第七講電子線路仿真實(shí)驗(yàn)

第七講

電子線路仿真實(shí)驗(yàn)7.1信號(hào)合并

例：做一個(gè)信號(hào)（鋸齒信號(hào)和正弦信號(hào)）合并的仿真系統(tǒng)。原理：正弦信號(hào)和鋸齒信號(hào)通過(guò)兩個(gè)交替打開(kāi)的門(mén)控電路，在信號(hào)合并模塊Merge中合成為一路信號(hào)，并在示波器中顯示。采用方波信號(hào)發(fā)生器的輸出做門(mén)控信號(hào)。合并模塊可以將多個(gè)輸入進(jìn)行合并。方波信號(hào)發(fā)生器的輸出作為門(mén)控信號(hào)。使能子系統(tǒng)作為門(mén)控模塊。使能子系統(tǒng)：當(dāng)門(mén)控信號(hào)的值為正時(shí)，子系統(tǒng)開(kāi)始執(zhí)行。設(shè)置正弦信號(hào)的中值偏離0的數(shù)值。取0表示連續(xù)信號(hào)。相位延遲：決定方波序列在時(shí)間軸上平移的數(shù)值。本例中決定門(mén)控電路打開(kāi)的時(shí)間延遲。7.2微積分對(duì)信號(hào)進(jìn)行微積分運(yùn)算，可用M文件編程，本節(jié)應(yīng)用Simulink的方法進(jìn)行微積分運(yùn)算。例：做一個(gè)信號(hào)微積分運(yùn)算的的仿真系統(tǒng)。從信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)方波，從示波器看輸入方波信號(hào)及信號(hào)的微分、積分運(yùn)算結(jié)果。舉例說(shuō)明微分模塊不需要設(shè)置。積分模塊參數(shù)詳見(jiàn)書(shū)P99。信號(hào)微積分運(yùn)算的仿真結(jié)果7.3觸發(fā)器

觸發(fā)器是電子工程中經(jīng)常用到的電路，在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要存儲(chǔ)一些數(shù)字信息，觸發(fā)器是具有記憶功能、能存儲(chǔ)數(shù)字信息的最常用的一種基本單元電路。本節(jié)介紹采用Simulink進(jìn)行觸發(fā)器仿真的方法。例：做一個(gè)觸發(fā)電路仿真系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)觸發(fā)的主要模塊是觸發(fā)模塊。觸發(fā)電路仿真演示框圖觸發(fā)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)用模塊(Mux)：可將多個(gè)輸入合并成總線信號(hào)。(SingalRouting庫(kù))顯示：作觸發(fā)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器的方波；等于0的基線(constant)；正弦信號(hào)。上升沿觸發(fā)時(shí)，采集到并保持的正弦信號(hào)。下降沿觸發(fā)時(shí)，采集到并保持的正弦信號(hào)。雙沿觸發(fā)時(shí)，采集到并保持的正弦信號(hào)。觸發(fā)電路仿真結(jié)果

頻率合成技術(shù)是現(xiàn)代通信。系統(tǒng)的重要組成部分，在無(wú)線電技術(shù)與電子系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。7.4分頻器什么是頻率合成技術(shù)呢？

將一個(gè)高穩(wěn)定度和高精度的標(biāo)準(zhǔn)頻率經(jīng)過(guò)加減乘除四則運(yùn)算，產(chǎn)生同樣穩(wěn)定度和精確度的大量離散頻率的技術(shù)。根據(jù)其原理組成的設(shè)備稱為頻率合成器。例：做一個(gè)分頻器仿真。分頻器組成：脈沖信號(hào)發(fā)生器（做時(shí)鐘信號(hào)），分頻器(計(jì)數(shù)器)、示波器。分頻器仿真框圖計(jì)數(shù)器第一路輸出：計(jì)數(shù)，其數(shù)值表示在本分頻周期內(nèi)記錄到多少個(gè)脈沖。計(jì)數(shù)器第二路輸出：分頻后的脈沖輸出。脈沖信號(hào)發(fā)生器參數(shù)設(shè)置示波器參數(shù)設(shè)置計(jì)數(shù)的方向：Up（加）Down（減）Clk接收到觸發(fā)時(shí)間的類(lèi)型。（上升沿）計(jì)數(shù)范圍，如果模塊計(jì)數(shù)達(dá)到了這個(gè)值，計(jì)數(shù)器就返回到零。設(shè)定為8bit、16bit、32bit時(shí)，分頻比分別為：28、216、232。最大計(jì)數(shù)（分頻比減1）。在計(jì)數(shù)到第幾個(gè)脈沖時(shí)，開(kāi)始輸出到達(dá)脈沖。舉例說(shuō)明分頻器仿真結(jié)果7.5使能開(kāi)關(guān)

在Simulink模塊庫(kù)的Subsystem子庫(kù)中，有最常用的使能子系統(tǒng)，它在創(chuàng)建復(fù)雜系統(tǒng)的仿真模型時(shí)十分有用?！笆鼓堋笨刂菩盘?hào)輸入口。當(dāng)使能輸入信號(hào)為正時(shí)，該模塊才接受In輸入端的信號(hào)使能子系統(tǒng)使能子系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)例：做一個(gè)使能電路仿真?！笆鼓堋睍r(shí)，把所在子系統(tǒng)所有內(nèi)部狀態(tài)重置為制定的初值?！笆鼓堋逼陂g取輸入信號(hào)的絕對(duì)值，其余時(shí)間輸出為0?！笆鼓堋睍r(shí)，把所在子系統(tǒng)所有內(nèi)部狀態(tài)保持在“前次使能”的終值上“使能”期間取輸入信號(hào)在－0.75～0.75之間的值，其余時(shí)間保持門(mén)控結(jié)束時(shí)的狀態(tài)作輸出信號(hào)（限幅器）。使能電路仿真演示結(jié)果舉例說(shuō)明用作使能門(mén)控信號(hào)的方波脈沖。塊1的輸出，正弦波的輸出。塊2的輸出，正弦波的輸出。7.6移位寄存器例：做一個(gè)移位寄存器仿真。多點(diǎn)選擇器，可將輸入信號(hào)分解為三路相同的信號(hào)?？勺冞x擇器，可任意交換輸出三路信號(hào)的秩序。延遲模塊，將一路信號(hào)延遲7個(gè)采樣時(shí)間。通過(guò)對(duì)參數(shù)“指針到輸出”設(shè)置為{1,1,1}將輸入信號(hào)分解為三路相同的信號(hào)。Rows：從輸入矩陣抽取出行。Columns：從輸入矩陣抽取出列。該模塊從MxN矩陣輸入中選擇行子集或列子集作為輸出。在Elements參數(shù)指定的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的向量選擇L行或列送至輸出端?？勺冞x擇器參數(shù)設(shè)置移位寄存器仿真結(jié)果舉例說(shuō)明7.7整流電路例：做一個(gè)整流系統(tǒng)仿真。思路：用一個(gè)正弦信號(hào)作輸入；使用Saturation（限幅）模塊，將限幅下限設(shè)為0，構(gòu)成半波整流電路。使用Abs（取絕對(duì)值）模塊，將信號(hào)負(fù)半周變成正值，構(gòu)成全波整流電路。整流系統(tǒng)仿真框圖整流系統(tǒng)仿真結(jié)果（時(shí)域波形）半波整流全波整流半波整流系統(tǒng)仿真（頻譜圖）全波整流系統(tǒng)仿真（頻譜圖）Note：SpectrumScope中采樣時(shí)間參數(shù)的設(shè)置，Zero－Orderhold（采樣保持電路）的參數(shù)Sampletime應(yīng)與后面的頻譜儀的采樣時(shí)間相同。舉例說(shuō)明