信号发生器的设计与制作.docx

信号发生器的设计与制作.docx

《信号发生器的设计与制作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号发生器的设计与制作.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

信号发生器的设计与制作

毕业设计（论文）

论文题目：

信号发生器的设计与制作

系：

信息与电子工程专业：

移动通信技术

学生姓名：

钱冬梅学号：

04106104

指导老师何娴

2007年5月3日

摘要：

随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。

用于此的软件倒是有很多，在软件里面搭好电路，启动一下虚拟按钮， 软件提供了我们日常常见的元件，比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。

仪器方面有数字万用表、数字电压表，数字电流表、信号发生器、频率计、双纵示波器、逻辑测试仪、等等的虚拟仪器。

关键词：

Ｍultisim、直流稳压电源、函数信号发生器

目录：

1．Ｍultisim软件的使用说明4

2．函数信号发生器设计与制作7

2．1概述

2．2函数信号发生器组成及工作原理

2．2．1函数信号发生器的组成

2．2．2函数信号发生器的工作原理

2．3函数信号发生器的主要性能指标

2．4函数信号发生器的设计与制作

2．4．1函数信号发生器的设计指标

2．4．2函数信号发生器的设计电路

2．4．3函数信号发生器的搭试

2．4．4函数信号发生器的调试

3．示波器的使用说明

第一章Ｍultisim的简介

Ｍultisim是加拿大交换图像技术有限公司（INTERACTIVEIMAGETECHNOLOGIESLtd）在20世纪90年代初推出的（ElectronicsWorkBench）（简称EWB）后续版本，中文又称电子工程师仿真工作室。

Multisim是一个完整的设计工具系统，提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能，还可以进行从原理图到PCB布线工具包（如：

ElectronicsWorbench的Ultiboard）的无缝隙数据传输，界面直观，操作方便。

创建电路模型、选用元器件和测量仪器均可直接点击鼠标从屏幕图标中选取。

特点 ：

      1） 具有集成化、一体化的设计环境，在设计环境中可以完成原理

图输入、数模混合仿真以及波形图显示等工作。

       2）具有专业的原理图输入工具。

       3）具有真实的仿真平台。

      4）具有强大的分析工具。

      5）具有完整、精确的元件模型。

6）灵活的仿真电路故障设置，显示多种故障电路工作状态。

  Multisim 用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”和“软件即仪器”，是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。

元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此可很方便地在工程设用。

  Multisim 的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等。

 Multisim 具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能，可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工电路、模拟电路、数字电路、射频电路及部分微机接口电路等。

可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电等，从而观察不同故障情况下的电路工作状况。

在进行仿真的同时，软件还可以存储测试点的所有数据，列出被仿真电路的所有元器件清单，以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据等。

Multisim 有丰富的Help功能，其Help系统不仅包括软件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能说明，Help中这种元器件功能说明有利于使用M进行CAI教学。

另外，还提供了与国内外流行的印刷电路板设计自动化软件Protel及电路仿真软件PSpice之间的文件接口，也能通过Windows的剪贴板把电路图送往文字处理系统中进行编辑排版，同时还支持VHDI和Verilog HDI语言的电路仿真与设计。

    利用Multisim 2001可以实现计算机仿真设计与虚拟实验，与传统的电子电路设计与实验方法相比，具有如下特点：

设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；可方便地对电路参数进行测试和分析；可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；实验中不消耗实际的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。

它易学易用，便于电子信息、通信工程、自动化、电气控制类专业学生学习和进行综合性的设计和实验，有利于培养综合分析能力、开发和创新的能力。

第二章直流稳压电源设计与制作

2．1概述

直流稳压电源是电子设备中的重要组成部分，用来将交流电网电压变为稳定的直流电压。

一般小功率直流电源由电源变压器、整流滤波电路和稳压电路等部分组成。

对直流稳压电源的主要要求是：

输入电压变化以及负载变化时，输出电压应保持稳定，即直流电源的电压调整率及输出电阻越小越好。

在电子电路和电气设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，直流电源可分为两大类，来类是化学电源，如各种各样的干电池、蓄电池、充电电池等类电源的优点是体积小、重量轻、携带方便等，缺点是成本高。

另一类是稳压电源，它是把交流电网220V的电压降为所需要的数值，然后通过整流、滤波和稳压电路，得到稳定的直流电压。

2．2直流稳压电源组成及工作原理

2．2．1直流稳压电源的组成

直流电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成。

2．2．2直流稳压电源的原理

电源变压器的作用：

把电网提供的交流电降低为所需的交流电压数值。

整流电路的作用：

把交流电变为单方向的脉动电压。

滤波电路的作用：

把单向脉动电压变为较平滑的直流电压。

稳压电路的作用：

使输出的直流电压保持稳定。

半波整流电路组成：

1.在交流电的正半周期（在交流电正半周期，二极管导通，有输出电压。

）

v

2.在交流电的负半周期（在交流电的负半周期，二极管截止，输出电压为0。

）

全波整流电路

1.在交流电的正半周期（在交流电的正半周期，二极管D1导通，有输出电压vo）

2.在交流电的负半周期

2．3直流稳压电源的主要性能指标

稳压电源的技术指标分为两种：

一种是特性指标；另一种是质量指标。

特性指标：

1）输入电压及其变化范围

2）输出电压及输出电压调节范围

3）额定输出电流

质量指标：

1）电压调整率

2）电流调整率

3）输出电阻

3．函数信号发生器的设计与应用

Ⅰ）通常把能产生正弦和非正弦信号（如方波、锯齿波等）的设备或电路称为函数信号发生器。

Ⅱ）函数信号发生器可以由集成运放为核心来构成，也可以由专用集成电路来实现。

3．1设计指标

3．2设计电路

函数信号发生器制作注意问题：

1．注意安全

2．认辨不同元器件的形状

3．导线的应用要区分颜色

4．布局要尽可能合理

5．焊点要饱满、光亮

6．连线要规范整齐