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姓名:
高丕龙
TTLIC脉冲发生器
一.实验目的
1.学习模拟数模混合电路的方法。
2.熟悉应用pspice软件进行电路仿真的流程。
3.学习使用pspice中库文件中不同的元件应用特点和参数设置。
2.实验原理
1.实验原理图:
2.原理分析:
实际电路中,应靠元件的自然噪声来触发震荡,然而仿真中用的元件都已理想化,无法起振,使电路各节点均保持偏压点的电压值。
解决方法是给电容C1C2赋予IC(初始条件),迫使电路从非偏压点位置开始仿真。
由上图,知电路初态时VA=-1.061V,VB=2.501V,VC=4.501V,VD=0.939V,E=1
即A为低压,B为高压,C为高压,D为低压。
当A为低压时,B为高压,C为高压,D为低压:
B经由R1向电容C2充电使A点电压升高,C1经由R2放电使C点电压下降。
当A点和C点达到临界电压时,U7A和U8A就会改变状态。
使A为高压时,B为低压,C为低压,D为高压。
当A为高压时,B为低压,C为低压,D为高压:
D经由R2向电容C1充电使C电压升高,C2经由R1放电使A电压下降。
使A为低压,B为高压,C为高压,D为低压。
这样由于反相器U7A和U8A的迟滞特性和电容C1,C2的周期性充放电产生震荡脉冲,经U9A整形后即可输出规范的周期性方波了。
三.实验步骤
1.建立新工程TTL,选择类型为anglogormixed,并设置存储地址为D:
work文件夹。
2.从pspice元件库中取出三个7414,两个R,两个C。
并设置相关元件的参数。
3.按照原理图进行连线,并对通过PlaceNetAlias对输入输出信号线进行命名。
4.保存原理图文件并生成电路网表如下:
*sourceTTL
X_U7AAB$G_DPWR$G_DGND7414PARAMS:
+IO_LEVEL=0MNTYMXDLY=0
C_C2DA0.01uIC=2V
R_R1AB1k
X_U8ACD$G_DPWR$G_DGND7414PARAMS:
X_U9ADE$G_DPWR$G_DGND7414PARAMS:
R_R2CD1k
C_C1CB0.01uIC=2V
5.建立一个新的仿真文件,命名为TTL,并设置分析类型为瞬态分析和其他仿真参数。
6.单击RunPspice标签,进入pspiceA/D窗口,在AddTrace中添加希望显示的信号即可观察仿真波形。
四.仿真设置及波形
1.瞬态仿真参数设置:
分析类型选择瞬态分析,仿真时间设为0—100us,最大步长为100ns。
2.在AddTrace中添加希望显示的信号,分别加入V(A),V(B),VC),V(D),E
用cursor量得E点方波周期T=17.692us
五.实验心得
1.做模拟仿真时,应合理使用元件模型,有时理想模型需要适当调整来产生正确的仿真结果。
2.仿真的设置应选择恰当的分析类型,和合理的仿真参数来产生清晰正确的仿真波形。
3.原理图中所选元件应来自pspice元件库,其他库内元件由于缺少模型,不能仿真。
4.所选元件名称,和各信号线名称应该不同,否则仿真时会报出错误。
555单稳态电路
1.学习555单稳态电路的基本原理。
2.学习使用pspice中库文件中不同的元件应用特点和参数设置。
3.熟悉应用pspice软件进行电路仿真的流程。
2.实验原理分析:
图中DSTM1脉冲源应设为负脉冲,需修改其属性使其comand1为0s1,comand2为5us0,comand3为7us1。
未触发前,输入信号Vi>
1/3Vcc,电路输出稳态Vo=0。
此时,555定时器放电管截止,Vcc经R1向电容C2充电,电容C2的电压Vc指数上升。
当Vc>
2/3Vcc时,555定时器输出Vo=1,C2经放电管引脚7放电。
当Vc<
2/3Vcc而Vi>
1/3Vcc时,输出Vo保持不变。
当触发信号为下降沿时,Vi<
1/3Vcc,此时Vc=0,故输出Vo由0变为1,进入暂态,555定时器放电管截止,电容C2被充电;
2/3Vcc时,Vi已回到高电平,即Vi>
2/3Vcc,则Vo由1变为0,暂态结束,重新回到稳态。
1.建立新工程555,选择类型为anglogormixed,并设置存储地址为D:
2.从pspice元件库中取出一个555D,一个脉冲输入STM1,一个直流电源VDC,两个R,两个C。
R_R1VCN037661k
V_VccN03766010v
X_U10VIVON03766N04046VCVCN03766555C
R_R20VO1k
U_DSTM1STIM(1,1)
+$G_DPWR$G_DGND
+VI
+IO_STM
+IO_LEVEL=0
+0s1
+5us0
+7us1
C_C10N040460.01u
C_C20VC0.01u
5.建立一个新的仿真文件,命名为555,并设置分析类型为瞬态分析和其他仿真参数。
四.仿真参数设置及波形分析
分析类型选择瞬态分析,仿真时间设为0—30us,最大步长为30ns。
2.在AddTrace中添加希望显示的信号,分别加入V(VI),V(VO),V(VC)
用cursor测得暂态时间Tw约为11us,与理论值Tw=1.1RC基本相符。
五.心得体会
1.仿真前应正确设置电路内各元件参数,例如脉冲源需设定0,1持续时间等。
2.应用NetAlias来对输入输出信号命名,可以为仿真后观察波形提供方便。
3.仿真结果出现后应测定相应参数,把理论值与测得的实际仿真值相比较,以加深对理论学习的理解。
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- 数模 混合 仿真