课程设计---基于Multisim10的电子电路设计与仿真

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1、 1 电子技术课程设计 实验报告 基于 Multisim10 的电子电路设计与仿真 2 1 乙类推挽功率放大电路乙类推挽功率放大电路 1.1 实验目的实验目的 1.熟悉 Multisim10 软件的使用 2.观察乙类推挽功放输出波形的交越失真,学会消除交越失真的方法。 3.掌握乙类推挽功放 Q 点的调试和最大不失真输出电压的测量。 1.2 实验设备实验设备 双踪示波器、函数信号发生器、毫伏表、万用表 1.3 实验步骤实验步骤 a、按照图 1 连接电路 b、调节电位器 Rp2 的百分比为 0；开启仿真，用按键调节 Rp1 的百分比， 使电压表指示在 6V 左右，即电路中“M”点电压为电源电压的一

2、半。 c、关闭仿真开关，删除电压表；从虚拟仪器中调出虚拟函数信号发生器和 示波器， 按图 2连接电路，将信号发生器设置成 1KHz，10mV 的正弦信号； 开启仿真，观察输出正弦波存在的交越失真现象。 d、逐渐增大电位器 Rp2 的百分比，观察输出波形幅度和交越失真随 Rp2 变化的情况。 e、逐渐增大输入信号的幅度，直至输出波形幅度最大且不失真，在示波器 上读出输入波形和输出波形的幅度。 3 图 1-1 步骤 a、b 图 1-2 步骤 c 4 图 1-3 步骤 d 5 图 1-4 步骤 e 6 1.4 数据分析处理数据分析处理 1、根据图 1 计算该乙类功放电路的最大不失真输出电压幅度： U

3、omM=Vcc-UcesVcc=6V 2、通过仿真实验，测量出的最大不失真输出电压幅度约为 2.73V。 3、简述交越失真产生的原因及消除的方法： 产生原因产生原因：BJT 输入特性的非线性，即 BJT 的 Je 结的正偏电压小于阈值电压 th U， 管内几乎没有基级电流；两管工作在乙类状态，即每当输入电压过零前后，有段时间两 管的iB、 C i和输出端的 0 i、 0 u均为 0。 消除方法消除方法：调节电位器 Rp2 的百分比和输入信号的幅度,即将静态工作点稍高于截 止点，使放大器工作在甲乙类放大状态。 2 多种波形发生器设计多种波形发生器设计 2.1 设计要求设计要求 设计能产生方波、三

4、角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 要求： （1）输出的各种波形工作频率范围 0.02Hz 20KHz连续可调； （2）正弦波幅度10V，失真度小于 1.5%； （3）方波幅度10V； （4）三角波峰-峰值 20V； （5）各种输出波形的幅度均连续可调； （6）设计电路所需的直流电源。 2.2 设计思路设计思路 1、输出方波：利用输入端的 RC 自激振荡电路，反相输入迟滞电路而形成，反相输 入端增加一个电位器以调节频率。输出电路利用一个 10V 双向稳压管接地来稳幅。在输 出端加一个电位器调节输出幅度。 7 2、输出三角波：以方波为输入信号，输入到积分电路。同时为了提高三角波的负载

5、能力并且减少方波频率对三角波幅值的影响，将积分电路的输出反馈给滞回比较器的输 入。通过改变方波的频率改变三角波的频率。在电路中串联一个电位器调节输出幅度。 3、输出正弦波：实际是一个一阶反相输入的低通滤波器。在积分电路中的电容上并 联一个电阻来降低通带放大倍数。在电路中串联一个电位器调节输出幅度。 将上述三种波形输出电路按一定顺序连接，分别输出相应波形，总体设计结构框图如 图 2-1。 RC自激振荡电路 迟滞型电压比较器 积分电路 积分电路 （低通滤波器） 方波输出三角波输出 正弦波输出 图 2-1 总体设计结构示意框图 2.3 原理说明原理说明 2.3.1 方波发生电路方波发生电路 实验电路

6、及方波输出波形如图 1-2 所示，其中双向稳压管电压为 10V。电路由迟 滞型电压比较器和 RC 延迟网路构成，图中 2 R 和 4 C 元件组成具有延迟作用的反馈网络， 电容器上的电压 u C 就是反馈电压，双向稳压管 Z VD 对输出电压进行限幅， 5 R 是其限流 电阻。 8 图 2-2 方波发生电路及输出方波波形 电路通过 RC 充放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压 0z UU ，则 同相输入端电位+ PT UU。 0 U通过 3 R对电容 C 正向充电。反相输入端电位 n 随时间 t 的增长而逐渐增高，当 t 趋于无穷时， n U趋于 Z U；但是，一旦 nT UU ，再稍增大， 0 U从 Z U跃变为 Z U，与此同时 P U从 T U跃变为 T U。随后， 0 U又通过 3 R对电容 C 反向充电。 n U随时间逐渐增长而减低，当 t 趋于无穷大时， n U趋于 Z U；但是，一旦 nT UU ，再减小， 0 U就从- Z U跃变为+ Z U， P U从 T U跃变为 T U，电容又开始正相 充电。上述过程周而复始