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仿真電路設(shè)計總結(jié)范文第1篇

1.電子技術(shù)課程設(shè)計的重點與要求

本課程的重點是電路設(shè)計，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識，設(shè)計制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實驗任務(wù)和設(shè)計要求，通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，提高電路設(shè)計水平和實驗技能。在實踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標測試，并獨立寫出嚴謹?shù)?、文理通順的實驗報告?/p>

具體地說，學(xué)生通過課程設(shè)計教學(xué)實踐，應(yīng)達到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計；掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)；進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學(xué)會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告；培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風(fēng)和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程

電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立完成課題，達到對學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識，因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計開始前，需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過兩學(xué)時的教學(xué)，明確課程設(shè)計的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績評定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學(xué)生從多個課題中選擇一個。

2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準備、方案及電路設(shè)計。

前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。在確定方案時要求學(xué)生認真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設(shè)計。設(shè)計工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進行總體方案的設(shè)計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設(shè)計計算，稱為預(yù)設(shè)計階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設(shè)計總學(xué)時的30％。

2.2.2在實驗室進行電路安裝、調(diào)試，指標測試等。

在安裝與調(diào)試這個階段，要求學(xué)生運用所學(xué)的知識進行安裝和調(diào)試，達到任務(wù)書的各項技術(shù)指標。預(yù)設(shè)計經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，學(xué)生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應(yīng)電路板），使之達到設(shè)計指標要求。此階段往往是課程設(shè)計的重點與難點，所需時間約占總學(xué)時的50％。

2.3撰寫總結(jié)報告，總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫報告，不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進行全面總結(jié)，而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度?？偨Y(jié)報告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應(yīng)對以下幾部分進行說明：設(shè)計進程記錄，設(shè)計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結(jié)果，存在的問題及改進意見，等等?？偨Y(jié)報告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法?？偨Y(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設(shè)計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實踐性不僅體現(xiàn)實際操作能力，而且體現(xiàn)獨立完成設(shè)計和分析的能力。因此，課程設(shè)計的考核分為以下部分：設(shè)計方案的正確性與合理性。設(shè)計成品：觀察實驗現(xiàn)象，是否達到技術(shù)要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力）實驗報告：實驗報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設(shè)計答辯：考查學(xué)生實際掌握的能力和表達能力，設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神，等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中，通常只介紹單元電路的設(shè)計。然而，一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個電子系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括單元電路的設(shè)計，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計除了單元電路的設(shè)計外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計越來越重要，不過從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的方法有所不同（尤其單元電路的設(shè)計），但總體電路的設(shè)計步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計與方案論證、單元電路的設(shè)計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

仿真電路設(shè)計總結(jié)范文第2篇

模擬電路課程支撐的能力包括：閱讀電子元器件技術(shù)文件和電原理圖的能力、單元電路設(shè)計能力、電路綜合設(shè)計能力、計算機輔助設(shè)計能力、編寫設(shè)計文件的能力。依據(jù)能力目標的不同，可以劃分不同的任務(wù)類型，并據(jù)此確定任務(wù)目標，設(shè)計任務(wù)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：模擬電路電路設(shè)計教學(xué)模式

以大規(guī)模集成工藝為依托的各種數(shù)字電路問世以來，由于其相對模擬電路的高可靠性和靈活性，逐漸取代了各種傳統(tǒng)的模擬電路的應(yīng)用領(lǐng)域。但是現(xiàn)實的物理世界畢竟是模擬的，因此，任何數(shù)字化系統(tǒng)都包含有模擬電路部分，模擬電路并沒有因數(shù)字電路的興起而被完全取代。模擬電路課程仍然是電子工程、電氣工程、自動控制、通信等涉電類專業(yè)的核心課程之一。

模擬電路課程的重要性還在于無論從工程技術(shù)還是專業(yè)能力結(jié)構(gòu)而言，模擬電子技術(shù)都處于較為底層的位置，通過該課程的學(xué)習(xí)獲取的知識、經(jīng)驗、工程技術(shù)方法是順利學(xué)習(xí)上述專業(yè)幾乎所有其它專業(yè)課程的基礎(chǔ)。

模擬電路是教學(xué)難度相對較大的課程。其學(xué)習(xí)的困難性在于，學(xué)生是第一次接觸以半導(dǎo)體器件為核心的有源電路；模擬電路“數(shù)字化”、結(jié)構(gòu)化程度低，表現(xiàn)出的物理現(xiàn)象和涉及的數(shù)學(xué)工具又較為復(fù)雜；模擬電路的工程技術(shù)方法很難實現(xiàn)程序化，常常需要依賴經(jīng)驗知識解決問題。

電路設(shè)計是電子技術(shù)人員的工作鄰域和具有典型性的工作過程，模擬電路設(shè)計過程相當(dāng)完整地體現(xiàn)了模擬電路技術(shù)應(yīng)用能力的內(nèi)容和要求。構(gòu)建基于模擬電路設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)，依據(jù)設(shè)計工作過程組織教學(xué)活動，能夠較好地實現(xiàn)培養(yǎng)模擬電子技術(shù)應(yīng)用能力的教學(xué)目標。

1、工作過程、能力與任務(wù)類型

一個較完整的電子系統(tǒng)電路設(shè)計的工作過程，包括：技術(shù)指標分析，方案設(shè)計，單元電路設(shè)計與參數(shù)調(diào)整，電路綜合聯(lián)調(diào)與性能測試。通過對模擬電路設(shè)計工作內(nèi)容和過程的分析，完成電路原理設(shè)計過程必須具備的、應(yīng)由模擬電路課程支撐的能力包括：閱讀電子元器件技術(shù)文件和電原理圖的能力、單元電路設(shè)計能力、電路綜合設(shè)計能力、計算機輔助設(shè)計能力、編寫設(shè)計文件的能力。因此模擬電路課程的學(xué)習(xí)任務(wù)有4種類型：識讀電原理圖和技術(shù)資料、單元電路設(shè)計與電路綜合、計算機仿真測試、編制設(shè)計文件。

單元電路設(shè)計與電路綜合是基本任務(wù)，它引領(lǐng)其它類型任務(wù)和整個項目的實施完成。

不同類型的任務(wù)可以根據(jù)設(shè)計任務(wù)的需要和本身的復(fù)雜程度，作為單獨的任務(wù)存在，與相關(guān)的設(shè)計任務(wù)共同組成學(xué)習(xí)項目，也可以作為完成設(shè)計的準備知識存在于設(shè)計任務(wù)之中。例如，反饋放大器設(shè)計可以作為一個學(xué)習(xí)項目，由識讀反饋放大電路原理圖、反饋放大電路性能分析、反饋放大電路設(shè)計3個關(guān)聯(lián)的任務(wù)組成。

識讀電原理圖和閱讀元器件技術(shù)文件是基本能力。電路設(shè)計，特別是在原理設(shè)計和電路結(jié)構(gòu)設(shè)計時，極少原理性的創(chuàng)新，絕大多數(shù)是對已有電路的適用性改進和重新組合，這種改進和組合需要閱讀已有的設(shè)計資料，借鑒他人的技術(shù)經(jīng)驗和成果；為提高電路性能，降低成本，提高工作效率，往往需要在電路中采用新出現(xiàn)的電子元器件，例如集成電路芯片，需要閱讀生產(chǎn)方提供的產(chǎn)品規(guī)格書及典型應(yīng)用電路。識讀電原理圖和技術(shù)文件對于形成和提高電路設(shè)計能力具有基礎(chǔ)性的意義。

目前，電子電路計算機輔助設(shè)計（EDA）包括電子工程設(shè)計的全過程，例如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬、電路特性分析、在系統(tǒng)可編程器件開發(fā)、繪制電路圖和制作PCB。在電子工程設(shè)計中有著不可替代的重要作用，是電子工程技術(shù)人員必須具備的專業(yè)技術(shù)能力之一。在模擬電路課程的學(xué)習(xí)任務(wù)中，主要是指應(yīng)用計算機完成電路圖繪制、電路性能和參數(shù)的仿真測試與分析、編制設(shè)計文件等工作。

在電路設(shè)計的實際工作過程中，編寫設(shè)計文件是重要的工作內(nèi)容和不可缺少的環(huán)節(jié)。沒有設(shè)計文件，無法進行初步設(shè)計完成以后的后繼工作。對于學(xué)習(xí)任務(wù)而言，編寫設(shè)計文件，是一個總結(jié)和提高的過程，有利于培養(yǎng)交流溝通能力和養(yǎng)成嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。設(shè)計文件也是判斷和評價項目或任務(wù)完成情況的重要依據(jù)。

2、任務(wù)目標

(1)電路識讀任務(wù)，是對針對設(shè)計任務(wù)收集技術(shù)資料（主要是可供設(shè)計參考的電路）并進行分析，屬于電路設(shè)計的準備工作，任務(wù)的目的是為完成設(shè)計任務(wù)建立必要的知識儲備。大致分為互相關(guān)聯(lián)的3個層次：1)識別元器件符號、功能和主要技術(shù)指標。依據(jù)符號識別電路中的元器件是讀圖的基礎(chǔ)，作為專業(yè)入門課程，對此應(yīng)該給與一定程度的注意，要能夠識別和了解符號的含義、主要器件功能和技術(shù)指標。根據(jù)電路中使用的核心器件，往往可以判斷電路的功能。2)區(qū)分電路單元，判斷電路功能。較復(fù)雜的電路系統(tǒng)都由單元電路構(gòu)成，功能單一的單元電路也可以進一步分解為部分電路，例如放大器可分為輸入級、中間級和輸出級；穩(wěn)壓器可分為整流和穩(wěn)壓部分。對部分電路功能的分析，得出對整個系統(tǒng)功能的判斷，并作為下一步工程估算的基礎(chǔ)。3)指出電路的結(jié)構(gòu)特點，估算分析電路技術(shù)指標。分析電路形式與結(jié)構(gòu)，可以得出電路大致的技術(shù)性能指標，定性判斷元器件參數(shù)對電路性能的影響。例如對放大器輸入級、輸出級電路形式和結(jié)構(gòu)的分析，可以大致得出放大器的輸入、輸出特性；對中間級的分析，可以大致判斷放大能力；依據(jù)級間耦合方式，可以判斷放大器頻率響應(yīng)范圍；甚至電源電壓也可以據(jù)以分析放大器輸出信號幅值。

(2)設(shè)計任務(wù)目標包括典型單元電路設(shè)計與電子線路綜合設(shè)計，在定性分析的基礎(chǔ)上實現(xiàn)定量估算，自頂向下完成初步的設(shè)計。依據(jù)設(shè)計工作過程，可以分解為以下階段目標。1)正確理解任務(wù)要求，分析各項技術(shù)指標的含義。仔細研究任務(wù)的工程背景和要求，正確分析和理解各項技術(shù)指標的含義，分析實現(xiàn)任務(wù)要求的技術(shù)途徑，這是完成設(shè)計的前提條件。2)設(shè)計總體框圖，分配技術(shù)指標。參考與任務(wù)相同或相近的電路方案，選用能夠滿足技術(shù)指標要求的核心器件，完成方案論證。對于同一個任務(wù)，實現(xiàn)的方案可以有多個，應(yīng)具備將不同方案加以分析、比較的能力，從中確定一種相對較優(yōu)的方案。

依據(jù)選定的方案按照功能劃分成若干個互相聯(lián)系的模塊，將技術(shù)指標和功能分配給各個模塊。3)單元電路設(shè)計。依據(jù)模塊的功能和技術(shù)指標要求，參考典型電路，確定電路結(jié)構(gòu)，計算元器件參數(shù)完成單元電路的初步設(shè)計。4)仿真測試。模擬電路，比如放大器、濾波器等的參數(shù)比較繁瑣，需要進行多次調(diào)整才能達到技術(shù)指標要求。要能夠在計算機上對單元電路仿真測試，修改電路參數(shù)，觀測性能指標，直至滿足技術(shù)指標要求。5)電路聯(lián)調(diào)，測試技術(shù)指標。在單元電路完成逐步設(shè)計的基礎(chǔ)上，通常依據(jù)信號流向，逐級完成級聯(lián)和調(diào)試直至全部電路調(diào)試完成，系統(tǒng)技術(shù)指標達到設(shè)計要求。這個過程是電路綜合的過程，也可以在計算機上模擬仿真實現(xiàn)。

(3)仿真測試調(diào)整任務(wù)的目標是在電子電路設(shè)計過程中實現(xiàn)較為精確的量化分析。其作用主要表現(xiàn)在3個方面。[3]1)驗證電路方案設(shè)計的正確性。當(dāng)要求的系統(tǒng)功能確定之后，首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證系統(tǒng)方案的可行性，進而對構(gòu)成系統(tǒng)的各單元電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析，以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性及性能指標的可實現(xiàn)性。2)電路特性的優(yōu)化設(shè)計。分析惡劣溫度條件下的電路特性，計算分析器件容差對電路的影響量，用于確定最佳元器件參數(shù)、電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，實現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計。3)實現(xiàn)電路的模擬測試。電子電路的設(shè)計過程中大量的工作是元器件參數(shù)計算、各種數(shù)據(jù)測試及特性分析。在工程估算的基礎(chǔ)上，通過仿真測試與分析加以調(diào)整，能有效提高設(shè)計工作的效率。4)技術(shù)文件編寫要求在完成電路設(shè)計的同時編寫盡可能詳細的符合工程標準的技術(shù)文件，包括方案設(shè)計說明、原理框圖、電原理圖、原理與技術(shù)說明、元器件參數(shù)計算、技術(shù)指標與特性測試數(shù)據(jù)、元器件清單等。

3、任務(wù)結(jié)構(gòu)及實施

一個典型的電路設(shè)計任務(wù)由工程背景描述、任務(wù)要求、基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、設(shè)計方法與步驟、電路設(shè)計等學(xué)習(xí)單元組成。

3.1工程背景描述

工程背景描述的內(nèi)容主要包括電路功能、工程應(yīng)用背景、技術(shù)發(fā)展背景介紹。工程背景描述的實質(zhì)是“提出問題”，工程背景描述盡可能選擇具有典型性的電子工程問題為實例，解決關(guān)于學(xué)習(xí)目標的問題。

3.2 任務(wù)要求

設(shè)計任務(wù)必須具備明確的工程應(yīng)用背景，必須提出具體的設(shè)計要求（技術(shù)指標）。例如交流放大器設(shè)計任務(wù)，應(yīng)明確提出工作頻率、信號源、輸出特性、輸入特性、工作穩(wěn)定性等要求等技術(shù)指標。提出任務(wù)要求，應(yīng)依據(jù)由淺入深循序漸進的原則，從體現(xiàn)基本功能的一兩個技術(shù)指標開始，逐步增加技術(shù)指標數(shù)量，提高設(shè)計難度。

3.3基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)包括任務(wù)分析、相關(guān)理論知識學(xué)習(xí)、參考方案與參考電路分析及相應(yīng)的基礎(chǔ)練習(xí)等。基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)包括理論知識、技術(shù)知識、經(jīng)驗知識和經(jīng)驗技能的學(xué)習(xí)。理論知識是重要的，因為它是能力的組成部分，同時對于學(xué)生的發(fā)展能力起到更為持續(xù)和關(guān)鍵的作用。在工程實踐中學(xué)習(xí)和使用的理論知識才能被真正掌握并形成能力，因此應(yīng)該以實現(xiàn)電路設(shè)計任務(wù)為依據(jù)，確定理論知識的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)深度，力求將理論與實踐、數(shù)學(xué)方法與物理概念更緊密地結(jié)合起來。

提供設(shè)計參考的電路必須是工程電路，但學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程，基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)會使用原理電路為學(xué)習(xí)對象，原理電路不能僅有電路結(jié)構(gòu)和元器件標號，也要標注元器件主要參數(shù)，使學(xué)生在定性分析階段就能對電路參數(shù)有直觀的影像，逐步建立數(shù)量觀念，這對于初次接觸模擬電路的學(xué)生是十分重要的。

3.4設(shè)計方法與步驟

不同功能和結(jié)構(gòu)的電路，具體的設(shè)計內(nèi)容、方法與步驟各不相同。甚至同樣功能的電路，技術(shù)要求不同，設(shè)計時考慮的重點、設(shè)計依據(jù)、電路結(jié)構(gòu)等均有區(qū)別，但工程估算是貫穿整個設(shè)計過程始終的基本方法。

以反饋放大器為例，設(shè)計步驟如下:

選擇反饋組態(tài)，選擇反饋深度，選擇反饋級數(shù)，確定放大級數(shù)，確定輸入級、中間級、輸出級的電路結(jié)構(gòu)，計算電路參數(shù)，仿真測試和參數(shù)調(diào)整。容易理解，上述步驟都必定建立在必要的工程估算的基礎(chǔ)之上。

3.5 電路設(shè)計

這是學(xué)生在相對獨立的情況下，完成電路設(shè)計的過程。盡量采用與前面4個學(xué)習(xí)單元及撰寫設(shè)計文件交叉進行的方式實施。

不同類型的學(xué)習(xí)任務(wù)，其結(jié)構(gòu)不盡相同。但區(qū)別主要是在(4)、(5)兩部分。

不同類型的學(xué)習(xí)任務(wù)以“定性分析、工程估算與仿真測試調(diào)整相結(jié)合”的方法實現(xiàn)。

4、結(jié)語

電路設(shè)計在知識的運用上不同于單純的電路分析與計算，依據(jù)模擬電路原理設(shè)計過程構(gòu)建學(xué)習(xí)任務(wù)，組織和實施教學(xué)過程，不僅能夠有效控制理論知識學(xué)習(xí)深度，促使學(xué)生較為自主地獲取經(jīng)驗知識，并在獲取知識的同時實現(xiàn)知識轉(zhuǎn)換為技術(shù)應(yīng)用能力，更有利于實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生模擬電路技術(shù)應(yīng)用能力的教學(xué)目標。

參考文獻

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仿真電路設(shè)計總結(jié)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】紅外報警；實驗教學(xué)；Protues

1.引言

隨著人們自身安全意識的提高，越來越多的需要報警與監(jiān)控系統(tǒng)來保障居住以及公共場所的安全。紅外線是不可見光，具有很強的保密性和隱蔽性。因此，紅外報警電路以其簡單高效安全的特點，廣泛應(yīng)用于各類安防系統(tǒng)中。而報警電路是模擬電子技術(shù)課程的必修課，培養(yǎng)電子專業(yè)學(xué)生利用模擬電路知識進行實際應(yīng)用設(shè)計的能力，是電子電工實驗教學(xué)的主要目的。

結(jié)合紅外報警裝置需求量大的實際情況，設(shè)計簡易的紅外報警電路進行電子實驗教學(xué)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)實踐能力，將所學(xué)的知識運用到實際當(dāng)中?？紤]到成本以及教學(xué)學(xué)時的限制，先基于Protues進行電路仿真測試，再采用常用實驗電子器件搭建硬件平臺，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了軟件仿真方法，而且提高了硬件設(shè)計的能力。

實驗教學(xué)的目的主要是學(xué)習(xí)掌握紅外收發(fā)對管的工作特性，學(xué)習(xí)由運放構(gòu)造電壓比較器的方法，了解穩(wěn)壓管的工作原理及特性，掌握蜂鳴器的使用方法。

2.紅外報警電路設(shè)計

2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖1所示，紅外報警電路主要包括兩個模塊，光檢測電路模塊和警鈴驅(qū)動電路模塊。光檢測電路用于檢測區(qū)域內(nèi)是否有障礙物，警鈴驅(qū)動電路主要是根據(jù)檢測的結(jié)果判斷是否進行報警。

2.2 光檢測電路設(shè)計

光檢測模塊主要由紅外收發(fā)對管、分壓電阻、集成運放、以及穩(wěn)壓電路構(gòu)成，具體電路如圖2所示。

當(dāng)沒有障礙物進入監(jiān)視區(qū)時，即紅外對管D1、D2間無障礙物時，D2可以接收到D1發(fā)出的紅外光，D2反相導(dǎo)通，RD2很小，相應(yīng)U1i+很小，運放U1滿足U1i+>U1i-，U1o=-12V。穩(wěn)壓管D3正向?qū)?，U2i+約為-0.7V。

當(dāng)障礙物進入監(jiān)視區(qū)時，紅外線被遮擋，D2無法接收到D1發(fā)出的紅外光，D2反相截止，U1i+增大至約為4V，此時運放U1滿足U1i+

光檢測電路主要實現(xiàn)將D1、D2間是否出現(xiàn)障礙物的情況反映到電壓U2i+上，方便警鈴驅(qū)動電路工作。

2.3 警鈴驅(qū)動電路設(shè)計

警鈴驅(qū)動電路主要包括電阻、運放、三極管以及蜂鳴器等構(gòu)成，具體電路如圖3所示。

當(dāng)沒有障礙物進入監(jiān)視區(qū)時，即穩(wěn)壓管D3正向?qū)?，U2i+約為-0.7V時，U2i+經(jīng)電壓跟隨器到三極管Q1的基極，三極管發(fā)射結(jié)反相偏置，Q1工作在截止區(qū)，蜂鳴器不工作。

當(dāng)障礙物進入監(jiān)視區(qū)時，即穩(wěn)壓管D3反相導(dǎo)通，U2i+約為+4.4V時，經(jīng)過運放U2構(gòu)成的電壓跟隨器，將電壓全部引到三極管Q1的基極，使Q1工作在飽和狀態(tài)，驅(qū)動蜂鳴器工作發(fā)聲。U2構(gòu)成的電跟隨器具有阻抗匹配和隔離作用。

警鈴驅(qū)動電路的作用主要是將U2i+的電壓變化反映到蜂鳴器的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)報警的功能。

3.紅外報警電路器件選取及原理

3.1 紅外收發(fā)對管

紅外發(fā)光管：發(fā)出波長約為940mm的紅外光，正向電壓下工作，正向特性與普通二極管相同。

紅外接收管：主要用于接收紅外發(fā)光管產(chǎn)生的紅外線光波。通常采用黑色樹脂封裝。管體頂端有一個小斜切平面，帶有這個斜切平面的一側(cè)引腳為負極。接收管應(yīng)反相連接在電路中，它在接受和不接受紅外線時電阻會發(fā)生明顯的變化。

3.2 運算放大器

LM741是一種應(yīng)用非常廣泛的通用運算放大器，紅外報警電路設(shè)計中主要利用集成運放的非線性特性。集成運放工作在非線性區(qū)時，輸出電壓不再隨輸入電壓線性增長，而是達到飽和。LM741引腳圖如圖4所示。

紅外報警電路設(shè)計時利用運放的非線性特性，構(gòu)造了電壓比較器和電壓跟隨器，分別如圖5和圖6所示。

有障礙物進入監(jiān)視區(qū)時，U1i+>U1i-，則U1o輸出正飽和電壓；無障礙物進入監(jiān)視區(qū)時，U1i+

電壓跟隨器的顯著特點就是，輸入阻抗高，而輸出阻抗低。在電路中利用LM741運放構(gòu)成的電壓跟隨器起隔離的作用，電路將輸出電壓全部引入到集成運放的反相輸入端，使比例系數(shù)等于1，且集成運放的凈輸入電壓和凈輸入電流均為0，U2o=U2i+。

3.3 穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓管是利用反向擊穿區(qū)的穩(wěn)壓特性進行工作的，因此穩(wěn)壓管在電路中要反向連接。穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓稱為穩(wěn)定電壓，不同類型穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓也不一樣。紅外報警電路中使用4.7V的穩(wěn)壓管。由穩(wěn)壓管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路如圖7所示。

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能的好壞，可以用它的動態(tài)電阻r來表示：

顯然，對于同樣的電流變化量ΔI，穩(wěn)壓管兩端的電壓變化量ΔU越小，動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓管性能就越好。穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻是隨工作電流變化的，工作電流越大，動態(tài)電阻越小。因此，為使穩(wěn)壓效果好，工作電流要選得合適。電路中使用的是IN4732A穩(wěn)壓管：最大功耗為1W，穩(wěn)定電壓為4.7V，可以算出最大電流為：

3.4 蜂鳴器及其驅(qū)動電路

電路設(shè)計中使用的是有源蜂鳴器，接通一個大約5V的直流電源就可以工作。三極管起開關(guān)作用，基極高電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極低電平則使三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。實驗使用的是9013三極管，9013是一種NPN型硅小功率的三極管它是非常常見的晶體三極管，蜂鳴器驅(qū)動電路圖如圖8所示。

4.仿真結(jié)果及硬件平臺

通過電路設(shè)計以及器件的選型，利用Pro-tues虛擬仿真軟件進行電路仿真，得到結(jié)果與分析一致，具體仿真電路圖如圖9所示。

為便于學(xué)生獨立設(shè)計電路，采用基于面包板的硬件平臺搭建，方便實驗教學(xué)。硬件圖如圖10所示。

5.總結(jié)

紅外報警電路簡單安全，方便學(xué)生自己進行設(shè)計與仿真，提高了實驗教學(xué)的效率。將模擬電路知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，很好的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于實驗教學(xué)進程的推進。紅外報警電路應(yīng)用廣泛，聯(lián)系知識緊密，很好提高了動手能力，經(jīng)過實驗教學(xué)試驗，得到良好的效果。

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作者簡介：

徐璐（1990—），女，碩士研究生，主要研究方向：電子技術(shù)與變頻調(diào)速。

仿真電路設(shè)計總結(jié)范文第4篇

本文對目前在電子電氣通信專業(yè)的課程高頻電子線路實驗提出了改進思路，針對目前在實驗中采用軟件仿真代替搭建實驗電路的流行做法，提出了商榷。本文建議在低年級短學(xué)期階段讓學(xué)生接觸電路板制作、高頻防電磁干擾設(shè)計準則，通過制作通用高頻電路板并調(diào)試高頻電路，接觸高頻電路設(shè)計，激發(fā)學(xué)生今后學(xué)習(xí)電路的興趣，培養(yǎng)電路調(diào)試能力，縮短未來高頻電路實驗需要的時間，在高頻實驗中將軟件仿真和電路搭建調(diào)試結(jié)合，用軟件仿真驗證理論知識，用搭建電路實現(xiàn)功能。

關(guān)鍵詞

電子線路；實驗；仿真；電路搭建

1前言

高頻電子線路課程，又稱通信電子線路，是高校電子、電氣、通信專業(yè)的必修課程，由于該課程工程實踐性較強，通常必須配有相應(yīng)的實驗課程。通過調(diào)查目前國內(nèi)高校針對該課程相應(yīng)的實驗課程設(shè)計，我們發(fā)現(xiàn)目前該課程理論階段一般設(shè)置課時為36-64學(xué)時，而相應(yīng)的實驗通常有10-24課時。高頻電路類似于樂高積木，即其每個部分基本功能實現(xiàn)都具有固定的經(jīng)典電路，整體電路設(shè)計需要根據(jù)電路參數(shù)計算，在每個功能部分從幾個經(jīng)典電路中選擇合適的一個即可，這樣多個基本功能電路采用樂高積木般組合搭建而成最終電路，這點與低頻電路不同，低頻電路很多時候需要自己設(shè)計，而高頻主要還是“搭積木”。這樣看似乎該課程實驗很簡單，其實不然，在很多側(cè)重理工的大學(xué)（通常這類大學(xué)對該課程要求更高、賦予更多課時），該課程和對應(yīng)的實驗課均被稱為“殺手課程”，很多學(xué)生提起來都頭疼。高頻電路實驗主要是對教授的經(jīng)典電路進行驗證，因此設(shè)計部分不是難點，實驗的難點在于如何成功調(diào)試電路。在實際實驗中常常會出現(xiàn)設(shè)計驗證成功，但電路不成功的情況，比如高頻振蕩電路無論如何都無法起振、功率放大電路輸出信號嚴重失真等現(xiàn)象，這源于高頻電路中電磁干擾很嚴重，為消除電磁干擾對走線的粗細、走線的拐角、電源線的布設(shè)位置、接地處理、哪里需要添加去耦合電容、去耦合電容的容值選取多大等等均需要經(jīng)驗，因此有種說法：“能設(shè)計開發(fā)模擬高頻電路的工程師如同老中醫(yī)，越老越珍貴。”而這些知識理論上很容易，遠比高頻電路設(shè)計計算容易理解，但實際應(yīng)用時頗有“大音希聲，大象無形”的感慨———飄渺難以把握的感覺，調(diào)試相同的2個PCB版，一個很容易就調(diào)通了，另一個無論如何效果不好。

2當(dāng)前實驗課程設(shè)計現(xiàn)狀及問題

正是為了避免高頻電路設(shè)計容易、調(diào)試難的這個特點，當(dāng)前很多學(xué)校在高頻電路實驗中普遍采用兩種方式：（1）軟件仿真，目前常用的實驗仿真軟件有Candence中的pSpice，NI公司的multisim，其中multisim在目前高校應(yīng)用是最廣泛的；（2）使用現(xiàn)成的調(diào)試好的實驗板/箱，同學(xué)只需要改變電路中某個器件的參數(shù)，然后通過使用濾波器測試輸出變化即可。在我們調(diào)研中發(fā)現(xiàn)以上兩種方式目前前者約占60%出頭，并且近幾年來有越來越受歡迎的趨勢，后者約占40%。無論采用以上哪種方式進行實驗，均避開了電路調(diào)試這個環(huán)節(jié)，的確電路調(diào)試時間遠大于設(shè)計所花費時間，并且可能最終電路還調(diào)試不好，而以上兩種方式只有做實驗快慢的問題，絕不會出現(xiàn)實驗做不出的問題，老師減少了工作強度，學(xué)生能完成實驗，大家皆大歡喜。我校高頻電子線路實驗以上兩種方式都采用，我們對以上兩種實驗方式的反思來自于本校近幾年畢業(yè)生的反饋，很多在學(xué)校動手能力較強、成績比較好的學(xué)生反映，在實際工作中進行電路設(shè)計和調(diào)試，設(shè)計還比較簡單，如何選擇器件參數(shù)也會計算，但當(dāng)PCB板做好需要調(diào)試時若電路出現(xiàn)問題，根本就不知所措，沒有任何頭緒，不知道從哪里開始排查，單位里老工程師問是否大學(xué)里做過實驗？答曰做過，軟件仿真直接在實驗板上測試的。他們反饋希望在大學(xué)學(xué)習(xí)階段盡早接觸實際電路設(shè)計調(diào)試。我們認為仿真軟件代替實驗，固然可以使得實驗變得簡單，學(xué)生能夠用鼠標鍵盤改變電路中某個元件的參數(shù)，輕而易舉地測得某個位置參數(shù)變化對輸出的影響，對所學(xué)理論有直觀感性的認識，但親手搭建實驗電路也是必不可少的。因此目前對高頻電路的設(shè)計實驗，還是應(yīng)該以軟件仿真、實驗板測試和實際電路設(shè)計調(diào)試相結(jié)合，不可簡單用一個代替另一個。但做高頻實際電路，需要的時間很長，不可控因素較多，而大學(xué)高頻電路實驗課程一般有10-24學(xué)時，有的學(xué)校甚至少至只有6學(xué)時，在如此少的時間內(nèi)面對復(fù)雜電磁干擾下的電路，能調(diào)試成功電路的難度還是相當(dāng)大，如果學(xué)生經(jīng)過很長時間不能完成電路，他們就會感到沮喪，徹底喪失了學(xué)習(xí)的興趣。

3實驗改革思路

為了保證實驗?zāi)苓_到驗證電路設(shè)計理論、調(diào)試電路的目的，同時在此前提下將任務(wù)簡單化，筆者提出了高頻電路系列實驗的改革方案，即“從娃娃抓起”，將該實驗分兩個分階段完成，從大學(xué)一年級就逐步開始實施。改革的基本思路是將該實驗進行分解，其中某些分解的部分與其他課程實驗、實習(xí)、短學(xué)期相結(jié)合，并將這些結(jié)合后的實驗結(jié)果用于后續(xù)的高頻電路實驗中，相當(dāng)于拉長了該課程的實際實驗學(xué)時，具體思路為將整個高頻電路實驗分為兩個階段：第一階段為第二學(xué)期的短學(xué)期電子線路實習(xí)階段，在此階段完成部分高頻電路實驗內(nèi)容；第二階段為第六學(xué)期的高頻電路實驗階段，在此階段完成高頻電路具體功能實現(xiàn)的調(diào)試和學(xué)習(xí)。

3.1第一階段改革方案

首先由高頻電路實驗教師設(shè)計一個通用的高頻電路實驗版，在這個實驗版上可以完成目前高頻電路實驗課程需要的所有實驗。這步由高頻電子線路實驗課老師和理論課教師合作商討完成，無需學(xué)生參與。教師將該通用板的原理圖和PCB圖交給負責(zé)一年級暑假電子線路實習(xí)的老師，通常電子、通信、電氣專業(yè)在一年級暑假會有電子線路短學(xué)期實習(xí)，這時候?qū)W生們實際上還沒有接觸電路設(shè)計的任何理論知識，以往短學(xué)期實習(xí)是讓他們學(xué)習(xí)使用制電路圖軟件，并最終做出實際電路，而電路多來自于在這之后的二年級低頻電子線路課程，改革后將短學(xué)期實習(xí)內(nèi)容略做修改：學(xué)習(xí)使用制版圖的軟件，學(xué)習(xí)高頻防電磁干擾的基本設(shè)計理念，根據(jù)老師給出的原理圖畫出PCB圖。由于此時的學(xué)生既沒有電路基本知識也無調(diào)試電路板的經(jīng)驗，僅有在步驟（2）中學(xué)習(xí)到的一些理論，在此情況下他們畫出的PCB圖必然和能實際應(yīng)用的PCB圖有很大差異，因此需要短學(xué)期指導(dǎo)教師的糾錯：在同學(xué)上交自己的PCB圖后，短學(xué)期指導(dǎo)老師將高頻電路實驗老師設(shè)計的PCB圖發(fā)給每個同學(xué)，同學(xué)自己比較兩個PCB設(shè)計的差異，對照在步驟（2）中高頻設(shè)計基本理念，分析自己的設(shè)計與老師給出的設(shè)計中有哪些不同？這些差異中哪些是無關(guān)緊要的？哪些部分是違背了高頻設(shè)計基本理念的？寫出總結(jié)報告，并根據(jù)參考圖修改自己的通用電路板的PCB圖，在此過程中有任何疑問可以與短學(xué)期指導(dǎo)老師和高頻電子線路實驗老師商榷，最終完成制版。電路焊接練習(xí)：當(dāng)通用PCB版制成后，由高頻電路實驗老師給出高頻電路中的幾個常用電路（每個電路是PCB的一部分），由學(xué)生自行選擇哪個電路（或者說PCB板哪個部分）進行焊接練習(xí)?？紤]到此時的同學(xué)們沒有電路分析知識，這里我們推薦選擇高頻振蕩電路或者高頻小信號放大電路，因為這兩個電路調(diào)試相對簡單，每個同學(xué)任選一個作為焊接電路，將分體元件焊接在PCB板上，分體元件由短學(xué)期指導(dǎo)老師統(tǒng)一采購分發(fā)給同學(xué)們。此過程沒有改變電路實習(xí)短學(xué)期的教學(xué)目的———訓(xùn)練學(xué)生焊接電路，電路所使用的器件、各個器件參數(shù)均由高頻電路實驗老師指定，學(xué)生僅在此過程中練習(xí)焊接技術(shù)。短學(xué)期實習(xí)階段的電路調(diào)試，此電路調(diào)試不同于高頻電路實驗課的調(diào)試，在此階段同學(xué)們主要檢查電路是否虛焊，有無短路等問題（這些問題必須在短學(xué)期解決），學(xué)會使用各種測量儀器，具體電路效果的調(diào)試需要應(yīng)用電路理論知識解決問題，此階段同學(xué)們還不具備條件，如果前面的調(diào)試都順利完成，則老師可以指導(dǎo)學(xué)生完成進一步的簡單效果測試。電路調(diào)試過程中，不僅負責(zé)電路實習(xí)的老師在場，高頻電子線路實驗老師也要在場，幫助帶領(lǐng)同學(xué)們解決遇到的問題。由于短學(xué)期實習(xí)時間較長，并且時間集中，相比于高年級的實驗課時時間上充裕了很多，通過電路調(diào)試中解決問題的過程，同學(xué)們學(xué)會了示波器等測試儀器的使用方法，由于電路原理對于一年級的同學(xué)還是沒有概念的，因此每一步驟的調(diào)試都要在老師指導(dǎo)下進行，比如測量輸入信號后測試三極管輸出，三極管的輸出放大信號應(yīng)該是輸入信號的多少倍，老師必須告訴同學(xué)倍數(shù)的范圍在多少以內(nèi)是合理的，諸如此類。對應(yīng)高頻電磁干擾的問題，老師不能直接告訴學(xué)生如何處理，而要求學(xué)生自己通過上網(wǎng)查資料的方式找答案，這部分知識對理論要求不高，所以學(xué)生即使沒有學(xué)過電路知識也可以理解，再經(jīng)過一段學(xué)生自己找資料解決問題的階段后，高頻電路實驗老師幫助學(xué)生一起解決電磁干擾的問題。通過一年級的短學(xué)期經(jīng)歷，激發(fā)同學(xué)們對電路設(shè)計的興趣，而興趣往往是最好的老師，引導(dǎo)他們在二年級時學(xué)習(xí)低頻電路有好奇心，學(xué)習(xí)的主觀能動性更強，學(xué)習(xí)效果更好。低頻電路是高頻電路的基礎(chǔ)課程，只有低頻電路學(xué)好了，高頻電路才有可能學(xué)好，所以適當(dāng)調(diào)整一年級短學(xué)期實習(xí)內(nèi)容，可以為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。另外，通過短學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生有充裕的時間調(diào)試電路板，學(xué)習(xí)高頻防止電磁干擾的方法等，這樣可以提高在高頻電路實驗中的效率，減少調(diào)試電路所花費的時間。

3.2第二階段改革方案

我們建議在高頻電路實驗中將軟件仿真與硬件電路調(diào)試結(jié)合，進行實驗設(shè)計，比如在經(jīng)典高頻功率放大器電路實驗中，先用軟件仿真電路，通過更改負載值、基極電壓，調(diào)整分壓值，更改輸入電源電壓等，在軟件中觀察輸出電壓、電流的變化，并畫出對應(yīng)曲線，將該曲線與理論曲線相比較，驗證理論，正如前面所述，這樣實驗花費時間較少，難度低，學(xué)生都能做出來，不會有挫敗感進而喪失學(xué)習(xí)的興趣。然后固定各部分參數(shù)值，讓學(xué)生使用他們自己一年級短學(xué)期制作的分離元件搭建高頻功率放大電路，進行功能調(diào)試，即用焊接好的電路板達到設(shè)計功能要求，由于已經(jīng)在一年級處理過電磁干擾的問題了，此時工作量大為減少，他們面對新的高頻電路無法工作時，惶恐感沒那么強烈，多少還是有些經(jīng)驗的，加上實驗老師的輔導(dǎo)協(xié)同幫助，絕大部分同學(xué)有能力在規(guī)定時間內(nèi)解決問題。然后我們采用反向設(shè)計法進行實驗：在現(xiàn)成的實驗箱中任選一功能模塊，這些模塊都是二層電路板設(shè)計，對這個功能首先學(xué)生進行電路設(shè)計，為加快時間只需完成原理圖設(shè)計即可，然后學(xué)生被要求畫出試驗箱中該模塊的電路，比較自己設(shè)計的電路與實際電路之間的異同，分析為什么會出現(xiàn)這些差異？這些差異哪些是允許的、無關(guān)緊要的，哪些是由于設(shè)計不當(dāng)引發(fā)而必須改正的，寫出分析報告。通過反向設(shè)計，同學(xué)們能體會到理論和實踐的差異，在今后的工作中不可掉以輕心，多思考，積累經(jīng)驗。

4總結(jié)

我們?nèi)昵斑M行高頻電子線路課程改革，在改革的第一年在一年級同學(xué)短學(xué)期期間也要求二年級同學(xué)一道參與制作PCB板、焊接元器件，到了三年級下學(xué)期這些同學(xué)學(xué)習(xí)高頻電路時，他們已經(jīng)迫不及待要驗證自己以往的勞動成果了，調(diào)試電路時主動性大大增強，幾乎沒有人像以往那樣什么問題都等老師來解決，很多同學(xué)自發(fā)組成討論組，自己上網(wǎng)查資料，基本能做到獨立調(diào)試好電路，相比用軟件仿真和用實驗板，教師在該課程實驗階段的工作量會有些增加，同學(xué)們在規(guī)定學(xué)時內(nèi)完成實驗電路調(diào)試也是可行的，教師和學(xué)生的壓力均在可承受范圍內(nèi)，但實際能力得到了更多的鍛煉。

作者：侯俊 陳文 單位：上海理工大學(xué)光電信息與計算機工程學(xué)院 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

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仿真電路設(shè)計總結(jié)范文第5篇

摘要：Multisim 是一款穩(wěn)定性強，操作簡單的電子設(shè)計軟件。本文利用該軟件，與若干門電路，來設(shè)計一個檢測交通燈是否正常工作的簡易檢測電路。通過實驗仿真，說明利用Multisim 軟件可以設(shè)計出這種檢測電路。

關(guān)鍵詞 ：門電路Multisim 交通燈檢測

1 Multisim 軟件簡介

Multisim 作為一款專門的軟件，主要用于電子線路的仿真與設(shè)計，為Windows 下運行的個人桌面電子設(shè)計工具，Multisim 是一個完整的集成化設(shè)計環(huán)境。Multisim 計算機仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決計算機因配置低端而不能解決實際工作這一現(xiàn)實問題。用戶可以將理論知識用計算機進行仿真，同時可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正的儀表。

2 交通燈檢測電路設(shè)計

2.1 邏輯轉(zhuǎn)換器

Multisim 對EWB 的元器件庫進行了擴充，主要包括基本元件、半導(dǎo)體器件、運算放大器、DAC、ADC 及其他各種部件，并且通過元件編輯器，用戶可以自行創(chuàng)建、修改所需的元件模型，通過網(wǎng)站或其商進一步獲得元件模型的擴充，以及更新服務(wù)等。本文利用邏輯轉(zhuǎn)換器進行邏輯分析，最終將分析好的真值表轉(zhuǎn)換成邏輯表達式。利用邏輯轉(zhuǎn)換器，可以大幅度地減少設(shè)計人員的工作量，并且可以任意調(diào)整邏輯值，如圖1。

打開邏輯轉(zhuǎn)換器之后，激活A(yù)、B、C 三個按鈕，點擊之后，邏輯轉(zhuǎn)換器自動把二進制的0-7 顯示出來，按照交通燈檢測電路的設(shè)計思想，將輸出部分調(diào)整到合適的邏輯，如圖2 所示。

設(shè)計好真值表之后，點擊右側(cè)菜單里面的第三個選項，邏輯轉(zhuǎn)換器會根據(jù)設(shè)計好的真值表自動填充邏輯表達式，如圖3 所示。

同樣的，也可以選擇右側(cè)的第四個選項，這個選項是根據(jù)真值表自動生成化簡后的邏輯表達式，也可以設(shè)計出交通燈檢測電路。本文采用自動生成最簡化的邏輯表達式的辦法。

2.2 電路設(shè)計與仿真

Multisim 的分析手段比較完備，除了EWB 提供的直流工作點分析、交流分析等分析外，Multisim 新增了直流掃描分析、批處理分析等，使得一般電子電路的分析設(shè)計要求，在一定程度上都能夠得到滿足。Multisim 的仿真能力同樣非常強大，對于Multisim 來說，一方面可以對電路、數(shù)字電路的仿真進行模擬，另一方面可以對數(shù)?；旌戏抡孢M行模擬，尤其是可以模擬射頻(RF)電路。如果仿真失敗，在這種情況下，會顯示相應(yīng)的出錯信息，同時提示出錯的原因，并且可以隨時儲存、打印仿真結(jié)果。

本文除了使用門電路外，采用三個單刀雙擲開關(guān)，用來表示交通燈的紅、黃、綠三種顏色是否正常工作，本文設(shè)定邏輯“0”為三種顏色正常工作，邏輯“1”為三種顏色異常工作；顯示部分使用一枚發(fā)出藍光的燈泡，當(dāng)交通燈的三種顏色出現(xiàn)異常工作時，燈泡發(fā)光；反之，如果燈泡不亮，表示正常工作；使用+12V 的供電電源用來驅(qū)動輸入端。

所設(shè)計電路圖如圖4。

3 總結(jié)

通過對Multisim 軟件若干門電路進行仿真實驗，該電路能順利地實現(xiàn)交通燈的檢測功能，在日常工作中可以利用該電路實現(xiàn)十字路口位置功能較復(fù)雜的交通燈檢測。

參考文獻：

[1]孟鳳果.電子測量技術(shù)（第2 版）[M].機械工業(yè)出版社，2012.1.

[2]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5 版）[M].高等教育出版社，2006.5.