基于multisim的函數(shù)信號發(fā)生器仿真設(shè)計

1、<p>　　基于MultiSIM的函數(shù)信號發(fā)生器仿真設(shè)計</p><p>　　【摘要】為了便于理解函數(shù)信號發(fā)生器的原理和電路構(gòu)成，采用Multisim10對函數(shù)信號發(fā)生器進行了仿真模擬，設(shè)計出線性度很好的正弦波、三角波和矩形波。在課堂上使電子技術(shù)教學(xué)更形象、靈活，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍了課堂氣氛，從而加深了學(xué)生對理論知識的理解。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】Multis

2、im 函數(shù)信號發(fā)生器 仿真分析 </p><p>　　函數(shù)信號發(fā)生器由正弦波、三角波和矩形波組成，通過RC橋式正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波后，將正弦波經(jīng)過零比較器得到同頻的方波，將正弦波經(jīng)過電壓比較器和積分器產(chǎn)生三角波。振蕩電路是一種能將直流能量轉(zhuǎn)換成具有一定頻率和幅度以及一定波形的交流能量輸出的電路，按振蕩波形可分為正弦波振蕩電路和非正弦波振蕩電路，正弦波振蕩電路是一種基本的電子電路，電子技術(shù)實驗中經(jīng)常使用的低頻信

3、號振蕩器就是一種正弦波振蕩電路。大功率的振蕩電路還可以直接為工業(yè)生產(chǎn)提供能源。無論對于哪種振蕩電路，用傳統(tǒng)方法精確分析起振、振幅、振蕩頻率的大小都是十分困難的，而用Multisim軟件則可靈活方便的進行仿真分析。 </p><p>　　一、MultiSim仿真軟件簡介 </p><p>　　MultiSim是一款將電子電路設(shè)計及其測試分析相集成的電路設(shè)計仿真軟件。它具備信號源、基本元器件、

4、模擬數(shù)字集成電路、指示器件、控制部件、機電部件等各類元器件，可以對各類電路進行仿真，并且提供十多種虛擬儀器（如示波器、萬用表、信號發(fā)生器、波特圖圖示儀、功率表等），以及18種仿真分析功能（如直流工作點分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲分析、直流掃描分析等）。由于元件庫中有若干個與實際元件相對應(yīng)的現(xiàn)實性仿真元件模型，配合強大的仿真分析，使結(jié)果更精確、更可靠。 </p><p>　　二、函數(shù)信號發(fā)生器的系統(tǒng)設(shè)

5、計 </p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，函數(shù)信號發(fā)生器由正弦波、方波、三角波信號發(fā)生器、放大輸出及直流穩(wěn)壓電源組成，設(shè)計出系統(tǒng)框圖如圖1所示。 </p><p>　　三、函數(shù)信號發(fā)生器的仿真分析 </p><p>　?。?）正弦波仿真分析。運行Multisim10，在繪圖編輯器中選擇直流電源、運算放大器、電阻、電容、電位器、二極管等元件，組成函數(shù)信號發(fā)生器的正弦波電

6、路。其中由U1A LM324、R1、W1、C3、C4、J3和R2、W2、C1、C2、J2，組成RC橋式正弦波振蕩電路，通過轉(zhuǎn)換J2、J3實現(xiàn)頻率的粗調(diào)，調(diào)節(jié)電位器W1、W2實現(xiàn)頻率的細調(diào)，達到頻率的連續(xù)可調(diào)。由VD1、VD2、W3、R3、R4組成穩(wěn)幅電路，使產(chǎn)生的正弦波幅度穩(wěn)定。調(diào)整電位器W3，觀察示波器顯示的正弦波，當調(diào)到9%時，失真最小。 </p><p>　?。?）矩形波仿真分析。運行Multisim10，

7、在繪圖編輯器中選擇直流電源、運算放大器U1B、電阻R6、R12、穩(wěn)壓二極管VD3、VD4元件，組成函數(shù)信號發(fā)生器的矩形波電路。其輸入端是正弦波，將正弦波產(chǎn)生電路輸出的正弦波經(jīng)過零比較器即可得到同頻的方波。 </p><p>　?。?）三角波仿真分析。運行Multisim10，在繪圖編輯器中選擇直流電源、運算放大器U1C、U1D、電阻、穩(wěn)壓二極管、電容等元件，組成電壓比較器和積分器，即產(chǎn)生函數(shù)信號發(fā)生器的三角波電路

8、。 </p><p>　　其仿真的電路用波形如下圖所示。 </p><p><b>　　四、結(jié)論 </b></p><p>　　應(yīng)用Multisim10仿真軟件進行工程設(shè)計，可以縮短設(shè)計周期，節(jié)省設(shè)計費用，提高設(shè)計質(zhì)量；應(yīng)用Multisim10仿真軟件進行仿真教學(xué)，在課堂上使模擬電子技術(shù)教學(xué)更形象、靈活，更貼近工程實際，達到幫助學(xué)生理解原理，更

9、好地掌握所學(xué)的知識的目的。尤其適用于綜合設(shè)計性實驗項目，可有效克服傳統(tǒng)實驗與實驗室開放的局限。學(xué)生可據(jù)所學(xué)知識和能力，自選實驗內(nèi)容，自行設(shè)計電路方案，進行電路分析，從而掌握電子電路的設(shè)計與仿真分析過程，對提高學(xué)生動手能力和分析問題、解決問題的能力、綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，具有重要的意義。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]陳