基于multisim的波形产生电路的分析及仿真new

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1、2009年2月湖北第二师范学院学报Feb．20o9第26卷第2期JournalofHubeiUniversityofEducationVo1．26No．2基于Multisim的波形产生电路的分析及仿真冯国强(湖北第二师范学院物理与电子工程系，武汉430205)摘要：结合波形产生电路的实例，以Multisim为工作平台，本文阐述了该软件在电路仿真分析中的具体应用。仿真结果与理论分析结果一致，说明了基于Muhisim软件仿真在电路设计与基础实验教学中具有非常重要的应用价值。关键词：波形发生器；Multisim；仿真分析

2、中图分类号：TN702文献标识码：A文章编号：1674-344X(2009)02-0019-03作者简介：冯国强(1979一)，男，湖北孝感人，助教，硕士研究生，研究方向为引力实验与精密测量。传统的电子技术理论教学中，一般多采用工程近似输出方波的方法对电路进行分析、计算，特别是对于较复杂的电输出三角波路设计时，往往需要改变各种元器件的参数，进行设计与匹配，如果元件参数发生变化，学生在短时间内很难输出正弦波把握电路的输出及各种性能指标。图1波形发生器的构成Muhisim是一种全功能电子电路仿真软件，该软件为用户提供了

3、一个集成化的虚拟设计实验环境，建立电路、仿真分析和结果输出在集成界面中可以全部完成。采用具有较强的电路仿真与分析功能的Multisim软件，在计算机上“做”实验，具有直观、方便、高效的优点。并且可通过实际的电路，对最后的设计结果进行验证。在电子技术教学中引入电路设计仿真软件设计电路，是提高学生电子电路设计水平和设计能力的有效方法，对于培养创新和实用人才、改革传统的实验教学模式，提高实验教学质量有着重要的意义。¨图2方波和三角波产生电路本文基于Multisim软件平台，结合波形发生器中的输出Vo=+的方波，由于A同相

4、输入端的电压+同波形产生电路进行具体的分析与仿真研究。时与Vo和Vo有关，由叠加原理可得：1波形发生器的组成与原理波形发生器是函数信号发生器的重要组成部分，一u+：+而Vo(1)般可以输出正弦波、方波、三角波等，构成波形发生器的当+=M一=0时，在积分器A端输出三角波的设计方案很多，本文以方波一三角波一正弦波式的波形幅度和周期为：发生器为例进行具体分析。如图l所示，由比较器先产生方波，然后通过积分器m输出三角波，最后经正弦波形成电路产生正弦波。1．1方波一三角波产生电路。如图2所示，这里采用同：相输入迟滞比较器(A

5、1)和充放电时间常数不等的积分1．2正弦波形成电路。正弦波形成电路用于将三角波器(A2)共同组成方波和三角波产生电路。I3图2中为稳压二极管，同相输入迟滞比较器A收稿日期：2008—12—16变换为正弦波，能够完成此变换的电路很多，这里采用典采用模拟元件库中的两个七端集成运放741，稳压管采型的二极管网络变换电路(如图3)。E4]用IN4733A(稳压5V)，二极管网络变换电路采用6级网络，其它元器件的标签(Labe1)和参数(模型)均按图5所示的标签、参数设置。分析时可采用Multisiml0软件的仿真分析功能或

6、用示波器接入电路测试点进行观察分析。图3正弦波形成电路图3中用二极管和电阻构成三角波的“限幅”电路，实际上是一个由输入三角波控制的可变分压器。随着输人三角波幅度的不断增大，二极管、。、、。依次导通，使得分压器的分压比逐渐减小，输出电压衰减幅度图5波形产生电路原理图更大，使三角波趋近于正弦波。而当三角波自正峰值逐渐减小时，二极管。、。依次截止，分压器的分2．2电路原理仿真。连接好电路后，打开示波器面板，压比又逐渐增大，输出电压衰减幅度依次变小，三角波也将Timebase设置为1ms／DIV，显示方式设置为Y／T，趋近

7、于正弦波，如此循环，三角波变换成正弦波，如图4ChannelA和ChannelB在观察波形时再进行设置。启所示。动仿真开关后，若振荡没有建立，则用鼠标拖动改变R25的阻值，直到出现振荡波形，微调到到波形无明显失真；观察当改变电阻R25的阻值时，波形的幅度和周期会发生改变。图6中是方波和三角波产生电路输出的波形，按下仿真暂停键pause，拖动水平滚动条，可观察稳定的振荡波形，如图6所示。V图4正弦波形成电路波形图以上各波形产生电路如果在理论教学中只是单纯的进行计算分析讲解，则学生短时间内难以理解电路的特点，一般都感到

8、分析的内容有些抽象，对电路的工作过程难以理解，然而若利用加拿大InteractiveImageTechnolo—图6示波器显示的方波和三角波gies公司推出的电路设计与仿真分析软件Multisim进行虚拟实验验证，不仅能解决传统学习模式中不易或不能同时调整示波器面板参数，将示波器水平灵敏度设实现的学习问题，而且将理论教学环节与实践教学环节置为1ms／DIV，