实验十二_基于Multisim的逻辑电平测试器设计
低频电子线路 软件实验报告 基于Multisim的逻辑电平测试器设计
实验十二基于Multisim 的逻辑电平测试器设计一、实验目的1. 理解逻辑电平测试器的工作原理及应用。
2. 掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试器的方法。
3. 掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、实验原理：电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。
原理框图如图所示：技术指标要求：测量范围：低电平V V L 8.0<，高电平V V H 5.3> 用1kHz 的音响表示被测信号为高电平； 用500kHz 的音响表示被测信号为低电平；当被测信号在0.8V ～3.5V 之间时，不发出音响；输入电阻大于20k Ώ。
输入和逻辑状态判断电路要求用集成运算放大器设计，音响声调产生电路要求用555定时器构成的振荡器设计。
三、实验内容：1. 输入和逻辑状态判断电路测试(1) 调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（V V L 8.0<），用数字万用表测逻辑状态判断电路的输出电平。
(2) 调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（V V H 5.3>），用数字万用表测逻辑状态判断电路的输出电平。
按设计好的电路连接电路，如下图：图12. 音响声调产生电路(1) 逻辑电平测试器的被测电压为低电平（V V L 8.0<），用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f0(2) 逻辑电平测试器的被测电压为高电平（V V H 5.3>），用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f0(3) 逻辑电平测试器的被测电压（0.8V ～3.5V ），用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形。
连接电路图如下：图2四、实验结果：1.输入3.6V直流电压，由数字万用表可测得逻辑状态判断电路的输出U为高1电平5V，U为低电平0V，音响声调产生电路输出的振荡频率为1.02kHz。
基于multisim仿真电路的设计与分析
基于multisim仿真电路的设计与分析
Multisim是一种电路仿真软件，可用于设计、验证、测试电路、系统，以及进行以及抗干扰性分析。
多西姆允许用户模拟几乎所有类型的器件，从单个P型半导体到功率调制器，而且还可以快速分析仿真结果。
首先，用户可以使用Multisim设计和模拟他们需要的电路。
用户可以使用基于PCB 的图形用户界面来构建电路，并选择多种不同的器件进行模拟，还可以使用贴片微电子器件实现更精确的模拟效果。
其次，用户可以使用Multisim验证设计的电路，比如测量器件的电压和电流，计算电感和电容的时间常数，以及检测电路的故障和短路情况等等。
这可以帮助用户确保设计的电路是否按他们希望的方式正常运行，也可以帮助用户更好地理解复杂的电路结构与特性之间的关系。
最后，用户还可以利用Multisim对电路进行抗干扰性分析，测量系统的信号完整性和可靠性，以及对抗外界的干扰因素的敏感程度等等。
这对于确保电路和系统具有良好的可靠性和性能是至关重要的，这也是Multisim非常强大的一个特性。
总之，Multisim是一款全面功能强大的仿真软件，可用于设计、验证、测试电路和系统，以及对抗干扰性分析等等，它可以帮助用户找出电路存在的问题或弱点，确保系统具有良好的可靠性和性能。
数字逻辑实验指导书(multisim)
实验一集成电路的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握Multisim软件的使用方法。
2、掌握集成逻辑门的逻辑功能。
3、掌握集成与非门的测试方法。
二、实验原理TTL集成电路的输入端和输出端均为三极管结构，所以称作三极管、三极管逻辑电路（Transistor -Transistor Logic ）简称TTL电路。
54 系列的TTL电路和74 系列的TTL电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。
所不同的是54 系列比74 系列的工作温度范围更宽，电源允许的范围也更大。
74 系列的工作环境温度规定为0—700C，电源电压工作范围为5V±5%V，而54 系列工作环境温度规定为-55—±1250C，电源电压工作范围为5V±10%V。
54H 与74H,54S 与74S 以及54LS 与74LS 系列的区别也仅在于工作环境温度与电源电压工作范围不同，就像54 系列和74 系列的区别那样。
在不同系列的TTL 器件中，只要器件型号的后几位数码一样，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同。
TTL 集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广，特别对我们进行实验论证，选用TTL 电路比较合适。
因此，本实训教材大多采用74LS(或74)系列TTL 集成电路，它的电源电压工作范围为5V±5%V，逻辑高电平为“1”时≥2.4V，低电平为“0”时≤0.4V。
它们的逻辑表达式分别为：图1.1 分别是本次实验所用基本逻辑门电路的逻辑符号图。
图1.1 TTL 基本逻辑门电路与门的逻辑功能为“有0 则0，全1 则1”；或门的逻辑功能为“有1则1，全0 则0”；非门的逻辑功能为输出与输入相反；与非门的逻辑功能为“有0 则1，全1 则0”；或非门的逻辑功能为“有1 则0，全0 则1”；异或门的逻辑功能为“不同则1，相同则0”。
三、实验设备1、硬件：计算机2、软件：Multisim四、实验内容及实验步骤1、基本集成门逻辑电路测试 （1）测试与门逻辑功能74LS08是四个2输入端与门集成电路（见附录1），请按下图搭建电路，再检测与门的逻辑功能，结果填入下表中。
multisim使用及电路仿真实验报告_范文模板及概述
multisim使用及电路仿真实验报告范文模板及概述1. 引言1.1 概述引言部分将介绍本篇文章的主题和背景。
在这里，我们将引入Multisim的使用以及电路仿真实验报告。
Multisim是一种强大的电子电路设计和仿真软件，广泛应用于电子工程领域。
通过使用Multisim，可以实现对电路进行仿真、分析和验证，从而提高电路设计的效率和准确性。
1.2 文章结构本文将分为四个主要部分：引言、Multisim使用、电路仿真实验报告以及结论。
在“引言”部分中，我们将介绍文章整体结构，并简要概述Multisim的使用与电路仿真实验报告两个主题。
在“Multisim使用”部分中，我们将详细探讨Multisim软件的背景、功能与特点以及应用领域。
接着，在“电路仿真实验报告”部分中，我们将描述一个具体的电路仿真实验，并包括实验背景、目的、步骤与结果分析等内容。
最后，在“结论”部分中，我们将总结回顾实验内容，并分享个人的实验心得与体会，同时对Multisim软件的使用进行评价与展望。
1.3 目的本篇文章旨在介绍Multisim的使用以及电路仿真实验报告，并探讨其在电子工程领域中的应用。
通过对Multisim软件的详细介绍和电路仿真实验报告的呈现，读者将能够了解Multisim的基本特点、功能以及实际应用场景。
同时，本文旨在激发读者对于电路设计和仿真的兴趣，并提供一些实践经验与建议。
希望本文能够为读者提供有关Multisim使用和电路仿真实验报告方面的基础知识和参考价值，促进他们在这一领域的学习和研究。
2. Multisim使用2.1 简介Multisim是一款功能强大的电路仿真软件，由National Instruments（国家仪器）开发。
它为用户提供了一个全面的电路设计和分析工具，能够模拟各种电子元件和电路的行为。
使用Multisim可以轻松地创建、编辑和测试各种复杂的电路。
2.2 功能与特点Multisim具有许多强大的功能和特点，使其成为研究者、工程师和学生选择使用的首选工具之一。
在软件multisim上设计逻辑电平信号检测电路word精品
逻辑电平信号检测电路实验报告技术指标：测量范围：低电平V L<0.8V，高电平V H>3.5V用1kHZ的音响表示被测信号为高电平；用800kHZ的音响表示被测信号为低电平；当被测信号在0.8~3.5V之间时，不发出音响；输入电阻大于20K Q。
实验目的：逻辑电平测试器综合了数字电路和低频电路两门课的知识要求学生自己设计，并在Multisim 电子工作平台上进行仿真。
培养学生的综合能力，培养学生利用先进工具进行工程设计的能力。
1、理解逻辑电平测试器的工作原理及应用2、掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试的方法。
3、掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。
实验原理：电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。
原理框图如图所示图2-1测试器的工作原理框图*以上工作原理框图可使用与不同标准的电平的测试，现在以 3.5V的电平为例作介绍，高电平为大于3.5V,低电平为小于0.8V。
实验仪器：Multisim虚拟仪器中的数字运算放大器、555计时器、电阻、电容、示波器、频率计等。
实验内容：vcc图2音调产生电路原理图将图1和图2的U A、U B对应连接在一起即组成完整实验原理图。
实验总结：输入不同检测信号U1 时仿真结果分别如下图3、4、5、6。
(1)U1=0.5V(<0.8V)时仿真结果如下图 3(2)U1=4V(>3.5V)时仿真结果如下图 4(3)U1=2V(0.8V~3.5V之间)时仿真结果如下图 5 ( 4) 无检测信号输入时仿真结果如下图6。
multisim仿真电路
1.输入和逻辑状态判断电路的测试
1)调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（VL<0.8v）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2）调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（VH>3.5v）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2.音响声调产生电路
1）逻辑电平测试器的被测电压为低电平（VL<0.8v）用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f.
四、实验内容及步骤
1．场效应管共源放大器的调试
(1)连接电路。按图1连接好电路，场效应管选用N沟道消耗型2N3370，静态工作点的设置方式为自偏压式。直流稳压电源调至12V。
图1
2.测量静态工作点
将输入端短接（图2），并测量此时的 Vg、Vs、VD、 ，填入下表1
静态工作点：
1.006V
39.355nV
1）输入电阻测量：先闭合开关S1(R2=0)，输入信号电压Vs，测出对应的输出电压 ，然后断开S1，测出对应的输出电压 ，因为两次测量中和是基本不变的，所以
,测得 =134.137mV， =67.074mV,
仿真结果如下图4：
2）输出电阻测量:在放大器输入端加入一个固定信号电压Vs，分别测量当已知负载RL断开和接上的输出电压 和 。则 ,由于本实验所用的场效应管必须接入很大的负载才能达到放大效果，因此此方法不适合用来测量本实验输出电阻效果不太好，仿真结果如下图5 =66.8mV, =125mV .
38.328
43.36
35
40
45
50
55
60
65
47.847
51.875
55.507
逻辑信号电平测试器的设计
毕业设计说明书（论文）中文摘要逻辑信号电平测试器的设计摘要本文介绍了一个逻辑信号电平测试器，它可以方便快捷的测量某一点的电位的高低，通过声音的有无和声音的频率来判定被测电位的电平范围，从而能解决平常对电路中某点的逻辑电平进行测试其高低电平时，采用很不方便的万用表或示波器等仪器仪表的麻烦。
该电路主要包括三部分电路：输入电路、逻辑状态识别电路和音响声调产生电路。
其主要应用了集成运放的非线性电路特性，开环增益很大，从而可以制作成双限比较器；用555定时器构成的多谐振荡器作为音响产生电路，利用对电容的充放电，得到一定频率的信号。
输入的逻辑信号电平大于或小于所设定的高低电平电位，则音响电路发声，如若在高低电平之间，则音响电路不发声。
利用这种方式设计电路，计算元器件参数，选择成本合适的器件，确定电路形式并进行仿真实验验证，最后做出符合全部要求的实物。
关键词逻辑信号；电平测试；高电平；低电平毕业设计说明书（论文）外文摘要Logic-level test signal designAbstractThis paper, a logic level signal tester, it can be a convenient measurement that the level of potential through the availability of voice and sound frequencies to determine the level of the measured potential range. Thus can solve common circuit at some point in the logic level test its height electricity at ordinary times, it is not convenient by the multimeter or oscillograph instrument, etc .The design of the circuit mainly includes three parts: input circuit, the logic of the state of voice recognition and audio circuits have circuit. The main application of an integrated circuit operational amplifier nonlinear characteristics of a large open-loop gain, which can limit the production of dual comparators; used consisting of 555 timer Multivibrator circuit as a sound generated by the charging and discharging of the capacitor , a certain frequency signal. The logic input signal level is greater than or less than the high-low set potential, the audible sound circuit, if in between the high-low, the sound is not audible circuit. In this way the use of circuit design, component parameters of the calculation, select the appropriate cost of the device torequirements.and circuit simulation, and finally to meet all physical requirements. Keyword：s logic signal, level testing, high, lowKeywords logic signal, level testing, high, low目录1 绪论 (1)1.1课题研究及其意义 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)2 逻辑电平信号测试系统简介 (2)2.1 测试电路的设计思路 (2)2.2 测试电路的要求 (3)2.3 测试电路的原理介绍 (3)3 测试电路中所涉及的芯片 (3)3.1 LM311高灵活性的电压比较器芯片介绍 (4)3.1.1 典型的比较设计配置 (4)3.1.2 LM311性能参数 (5)3.2 555定时器芯片电路 (7)3.2.1 芯片简介 (7)3.2.2 电路结构和控制特性 (8)3.2.3 555定时器构成的多谐振荡器 (10)4 整体电路的设计 (12)4.1 输入电路 (13)4.2逻辑信号判断短路 (13)4.3 声响部分的电路图设计和工作原理 (14)5 电路的仿真 (15)5.1 protues仿真软件的概述 (15)5.1.1 protues的功能特点 (16)5.1.2 电路功能仿真 (16)5.2 模拟逻辑信号的仿真 (17)5.3 比较电压仿真 (17)5.4 声响波形仿真 (18)5.4.1 高电平信号输入仿真 (18)5.4.2 无电平信号输入仿真 (19)5.4.3低电平信号输入仿真 (20)5.5 仿真结论 (20)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录：完整电路图 (24)逻辑信号电平测试器的设计1 绪论在集成电路中，存在着高电平和低电平两个概念，在数字电路中与传统的模拟电路中有很大的区别：首先，模拟电路和数字电路都属于电子电路，模拟电路要求把握对模拟量变化掌控，这点是其相对于数字电路来讲的难点。
逻辑信号电平测试器
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载逻辑信号电平测试器地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容电子技术课程设计——逻辑信号电平测试器齐齐哈尔大学通信与电子工程学院电子123：XXX指导教师：XXX老师2014年06月23日逻辑信号电平测试器一、设计任务1.设计目的：（1）学习逻辑判断电路的设计方法（2）研究逻辑判断电路的设计方案（3）掌握逻辑判断电路的原理和使用方法（4）进一步熟悉电子线路系统的装调技术2.技术指标：（1）测量范围:低电平UL<0.8V,高电平UH>3.5V（2）被测信号为高电平时，用1KHZ的音响表示，红色指示灯点亮（3）被测信号为低电平时，用500HZ的音响表示，绿色指示灯点亮（4）当被测信号在0.8~3.5V之间时,不发出音响，指示灯不亮（5）输入电阻大于20KΩ（6）工作外接电源为5V，芯片内部供电为12V二、设计方案论证1.设计方案：为了方便进行对某点的逻辑信号电平的测试，设计一个逻辑信号电平测试器。
电路是由输入电路、逻辑状态判断电路、二极管LED指示灯电路、音响电路模块组成。
以逻辑状态判断电路为核心电路，音响电路则利用LM324（或UA741）设计RC震荡电路分别产生1KHZ和500HZ的频率提供给扬声器，能分别发出不同频率的声信号。
根据LED指示灯电路和音响电路所产生的不同颜色光亮及声信号来更方便直接判断高低电平信号。
2.方案论证：根据所设计的原理框图和设计方案，画出电路原理图，设计电路简单明了，各电路部分规划清晰，所涉及元器件简单常用，易于购买。
Ui 采用5V可调电源输入，高电平时，LED指示灯红灯亮，扬声器发出1KHZ声音；低电平时，LED指示灯绿灯亮，扬声器发出500HZ声音。
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南昌大学实验报告
学生姓名：学号: 专业班级：
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：
实验十二基于Multisim的逻辑电平测试器设计
一、实验目的
逻辑电平测试器综合了数字电路和低频电路两门课的知识要求学生自己设计，并在Multisim电子工作平台上进行仿真。
培养学生的综合应用能力。
培养学生利用先进工具进行工程设计的能力。
1.理解逻辑电平测试仪器的工作原理及应用；
2.掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试器的方法；
3.掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法；
二、实验原理
电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。
技术指标要求：
(1)测量范围：
低电平<0.8V
高电平>3.5V
(2)用1kHz的音响表示被测信号为高电平
(3)用800Hz的音响表示被测信号为低电平
(4)当被测信号在0.8V~3.5V之间时，不发出音响
(5)输入电阻大于20kΩ
输入和逻辑状态判断电路要求用集成运算放大器设计，音响声调产生电路要求用555定时器构成的震荡器设计。
三、主要仪器设备及实验耗材
Multisi虚拟仪器中的数字万用表、示波器、频率计等
四、实验内容
1.输入和逻辑状态判断电路的测试
1)调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（VL<0.8v ）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2）调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（VH>3.5v ）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2.音响声调产生电路
1）逻辑电平测试器的被测电压为低电平（VL<0.8v ）用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f.
2）逻辑电平测试器的被测电压为高电平（VH>3.5v ）用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f.
3）逻辑电平测试器的被测电压（0.8~3.5v ）用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形
五、设计原理
1.逻辑状态判断电路
如左图1
(1)通过2个分压电路分别产生2个基准电压3.5v 和0.8v 。
VCC R R R U H 3
11
+=
，因此确定Ω=Ω=K R K R 3,731；
同理确定94R R 、的电阻阻值。
(2)通过三个开关分别控制输入3个状态量
当输入VL<0.8v 时U1输出低电平信号断路，U2输出高电平信号导通；
当输入VH>3.5v 时U1输出高电平信号断路，U2输出低电平信号导通；
当输入0.8<U<3.5v 时U1输出低电平信号断路，U2输出低电 平信号断路。
2.音响声调电路
如图2 ，555振荡电路构成
二极管D1、D2为防止R8、R11在对方工作是并联干扰,可用三极管代替； 根据频率公式，C
R R T f )2(7.01121+==
实验要求当V U H 7.3>U1导通时产生1kHz,因此固定
图1
7
R=4.7KΩ，
因此理论计算值R5=4.7kΩ由于D1二极管也有一定的阻值，实际R8<4.7kΩ，但是
Ω
=K R4.3
5，同理计算值
Ω
=K
R8.
15
6。
3.实验总电路图
图3
六、实验步骤及结果
1.按上图3连接电路
2.逻辑低电平状态判断电路输出
关闭逻辑电平测试开关S1，打开S2、S3使得电路输入低电平电压（输入直流电压）为低电平（取地）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平并通过观察发光二极管和听蜂鸣器的声响判断输出电平。
此时蜂鸣器响低音，发光二极管持续闪烁。
图4
3.逻辑高电平状态判断电路输出
关闭逻辑电平测试开关S3，打开S1、S2使得电路输入高电平电压（输入直流电压）为高电平（取5V）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平并通过观察发光二极管和听蜂鸣器的声响判断输出电平。
此时蜂鸣器响高音，发光二极管持续闪烁。
图5
4.非逻辑电平状态判断电路输出
关闭逻辑电平测试开关S2，打开S1、S3使得电路输入2V电压（输入直流电压），用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平并通过观察发光二极管和听蜂鸣器的声响判断输出电平。
此时蜂鸣器响不响，发光二极管不闪烁。
图7
5.音响声调产生电路输出
1）低电平输入时（接地），频率计和示波器的下图形如图8所示
2）输入高电平时(取5V)，频率计和示波器的图形如图所示
3）输入中间电平时（取1.5V），频率计和示波器的图形如图所示图8
图9
图10
七、实验总结：
通过本次软件仿真实验使得我对multisim的运用更加熟练，能够更加深入的进行电路设计，这个实验使我结合数字电路和低频电子线路2们学科的知识，让我对数字电路和低频电子线路的结合使用有了一点概念，我觉得还需要掌握AD和DA转换让数字电路和低频电子线路搭起一个桥梁。