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1、数模混合集成电路设计课程报告数模混合仿真报告专业：集成电 路班级：电子 06 0 4学号：200681131姓名：高丕龙TTL IC 脉冲发生器一实验目的1.学习模拟数模混合电路的方法。2.熟悉应用 pspice 软件进行电路仿真的流程。3.学习使用 pspice 中库文件中不同的元件应用特点和参数设置。二实验原理1.实验原理图：2.原理分析：实际电路中，应靠元件的自然噪声来触发震荡，然而仿真中用的元件都已理想化，无法起振，使电路各节点均保持偏压点的电压值。解决方法是给电容C1C2 赋予 IC（初始条件），迫使电路从非偏压点位置开始仿真。由上图，知电路初态时VA=-1.061V ，VB=2.5
2、01V ，VC=4.501V，VD=0.939V ，E=1即 A 为低压， B 为高压， C 为高压， D 为低压。当 A 为低压时， B 为高压， C 为高压， D 为低压 ： B 经由 R1 向电容 C2 充电使 A 点电压升高， C1 经由 R2 放电使 C 点电压下降。当 A 点和 C 点达到临界电压时， U7A 和 U8A 就会改变状态。使 A 为高压时， B 为低压， C 为低压， D 为高压。当 A 为高压时， B 为低压， C 为低压， D 为高压 ： D 经由 R2 向电容 C1 充电使 C 电压升高， C2 经由 R1 放电使 A 电压下降。当 A点和 C 点达到临界电压时
3、， U7A 和 U8A 就会改变状态。使 A 为低压， B 为高压， C 为高压， D 为低压。这样由于反相器U7A 和 U8A 的迟滞特性和电容C1，C2 的周期性充放电产生震荡脉冲，经U9A 整形后即可输出规范的周期性方波了。三实验步骤1.建立新工程 TTL ，选择类型为 anglog or mixed ,并设置存储地址为D:work 文件夹。2.从 pspice 元件库中取出三个7414，两个 R，两个 C。并设置相关元件的参数。3.按照原理图进行连线，并对通过Place Net Alias 对输入输出信号线进行命名。4.保存原理图文件并生成电路网表如下：* source TTLX_U7
4、AA B $G_DPWR $G_DGND 7414 PARAMS:+ IO_LEVEL=0 MNTYMXDLY=0C_C2D A0.01u IC=2VR_R1A B1kX_U8AC D $G_DPWR $G_DGND 7414 PARAMS:+ IO_LEVEL=0 MNTYMXDLY=0X_U9AD E $G_DPWR $G_DGND 7414 PARAMS:+ IO_LEVEL=0 MNTYMXDLY=0R_R2C D1kC_C1C B0.01u IC=2V5.建立一个新的仿真文件，命名为TTL ，并设置分析类型为瞬态分析和其他仿真参数。6.单击 Run Pspice标签，进入 pspic
5、e A/D 窗口，在 Add Trace 中添加希望显示的信号即可观察仿真波形。四.仿真设置及波形1.瞬态仿真参数设置：分析类型选择瞬态分析， 仿真时间设为 0100us，最大步长为 100ns。2. 在 Add Trace 中 添 加 希 望 显 示 的 信 号 ， 分 别 加 入V(A),V(B),VC),V(D)，E用 cursor 量得 E 点方波周期 T=17.692us五实验心得1.做模拟仿真时，应合理使用元件模型，有时理想模型需要适当调整来产生正确的仿真结果。2.仿真的设置应选择恰当的分析类型，和合理的仿真参数来产生清晰正确的仿真波形。3.原理图中所选元件应来自pspice 元件
6、库，其他库内元件由于缺少模型，不能仿真。4.所选元件名称，和各信号线名称应该不同， 否则仿真时会报出错误。555 单稳态电路一实验目的1.学习 555 单稳态电路的基本原理。2.学习使用 pspice 中库文件中不同的元件应用特点和参数设置。3.熟悉应用 pspice 软件进行电路仿真的流程。二 实验原理1.实验原理图：2.实验原理分析：图中 DSTM1 脉冲源应设为负脉冲，需修改其属性使其comand1为 0s 1，comand2 为 5us 0,comand3为 7us 1。未触发前，输入信号Vi1/3Vcc, 电路输出稳态Vo=0。此时， 555定时器放电管截止， Vcc 经 R1 向电
7、容 C2 充电，电容 C2 的电压 Vc指数上升。当 Vc2/3Vcc 时，555 定时器输出 Vo=1，C2 经放电管引脚 7 放电。当 Vc1/3Vcc 时，输出 Vo 保持不变。当触发信号为下降沿时， Vi2/3Vcc 时， Vi 已回到高电平，即 Vi2/3Vcc ，则 Vo 由 1 变为 0，暂态结束，重新回到稳态。三实验步骤1.建立新工程555，选择类型为anglog or mixed ,并设置存储地址为D:work 文件夹。2.从 pspice 元件库中取出一个555D，一个脉冲输入 STM1，一个直流电源 VDC ，两个 R，两个 C。并设置相关元件的参数。3.按照原理图进行连
8、线，并对通过Place Net Alias 对输入输出信号线进行命名。4.保存原理图文件并生成电路网表如下：* source TTLR_R1VC N03766 1kV_VccN03766 0 10vX_U10 VI VO N03766 N04046 VC VC N03766 555CR_R20 VO1kU_DSTM1STIM(1,1)+ $G_DPWR $G_DGND+ VI+ IO_STM+ IO_LEVEL=0+ 0s1+ 5us0+ 7us1C_C10 N04046 0.01uC_C20 VC 0.01u5.建立一个新的仿真文件，命名为555，并设置分析类型为瞬态分析和其他仿真参数。6.
9、单击 Run Pspice标签，进入 pspice A/D 窗口，在 Add Trace 中添加希望显示的信号即可观察仿真波形。四仿真参数设置及波形分析1.瞬态仿真参数设置：分析类型选择瞬态分析，仿真时间设为030us，最大步长为 30ns。2. 在 Add Trace 中 添 加 希 望 显 示 的 信 号 ， 分 别 加 入V(VI),V(VO),V(VC)用 cursor 测得暂态时间 Tw 约为 11us，与理论值 Tw=1.1RC 基本相符。五.心得体会1.仿真前应正确设置电路内各元件参数，例如脉冲源需设定0，1 持续时间等。2.应用 Net Alias 来对输入输出信号命名， 可以为仿真后观察波形提供方便。3.仿真结果出现后应测定相应参数，把理论值与测得的实际仿真值相比较，以加深对理论学习的理解。