《系统仿真与虚拟实验》.ppt

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1、《系统仿真与虚拟实验》西安电子科技大学模拟电子技术基础课程组软件平台“系统仿真与虚拟实验”主要是结合“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”理论课和实验课的计算机虚拟实验，其软件平台主要是：★ElectronicWorkBench★OrCAD★MultiSim2001授课方式课程全部在实验室内实施，采用多媒体教学手段，主要是学生结合理论课程学习进行计算机仿真。每周一次（4小时），共8次，30学时，2学分。数电和模电轮流或混合仿真。在具体实施中，除第一个实验给出参考电路外，其它电路均由同学自主设计。课程内容◆基本放大器和串联电流负反

2、馈虚拟实验◆组合逻辑虚拟实验◆差分放大器电路虚拟实验◆计数器电路虚拟实验◆运算放大器在滤波器的应用虚拟实验◆运算放大器在弛张振荡器中的应用虚拟实验◆脉冲波形产生与变换虚拟实验◆综合设计与虚拟实验第一次基本放大器和串联电流负反馈虚拟实验虚拟实验任务书搭建一级共射放大器做如下实验:选择晶体管。测出ICQ、UCEQ、Au、Ri、Ro。将射级旁路电容(100uf)断开，重做上述实验。将100uf电容接至E极与地之间，观察ICQ、UCEQ、Au、Ri、Ro变化。将输入信号增大，观察失真现象，调整工作点使失真减小。负载RL变为500Ω，观察输

3、出波形及Au变化。当RL变为500Ω时，请加射随器隔离，设计输出级射随器电路并观察现象。选做增大Ri至1MΩ以上，用场效应管设计输入级。对以上要求请记录结果并给以理论解释。测量静态工作点，观察电压增益和输入输出阻抗电路输入信号增大，输出产生失真的电路及波形输入信号输出信号加入串联电流负反馈，改善输出波形，减小失真的实验电路及仿真波形输入波形输出波形加射随器的参考电路与仿真结果输入波形输出波形在重负载情况下，加射随器隔离后，仍然保证比较大的输出不失真动态范围。第二级输出第一级输出该放大器的频率特性一、用SSI门构成一位全加器如图1所示

4、用字信号发生器产生输入（编写8条字信号，输出频率为1HZ），在输入、输出端分别加发光二极管，观察全加器的逻辑功能，记录实验结果。改变图1电路，用SSI门构成一位全减器，重复上述实验。第二次组合电路虚拟实验任务书二、由74138（3-8译码器）构成译码电路用字信号发生器和发光二极管测试译码电路的逻辑功能，记录实验结果。用74138加少量门构成多地址译码电路，当分别被译中时输入8根地址线A7~A0的状态是什麽？试用字信号发生器和发光二极管测试该电路的逻辑功能并记录实验结果。如果电路有10根地址输入线A9~A0，要求分别被译中时A9~A0

5、的状态为2E0H、2E1H……2E7H,则电路应如何改变?试设计电路并记录实验结果。三、由74151（8选1数据选择器）构成电路用字信号发生器改变D0~D7的数据，观察输出端Y的变化，记录实验结果。四、由74151（8选1数据选择器）构成电路用字信号发生器改变D0~D7的数据，观察输出端Y的变化，记录实验结果。组合电路虚拟实验任务书（续）第三次差分放大器电路虚拟实验任务书给定元件：晶体管2N44004个，电阻2K3个，电位器5K1个，±12V正负电源组成一个带镜像电流源的差分放大器，要求工作点ICQ=1.5mA，差模增益大于56倍（

6、单端）。测试工作点、差模增益、共模抑制比（保证信号不失真）及幅频特性。输入信号为100mv/50kHz。增加负载电容CL（150PF），重新测试幅频特性，绘出频率响应曲线（用波特图仪和交流分析）。将输入加两个幅度相同的信号迭加，一个在中频区(50kHz)，一个在高频区(1MHz或5MHz)，再观察输出波形。断开CL（150PF）在不失真条件下，观察输出信号频谱。加大输入信号，使输出信号出现较严重的非线性失真，重新观察输出信号频谱。(10mv~500mv)加负反馈，扩展输入线性动态范围，重新观察输出失真情况。加入三角波(1v/50

7、kHz)，调节RW2观察输出波形由三角波、正弦波、方波的情况。扩展内容参考电路与仿真结果输入波形输出波形不失真时幅频特性中频增益截止频率增加负载电容(150pF)测量幅频特性的电路增加负载电容后交流分析结果中频增益截止频率输入端加两个幅度相同的信号，一个在中频区（50kHz)，一个在高频区（1MHz)时输出波形输入波形输出波形加负反馈扩展输入线性动态范围增大输入信号加负反馈输入三角波（1v/50kHz)，调节Rw2观察输出波形变化的电路输出波形由三角波变为正弦波仿真结果输入波形输出波形输出波形由三角波变为方波仿真结果输入波形输出波形

8、电路出现非线性失真时，就会在输出信号中产生许多输入信号所没有的新的谐波分量。第四次计数器电路虚拟实验任务书给定器件：十进制计数器（74160）2个，二进制计数器（74163）2个，双向移位寄存器（74194）1个，门若干。一、将两片7