毕业论文---信号试验箱的仿真与研究

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1、1 毕业设计报告（论文） 报告（论文）题目： 信号试验箱的仿真与研究 作者所在系部： 电子工程系 作者所在专业： 应用电子技术 作者所在班级： 作 者 姓 名： 指导教师姓名： 完 成 时 间： 2010 年 6 月 1 日 2 毕业设计（论文）任务书 姓 名： 专 业： 应用电子技术 班 级： 指导教师： 职 称： 毕业设计（论文）题目：信号试验箱的仿真与研究 设计目标： 1部分实验电路的分析与原理设计； 2基于Multisim实现电路设计与仿真； 3部分实验电路的实验数据与分析； 4部分实验电路的故障检测方案与维修方法。 5毕业论文 技术要求： 完成信号与系统实验箱部分电路的原理分析及电路

2、的仿真；提出现有实验电路 容易发生故障的解决方案和方法；完成部分实验电路维修与调试；掌握和熟悉仪器 设备的使用。 技术指标根据具体实验电路的技术要求确定。 所需仪器设备：万用表，示波器，信号发生器，计算机及 Multisim 软件 成果验收形式：论文 参考文献： 信号与系统 、 信号与系统实验指导书等 时 间 安 排 1 6 周- 8 周 资料查阅 3 9 周- 14 周 撰写论文 2 8 周- 9 周 方案设计 4 14周 -18 周 成果验收 3 内内 容容 摘摘 要要 信号与系统课程是高等院校电子类专业学生的必修课,它不仅是电子类专业教学中一 门非常基本的课程,而且也是该类学生在大学教育

3、阶段必修课程中受益面最广又最有用途 的课程之一。 但是同学们在学习这门课程时,普遍感到信号与系统的概念很抽象,对其中的 分析方法与基本理论不能很好地理解和掌握。因此,如何让同学们尽快地理解和掌握课程 中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及学会灵活运用这一理论工具,是开设信号与 系统课程所要解决的关键问题。 项目旨在开发一个配合学校所开设的“信号与系统”课程的实验装置，所开设的实验 应与课程密切结合， 能够覆盖课程的知识要点并帮助同学理解课程内容。 并且硬件电路尽 量简洁、布局合理、可靠性和稳定性强。为了减少同学实验时所用的仪器，本实验箱将所 需要的仪器尽量内含于装置本身。 任何一个周期性函数

4、都可以用傅立叶级数来表示， 这种用傅立叶级数展开并进行分析 的方法在数学、物理、工程技术等领域都有广泛的应用。例如要消除某些电器、仪器或机 械的噪声，就要分析这些噪声的主要频谱，从而找出消除噪声方法；又如要得到某种特殊 的周期性电信号，可以利用傅立叶级数合成，将一系列正弦波形合成所需的电信号等。本 实验利用串联谐振电路， 对方波电信号进行频谱分析， 测量基频和各阶倍频信号的振幅以 及它们之间的相位关系。 然后将此过程逆转， 利用加法器将一组频率倍增而振幅和相位均 可调节的正弦信号合成方波信号。 为分析系统的响应， 一般的方法是建立系统的微分方程并求解， 对于一些较为复杂的 系统， 其微分方程可

5、能是一个高阶方程或是一个微分方程组， 其求解往往很费时间甚至困 难。由于描述各种不同系统的微分方程，可以用电路系统来模拟，并给电路系统加以相应 的激励，则系统的响应就是微分方程的解。实现这种功能的装置称为“电子模拟计算机” 。 本文首先介绍了信号与系统实验箱设计的必要背景， 旨在提高对信号与系统课程教学 的有效性及高效性。 通过对实验箱各模块的设计与实现， 我们基本能够覆盖该课程的各个 知识要点，学习中起到帮助同学理解课程的作用。最后通过对实际电路的测试，得到实验 结果，满足实验要求。 关键字：信号与线性系统实验箱，信号分解与合成 4 目 录 第 1 章 选题背景 . 5 1.1 课题来源 .

6、 5 1.2 选题的目的与意义 . 5 1.3 国内外发展状况和存在的问题 . 6 1.4 设计的指导思想 . 6 1.5 实验箱组成及概况 . 7 第 2 章 信号的分解与合成技术 . 8 2.1 信号的分解与合成理论基础 . 8 2.2 信号分解与合成的电路实现结构 . 9 2.2.1 信号的分解提取电路 . 9 2.2.2 信号合成电路 . 9 2.2.3 滤波器设计 10 2.2.4 频率滤波的基本概念 12 2.3 小结 15 第 3 章 软件仿真 16 3.1 MULTISIM 软件介绍 16 3.2 功能模块 16 3.2.1 滤波器仿真模块 . 16 3.3 小结 18 第 4 章 实验箱的电路组成及芯片介绍 20 4.1 实验箱实际电路图 20 4.2 功能芯片简介 21 4.2.1 CD4066 21 4.2.2 NE555 . 22 4.2.3 HA17741 . 23 4.3 小结 24 第 5 章 课题总结 25 5