设计VI,计算一个三角波信号的周期均值和方差,并将三角波在波形图上显示出来

作者&投稿:俟乳 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
加急求助!!!!要用Labview设计一个信号发生器,波形至少有正弦,方波,阶跃信号,斜坡信号,要求与能够~

LabVIEW范例有很多,除了阶跃信号外都有,LabVIEW安装目录下labview\examples\express,是一个正弦波的例子,双击程序面板上的“仿真信号.vi”可选择想要的波形。(另一种打开方法,程序面板——函数——Express——输入——仿真信号,然后看帮助就可以了)
(即时帮助在菜单栏——帮助——显示即时帮助)
在前面板用一个枚举变量,配合条件结构就可以完成你的功能。
多看范例。

PSPICE作为著名的电路设计与仿真软件之一,具有仿真速度快、精度高等优点,并且集成了几乎所有电子电路设计和分析所需的器件、信号源、电源、万用表和示波器。PSPICE用于电路仿真时,以源程序或图形方式输入,能自动进行电路检查、生成图表、模拟和计算电路。它不仅可以对模拟电子线路进行不同输入状态的时间响应、频率响应、噪声和其它性能的分析优化,以达到电路最优的性能指标设计,还可以分析数字电子线路和模数混合电路。

1 施密特触发器的工作特性仿真分析
在PSPICE的Schematics绘图编辑器中,555定时器的图形符号及管脚图如图1所示,其中管脚1是公共端,管脚2为触发端,管脚3为输出端,管脚4为复位端,管脚5是控制电压输入端,管脚6为阈值端,管脚7是内部三极管的放电端,管脚8是电源端。

利用PSPICE的Schematics绘图编辑器绘制的555定时器构成的施密特触发器电路如图2所示。输入信号V1为三角波,用分段线性源VPWL来实现,其幅值在0V与5V之间线性变化,管脚8接直流电压源Vcc=5V。利用PSPICE的瞬态分析功能进行仿真,瞬态分析(Time Domain Transient)是指在给定输入激励信号的作用下,计算电路输出端的瞬态响应,其实质就是计算时域响应。设置瞬态分析参数为从零时刻开始记录数据,到4s结束,最大步长为5ms,得到555的输出端Vout 的电压波形与输入电压波形如图3所示。由图3可见,该电路能将输入三角波转换成方波输出,且当输入三角波电压升高,输出电平发生转换时所对应的门限电压约为3.33 V,而当输入三角波电压降低,输出电平发生转换时所对应的门限电压约为1.67 V,即上门限电压与下门限电压不同,输入与输出问具有迟滞特性。将输入信号换成正弦信号后,得到输入输出电压的波形(如图4所示),依然表现出迟滞特性,且上门限电压与下门限电压仍分别为3.33 V和1.67 V,而这正是施密特触发器电路的工作特性。仿真结果与理论计算结果的上门限电压2Vcc/3、下门限电压Vcc/3相符。显然,利用555定时器构成的施密特触发器电路具有结构简单、使用方便的优点。

2 单稳态触发器的工作特性仿真分析
单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时以及定时等。利用Schematics绘制的由555定时器构成的单稳态触发器电路如图5所示,输入信号Vi为脉冲电压源(VPULSE),设置其参数为:V1=5 V,V2=0V,PER(周期)=1 ms,PW(脉宽)=0.3 ms。对单稳态触发器而言,PULSE只是用来作为外触发脉冲,其幅度和脉宽不会影响输出信号。进行瞬态分析后,得到如图6所示的输出电压波形图,其中类似于锯齿波的是电容C1两端的电压,而方波则是555的输出端Vout的电压波形。

由图6可见,电容c1存在自动充放电过程。当电容c1从0 V充电到约3.33 V之前。555定时器的输出始终保持高电平,而一旦电容充电到3.33 V,555的输出立即转换为低电平,随后电容c1开始从3.33 V迅速放电到0 V,此后又开始新的充放电过程。在555的输出端Vout可以获得周期性的矩形脉冲,而脉冲的宽度约为1.75 ms,与理论计算值1.1×R1×C1相符。并且输出脉冲的宽度与输入信号VPULSE的脉宽和幅度无关。

3 多谐振荡器的工作特性仿真分析
多谐振荡器是一种自激振荡器,在接通电源后,不需要外加触发信号便能自动产生矩形脉冲。利用Schematics绘制的由555定时器构成的多谐振荡器电路如图7所示。启动PSPICE瞬态分析功能。观察电容C1的端电压和555的输出端Vout的电压,得到如图8所示的波形,我们发现,图8中555的输出电压Vout始终保持高电平,并没有产生预期的振荡。

555构成的多谐振荡器在理论上满足起振条件,应该输出振荡周期约为[R1+2×R2]×C1×ln2,占空比约为[(R1+R2)/(R1+2×R2)]的矩形波,但在应用PSPICE进行仿真分析时却不能振荡。

3.1 PSPICE中555多谐振荡器不能起振的原因分析
分析可知,PSPICE中555多谐振荡器不能起振的原因在于起振源,实际振荡电路之所
这是我对设计VI,计算一个三角波信号的周期均值和方差,并将三角波在波形图上显示出来的看法


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