數(shù)字與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自動(dòng)化</p><p>　學(xué)生姓名學(xué)號(hào)</p><p>　設(shè)計(jì)題目數(shù)字電子設(shè)計(jì)題目：三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效態(tài)為010、011）；序列信號(hào)發(fā)生器序列：101110.模擬電子設(shè)計(jì)題目：差分放大電路、反饋、電壓比較器。</p><

2、p>　內(nèi)容及要求：數(shù)字電子部分利用觸發(fā)器和邏輯門電路，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效態(tài)為010、011）；序列信號(hào)發(fā)生器序列：101110.根據(jù)設(shè)計(jì)電路圖進(jìn)行連線進(jìn)行驗(yàn)證完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告模擬電子部分采用multisim 仿真軟件建立電路模型；對(duì)電路進(jìn)行理論分析、計(jì)算；⑶．在multisim環(huán)境下分析仿真結(jié)果，給出仿真波形圖。進(jìn)度安排：第一周：數(shù)字電子設(shè)計(jì)第1天： 1.指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計(jì)題目及任務(wù)2.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師就相

3、關(guān)問(wèn)題單獨(dú)進(jìn)行指導(dǎo)3.查找相關(guān)資料并且進(jìn)行電路的初步設(shè)計(jì)第2~4天：1.根據(jù)具體設(shè)計(jì)題目進(jìn)行最后總體設(shè)計(jì)2.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師就相關(guān)問(wèn)題單獨(dú)進(jìn)行指導(dǎo)3.利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的具體實(shí)驗(yàn)4.指導(dǎo)教師進(jìn)行驗(yàn)收第5天： 1.完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告2.指導(dǎo)教師針對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行答辯第二周：模擬電子設(shè)計(jì)第1天：布置課程設(shè)計(jì)題目及任務(wù)。查找文獻(xiàn)、資料，確立設(shè)計(jì)方案。第2~3天：1. 安裝multisim軟件，熟悉multisim軟件仿真環(huán)境。2. 在mu

4、ltisim環(huán)境下建立電路模型，學(xué)會(huì)建立元件庫(kù)。第4天：1. 對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行理論分析、計(jì)算。2. 在multisim環(huán)境下仿真電路功</p><p>　指導(dǎo)教師（簽字）：年 月 日分院院長(zhǎng)（簽字）：年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 數(shù)字電子設(shè)計(jì)部分1</p>

5、;<p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的目的1</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的總體框圖1</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)過(guò)程1</b></p><p>　　1.4設(shè)計(jì)的邏輯電路圖7</p><p>　　1.6實(shí)驗(yàn)儀器10</p><p>　　1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)論10</p

6、><p>　　1.8參考文獻(xiàn)11</p><p>　　2 模擬電子設(shè)計(jì)部分11</p><p>　　2.1 課程設(shè)計(jì)的目的與作用:11</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)、及所用multisim軟件環(huán)境介紹11</p><p>　　2.3 差分放大電路12</p><p>　　2.3.1

7、長(zhǎng)尾式差分放大電路12</p><p>　　2.3.2 恒流源式差分放大電路16</p><p><b>　　2.4 反饋21</b></p><p>　　2.4.1電壓并聯(lián)負(fù)反饋21</p><p>　　2.4.2電壓串聯(lián)正反饋23</p><p>　　2.5 電壓比較器24<

8、/p><p>　　2.5.1單限比較器24</p><p>　　2.5.2滯回比較器26</p><p>　　2.5.3雙限比較器28</p><p>　　2.6 設(shè)計(jì)總結(jié)和體會(huì)30</p><p>　　2.7 參考文獻(xiàn)31</p><p>　　1 數(shù)字電子設(shè)計(jì)部分</p>

9、<p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　1、加深對(duì)教材的理解和思考，并通過(guò)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證證實(shí)理論的正確性。</p><p>　　2、學(xué)習(xí)自行設(shè)計(jì)一定難度并有用途的的計(jì)數(shù)器、加法器、寄存器等。</p><p>　　3、檢測(cè)自己的數(shù)字電子技術(shù)的掌握程度。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的總體框圖</p><

10、p>　　①下圖為三位二進(jìn)制同步加法器示意框圖：</p><p>　?、谙聢D為三位二進(jìn)制同步加法器示意框圖：</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)過(guò)程</b></p><p>　　1、三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效態(tài)為010、011）（設(shè)輸出為進(jìn)位數(shù)）。</p><p>　?、俑鶕?jù)題意可以確定出3位二進(jìn)制加法器的狀

11、態(tài)圖：</p><p>　　000001100101110 111 </p><p><b>　　/1</b></p><p>　　排列： </p><p>　　3位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)圖</p><p>　　下圖為三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效態(tài)為010、011）的時(shí)序

12、圖：</p><p>　?、谶x擇觸發(fā)器，求時(shí)鐘方程。</p><p>　　選擇觸發(fā)器：由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用3個(gè)時(shí)鐘下降觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。</p><p>　　求時(shí)鐘方程：由于要求構(gòu)成的是同步計(jì)數(shù)器，顯然各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)都應(yīng)使用輸入脈沖，即</p><p>　?、矍筝敵龇匠毯蜖顟B(tài)方程：</p><

13、p><b>　　卡諾圖如下：</b></p><p>　　ⅰ、下圖為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)和輸出卡諾圖：</p><p>　　ⅱ、下圖為3位二進(jìn)制同步加法器的輸出的卡諾圖：</p><p>　　ⅲ、下圖為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)的卡諾圖：</p><p>　　ⅳ、下圖為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)的卡諾圖：&l

14、t;/p><p>　?、ァ⑾聢D為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)的卡諾圖：</p><p>　　根據(jù)輸出卡諾圖和各個(gè)觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖，可直接寫出輸出方程和下列狀態(tài)方程：</p><p><b>　　CP</b></p><p><b>　　④求驅(qū)動(dòng)方程</b></p><p>　　J

15、K觸發(fā)器的特性方程為：</p><p><b>　　CP</b></p><p>　　直接對(duì)照現(xiàn)態(tài)的系數(shù)，寫出驅(qū)動(dòng)方程的：</p><p>　?、輽z查電路是否能夠自啟動(dòng)</p><p>　　將無(wú)效態(tài)010、011代入狀態(tài)方程中進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下：</p><p>　　010011100（有效態(tài)）

16、 故而能夠自啟動(dòng)。</p><p><b>　　所以狀態(tài)圖為：</b></p><p><b>　　010011</b></p><p>　　000001100101110111 </p><p><b>　　/0</b></p><p&g

17、t;<b>　　排列順序： </b></p><p>　　2、序列信號(hào)發(fā)生器序列：101110.</p><p>　　①若脈沖序列有m位，用n個(gè)觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)時(shí)，要求，為了避免競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，用6個(gè)3位循環(huán)碼代表觸發(fā)器的6個(gè)狀態(tài)，每個(gè)對(duì)應(yīng)輸出脈沖序列中的一位，畫狀態(tài)圖，為三個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)，Y為輸出的脈沖序列，狀態(tài)圖如下：</p><p>　　0000

18、01011010110111 </p><p><b>　　/0</b></p><p>　　排列： </p><p>　　3位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)圖</p><p>　　下圖為三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效態(tài)為010、011）的時(shí)序圖：</p><p>　　②選擇觸發(fā)器

19、，求時(shí)鐘方程。</p><p>　　選擇觸發(fā)器：由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用3個(gè)時(shí)鐘下降觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。</p><p>　　求時(shí)鐘方程：由于要求構(gòu)成的是同步計(jì)數(shù)器，顯然各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)都應(yīng)使用輸入脈沖，即</p><p>　?、矍筝敵龇匠毯蜖顟B(tài)方程：</p><p><b>　　卡諾圖如下：</b>

20、;</p><p>　?、　⑾聢D為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)和輸出卡諾圖：</p><p>　?、ⅰ⑾聢D為3位二進(jìn)制同步加法器的輸出Y的卡諾圖：</p><p>　?、！⑾聢D為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)的卡諾圖：</p><p>　?、ぁ⑾聢D為3位二進(jìn)制同步加法器的次態(tài)的卡諾圖：</p><p>　?、?、下圖為3位二進(jìn)

21、制同步加法器的次態(tài)的卡諾圖：</p><p>　　根據(jù)輸出卡諾圖和各個(gè)觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖，可直接寫出輸出方程和下列狀態(tài)方程：</p><p><b>　　CP</b></p><p><b>　　④求驅(qū)動(dòng)方程</b></p><p>　　JK觸發(fā)器的特性方程為：</p><p&g

22、t;<b>　　CP</b></p><p>　　直接對(duì)照現(xiàn)態(tài)的系數(shù)，寫出驅(qū)動(dòng)方程的：</p><p>　?、輽z查電路是否能夠自啟動(dòng)</p><p>　　將無(wú)效態(tài)100、101代入狀態(tài)方程中進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下：</p><p>　　100111（有效態(tài)）；101000（有效態(tài)）.故而能夠自啟動(dòng)。</p>&

23、lt;p><b>　　所以狀態(tài)圖為</b></p><p><b>　　101</b></p><p>　　100000001011010110111 </p><p><b>　　/0</b></p><p><b>　　排列： </b&g

24、t;</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)的邏輯電路圖</p><p>　?、?、如下圖所示是其三位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（010、011無(wú)效）的連線的電路圖：</p><p>　?、凇⑷缦聢D是序列信號(hào)發(fā)生器序列（101110）的連線電路：</p><p>　　1.5設(shè)計(jì)的電路原理圖</p><p>　　帶異步輸入端的邊沿JK觸發(fā)器（圖

25、）</p><p>　　一個(gè)集成JK觸發(fā)器芯片（圖）</p><p>　　圖中為集成JK觸發(fā)器的引腳標(biāo)號(hào)，是下降沿觸發(fā)的觸發(fā)器，脈沖輸入信號(hào)從圖中1CLK和2CLK中輸入，并且其中端為異步清零端，即當(dāng)PR端輸入高電平而CLR端輸入低電平時(shí)，Q的次態(tài)被異步置為0；當(dāng)PR端輸入低電平而CLR端輸入高電平時(shí)，Q的次態(tài)被異步置為1。其輸出特性為，則時(shí)，輸出Q的次態(tài)被同步置1；時(shí)，輸出Q的次態(tài)被同步

26、置為0；時(shí)，Q的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)一致，保持狀態(tài)；時(shí)，Q的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)狀態(tài)相反，翻轉(zhuǎn)。</p><p>　　一個(gè)集成邏輯與非門芯片（圖）</p><p>　　上圖為集成芯片中的與非門，一個(gè)集成芯片上有四個(gè)與非門，假設(shè)只用其中的一個(gè)時(shí)，如果輸入的信號(hào)分別為A、B,則輸出C=.</p><p>　　一個(gè)集成邏輯與門芯片（圖）</p><p>　　上圖為集成

27、芯片中的與門，一個(gè)集成芯片上有四個(gè)與門，假設(shè)只用其中的一個(gè)時(shí)，如果輸入的信號(hào)分別為A、B,則輸出C=.</p><p><b>　　1.6實(shí)驗(yàn)儀器 </b></p><p>　?、?數(shù)字原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)；</p><p>　?、萍呻娐沸?4LS112兩片、74LS08一片、74LS00芯片一片；</p><p><

28、;b>　　1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)論</b></p><p>　　在實(shí)驗(yàn)加法計(jì)數(shù)器的過(guò)程中，三個(gè)觸發(fā)器組成的基本電路沒(méi)有問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)異步置零、異步置一和翻轉(zhuǎn)，但按照計(jì)算好的驅(qū)動(dòng)方程去連接J、K線路時(shí)，出現(xiàn)的結(jié)果是少了兩個(gè)有效狀態(tài)，但二極管燈管的亮的情況不穩(wěn)定，并且出現(xiàn)的狀態(tài)有時(shí)不規(guī)律，這是可以斷定線路中某處的接觸不是很好，最后通過(guò)將每根線都都按實(shí)之后，出現(xiàn)的狀態(tài)和理論值還相差，雖然穩(wěn)定了卻仍然少了有效態(tài)，

29、其他的狀態(tài)順序都正確，最后發(fā)現(xiàn)在用某個(gè)與非門時(shí)，其中的一個(gè)引腳損壞，沒(méi)能正常工作。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論是multisim仿真還是在數(shù)字原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于數(shù)電課設(shè)中的加法器和脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)過(guò)程中均需要大量的接線，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，得養(yǎng)成一個(gè)良好的習(xí)慣，這次實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于對(duì)相應(yīng)的線沒(méi)有有去統(tǒng)一顏色或有規(guī)律顏色的導(dǎo)線，當(dāng)基本上連好線后，出現(xiàn)和預(yù)測(cè)的結(jié)果不相同時(shí)，回頭檢查錯(cuò)誤的過(guò)程變得非常的復(fù)雜和繁瑣

30、，更容易出錯(cuò)，所以根據(jù)平時(shí)的實(shí)驗(yàn)去養(yǎng)成良好的習(xí)慣很重要，在一個(gè)接線端用一色導(dǎo)線，會(huì)使問(wèn)題變得相對(duì)容易些。</p><p><b>　　1.8參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 清華大學(xué)電子學(xué)教研室組編 . 余孟嘗主編 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 . 3版 . 北京：高等教育出版 . 2006 .</p><p>　　【2】 蘇志

31、平主編 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程（第三版）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 . 1版 .北京：中國(guó)水利水電出版社 . 2010.</p><p>　　【3】 沈陽(yáng)理工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室編 . 張利萍，王向磊主編 . 數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 . 1版 . 沈陽(yáng)：沈陽(yáng)理工大學(xué)出版社 . 2011</p><p>　　2 模擬電子設(shè)計(jì)部分</p><p>　　2.1

32、 課程設(shè)計(jì)的目的與作用:</p><p>　　一、差分放大電路：①理解差分放大電路的工作原理；②掌握差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、差模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻和差模輸出電阻的估算方法；③學(xué)習(xí)分析和設(shè)計(jì)長(zhǎng)尾式差分電路和恒流源式差分放大電路；④熟悉Multisim仿真時(shí)中的錯(cuò)誤形式和分析。</p><p>　　二、反饋放大器：①研究負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響；②掌握反饋放大器性能的測(cè)試；③掌握深度

33、負(fù)反饋條件下閉環(huán)電壓放大倍數(shù)的估算方法；④學(xué)會(huì)判斷各種反饋類型的判斷方法。</p><p>　　三、電壓比較器：①理解單限比較器、滯回比較器、雙限比較器的工作原理和傳輸特性；②了解各種電壓比較器的特點(diǎn)；③學(xué)會(huì)測(cè)試比較器的方法。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)、及所用multisim軟件環(huán)境介紹</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：</b>

34、;</p><p>　　①差分放大電路；②反饋；③電壓比較器。</p><p><b>　　軟件介紹：　</b></p><p>　　Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它

35、包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。軟件以圖形界面為主，采用菜單、工具欄和熱鍵相結(jié)合的方式，具有一般Windows應(yīng)用軟件的界面風(fēng)格，界面由多個(gè)區(qū)域構(gòu)成：菜單欄，各種工具欄，電路輸入窗口，狀態(tài)條，列表框等。通過(guò)對(duì)各部分的操作可以實(shí)現(xiàn)電路圖的輸入、編輯，并根據(jù)需要對(duì)電路進(jìn)行相應(yīng)的觀測(cè)和分析。用戶可以通過(guò)菜單或工具欄改變主窗口的視圖內(nèi)容。</p><p>　　菜單中有一些與大

36、多數(shù)Windows平臺(tái)上的應(yīng)用軟件一致的功能選項(xiàng)，如File，Edit，View，Options，Help。此外，還有一些EDA軟件專用的選項(xiàng)，如Place，Simulation，Transfer以及Tool等。Multisim 10 提供了多種工具欄，并以層次化的模式加以管理，用戶可以通過(guò)View菜單中的選項(xiàng)方便地將頂層的工具欄打開(kāi)或關(guān)閉，再通過(guò)頂層工具欄中的按鈕來(lái)管理和控制下層的工具欄。通過(guò)工具欄，用戶可以方便直接地使用軟件的各項(xiàng)功

37、能。</p><p>　　2.3 差分放大電路</p><p>　　2.3.1長(zhǎng)尾式差分放大電路</p><p>　　2.3.1.1電路模型建立、分析及計(jì)算</p><p>　　如圖：圖示為帶有發(fā)射極回路調(diào)零電位器的長(zhǎng)尾式放大器。已知參數(shù)：三極管 =100， =10.3k， ==15v，==36k，=27k，==2.7 k，=100，的滑動(dòng)端

38、處于中點(diǎn)，=18 k。要求：①測(cè)試放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；②加輸入信號(hào)、觀察波形；③測(cè)放大倍數(shù)和差模輸入電阻。</p><p>　　①靜態(tài)工作點(diǎn)：由三極管的基極回路：</p><p><b>　　則靜態(tài)基極電流為：</b></p><p>　　靜態(tài)集電極電流和電位為：</p><p><b>　　集電極靜態(tài)值為：

39、</b></p><p><b>　　基極靜態(tài)值為：</b></p><p>　　②動(dòng)態(tài)分析（放大倍數(shù)的求?。?lt;/p><p>　　由于接入電阻后，當(dāng)輸入差模信號(hào)時(shí)流過(guò)的電流不變，相當(dāng)于一個(gè)固定電位可將交流通路中的視為短路，如下是長(zhǎng)尾式差分放大電路的交流通路及微變等效電路圖（其中）：</p><p>　　長(zhǎng)尾

40、式差分放大電路的交流通路</p><p>　　長(zhǎng)尾式差分放大電路微變等效電路圖</p><p>　　同理可知： 則可計(jì)算有：</p><p><b>　　③差模輸入電阻</b></p><p>　　2.3.1.1電路模型建立、分析及計(jì)算</p><p>　　①利用multisim的

41、直流工作分析功能測(cè)量放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。分析結(jié)果如下：</p><p>　　長(zhǎng)尾式差分電路仿真圖</p><p>　　可知，5.60047V（對(duì)地） -7.04963mV（對(duì)地）</p><p><b>　　則</b></p><p>　　②加正弦波輸入時(shí)，波形如下：</p><p>　　其中

42、對(duì)于不同相位的那條波波形為的波，其幅值為每單位200mv；另兩個(gè)為(圖中中間的那條波),波形，其幅值為每單位5mv；其幅值為每格為100mv?？梢宰x出的波峰波谷之差為14mv，等于，其波峰波谷值為580mv。</p><p>　　③當(dāng)=10mv時(shí)，利用虛擬表可以測(cè)得=406.466mv，=282.788nA, 則,</p><p>　　2.3.2 恒流源式差分放大電路</p>

43、<p>　　2.3.2.1電路模型建立、分析及計(jì)算</p><p>　　如圖為恒流源式差分放大電路圖，參數(shù)：= =9V, ==47 k，=13k，=3.6k，=16 k，==10 k，=20 k，=30，。要求：①測(cè)試放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；②加輸入信號(hào)、觀察波形；③測(cè)放大倍數(shù)和差模輸入電阻。 </p><p>　　①靜態(tài)工作點(diǎn)：根據(jù)、的穩(wěn)壓特點(diǎn)可以清楚：</p>

44、<p><b>　?、趧?dòng)態(tài)分析：</b></p><p>　　恒流源式差分放大電路的簡(jiǎn)化圖</p><p>　　由于恒流三極管相當(dāng)于一個(gè)阻值很大的長(zhǎng)尾電阻，它的作用也是引入一個(gè)共模負(fù)反饋，對(duì)差模電壓放大倍數(shù)沒(méi)有影響，所以恒流源式差分的交流通路與長(zhǎng)尾式電路的交流通路相同；</p><p>　　恒流源式差分放大電路的交流通路</p

45、><p>　　恒流源式差分放大電路微變等效電路圖</p><p>　　而 其中 故而 </p><p>　　2.3.1.2仿真結(jié)果分析</p><p>　　①利用multisim的直流工作分析功能測(cè)量放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。分析結(jié)果如下：</p><p>　　恒流源式差分放

46、大電路仿真電路</p><p>　　可得：4.60768v（對(duì)地），-31.15113mV（對(duì)地）,</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　②加正弦波輸入時(shí)，波形如下：</p><p>　　其中對(duì)于不同相位的那條波波形為的波，其幅值為每單位50mv；另兩個(gè)為(圖中中間的那條波), 波形，其幅值為每

47、單位5mv；其幅值為每格為50mv。可以讀出的波峰波谷之差為14mv，等于，其波峰波谷值為180mv。</p><p>　　③當(dāng)=10mv時(shí)，利用虛擬表可以測(cè)得=132.75mv，=267.926nA, 則,</p><p><b>　　2.4 反饋</b></p><p>　　2.4.1電壓并聯(lián)負(fù)反饋</p><p>

48、　　2.4.1.1 電路模型的建立、分析和計(jì)算</p><p>　　如圖：運(yùn)放為理想運(yùn)放，參數(shù)：==910，==1k，==10k.要求：放大倍數(shù)和輸入電阻。</p><p>　?、倥袛喾答侇愋停航拥睾鬀](méi)反饋信號(hào)，故而為電壓反饋；和輸入信號(hào)是通過(guò)電流聯(lián)系的，故為并聯(lián)反饋；按瞬時(shí)極性法判斷是負(fù)反饋；即是電壓并聯(lián)負(fù)反饋。</p><p>　　②放大倍數(shù)：因?yàn)榉糯笃魇抢硐氲?/p>

49、，滿足深度負(fù)反饋，且又由于是并聯(lián)，則有：</p><p><b>　　而</b></p><p>　　根據(jù)以上公式有：==</p><p>　　2.4.1.2 仿真結(jié)果分析</p><p>　　加正弦波輸入時(shí)，波形如下： </p><p>　　其中上面的那條波是的輸入波形，其幅值是每格代表1V，波

50、峰波谷之差的讀書為2.8v下面的波形為輸出波形，其幅值是每格代表10V，波峰波谷之差的讀書為28v。</p><p>　　②當(dāng)=996.93mv時(shí)，利用虛擬表可以測(cè)得=9.998v ，=999.814 A, 則,</p><p>　　2.4.2電壓串聯(lián)正反饋</p><p>　　2.4.2.1 電路模型的建立、分析及計(jì)算</p><p>　　

51、如圖：運(yùn)放為理想運(yùn)放，參數(shù)：==910，==1k，==10k.要求：放大倍數(shù)和輸入電阻。</p><p>　　斷其反饋類型：接地后沒(méi)反饋信號(hào)，故而為電壓反饋；和輸入信號(hào)是通過(guò)電壓聯(lián)系的，故為串聯(lián)反饋；按瞬時(shí)極性法判斷是正反饋；即是電壓串聯(lián)正反饋，運(yùn)放工作在非線性區(qū)。</p><p>　　②放大倍數(shù)：由于放大器理想，且是串聯(lián)，則 而根據(jù)分析</p><p>　　

52、即可得出：2.4.2.1</p><p>　　2.4.2.2仿真結(jié)果分析</p><p>　　加正弦波輸入時(shí)，波形如下：</p><p>　　其中正弦波的為輸入電壓的波形，每格代表500mv，波峰波谷值為2.828v，成直線的為輸出的波形，讀數(shù)為20.998v。</p><p>　　②當(dāng)=999.818mv時(shí)，利用虛擬表可以測(cè)得=20.997

53、v ，=448.819nA, 則,</p><p><b>　　2.5 電壓比較器</b></p><p>　　2.5.1單限比較器</p><p>　　2.5.1.1 電路模型建立、分析及計(jì)算</p><p>　　如下圖：是單限比較器電路，集成運(yùn)放為理想運(yùn)放,右圖為輸入波形。參數(shù)：=-3V,穩(wěn)壓管= 5v，=20 k，

54、=30 k.要求：測(cè)試其傳輸特性。</p><p>　　①由于接地，即=0，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，若反相輸入端的電位==0，則輸出端的狀態(tài)將發(fā)生跳變。根據(jù)疊加定理，，令=0知，門限電平。所以，，</p><p>　　左圖單限比較器的傳輸特性圖</p><p>　　2.5.1.2仿真結(jié)果分析</p><p>　　①輸入三角波后的輸入和輸出波形圖：&

55、lt;/p><p>　　波形顯示=2V。（圖中三角波每格2V，方波每格代表5V）</p><p>　　2.5.2滯回比較器</p><p>　　2.5.2.1 電路模型建立、分析及計(jì)算</p><p>　　如下圖：是滯回比較器的電路圖，集成運(yùn)放為理想運(yùn)放。參數(shù)：=62k，=100k， =150k，R=2k，穩(wěn)壓管=5v，參考電壓=3v。要求：①觀

56、測(cè)輸入輸出波形；②依據(jù)輸入輸出波形確定滯回比較器和.</p><p>　　①根據(jù)戴維南疊加定理可求得運(yùn)放同相輸入端得電位： 而=-3V,當(dāng)時(shí)，此時(shí)的輸入即是門限電平。</p><p>　　如果原來(lái)的，當(dāng)逐漸減小時(shí)，使從跳變?yōu)樗璧拈T限電平用表示，有上式知：v</p><p>　　如果原來(lái)的，當(dāng)逐漸增大時(shí)，使從跳變?yōu)樗璧拈T限電平用表示，同理可得：v<

57、;/p><p>　　滯回比較器的傳輸特性圖</p><p>　　2.5.2.2仿真結(jié)果分析</p><p><b>　　波形圖為：</b></p><p>　　正弦波為輸入波形，矩形波為輸出波形（波形中每格代表10V），由波形可以算出=8.3V、=1.6V</p><p>　　2.5.3雙限比較器&l

58、t;/p><p>　　2.5.3.1 電路模型建立、分析及計(jì)算</p><p>　　如下圖是雙限比較器，集成運(yùn)放為理想運(yùn)放。令=10k，加上15v的電壓。要求：①測(cè)試比較器的傳輸特性；②觀察Ui和Uo的波形。</p><p><b>　　雙限比較器原理圖</b></p><p>　?、偃绻瑒tU1輸出高電平，U2輸出低電平，

59、此時(shí)二極管VD1導(dǎo)通，VD2截止，輸出電平Uo為高電平；</p><p>　　如果，則U2輸出高電平，U1輸出低電平，此時(shí)二極管VD1截止，VD2導(dǎo)通，輸出電平Uo為高電平；</p><p>　　如果，則U1、U2均輸出低電平，此時(shí)VD1、VD2都截止，輸出電平Uo為低電平；</p><p>　　雙限比較器的傳輸特性曲線圖（）</p><p>

60、;　　2.5.3.2仿真結(jié)果分析</p><p>　　輸入和輸出波形分別為：（正弦波），（矩形波），波形如下（正弦波每格代表20V，波峰波谷值為44V；矩形波每格代表5V，高低電平之差讀數(shù)為14V；）：</p><p>　　2.6 設(shè)計(jì)總結(jié)和體會(huì) </p><p>　　在課程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段，就決定將設(shè)計(jì)的課題和目標(biāo)定在了自己不曾徹底明白的章節(jié)，經(jīng)過(guò)一段辛苦地理解和品

61、讀教材后，逐漸理解了以前不太會(huì)分析的差分放大電路、其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的明晰思路，同時(shí)也掌握了如何判斷反饋的類型以及在深度負(fù)反饋情況下的各種處理的情況，清楚了負(fù)反饋對(duì)放大電路的性能的影響，同時(shí)也熟悉了不同電壓比較器的特點(diǎn)和它們的傳輸特性。經(jīng)過(guò)這次的設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，使我從學(xué)習(xí)的全局去考慮，收獲頗多，平時(shí)積累的問(wèn)題都隨著這次的課設(shè)而迎刃而解。在練習(xí)仿真電路時(shí)，通過(guò)種種元器件上的或連線上的或儀器使用上的種種錯(cuò)誤都得到矯正和改進(jìn)，使我更加深刻地體會(huì)

62、了各個(gè)元件變化時(shí)對(duì)輸出及放大倍數(shù)、靜態(tài)值的影響……這次課設(shè)使我對(duì)知識(shí)的理解更透徹，也使我在整個(gè)教材學(xué)習(xí)中起了很大的推動(dòng)作用。</p><p>　　在做仿真練習(xí)時(shí)，常常出現(xiàn)三極管放大器值取舍不當(dāng)，在選取三極管時(shí)，常不知道如何去修改及等參數(shù)，很多情況都出現(xiàn)因?yàn)槿龢O管參數(shù)沒(méi)選取對(duì)而導(dǎo)致靜態(tài)分析及動(dòng)態(tài)分析時(shí)和理論值相差很大，于是就采取了課本例子中的相應(yīng)的值的放大器；并且在觀察放大電路的輸出和輸入波形時(shí)，往往出現(xiàn)三個(gè)波形不

63、能出現(xiàn)在一個(gè)版面上，很多情況都有本是三個(gè)波形卻只有一個(gè)波形在視野范圍之內(nèi)或都在視野之內(nèi)但正弦波卻趨于直線等情況，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和示波器的調(diào)節(jié)有關(guān)，漸漸學(xué)會(huì)了該種示波器的調(diào)節(jié)方法；在練習(xí)分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路和共射極放大電路的multisim時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)因輸入信號(hào)過(guò)大而導(dǎo)致輸出信號(hào)的嚴(yán)重失真，這也加深了失真時(shí)理論知識(shí)的理解和掌握。</p><p>　　與此同時(shí)，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，也額外增加了對(duì)軟件的學(xué)習(xí)能力

64、，對(duì)于multisim軟件在使用之前曾閱讀了一些資料，結(jié)果時(shí)不但能熟練運(yùn)用了該軟件，并且能夠復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)其他軟件的能力。</p><p><b>　　2.7 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 清華大學(xué)電子學(xué)教研室組編 . 楊素行主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 . 3版 . 北京：高等教育出版 . 2006 .</p><p>