直流电路仿真实践报告
新疆大学 实训（实习） 设 计 报 告
所属院系： 专 业：
新大科院 电气工程及其自动化 直流电路 EDA 仿真实践 直流电路 电气 10-3 祁云 20102450066 玛依拉 崔双喜
课程名称： 设计题目： 班 级：
学生姓名： 学生学号： 指导老师 : 完成日期：
2012.6.29
1
实训设计题目：直流电路 要求完成的内容：设计一直流电路。 技术指标要求为：
两路直流稳压电源一路+6V----+12V，另一路接 0V----+30V（KCL,KVL） 工作 E1 电源单独作用时的各支路电压电流， 电源单独作用时的各支路电压电流， E2 E1E2 共同作用时的各支路电压电流，验证叠加定理。 使用的元器件要求：电源，电阻，万用表等 要求： （1）根据设计要求，确定电路的设计方案，估算并初步选取电路的元件参数。 （2）选用熟悉的电路仿真软件，搭建电路模型进行仿真分析，由仿真结果进行参 数调试、修改，直至满足设计要求。 （3）由选取的元件参数，精确计算和复核技术指标要求。 （4）满足设计要求后，认真按格式完成课程设计报告。
指导教师评语：
评定成绩为：
指导教师签名：
年
月
日
2
直流电路
一、设计目的
1.学习基尔霍夫定律和叠加定理，加深对基尔霍夫定律和叠加定理的理解。
2 使用 multisim 仿真软件进行电路模拟.。
二、实验设备
1 台计算机，multisim 软件。
三、仿真电路设计原理
1、基尔霍夫定律 .基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律。测量某电路的各支路电流及每 个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（ KCL）和电压定律 （KVL） 。及对电路中的任意一个节点而言，应有Σ I=0;对任何一个闭合回路 而言，应有Σ U=0。
2、 叠加定理 在线性电路中，任意支路电流或电压都是电路中各独立电源单独作 用时，在该支路产生的电流或电压的叠加（代数和） 。其数学表达式为：
Y ? H1US1 ? H2US2 ? ? ? ? HnUsn ? K1Is1 ? K2Is2 ? ? ? ? KmISm
式中：Y——表示任意支路电流或电压 Usk（k=1，2，3，??，n）——表示独立电压源的电压
Isk （k=1，2，3，??，m）——表示独立电流源的电流
Hk （k=1，2，3，??，n）和 Kk （k=1，2，3，??m）——表示
常 数 （1）独立电源单独作用，是指除了该独立电源外，其余独立电源为 零值;
3
（2）独立电压源为零值，是指该电压源处短路（其内电阻保留在 原 电路中); (3) 独立电流源为零值，是指该电流源处开路（其内电导保留在原 电路中） ；
四、电路设计内容与步骤
1、如下图所示，设计仿真电路。
图 1 Multisim 基尔霍夫定律仿真电路
2、验证 KVL,实验电路图如下图 2 所示： 对于该电路图中以结点 0 为参考结点，回路 1 与回路 2 的参考方向已 给出， 实验测的回路 1 与回路 2 的实验数据如下表中表 2 所示，在回路 1 中列写
KVL 方程可得 ? U1 ? ? 2.361 ? 9.344 ? 0.98 - 6 ? 0 ,因此回路 1 满足 KVL，在回路
2 中列写 KVL 方程可得 ? U2 ? -6.557 ? 9.344 ? 4.098 ? 20 ? 0 因此回路 2 也满足
KVL
4
图 2 验证 KVL 实验电路图 表 1 ：基尔霍夫电压定律实验数据表
名称 待测值 测量值
电压
U1 6
U2 20
Ur1 -6.557
Ur2 9.344
Ur3 -2.361
Ur4 0.983
Ur5 4.098
验证
回路 1： ? U1 ? -Ur3 ? Ur2 ? Ur4
?0
回路 1： ? U1 ? Ur1 ? Ur2 ? Ur5 ? 0
3、验证 KCL，实验电路图如下图 3 所示：
对于该电路图中各支路电流参考方向已经给出，其中以电流 I1 电流方向
5
为参考方向，以结点 0 为参考结点，对于结点 1 列出 KCL 方程，实验数据如下 表 1 中所示：.? I ? I1 ? I2 ? I3 ? 1 .538 ? 6 .930 ? 8 .466 ? 0.002 ? 0 ，因此，该组数据 满足 KCL 方程
图3
验证 KCL 实验电路图
表 2 基尔霍夫电流定律实验数据表 名称 待测值 测量值 验证
电流( mA )
I1
1.341
I2
1.162
I3
2.505
I4
-2.504
I5
-1.341
结点 1： ? I ? I1 ? I2 ? I3 ? 0.002 ? 0
6
2 验证叠加定理 （1）电压 U 1 ? 6V 单独作用时：开关 S1 投向 U1 侧，开关 S2 投向短路侧，电路 图如下图 3 所示，结点 0 为参考结点，其中以电流 I1 的方向为参考方向，回 路 1 与回路 2 的参考方向也已经给出，实验测得的 数据如下图 3 所示。
图 4 U 1 ? 6V 单独作用时电压电路图
7
图 5 U 1 ? 6V 单独作用时电流电路图
（2）电压 U2 ? 20V 单独作用时: 开关 S1 投向短路侧，开关 S2 投向 U2 侧，电 路图如下图 4 所示，以结点 0 为参考结点，其中以电流 I1 的方向为电流参考方 向， 回路 1 与回路 2 的参考方向如图所示，实验测得的数据记录在下图 5 中。
8
图 6 电压 U2 ? 20V 单独作用的电压电路图
图 7 电压 U2 ? 20V 单独作用的电流电路图
9
(3) 电压 U1 与 U2 共同作用时：实验电路图如下图 5 所示，以电流 I1 的方向为参考方向，
回路 1 与回路 2 的参考方向如下图所示，实验测得的数据记录在下图 6 中
图 8 电压 U1 与 U2 共同作用时电压实验电路图
图 9 电压 U1 与 U2 共同作用时电流实验电路图
10
表 3：
叠加定理实验的数据表
名称 U1 单独作 用
电压（V）
电流（A）
U1
12
U2
Ur2'
1.744
I1'
1.341
I2'
1.162
I3' '
2.505
0
U2
U2 单独 作用
U1
0
Ur2' '
7.601
I1' '
-9.539
I2' '
5.066
I3' '
-4.471
I3
20
U2
U1、 共 U2 同作用
U1
6
Ur2
9.344
I1
-8.198
I2
6.228
20
-1.966
上述表 3 是验证叠加定律三次实验所得的数据，由数据可 得: Ur2 ? 9.344 ? 1.744 ? 7.601 ? 9.345 各支路电流
I1 ? -8.198 ? 1.341 - 9.535 ? ? 8 .194
I2 ? 5.228 ? 5 .066 ? 1 .162 ? 5 .228 ；
I3 ? -1.966 ? 2 .505 ? 4 .471 ? 1 .966
；I4 与 I5 同理可证
由表中实验测得数据比较可验证满足叠加定理。
五、综合分析
在本次试验中其目的是验证基尔霍夫定理与叠加定理的正确性，在试验中 所有电路的测量均以基尔霍夫实验标定的参考方向为准， 实验电路图中电阻参数 选定为：R1=R2=600Ω ,R3=1 KΩ ,其中在验证基尔霍夫定律是电路所给电压为 6V-12V, 由 表 1 与 表 2 数 据 可 验 证 基 尔 霍 夫 定 理 的 正 确 性 ： KCL .? I ? I1 ? I2 ? I3 ? 1 .538 ? 6 .930 ? 8 .466 ? 0.002 ? 0 ;
KVL
11
? U1 ? ? 2.361
? 9.344 ? 0.98 - 6 ? 0
? U2 ? -6.557
? 9.344 ? 4.098 ? 20 ? 0 ;
同理由表 3 数据验证叠加定理的正确性： Ur2 ? 9.344 ? 1.744 ? 7.601 ? 9.345 各支路电流 I1 ? -8.198 ? 1.341 - 9.535 ? ? 8 .194 I2 ? 5.228 ? 5 .066 ? 1 .162 ? 5 .228 ； ； 由于实验中存在仪表误差数据近似取整会存 在一定的误差，但并不影响分析结果的正确性。
I3 ? -1.966 ? 2 .505 ? 4 .471 ? 1 .966
六、注意事项
在对电路进行具体分析之前，首先要选定电流参考方向和电压参考 极性，然后才能够列出具体的电路方程进行分析与计算等。电流参考方向是参 照电压的极性（一般用“+”“-”符号表示或双下标表示） 、 。在电路分析或计 算中，电流参考方向和电压参考极性是可以任意选定的，但是一旦选定则不得 变更。电流参考方向和电压参考极性的不同选择，仅影响电路方程的编写， 并不响影分析结果的正确性。
七、 心得体会
在安装这个软件的过程中遇到很多麻烦，通过自己上网查找资料和向别人学 习终于安装成功， 在设计制作时也有许多问题在不断的摸索学习中发现只要多动 手就能达到预期的效果，本次课程我受益良多，对我以后熟练使用 Mulisim 软件 打下良好的基础。
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八、 附录
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直流稳压电源电路仿真设计实验报告
实验报告 姓名：实验名称：直流稳压电源电路仿真设计 班级：实验时间： 一、实验目的： 1、认识理解直流稳压电源的构成 2、理解分析直流稳压电源各组成模块的功能 3、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。 4、掌握电源电路的仿真设计与分析方法。 二、实验内容： 1、直流稳压电源的基本组成 2、使用仿真软件绘制直流稳压电源电路，进行电路仿真测试 （1）整流电路参数及波形测量： 负载R L测量参数 直流分量（V）交流分量（V） V O波形 -15.309 8.037 240 -15.2857.956 120
D1 1B4B42 1 2 4 3 R1240Ω V1 220 Vrms 50 Hz 0° XSC1 A B Ext Trig + + _ _ +_ T1NLT_PQ_4_16 1 2 XMM1 6 5XMM2 3 4 (2)滤波电路参数测量 负载及电容 （R L /C ） 测量参数 直流分 量（V ） 交流 分量（V ） V O 波形 240/470 uF -20.22 3.75 120/100 uF -19.739 3.8
D1 1B4B42 1 2 4 3 R1 240ΩV1 220 Vrms 50 Hz 0° XSC1 A B Ext Trig + + _ _ +_ T1 NLT_PQ_4_16 1 2 XMM1 C1470uF 6 3 4 (3)稳压电路参数的测量 负载及电容 （R L /C ） 测量参数 直流分 量（V ） 交流 分量（V ） V O 波形 240/470 uF 0.379 0.027 120/100 uF 0.678 0.028
电路设计实验报告
电子技术课程设计 题目： 班级： 姓名： 合作者：
数字电子钟计时系统 一、设计要求 用中、小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟，基本要求如下： 1、采用LED显示累计时间“时”、“分”、“秒”。 2、具有校时功能。 二、设计方案 数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成，其整体框图为 其中，秒信号发生器为：
由石英晶体发出32768Hz的振荡信号经过分频器，即CD4060——14级串行二进制计数器/分频器和振荡器，输出2Hz 的振荡信号传入D触发器，经过2分频变为秒信号输出。 校时电路为： 当K1开启时，与非门一端为秒信号另一端为高电位，输出即为秒信号秒计数器正常工作，当K1闭合，秒信号输出总为0，实现秒暂停。 当K2/K3开启时，分信号/时信号输入由秒计数器输出信号及高电平决定，所以输出信号即为分信号/时信号，当K2/K3闭合时，秒信号决定分信号/时信号输出，分信号/时信号输出与秒信号频率一致， 以实现分信号/时信号的加速校时。 秒、分计数器——60进制
首先，调节CD4029的使能端，使其为十进制加法计数器。将输入信号脉冲输入第一个 计数器（个位计数器）计十个数之后将，进位输出输给下一个计数器（十位计数器）的进位 输入实现十秒计数。当计数器的Q1，Q2输出均为1时经过与门电路，输出高电平，作为分 脉冲或时脉冲并同时使两计数器置零。 时计数器——24进制 时脉冲 首先，调节CD4029的使能端，使其为十进制加法计数器。将输入信号脉冲输入第一个 计数器（个位计数器）计十个数之后将，进位输出输给下一个计数器（十位计数器）的进位 输入实现十秒计数。当十位计数器Q1和个位计数器Q2输出均为1时经过与门电路，输出 高电平使两计数器置零。 译码显示电路
单管共射极放大电路仿真实验报告
单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级__________姓名___________学号_________ 一、实验目的：1.学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的 测量法。 3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。 二、实验要求：输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60，直 流电源V cc=6v,负载R L=20 kΩ，Ri≥5k，Ro≤3k，电容C1=C2=C3=10uf。三、实验原理： （一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/R B （V CC为图中RC（1）） I=βI BQ
U CEQ=V CC-I CQ R C （3）动态分析。A U=-β（R C管共集电极放大电路（射极跟随器）。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/（R b +（1+β）R e）（V CC为图中Q1（C）） I CQ=βI BQ U CEQ=V CC-I EQ R e≈V CC-I CQ R e （3）动态分析。A U=（1+β）（R e管共基极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示：
（2）静态分析。I EQ=（U BQ-U BEQ）/R e≈I CQ （V CC为图中RB2（2）） I BQ=I EQ/（1+β） U CEQ=V CC-I CQ R C-I EQ R e≈V CC-I QC（R C+R e） （3）动态分析。AU=β（R C极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。 四、实验步骤： 1.选用2N1711型三极管，测出其β值。 （1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是 1000kΩ，又R1=3 kΩ。
印刷电路板设计实践报告
三一文库（https://www.360docs.net/doc/437683509.html,）/实习报告 印刷电路板设计实践报告 摘要 Protel是目前EDA行业中使用最方便,操作最快捷，人性化界面的辅助工具。在中国用得最多的EDA工具，电子专业的大学生在大学基本上都学过protel99se，所以学习资源也最广,公司在招聘新人的时候用Protel新人会很快上手。Altium声称中国有73%的工程师和80%的电子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案，而目前正版率只有3%左右。利用自己画好的原理生成的PCB电路图用学校现有的资源设备把电路图转印到铜板上腐蚀生成可用的电路板。 第一章设计内容与设计要求 1.1设计内容 这次课程实践在与注重学生的实践动手能力，板子的功能自己定义，但是我们学过了单片机，于是我们就行制作一块与单片机有关的板子，以后或许会有用，也算是对学过的PCB和单片机知识的一次实际应用。 板子的功能介绍：在液晶显示屏上显示年月日，温度。当厨房着火事温度超过设定的额定值时，蜂鸣器会响起来（模拟报警
声），LED灯也会不停的闪烁（模拟应急灯），同时经单片机控制发送短信或打电话到不在家的主人的手机里，提醒主人家里着火了。当厨房的煤气泄漏时，MQ-2可燃气体传感器感应接收并反馈到单片机并启动接蜂鸣器和排风扇进行排风，并且也会打电话给不在家的主人告知家里的煤气泄漏了。主板由51单片机，GSM（全球移动通信系统）模块，1602液晶显示屏，时钟芯片但是DS1302，蜂鸣器，LED灯等组成，还有可燃气体MQ-2传感器。 1.2设计目的： (1)了解altiumdesigner绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方法以及文件管理方法; (2)理解用altiumdesigner设计电子电路的基本思想; (3)掌握用altiumdesigner绘制电子电路原理图的基本方法; (4)掌握用altiumdesigner绘制电子电路PCB板的基本方。 （5）学会转印，腐蚀，钻孔，去油墨，完整的制作一块板子。 1.3设计要求： 要求学会并熟悉一款制图软件（我们选择的是AltiumDesigner），完成一份完整的原理图设计和PCB图，并且将其打印出来，然后转印并印刷制成一个成品板。 用altiumdesigner软件绘制一个简易厨房报警系统的电路图，自己设计原理图，有部分的元器件要是自己建库。先绘制出
电路分析设计综合设计报告
NANCHANG UNIVERSITY 电路分析实验报告 （2020年6月16日） 题目：电子琴设计制作 摘要 社会不断向前发展进步，音乐也逐渐成为我们生活中至关重要的一部分。我们清楚，有一种很常见的键盘乐器——电子琴，它是电子技术和音乐相结合所形成的共同体。在各个领域中，电子琴都扮演着很重要的角色，并且它已经融入现代人们的日常生活中，渐渐成为不可替代的一部分。
利用本学期电工电子学所学的知识，我们完全可以做出简易的电子琴。利用电路知识加持软硬件实现电子琴的诸多功能，进而将电子琴微型化。本文则是利用一个神奇的电路构建了一个简易电子琴，其中的核心器件是NE555芯片，以键盘、蜂鸣器等作为外围部件。它是由很多个不同音阶的电子琴构成的，可以达到多重奏的效果。本次实验中利用到了LM324芯片,NE555芯片，运算放大器，电路串并联等电路知识，在实践中又加深了对电路知识的理解。 关键词：电子琴；555芯片；电路 Abstract As society continues to advance, music has gradually become a vital part of our lives.We know that there is a very common keyboard instrument, the electronic organ, which is a combination of electronic technology and music.In various fields, electronic organ plays a very important role, and it has been integrated into modern People's Daily life, gradually become an irreplaceable part. With the knowledge of electrical and electronics this semester, we can make a simple electronic organ.Many functions of electronic organ are realized by using the hardware and software of circuit knowledge, and then the electronic organ is miniaturized.This paper USES a magic circuit to build a simple electronic organ, the core device is NE555 chip, with keyboard, buzzer as peripheral components.It is composed of many different scales of electronic organ, can achieve the effect of multiple ensemble.In this experiment, LM324 chip,NE555 chip, operational amplifier, circuit series and parallel circuit knowledge was used, which deepened the understanding of circuit knowledge in practice. Key words: electronic organ;555 chips;circuit 目录 项目背景及目标 (1) 一、基本原理：................................................................................................................... - 2 -
电路仿真实验报告
单片机原理及接口技术电路仿真实验报告 实验一：独立式键盘与LED显示示例 例4—17： 功能：数码管的数据端与P0口引脚采用正序，试编写程序，分别实现功能：上电后数码管显示“P”，按下任何键后，显示从“0”开始每隔1秒加1，加至“F”后，数码管显示“P”,进入等待按键状态。 Keil编程： 电路图： 初始状态时：
3 秒后：程序： TEMP EQU 30H ORG 0000H JMP START ORG 0100H START:MOV SP,#5FH MOV P0,#8CH MOV P3,#0FFH NOKEY:MOV A,P3 CPL A JZ NOKEY MOV TEMP,P3 CALL D10ms MOV A,P3 CJNE A,TEMP,NOKEY MOV R7,#16 MOV R2,#0 LOOP:MOV A,R2 MOV DPTR,#CODE_P0 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 SETB RS0 CALL D_1S CLR RS0 DJNZ R7,LOOP JMP START D_1S:MOV R6,#100 D10:CALL D10ms DJNZ R6,D10 RET D10ms:MOV R5,#10 D1ms:MOV R4,#249 DL:NOP NOP DJNZ R4,DL DJNZ R5,D1ms RET CODE_P0:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H, 92H,82H,0F8H DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1 H,86H,8EH END 例4—18： 功能：执行程序时，先显示“P” 1、按键K0按下后，数码管显示拨动开关S3~S0对应的十进制值； 2、按键K1按下后，P0口数码管显示拨动开关S3~S0对应的十六进制值； 3、按键K2按下后，P2口数码管显示拨动开关S3~S0对应的十六制值；
集成电路设计实验报告
集成电路设计 实验报告 时间：2011年12月
实验一原理图设计 一、实验目的 1.学会使用Unix操作系统 2.学会使用CADENCE的SCHEMA TIC COMPOSOR软件 二：实验内容 使用schematic软件，设计出D触发器，设置好参数。 二、实验步骤 1、在桌面上点击Xstart图标 2、在User name：一栏中填入用户名，在Host：中填入IP地址，在Password：一栏中填入 用户密码，在protocol：中选择telnet类型 3、点击菜单上的Run！，即可进入该用户unix界面 4、系统中用户名为“test9”，密码为test123456 5、在命令行中（提示符后，如：test22>）键入以下命令 icfb&↙(回车键)，其中& 表示后台工作，调出Cadence软件。 出现的主窗口所示： 6、建立库(library)：窗口分Library和Technology File两部分。Library部分有Name和Directory 两项，分别输入要建立的Library的名称和路径。如果只建立进行SPICE模拟的线路图，Technology部分选择Don’t need a techfile选项。如果在库中要创立掩模版或其它的物理数据（即要建立除了schematic外的一些view），则须选择Compile a new techfile(建立新的techfile)或Attach to an existing techfile(使用原有的techfile)。 7、建立单元文件(cell)：在Library Name中选择存放新文件的库，在Cell Name中输 入名称，然后在Tool选项中选择Composer-Schematic工具(进行SPICE模拟)，在View Name中就会自动填上相应的View Name—schematic。当然在Tool工具中还有很多别的
MATLAB电路仿真报告
课程设计 题目电路仿真 学院自动化学院 专业自动化专业 班级自动化0806班 姓名孙功武 指导教师徐腊梅 年月日
摘要 《电路原理》是电类专业必修的一门重要的技术基础课，它具有基础科学和技术科学的二重性，不仅是电类学生学习后续课程的基础，也直接为解决电工电子工程中的一些实际问题服务。大一下学期开始，通过对本课程的学习，我初步掌握了近代电路理论的一些基本知识和概念，能分析计算一些常见的，比较简单的基本电路，初步具有了解决实际问题的能力，并为后续课程的学习准备了必要的电路理论知识。其分析电路的常见方法有：节点电压法，网孔电流法，叠加原理分析法，戴维宁定理和诺顿定理等等。本文主要讨论用网口电流法来分析直流电路中关于电阻电路的计算方法。在这个分析解决问题的过程中需要运用到MATLAB软件。MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。本文就是通过对MATLAB编程计算出的结果和Simulink仿真出的结果进行对比，来的出所要的结论和效果。 关键词：电路原理，网孔电流法，MATLAB，SIMULINK，
Abstract The circuit principle of electricity class specialized is compulsory course is an important technology, it has the basic science and technology is not only the scientific duality, electricity class student learning courses, and subsequent direct solution for electrical and electronic engineering of some actual problems. A semester began, this course of study, I have mastered some modern circuit theory, the elementary knowledge and the concept of some common to analysis and calculation, the basic circuit is simple, is the ability to solve practical problems, and for subsequent course of study prepared necessary circuit theory knowledge. The analysis of the common method: circuit node voltage, current, mesh superposition principle analysis method, DaiWeiNing theorem and NORTON's theorem, etc. This paper discusses how to use the WangKou current method to analyze the dc resistance circuit in the calculation. In the analysis and problem solving process needs to apply MATLA B software. MATLAB is Matrix lab (Matrix of Laboratory), is the MathWorks company business mathematics software is used to develop, data visualization algorithm, data analysis and numerical calculation of senior technical calculation language and interactive environment, including MATLAB and Simulink two most. This paper is based on MATLAB calculation results and Simulink results, comparing to the conclusion of the effect.
基本运算电路设计实验分析报告
基本运算电路设计实验报告
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
实验报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：基本运算电路设计实验类型：______ _同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1. 掌握集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。 2. 掌握基本运算电路的调试方法。 3. 学习集成运算放大器的实际应用。 二、实验内容和原理（仿真和实验结果放在一起） 1、反相加法运算电路： 12 12 12 12 12 = () f o I I f f f o I I I I I u u u R R R R R u u u R R + +=- =-+ 当R1=R2时， 12 1 () f o I I R u u u R =-+ ，输出电压与Ui1，Ui2之 和成正比，其比例系数为1 f R R ，电阻R’=R1//R2//Rf。 2、减法器（差分放大电路） 专业：机械电 子工程 姓名：许世飞
11o I f u u u u R R ----= 由于虚短特性有：2 3 23 321231 1233211 11,() I f f o I I f f o I I f u u u R R R R R R u u u R R R R R R R R R u u u R R R -+== ?+?? =+ - ?+??===-=因此解得：时，有可见，当时，输出电压等于出入电压值差。 3、由积分电路将方波转化为三角波： 电路中电阻R2的接入是为了抑制由IIO 、VIO 所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。在t<<τ2（τ2=R2C ）的条件下，若vS 为常数，则vO 与t 将近似成线性关系。因此，当vS 为方波信号并满足Tp<<τ2时（Tp 为方波半个周期时间），则vO 将转变为三角波，且方波的周期越小，三角波的线性越好，但三角波的幅度将随之减小。 4 、同相比例计算电压运算特性： 电压传输特性是表征输入与输出之间的关系曲线，即vO= f(vS) 。同相比例运算电路是由集成运放组成的同相放大电路，其输出与输入成比例关系， 但输出信号的大小受集成运放的最
电路仿真实验报告42016年度
电路仿真实验报告 实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析 一、实验目的 （1）学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。 （2）学习使用Pspice进行直流工作点的分析和直流扫描的操作步骤。 二、原理与说明 对于电阻电路，可以用直观法列些电路方程，求解电路中各个电压和电流。Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时，首先编辑电路，用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑。存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。 三、实验示例 1、利用Pspice绘制电路图如下 2、仿真 （1）点击Psipce/New Simulation Profile,输入名称； （2）在弹出的窗口中Basic Point是默认选中，必须进行分析的。点击确定。 （3）点击Pspice/Run(快捷键F11)或工具栏相应按钮。 （4）如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。
（5）在原理图窗口中点击V,I工具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值如下。 四、选做实验 1、直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。 2、直流扫描分析，即当电压源的电压在0-12V之间变化时，求负载电阻R l中电流虽电压源的变化
曲线。 曲线如图： 直流扫描分析的输出波形3、数据输出为： V_Vs1 I(V_PRINT1) 0.000E+00 1.400E+00 1.000E+00 1.500E+00 2.000E+00 1.600E+00 3.000E+00 1.700E+00 4.000E+00 1.800E+00 5.000E+00 1.900E+00 6.000E+00 2.000E+00 7.000E+00 2.100E+00 8.000E+00 2.200E+00 9.000E+00 2.300E+00 1.000E+01 2.400E+00 1.100E+01 2.500E+00 1.200E+01 2.600E+00
电路原理图设计及Hspice实验报告
电子科技大学成都学院 （微电子技术系） 实验报告书 课程名称：电路原理图设计及Hspice 学号： 姓名： 教师： 年06月15日 实验一基本电路图的Hspice仿真 实验时间：同组人员： 一、实验目的 1.学习用Cadence软件画电路图。 2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。 3.对反相器电路进行仿真，研究该反相器电路的特点。 二、实验仪器设备 Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑 三、实验原理和内容 激励源：直流源、交流小信号源。 瞬态源：正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。 分析类型：分析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成，如直流分析（.OP）、交流小信号分析（.AC）、瞬态分析（.TRAN）等分析语句，以及初始状态设置（.IC）、选择项设置（.OPTIONS）等控制语句。这类语句以一个“.”开头，故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方，习惯上写在电路描述语句之后。 基本原理：(1)当UI=UIL=0V时，UGS1=0，因此V1管截止，而此时|UGS2|> |UTP|，所以V2导通，且导通内阻很低，所以UO=UOH≈UDD，即输出电平. (2)当UI=UIH=UDD时，UGS1=UDD>UTN，V1导通，而UGS2=0<|UTP|，因此V2截止。此时UO=UOL≈0，即输出为低电平。可见，CMOS反相器实现了逻辑非的功能. 四、实验步骤
1.打开Cadence软件，画出CMOS反相器电路图，导出反相器的HSPICE网表文件。 2.修改网表，仿真出图。 3.修改网表，做电路的瞬态仿真，观察输出变化，观察波形，并做说明。 4.对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。 5.分析仿真结果，得出结论。 五、实验数据 输入输出仿真： 网表： * lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos *.tran 200p 20n .dc vin 0 5 1m sweep data=w .print v(1) v(2) .param wp=10u wn=10u .data w wp wn 10u 10u 20u 10u 40u 10u 40u 5u .enddata vcc vcc 0 5 vin in 0 2.5 *pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p m1 vcc in out vcc pch l=1u w=wp m2 out in 0 0 nch l=1u w=wn .alter vcc vcc 0 3 .end 图像： 瞬态仿真： 网表： * lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos .tran 200p 20n .print tran v(1) v(2) vcc vcc 0 5 vin in 0 2.5 pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p m1 vcc in out vcc pch l=1u w=20u
电子电路综合设计实验报告
电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号:
一. 实验名称： 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要： 在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外，在其他应用中，也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路，简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。 关键词：自动增益控制，直流耦合互补级，可变衰减，反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求： 1）设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为： 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号：0.5?1.5Vrms; 信号带宽：100?5KHz； 2）设计该电路的电源电路（不要际搭建）,用PROTE软件绘制完整的电路原理图（SCH及印制电路板图（PCB 2. 提高要求： 1）设计一种采用其他方式的AGC电路； 2）采用麦克风作为输入，8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求： 1）如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路； 2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈控制AGC由可变增益放大器（VGA以及检波整流控制组成（如图1），该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。
电源仿真实验报告.
电子技术软件仿真报告 组长： 组员： 电源（一）流稳压电源（Ⅰ）—串联型晶体管稳压电源 1.实验目的 （1）研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 （2）掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。 2.实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。除少数直接利用干电池和直流发电机提供直流电外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图7.18.1所示。电网供给的交流电源Ui（220V,5OHz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2；然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3；再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压Ui。但这样的直流输出电压还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。 图7.18.2所示为分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路它由调整元件（晶体管V1）、比较放大器（V2，R7）、取样电路（R1，R2，RP）、基准电压（V2，R3）和过流保护电路（V3及电阻R4，R5，R6）等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统。其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经V2放大后送至调整管V1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。 由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏坏，所以需要对调整管加以保护。在图7.18.2所示的电路中，晶体管V3，R4，R5及R6组成减流型保护电路，此电路设计成在Iop=1.2Io时开始起保护作用，此时输出电路减小，输出电压降低。故障排除后应能自动恢复正常工作。在调试时，若保护作用提前，应减小R6的值；若保护作用迟后，则应增大R6的值。 稳压电源的主要性能指标： （1）输出电压Uo和输出电压调节范围 调节RP可以改变输出电压Uo。 (2)最大负载电流Iom (3)输出电阻Ro 输出电阻Ro定义为：当输入电压Ui(指稳压电路输入电压)保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即 （4）稳压系数S（电压调整率）
集成电路设计实习报告-孙
集成电路版图设计实习报告 学院：电气与控制工程学院 专业班级：微电子科学与工程1101班 姓名：孙召洋 学号：1106080113
一、实验要求： 1. 熟悉Cadence的工作环境。 2. 能够熟练使用Cadence工具设计反相器，与非门等基本电路。 3. 熟记Cadence中的快捷操作。比如说“W”是连线的快捷键。 4. 能够看懂其他人所画的原理图以及仿真结果，并进行分析等。 二、实验步骤： 1、使用用户名和密码登陆入服务器，右击桌面，在弹出菜单中单击open Terminal；在弹出的终端中键入Unix命令icfb&然后按回车启动Cadence。Cadence启动完成后，关闭提示信息。设计项目的建立 2、点击Tools-Library Manager启动设计库管理软件。点击File-New-Library 新建设计库文件。在弹出的菜单项中输入你的设计库的名称，比如My Design,点击OK。选择关联的工艺库文件，点击OK。在弹出的菜单中的Technology Library下拉菜单中选择需要的工艺库，然后单击OK。 3、设计的项目库文件建立完成，然后我们在这个项目库的基础上建立其子项目。点击选择My Design，然后点击File-New-Cell View。输入子项目的名称及子项目的类型，这设计版图之前我们假定先设计原理图：所以我们选择Composer-Schematic，然后点击OK。 4、进入原理图编辑平台,原理图设计,输入器件：点击Instance按键或快捷键I插入器件。查找所需要的器件类型-点击Browse-tsmc35mm-pch5点击Close。更改器件参数，主要是宽和长。点击Hide，在编辑作业面上点击插入刚才设定的器件。如果想改参数器件，点击选择该器件，然后按Q，可以修改参数器件使用同样的方法输入Nmos,工艺库中叫nch5. 点击Wire(narrow)手动连线。完成连线后，输入电源标志和地标志：在analogLib库中选择VDD和GND，输入电源线标示符。接输入输出标示脚：按快捷键P，输入引脚名称in, Direction选择input,点击Hide，并且和输入线连接起来。同理设置输出引脚Out。 5、版图初步建立新的Cell，点击File-New-Cell View 还是建立名称为inv的版图编辑文件，Tool选择Virtuoso版图编辑软件，点击OK，关闭信息提示框。进入版图编辑环境根据之前仿真所得宽长比和反相器inv或与非门NAND的原理图画出反相器inv或与非门NAND的IC版图； 6、完成后使用版图验证系统进行DRC（设计规则检查）。 三、实验设计规则： 1、Linux常用的文件和目录命令： cd //用于切换子目录 pwd//用于显示当前工作子目录 ls//用于列出当前子目录下的所有内容清单 rm//用于删除文件 touch//用于建立文件或是更新文件的修改日期 mkdir//用于建立一个或者几个子目录
bandgap电路设计报告
Bandgap电路设计报告 Bandgap电路 1)基准电压产生电路 由于在之前tsmc035工艺电路设计中得到过验证且性能良好，本次带隙基准设计继续采用如下电路结构。 下图电路中，左边蓝色框内是BG的启动电路，属于下拉型。电路上电时，如果输出点电压为0，则M1M3支路无电流，M1栅端电压为高，使得M2导通，将H点电压拉低，从而使电路启动。之后，输出电压约为1.2，则M3导通，M1栅端电压下降，使得M2截止，启动电路不影响主电路的正常工作状态。需要注意的是，M3的W/L较大，M1的W/L较小时，M2可以截止的较彻底，从而降低对主电路的影响。 图一基准电压产生电路 图一中中间部分（M4-M7 & T1T2 & RaRb & OPA）为基准电压产生的主电路，通过Vbe 与ΔVbe的加权组合来实现零温度系数电压。其中运放OPA的作用是提供VN=VP这一电压关系，共源共栅结构提高电流复制精度使得结果更加准确。运放需要注意其正负输入端接入电路的位置，要使得最终形成的环路是负反馈的。M8M9复制一路电流，供给后端的电流产生电路的运放使用。 通过仿真可以发现，此结构的带隙基准的噪声主要来源于运放、M4M5和RaRb，为降低噪声M4M5的过驱动电压取的较大，同时RaRb电阻值取的较小。电阻值较小直接导致两路电流都较大，由于三极管的Vbe电压不能偏离700mv太多（否则电压温度曲线特性不好），需要适当调整T1T2的m值。 另外，这里的运放偏置是由运放的输出电压提供的，同时与M4M5的栅端相连，可以考虑运放内部与外电路也形成电流复制的结构。由于存在环路，我们还必须保持环路的稳定性，考虑到运放需要一定的增益（60dB+）使得VN与VP相等，这里采用两级运放，刚好可以将环路的主极点设置在运放第一级的输出端使环路稳定。根据以上几点的条件，可以得到
电路仿真实验报告
本科实验报告实验名称：电路仿真
实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表（Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或AMMETER）注意电流表和电压表的参考方向），并按上图连接； 2. 设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源I1为10A。 3．实验步骤： 1）、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1； 2）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2； 3）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，
将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以，正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真： 当电压源和电流源共同作用时，U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时，U2=-4V I2=2A 当电压源作用，电流源断路即设为0A时，U3=2.4V I3=4.8A
所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号； 3.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 4.分析参数设置： AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描
组合逻辑电路设计实验报告
组合逻辑电路设计实验报告 1.实验题目 组合电路逻辑设计一： ①用卡诺图设计8421码转换为格雷码的转换电路。 ②用74LS197产生连续的8421码，并接入转换电路。 ③记录输入输出所有信号的波形。 组合电路逻辑设计二： ①用卡诺图设计BCD码转换为显示七段码的转换电路。 ②用74LS197产生连续的8421码，并接入转换电路。 ③把转换后的七段码送入共阴极数码管，记录显示的效果。 2.实验目的 （1）学习熟练运用卡诺图由真值表化简得出表达式 （2）熟悉了解74LS197元件的性质及其使用 3.程序设计 格雷码转化： 真值表如下：
卡诺图： 1 010100D D D D D D G ⊕=+= 2 121211D D D D D D G ⊕=+=
3232322D D D D D D G ⊕=+= 33D G = 电路原理图如下： 七段码显示： 真值表如下： 卡诺图：
2031020231a D D D D D D D D D D S ⊕++=+++= 10210102b D D D D D D D D S ⊕+=++= 201c D D D S ++= 2020101213d D D D D D D D D D D S ++++= 2001e D D D D S +=
2021013f D D D D D D D S +++= 2101213g D D D D D D D S +++= 01213g D D D D D S +⊕+= 电路原理图如下：
4.程序运行与测试 格雷码转化： 逻辑分析仪显示波形：
模拟电子电路仿真和实测实验方案的设计实验报告
课程专题实验报告 （1） 课程名称：模拟电子技术基础 小组成员：孙涛，刘敏 学号：0，0 学院：信息工程学院 班级：电子12-1班 指导教师：房建东 成绩： 2014年5月25日 内蒙古工业大学信息工程学院课程专题设计任务书（1）
课程名称：模拟电子技术专业班级：电子12-1 指导教师（签名）： 学生姓名/学号：孙涛0 刘敏0
实验观察R B 、R C 等参数变化对晶体管共射放大电路放大倍数的影响 一、实验目的 1． 学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2． 掌握放大器电压放大倍数的测试方法及R B 、R C 等参数对放大倍数的影响。 3． 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、 信号发生器 2、 双踪示波器 SS —7802 3、 交流毫伏表 V76 4、 模拟电路实验箱 TPE —A4 5、 万用表 VC9205 四、实验内容 1．测量静态工作点 实验电路如图1所示，它的静态工作点估算方法为： U B ≈ 2 11B B CC B R R U R +? I E ＝E BE B R U U -≈Ic U CE = U CC －I C （R C ＋R E ）
图1 晶体管放大电路实验电路图 实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。 根据实验结果可用：I C ≈I E ＝ E E R U 或I C ＝C C CC R U U U BE ＝U B －U E U CE ＝U C －U E 计算出放大器的静态工作点。 五．晶体管共射放大电路Multisim 仿真 在Multisim 中构建单管共射放大电路如图1(a)所示，电路中晶体管采用FMMT5179 （1）测量静态工作点 可在仿真电路中接入虚拟数字万用表，分别设置为直流电流表或直流电压表，以便测量I BQ 、I CQ 和U CEQ ，如图所示。