辑图。 Y=(ABC)(A)B(C)图17 Y=ABC+A+B+C的逻辑电路的与非形式 Y=(AC)(ABC)(ACD)(CD)图18Y=AC+ABC+ACD+CD的逻辑电路的与非形式 Y=(AB)(BC)(C+D)图19Y=AB+(BC)(C+D)的逻辑电路的与非形式（3）、写出下面各逻辑电路对应的最简与或表达式。(a)(b)9、用逻辑转换仪将下列逻辑函数化简为最简与或表达式。（1）Y=ABD+ABCD+BCD+(AB+C)(B+D)图21 Y=ABD+ABCD+BCD+(AB+C)(B+D)的真值表（2）Y=(ABCD+ACDE+BDE+ACDE)图22 Y=(ABCD+ACDE+BDE+ACDE)的真值表10、用门电路、八选一数据选择器74LS151设计一个函数发生器电路，它的功能功能表如下。函数发生器电路的功能表S1S2Y00AB01A+B10AB11A图23函数发生器设计电路11、74LS194构成的电路图2474LS194构成的电路12、74LS161构成的电路13、555定时器构成间歇振荡电路图26555定时器构成间歇振荡电路四、程序运行或电路仿真结果（数值解或波形）1、NPN型三极管和N型MOS管仿真结果，分别如下。 图27NPN型BJT输出特性曲线 由上图输出特性曲线可知，Ib=(5.005-2.508) mA=2.497 mA，Ic=(530.399-329.379) mA=201.02mA所以，此三极管的电流放大倍数=80.5图28N型MOS管输出特性曲线由上输出特性曲线可知，Vgs=(10-7.5) V=2.5V，Id=(3.859-2.206) A=1.653 A，所以，此MOS管的跨导= 1.5 。2、单管共射放大电路的仿真结果，如下。图29单管共射放大电路的静态工作点从仿真结果来看，单管放大电路的Uce=V5V3=6.889451.10840=5.781045 V，而电源电压Vcc=12 V，可见该放大电路的静态工作点合适。输出波形(B通道)输入波形（A通道）图30单管共射放大电路的输入输出波形从波形图上可以看出交流放大倍数Au= =-20 。图31放大电路的输入电阻测量由上测量结果可得，输入电阻Ri=3.612 k。图32放大电路的输出电阻测量由上测量结果可得，输出电阻Ro=5.1 k3、差分放大电路的仿真结果如下。图33差分放大电路的静态工作点 从上图分析结果看，由于电路对称，结点2、6的电位完全相等，而由于是单端输出，两晶体管集电极电位不对称。Uce1=V4-V3=3.98 V，Uce2=V5-V3=7.02 V，所以，Q1、Q2都处于放大状态。图34双入单出差分放大电路的输入输出波形双入单出的差模放大倍数Au=43.65。图35双入双出差分放大电路的输入输出波形双入双出的差模输出放大倍数Au58.194、用集成运放创建的滞回比较器，仿真结果如下。图36仿真波形5、有源带阻滤波电路，仿真结果如下。 图37品质因数Q=0.5的有源带阻滤波电路的频率特性由上频率特性可看出，阻带宽度约为81.414.467 Hz图38品质因数Q=2的有源带阻滤波电路的频率特性由上频率特性可看出，阻带宽度约为642440 Hz可以看出，品质因数越高，滤波器的过渡带越窄，滤波特性也越好。6、电容反馈式正弦波振荡电路，仿真结果如下。图39电容反馈式正弦波振荡电路的输出波形通过仿真分析得到，如要提高振荡频率，需减小选频网络的电容值和电感值。7、并联稳压管稳压电路和线性串联稳压电路，仿真结果分别如下。图40并联稳压管稳压电路的输入输出电压波形图41串联线性稳压电路输入输出波形8、用逻辑转换仪实现逻辑函数的转换。（3）图20逻辑图对应的最简与或表达式。a、Y=ABC+BCb、Y= AB9、最简与或表达式的转换结果。（1）Y=ABD+ABCD+BCD+(AB+C)(B+D)图42Y=ABD+ABCD+BCD+(AB+C)(B+D) 最简与或表达式的转换结果 转换结果Y= BD+BC。（2）Y=(ABCD+ACDE+BDE+ACDE)图43Y=(ABCD+ACDE+BDE+ACDE) 最简与或表达式的转换结果转换结果Y=AE+DE+BE+CE。10、函数发生器电路输入输出波形。图44函数发生器电路输入输出波形11、74LS194构成的电路的输出结果，如下。图4574LS194构成的电路的输出结果通过输出结果分析，图24所示电路可实现循