Multisim波形发生器电路设计方案.docx

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1、基于Multisim10 波形发生器电路设计目录中文摘要及关键词 1英文摘要及关键词 2引言 2一、波形发生器电路设计要求 31.1 设计要求 31.2 设计指标 31.3 设计功能 41.4 电路的框架 4二、555 数字芯片电路简介 42.1 555 数字芯片功能及特征 42.2 555 数字芯片进展及应用 5三、整机电路组装 53.1 创作电路图步骤 53.2 整机电路图 63.3 电路工作原理 6四、电路 Multisim10 仿真分析 74.1 Multisim 起源及进展 74.2 Multisim 功能及应用 74.3 电路的调试 84.4 Multisim10 仿真结果 8结语

2、 11致谢 12参考文献 13个人简介 14摘要论文要求设计一种电路能产生特定波形 , 具体利用脉冲数字电路原理设计波形发生器电路。电路的核心器件是 555 数字芯片,它可以通过与电阻、电容的特别连接形成多弦振荡器就是波形发生电路。在安装电路与调试前,用数字万用表对电路单元器件进展检测确保各单元器件选用无误，然后完成安装和调试。Multisim10 它是一款功能强大的科学设计电路与智能仿真软件。 Multisim10 它在电子工业和科研院所领域有着广泛的应用,运用此软件对电路进展仿真，得出设计要求波形。关键词：555 数字芯片；Multisim10；多弦振荡器；AbstractThe thes

3、is requirement is to design a circuit to produce a specific waveform, the specific circuit design using digital pulse waveform generator circuit. Heart of the circuit devices are 555 digital chips, it can be with resistors, capacitors, forming a special connection string oscillator is multi-circuit

4、waveform. Before the installation and debugging of the circuit, the circuit with a digital multimeter for testing single components to ensure the correct use of each single component, and then complete the installation and commissioning. Multisim10 It is a powerful and intelligent scientific design

5、circuit simulation software. It Multisim10 and research institutes in the field of electronic industry has a wide range of applications, the use of this software for circuit simulation, design requirements derived waveform.Keywords:555digital chip。 Multisim10。 morestringoscillator引言函数发生器是一种可以同时产生方波、

6、三角波和正弦波的专用集成电路， 波形发生器就是其中一种。当调整外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波。因此广泛用于仪器仪表中。本次设计承受 555 数字芯片与电阻电容所组成的函数发生电路，也可产生方波、三角波和正弦波。对于高精度的简洁波形发生电路,其稳定性问题在系统牢靠性中占有很重要的地位。由于制造工艺和使用条件等缘由,任何波形发生电路都不行避开地会受到随机扰动因素的影响。在设计电路中的 555 数字芯片与各元器件参数和其标称值之间也存在随机误差，还有元器件选用不当以至使函数发生器电路无法正常产生波形。为尽可能地消退这种现象,在电子电路的设计过程中应进展各元器件参数分析,以便在设

7、计阶段实行措施加以订正。而 Multisim10就可以完成这项工作 ,完全可以在电子电路设计中对设计电路进展全面、系统、准确地分析更重要的是它可以对电路进展准确仿真。将Multisim10中器件分析技术和方法应用于函数发生器仿真分析中 ,既解决了建立电路模型的困难,又免去了简洁数学计算及大量的数据处理 ,可很好地实现电路性能和波形产生设计分析,使函数发生器的设计到达高质量、高牢靠性的同时,还有效地降低本钱 ,缩短了开发周期。基于 Multisim10的器件分析仿真方法与其他的分析方法相比,其具有更简便、快速和有效的优势。一、波形发生器电路设计要求1.1 设计要求用小规模 555 数字集成芯片设

8、计一种波形发生器，要求能实现正弦波等多种波形的输出,并且输出波形符合论文设计要求，设计只给出正弦波的仿真图。1.2 设计指标技术指标：1、输出波形工作频率范围可达 1KHz 且幅值连续可调。2、可以输出方波和三角波以及正弦波。1.3 设计功能主要功能：用中小规模集成芯片设计制作产生正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。根本学问：数子电子技术、模拟电子技术、 555 数字芯片原理及功能、电子设计自动化软件 Multisim10。1.4 电路图框架方波三角波正弦波依据论文设计技术指标的要求，本电路主要由电源指示灯、多谐振荡器、方波输出电路、三角波输出电路、正弦波输出电路等几局部组成。控调集制频成部

9、部部位位位图 1 多种波形发生器方框图Figure 1Block diagram ofa variety of waveformsgenerator二、555 数字芯片电路简介2.1 555 数字芯片功能及特征555 数字芯片是一种多用途的数字 -模拟混合集成电路,利用它能极便利地构成施密特触、发器单稳态触发器和多弦振荡器。自从 Signetics 公司于 1972 年推出这种产品以后,国际上各主要的电子器件公司也相继的生产了各自的 555 定时器产品。尽管产品型号繁多，但全部双极性产品型号最终的 3 位数码都是555，全部 CMOS 产品型号最终的四位都是 7555。而且它们的功能和外部引脚

10、的排列完全一样。555 数字芯片本钱低,性能牢靠,只需要外接几个电阻、电容、就能够成多谐振荡器，从而可形成 RC 积分电路来分别实现方波、三角波和正弦波的输出。555 数字芯片还可以构成单稳太触发器、和施密特触发器等脉冲产生与变换电路。2.2 555 数字芯片进展及应用555 数字芯片电路开头是作定时器应用的，所以叫做 555 定时器或 555 时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时把握外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种把握及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于沟通信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作牢靠、使用便利、价格低廉，目前被广泛用于

11、各种电子产品中， 555 数字芯片内部有几十个元器件，有分压器、比较器、根本 R-S 触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较简洁，是模拟电路和数字电路的混合体随着电子技术的进展,集成电路芯片在电子设备中的使用越来越广泛,集成电路芯片已经成为现代电子设备中大量使用的电子元器件,由于使用灵敏、便利，所以 555 数字芯片在波形的产生与变换、测量与把握、家用电器、电子玩具等很多领域中都得到了应用正应为如此，本次设计就是运用 555 数字芯片与电阻、电容链接而成的函数发生电路。三、整机电路组装3.1 创作电路图步骤第一步：把电路图中所需的元器件的参数算出来； 其次部：在 Multisim10 选出元器件

12、；第三步：把所选的元器件修改成设计要求参数； 第四步：合理布局各器件摆放位置,使其美观； 第五步：把摆放好的元器件，用导线连接起来； 第六步：检查导线连接是否有误；第七步：按电路图将电源线、接地线、波形输出线接好；3.2 整机电路图图 2 整机电路图Machinediagramin Figure 23.3 电路工作原理如图 2 电路可同时产生方波、三角波、正弦波并输出，该函数信号发生器电路简洁、本钱低廉、调整便利。555 定时器接成多谐振荡器工作形式，C4 为定时电容，C4 的充电回路是 R7R4R8C4；C4 的放电回路是 C4R8R4555 的 7 脚(放电管)。由于 R8+R4R7，所以

13、充电时间常数与放电时间常数近似相等，由 555 的 Out 脚输出的是近似对称方波。按图所示元件参数，其频率为1KHZ 左右，调整电位器 R8 可转变振荡器的频率。方波信号经 R2、C3 积分网络后，输出三角波。三角波再经 R1、C1 积分网络，输出近似的正弦波。C9 是电源滤波电容。发光二极管 VD 用作电源。四、电路 Multisim10 仿真分析4.1 Multisim起源及进展Multisim起源于 20 世纪 80 年月的电子仿真软件 EWB(Electronics Workbe nch )早期的EWB50是一款界面形象直观、操作便利、分析功能强大、易学易用的EDA软件，随后IIT公

14、司对EWB软件进展较大变动,于2023年推出系列化EDA 软件Multisim2023 、Ultiboard2023 和Commsim2023 。其中 Multisim2023 保存了EWB软件界面直观、操作便利、易学易用的特点 ,增加了软件的仿真测试和分析功能 。2023 年8 月IIT 公司又对Multisim2023 进展了较 大的改进, 升级为Multisim7。2023年，美国国家仪器公司 (National Instrument，简称NI)收购了IIT公司。在2023年，推出了Multisiml0版本。4.2 Multisim功能及应用到2l世纪初，加拿大图像交互技术公司公司简称I

15、IT在保存原版的根底上，增加 EWB更多的 功能，并更名为 Multisim ，也就是 Multisim2023 版本。“Multi”为“多”的意思，“ SIM”是。 sirnJar”的缩写，意为模拟，所以Multisim可理解为多功能虚拟仿真。在原有根底上更或改进了某些功能，具有以下特点：操作界面简洁、友好，用户点击鼠标就可以完成元件的选择、拖动、连线以及查看仿真结果；供给丰富的元件，增 51系列单片机芯片，可根本满足用户需求，如没有用户想要的元件，可利用VHDL、VerilogHDL或SPICE进展扩展元件；增加了局部 3D实物元件和面包板，便于教案使用，给学生更直观的感觉；具有全面的分析

16、工具和虚拟器件，功能强大是其他EDA软件所不能比较的；支持模拟、数字、模拟数字混合电路与单片机、可编程规律器件的仿真突破了原先版本的局限性；与Labview结合，使用户可以依据自己的需求制造虚拟仪器，而且全部的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上，全部硬件电路产生的结果都可以输入到计算机中进展处理和分析。4.3 电路的调试（1） 把连接好的电路图检查一遍,看是否有连线错误。（2） 把正弦波输出线接在示波器上看是否有波形输出。假设无波形输出，检测 555 芯片是否参数正确。（3） 假设示波器照旧没有波形的输出，调整 RP 转变频率看是否有波形输出。4当有波形输出时，调整电位器转变 55

17、5 输出频率，看是否能到达指标。4.4 Multisim10 仿真结果图 3 电路仿真图Figure 3circuit emulationdiagram图 4 电路仿真图Amplitude-frequencydiagramin Figure 4circuit图 5 电路仿真Figure 5circuit simulationdiagram图 6 电路幅频图Figure 6circuitamplitude-frequencydiagram经过测试可以得到，论文设计的电路可达以下性能指标：1） 正弦波输出频率可达 1KHz。2） 输出信号频率稳定度优于 10 4 。3） 输出电压幅度在 10K负载

18、电阻上的电压峰-峰值Vopp250mv。 4失真度用示波器观看时无明显失真。综合分析各项指标的测试结果觉察，该设计频率可达 1KHz，信号稳定度高，失真度好，到达了性能良好的设计要求。结语经过几个星期的努力，我完成了论文设计，期间我收获很多，论文设计是理论与实践相结合的。充分的稳固了大学四年来所学的理论学问。从而，增加了我的信念，明确了我今后的努力方向。之前，在学习理论学问时，常常遇到一些问题使自己似懂非懂，通过这几周的毕业设计，在牧教师悉心指导和自己查阅资料学习下，很多问题已经迎刃而解了，而且还学会了很多课本上没有的学问。例如， 555 数字芯片的引脚功能，寻常上课的时候是记住了，下次看就忘

19、了。还有运用 Multisim10 画电路图时,我以前有些不会的地方！通过这次毕业设计，我都把这些弄明白了。通过自己亲自动手操作绘画电路图，对我影响特别深刻,我想这永久都不会遗忘。所以实践的最终目是学好一门学问的有力保障。它给我今后的学习奠定了根底，指明白方向。通过论文设计使我懂得了理论联系实际的重要性，从而也提高了我的实践动手力气。在设计的过程中，难免会遇到一些问题，我不断地询问教师，翻阅资料，检查电路，最终还是运用理论学问解决了实际问题，从中也让我受益匪浅。致谢一个多月的毕业设计已经完毕了，在牧教师的急躁指导和热忱帮助下，我顺当的完成了毕业设计。从设计的选题到资料的搜集直至最终设计的修改的

20、整个过程中，花费了牧教师很多的贵重时间和精力，在此向教师表示诚意地感 谢！教师您严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生！在此，学生感谢您牧教师。弹指一挥间，大学四年已经接近了尾声。当自己怀着忐忑担忧的心情完成这篇毕业论文的时候，自己也从当年一个从山里走出的懵懂孩子变成了一个成熟青年，回想自己的十几年的求学生涯，虽然只是一个本科毕业，但也实属不简洁。首先，从小学到大学的学费和生活费就不是一个小数目，这固然要感谢我的爸爸妈妈，他们都是农民，没有他们的勤勤恳恳和细心安排，我是无论如何也完成不了我的大学生活。没有他们的支持和鼓舞，我也不行能完成我电子信息科学与技术专业的学习。固

21、然，一个农民家庭要同时供大学生和高中生上学，没有别人的帮助和接济是相当困难的。因此我要感谢那些在我求学时对我经济和精神上帮助的亲戚、朋友、教师和同学们，我的生活因你们而精彩和充实。论文设计，让我了解了很多元器件的功能，生疏了很多元器件的用途，从而，使我深刻地生疏到学好专业理论学问的重要性，也理解了理论联系实际的真正含义，并且检验了大学四年的学习效果。虽然在设计论文中对于有些学问的运用还不够娴熟，但是我将在以后的学习中连续努力并且不断完善自己。此外我要感谢试验室的教师们，在我做论文期间给我供给了大量的帮助以及一个良好的设计环境，所用工具，为我的论文设计能够顺当完成供给了强大后勤保障。由于个人水平有限，设计中确定存在很多缺乏之处，敬请各位教师批判指正。感谢！参考文献1 余孟尝.数字电子技术根底简明教程.北京:高等教育出版社.余孟尝2 杨素行.模拟电子技术根底简明教程. 北京:高等教育出版社.杨素行. 3郭宏.刘显忠.张震.姜桥.电子技术应用实践指导.哈尔滨工程大学出版社. 4郭培源.电子电路及电子器件. 北京:高等教育出版社.5 华成英.童诗白.模拟电子技术根底.北京:高等教育出版社. 2023.个人简介姓名：高华性别：男 民族：汉族诞生日期：1986年09月24日籍贯：内蒙古乌兰察布市E-mail:gaohuaky126