2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评——复合信号发生器——电路Multisim仿真（1）

一、前言
题目和结果链接：

常用电路Multisim仿真——方波、三角波振荡电路：

常用电路Multisim仿真——有源低通滤波器设计：

常用电路Multisim仿真——数字芯片74LS74构建分频器设计：

常用电路Multisim仿真——仪器仪表使用：

（1）一片运放搭建方波振荡电路，频率 20 KHz，误差 0.1 KHz，幅度 3 V，误差 5%；
（2）74LS74 数字芯片搭建四分频电路，把 20 KHz 方波转变为 5 KHz 方波，误差 0.1 KHz，幅度 1 V，误差 5%；
（3）一片运放搭建积分电路，分频后的 5 KHz 方波进入 积分电路能变成三角波，频率 5 KHz，误差 0.1 KHz，幅度 1 V，误差 5%；
（4）一片运放搭建同相加法电路， 5 KHz 方波 和 5 KHz 三角波叠加，频率 5 KHz，误差 0.1 KHz，幅度 2 V，误差 5%；
（5）一片运放搭建低通滤波电路，叠加波形滤波得到正弦波，频率 5 KHz，误差 0.1 KHz，幅度 3 V，误差 5%；
（6）每一级的输出阻抗为 600 欧姆，实际测试前通知该项目不测，不需要考虑阻抗问题。

二、仿真电路

1、产生 20 KHz、3V方波。

2、四分频得到 5 KHz 方波，幅度 1 V

3、5 KHz、1 V 三角波
积分电路，前文还没涉及，先不讲，这部分也是常用电路，非常重要，很难设计参数达到满意的波形，如下图，积分得到的三角波尖峰无冲击，上升和下降近似为直线，波形不失真。

如下图所示为一典型失真，在方波的上升沿和下降沿处积分得到的三角波有很大的尖峰脉冲，实物制作时可能更加明显。

如下图，除了明显的尖峰脉冲外，三角波的上升阶段凸起，下降阶段凹陷。

如下图（图片摘自网络），仿真没有问题时也可能做出的实物会有尖端脉冲，所以在设计参数时不仅需要计算合适的多组RC时间常数，还需要根据需要从计算的数据中选择合适的R值和C值，一般先确定C值，再确定R值。

如下图所示情况一般为振荡幅度太大且偏置电压不对，可以调节偏置电压抬升信号，增大电容或者电阻来降低振荡幅度。

4、同向加法，频率 5 KHz，幅度 2 V

5、有源二阶低通滤波器得到正弦波，频率 5 KHz，幅度 3 V
通过 2V 的叠加波滤波得到 3V 的正弦波，这就要求滤波器既能滤波，还能放大。

三、结果

题目和结果链接：

常用电路Multisim仿真——方波、三角波振荡电路：

常用电路Multisim仿真——有源低通滤波器设计：

常用电路Multisim仿真——数字芯片74LS74构建分频器设计：

常用电路Multisim仿真——仪器仪表使用：