基于Multisim10波形发生器电路设计

基于Multisim10波形发生器电路设计目录中文摘要及关键词..............................................................1英文摘要及关键词..............................................................2引言...........................................................................3一、波形发生器电路设计要求................................................31.1设计要求.................................................................31.2设计指标.................................................................41.3设计功能.................................................................41.4电路的框架..............................................................4二、555数字芯片电路简介.....................................................42.1555数字芯片功能及特征................................................42.2555数字芯片发展及应用................................................5三、整机电路组装..............................................................53.1创作电路图步骤.........................................................53.2整机电路图..............................................................63.3电路工作原理............................................................6四、电路Multisim10仿真分析.................................................74.1Multisim起源及发展.....................................................74.2Multisim功能及应用.....................................................74.3电路的调试..............................................................84.4Multisim10仿真结果.....................................................8结语.........................................................................11致谢.........................................................................12参考文献......................................................................13个人简介......................................................................14内蒙古民族大本科生毕业论文1摘要论文要求设计一种电路能产生特定波形,具体利用脉冲数字电路原理设计波形发生器电路。电路的核心器件是555数字芯片,它可以通过与电阻、电容的特殊连接形成多弦振荡器就是波形发生电路。在安装电路与调试前,用数字万用表对电路单元器件进行检测确保各单元器件选用无误，然后完成安装和调试。Multisim10它是一款功能强大的科学设计电路与智能仿真软件。Multisim10它在电子工业和科研院所领域有着广泛的应用,运用此软件对电路进行仿真，得出设计要求波形。关键词：555数字芯片；Multisim10；多弦振荡器；内蒙古民族大本科生毕业论文2AbstractThethesisrequirementistodesignacircuittoproduceaspecificwaveform,thespecificcircuitdesignusingdigitalpulsewaveformgeneratorcircuit.Heartofthecircuitdevicesare555digitalchips,itcanbewithresistors,capacitors,formingaspecialconnectionstringoscillatorismulti-circuitwaveform.Beforetheinstallationanddebuggingofthecircuit,thecircuitwithadigitalmultimeterfortestingsinglecomponentstoensurethecorrectuseofeachsinglecomponent,andthencompletetheinstallationandcommissioning.Multisim10Itisapowerfulandintelligentscientificdesigncircuitsimulationsoftware.ItMultisim10andresearchinstitutesinthefieldofelectronicindustryhasawiderangeofapplications,theuseofthissoftwareforcircuitsimulation,designrequirementsderivedwaveform.Keywords:555digitalchip;Multisim10;morestringoscillator内蒙古民族大本科生毕业论文3引言函数发生器是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路，波形发生器就是其中一种。当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波。因此广泛用于仪器仪表中。本次设计采用555数字芯片与电阻电容所组成的函数发生电路，也可产生方波、三角波和正弦波。对于高精度的复杂波形发生电路,其稳定性问题在系统可靠性中占有很重要的地位。由于制造工艺和使用条件等原因,任何波形发生电路都不可避免地会受到随机扰动因素的影响。在设计电路中的555数字芯片与各元器件参数和其标称值之间也存在随机误差，还有元器件选用不当以至使函数发生器电路无法正常产生波形。为尽可能地消除这种现象,在电子电路的设计过程中应进行各元器件参数分析,以便在设计阶段采取措施加以纠正。而Multisim10就可以完成这项工作,完全可以在电子电路设计中对设计电路进行全面、系统、精确地分析更重要的是它可以对电路进行精确仿真。将Multisim10中器件分析技术和方法应用于函数发生器仿真分析中,既解决了建立电路模型的困难,又免去了复杂数学计算及大量的数据处理,可很好地实现电路性能和波形产生设计分析,使函数发生器的设计达到高质量、高可靠性的同时,还有效地降低成本,缩短了开发周期。基于Multisim10的器件分析仿真方法与其他的分析方法相比,其具有更简便、快速和有效的优势。一、波形发生器电路设计要求1.1设计要求用小规模555数字集成芯片设计一种波形发生器，要求能实现正弦波等多种波形的输出,并且输出波形符合论文设计要求，设计只给出正弦波的仿真图。内蒙古民族大本科生毕业论文41.2设计指标技术指标：1、输出波形工作频率范围可达1KHz且幅值连续可调。2、可以输出方波和三角波以及正弦波。1.3设计功能主要功能：用中小规模集成芯片设计制作产生正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。基本知识：数子电子技术、模拟电子技术、555数字芯片原理及功能、电子设计自动化软件Multisim10。1.4电路图框架根据论文设计技术指标的要求，本电路主要由电源指示灯、多谐振荡器、方波输出电路、三角波输出电路、正弦波输出电路等几部分组成。图1多种波形发生器方框图Figure1Blockdiagramofavarietyofwaveformsgenerator二、555数字芯片电路简介2.1555数字芯片功能及特征555数字芯片是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触、发器单稳态触发器和多弦振荡器。自从Signetics公司于1972年推出这种产品以后,国际上各主要的电子器件公司也相继的生产了各自的555集成部位调频部位方波三角波正弦波控制部位内蒙古民族大本科生毕业论文5定时器产品。尽管产品型号繁多，但所有双极性产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的四位都是7555。而且它们的功能和外部引脚的排列完全相同。555数字芯片成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容、就能够成多谐振荡器，从而可形成RC积分电路来分别实现方波、三角波和正弦波的输出。555数字芯片还可以构成单稳太触发器、和施密特触发器等脉冲产生与变换电路。2.2555数字芯片发展及应用555数字芯片电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555数字芯片内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体随着电子技术的发展,集成电路芯片在电子设备中的使用越来越广泛,集成电路芯片已经成为现代电子设备中大量使用的电子元器件,由于使用灵活、方便，所以555数字芯片在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用正应为如此，本次设计就是运用555数字芯片与电阻、电容链接而成的函数发生电路。三、整机电路组装3.1创作电路图步骤第一步：把电路图中所需的元器件的参数算出来；第二部：在Multisim10选出元器件；第三步：把所选的元器件修改成设计要求参数；第四步：合理布局各器件摆放位置,使其美观；第五步：把摆放好的元器件，用导线连接起来；第六步：检查导线连接是否有误；第七步：按电路图将电源线、接地线、波形输出线接好；内蒙古民族大本科生毕业论文63.2整机电路图图2整机电路图MachinediagraminFigure23.3电路工作原理如图2电路可同时产生方波、三角波、正弦波并输出，该函数信号发生器电内蒙古民族大本科生毕业论文7路简单、成本低廉、调整方便。555定时器接成多谐振荡器工作形式，C4为定时电容，C4的充电回路是R7→R4→R8→C4；C4的放电回路是C4→R8→R4→555的7脚(放电管)。由于R8+R4＞R7，所以充电时间常数与放电时间常数近似相等，由555的Out脚输出的是近似对称方波。按图所示元件参数，其频率为1KHZ左右，调节电位器R8可改变振荡器的频率。方波信号经R2、C3积分网络后，输出三角波。三角波再经R1、C1积分网络，输