信号产生电路模拟仿真实验

实验一、三极管放大电路仿真实验

（一）实验目的

1．熟悉EWB的仿真实验法，熟悉EWB中双踪示波器和信号发生器的设置和使用方法。学习电压表的使用方法。

2．熟悉放大电路的基本测量方法，了解信号大小和静态工作点合适与否对放大电路性能的影响。

（二）实验内容与方法

1.进入Windows环境并建立用户文件夹 2.创建实验电路 （1）启动EWB

（2）按图B1-1连接电路

（3）给元器件标识、赋值（或选择模型）。（建议电位器Rp的变化量“Incement”设置为1%，三极管采用默认设置，其β=100）。

图B1-1三极管放大电路仿真实验 （4）仔细检查，确保电路无误、可靠。

（5）保存（注意路径和文件名，并及时保存）。 3.测量静态工作点

（1）设置电压表。在电压表的默认设置中，“Mode”为“DC”（即测量直流），“Resistance”为“1MΩ”,正好符合本电路中直流电压UBQ、UCQ、UEQ的测量要求，因此不必要对电压表进行设置。

（2）单击主窗口右上角的“O/I”按钮运行电路，观测电压表UB、UC、UE的读数，记入表B1.1中。与理论值进行比较，分析静态工作点是否合适。

表B1.1 测量共发射极放

整流电路仿真实验

实验一：单相桥式全控整流电路的MATLAB仿真

一、 实验内容

掌握单相桥式全控整流电路的工作原理；熟悉仿真电路的接线、器件及其参数设置；明确对触发脉冲的要求；观察在电阻负载、阻感负载和反电动势阻感负载情况下，控制角?取不同值时电路的输出电压和电流的波形。

二、 实验原理 1. 电阻性负载工作原理

在单相桥式全控整流电路中，闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。 在u2正半周（即a点电位高于b点电位）， 若4个晶闸管均不导通，id=0，ud=0，VT1、VT4串联承受电压u2。在触发角?处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。

在u2负半周，仍在触发角?处触发VT2和VT3导通，电流从电源b端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。到u2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。整流电路图如图1-1所示。

图1-1 单相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路

1

2. 阻感性负载工作原理

电路如图1-2所示，在u2正半周期触发角?处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，ud

信号与系统实验指导书

第二部分 上机实验

实验一 连续时间信号的时域分析

一、实验目的：

1、熟悉表示连续时间信号的MATLAB函数； 2、掌握用MATLAB描绘二维图像的方法。

3、掌握用MATLAB对连续信号进行基本的运算和时域变换的方法。 二、实验原理：

（一）连续时间信号的时域表示

信号是消息的载体，是消息的一种表现形式。信号可以是多种多样的，通常表现为随时间变化的某些物理量，一般用x(t)或x(n)来表示。信号按照自变量的取值是否连续可分为连续时间信号和离散时间信号。

连续时间信号是指自变量的取值范围是连续的，且对于一切自变量的取值，除了有若干不连续点以外，信号都有确定的值与之对应。严格来说，MATLAB并不能处理连续信号，而是用等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号。当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似连续信号。在MATLAB中通常用向量来表示连续时间信号，向量需要与时间变量相对应。

对于连续时间信号x(t)，可用x、t两个行向量来表示。其中向量t是形如t = t1:p:t2的MATLAB命令定义的时间范围向量，t1为信号起始时间，t2为终止时间，p为时间间隔。向量x为连续信号x(t)在向量t所定义的时间点上的样

目 录

实验一、MATLAB 基本应用 实验二 信号的时域表示 实验三、连续信号卷积

实验四、典型周期信号的频谱表示 实验五、傅立叶变换性质研究 实验六、系统的零极点分析 实验七 离散信号分析

1

实验一 MATLAB 基本应用

一、实验目的：学习MATLAB的基本用法，了解 MATLAB 的目录结构和基本功

能以及MATLAB在信号与系统中的应用。

二、实验内容：

例一 已知x的取值范围，画出y=sin(x)的图型。

参考程序：x=0:0.05:4*pi;

y=sin(x);

plot(y)

例二 计算y=sin(?/5)+4cos(?/4)

例三 已知z 取值范围，x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。

z=0:pi/50:10*pi;

x=sin(z);

y=cos(z);

plot3(x,y,z)

xlabel('x')

ylabel('y')

2

zlabel('z')

例四 已知x的取值范围，用subplot函数绘图。

参考程序：x=0:0.05:7;

y1=sin(x);

y2=1.5*cos(x);

y3=sin(2*x);

y4=5*cos(2*x);

subplot(2,2,1),plot(

一、实验目的和要求

(1)学习用multisim进行模拟电路的设计仿真 (2)掌握几种常见的实用电路原理图

二、实验内容和原理

2.1测量放大电路仿真分析

在multisim11中画出如下电路原理图。如图所示为测量放大电路，采用两级放大，前级采用同相放大器，可以获得很高的输入阻抗；后级采用差动放大器，可获得比较高的共模抑制比，增强电路的抗干扰能力。该电路常常作为传感器放大器或测量仪器的前端放大器，在微弱信号检测电路设计中应用广泛。

电路的电压放大倍数理论计算为A?uR7R?R4

(1?3)R6R910将电路参数代入计算：A?300(1?100?100)?630

u10

2.2电压-频率转换电路仿真分析

给出一个控制电压，要求波形发生电路的振荡频率与控制电压成正比，这种通过改变输入电压的大小来改变输出波形频率，从而将电压参数转换成频率参量电路成为电压—频率转换电路（VCO），又称压控振荡器。

在multisim11中创建如图所示的电压-频率转换电路的电路原理图。电路中，U1是积分电路，U2是同相输入迟滞比较器，它起开关左右；U3是电压跟随电流，输入测试电压U1。 电路的输出信号的振荡频率与输入电压的函数关系为

f?R4Ui1 ?T2R1R3C

目录

实验一：连续时间信号的表示及可视化 .................................................................................. - 2 -

一、实验名称：连续时间信号的表示及可视化 .............................................................. - 2 - 二、实验目的：.................................................................................................................. - 2 - 三、解题分析：.................................................................................................................. - 2 - 四、实验程序：..................................................................

模拟电子电路仿真

1.1 晶体管基本放大电路

共射极，共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础，通过EWB对其进行仿真分析，进一步熟悉三种电路在静态工作点，电压放大倍数，频率特性以及输入，输出电阻等方面各自的不同特点。

1.1.1 共射极基本放大电路

按图7.1-1搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等

。

１. 静态工作点分析

选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量）分析结果表明晶体管Ｑ１工作在放大状态。

２. 动态分析

用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入，输出波形。由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。

３. 参数扫描分析

在图７.１－１所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻Ｒ１的阻值大小直接决定了静态电流ＩＣ的大小

第二部分、数字电路部分

四、组合逻辑电路的设计与测试

一、实验目的

1、掌握组合逻辑电路的设计的设计与测试方法。 2、熟悉EWB中逻辑转换仪的使用方法。 二、实验内容

设计要求：有A、B、C三台电动机，要求A工作B也必须工作，B工作C也必须工作，否者就报警。用组合逻辑电路实现。

三、操作

1、列出真值表，并编写在逻辑转换仪中“真值表”区域内，将其复制到下表中。 2、写出其逻辑表达式和最简表达式： 3、由最简表达式分别得出用与非门连接的电路，用三个电平开关作为ABC输入，输出接彩色指示灯，验证电路的逻辑功能。将连接的电路图复制到下表中。

五、触发器及其应用

一、实验目的

1、 掌握基本JK、D等触发器的逻辑功能的测试方法。 2、 熟悉EWB中逻辑分析仪的使用方法。 二、实验内容

1、测试D触发器的逻辑功能。 2、触发器之间的相互转换。

3、用JK触发器组成双向时钟脉冲电路，并测试其波形。 三、操作

1、D触发器

在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为

Qn?1?D

n其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器。 图2.5.1为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。

图2.5.1

信息工程与自动化学院

高频电路实验指导书

（MATLAB系统仿真部分）

编写：陈家福

2010年9月8日

信息工程与自动化学院通信工程系 高频电路实验指导书

目 录

实验一、MATLAB仿真基本操作综合实验

实验二、AM调制与解调实验

实验三、DSB调制与解调实验

实验四、SSB调制与解调实验

实验五、FM调制与解调实验

实验六、混频器（变频器）仿真实验

实验七、PLL锁相环仿真实验

实验八、基于PLL的频率合成器仿真实验

2

信息工程与自动化学院通信工程系 高频电路实验指导书

编写说明

随着电子技术领域中信息化、数字化进程的快速发展和计算机技术的普适应用，传统硬件实验的局限性和众多缺点已经开始突显出来，过去靠硬件完成的电路功能，现在大部都可由软件来实现了。虚拟仪器和软件无线电已经正在取代传统硬件设备。

现在，只要能用数学描述的任何事件、过程、信号和功能电路，都可以通过传感转换技术、DSP技术和

M序列产生及其特性仿真实验报告

一、三种扩频码序列简介

1.1 m序列

它是由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。

a1n-1an-2....+初始相位1an-1

m序列0++m序列的特性

1、最长周期序列：N=2n-1

2、功率平衡性：‘1’的个数比‘0’的个数多1 3、‘0’、‘1’随机分布：近似高斯噪声

4、相移不变性：任意循环移位仍是m序列，仅初相不同 5、离散自相关函数：‘0’->+1，‘1’->-1

1.2 Gold序列

Gold序列是两个等长m序列模二加的复合序列

两个m序列应是“优选对”

特点：

1、包括两个优选对m序列，一个Gold序列族中共有2n+1个Gold

序列

2、 Gold序列族中任一个序列的自相关旁瓣及任意两个序列的互

相关峰值均不超过两个m序列优选对的互相关峰值

1.3OVSF序列

又叫正交可变扩频因子，系统根据扩频因子的大小给用户分配

资源，数值越大，提供的带宽越小，是一个实现码分多址(CDMA)信号传输的代码，它由Walsh函数生成，OVSF码互相关为零，相互完全正交。

OVSF序列的特点

1、序列之间完全正交

2、极适合用于同步码分