超聲波接收電路設計

設計方案一

(1)元件LM358

(2)

設計方案二

超聲波接收頭和IC4組成超聲波信號的檢測和放大。反射回來的超聲波信號經(jīng)IC4的2級放大1000倍（60dB），第1級放大100倍（40dB），第2級放大10倍（20dB）。   由于一般的運算放大器需要正、負對稱電源，而該裝置電源用的是單電源（9V）供電，為保證其可靠工作，這里用R10和R11進行分壓，這時在IC4的同相端有4.5V的中點電壓，這樣可以保證放大的交流信號的質(zhì)量，不至于產(chǎn)生信號失真。

電路圖：

仿真結(jié)果

輸入波形 參數(shù)

一級放放大 波形圖

放大倍數(shù)：100/1=100

二級放大波形圖

總放大倍數(shù)：4.3*200/1=860

PCB圖

四.總結(jié)

（1）軟件設計

常用的畫電路圖軟件有prote 99se、protel 2004及ISIS等。由于Multisim 9安裝簡便、容易上手、畫圖美觀等優(yōu)點，在本次實驗設計中，我所使用的畫電路圖軟件為Multisim。

Multisim 是全球獨一無二的交互式電路模擬軟件，令你產(chǎn)品設計事半功倍。Multisim 完全集成 Multicap，乃構(gòu)建電路并立即模擬運行的理想工具。Multisim電子電路全功能模擬測試仿真軟件，是一套完整的系統(tǒng)設計工具，其強大功能包含：元器件編輯、選取、放置；電路圖編輯、繪制；電路工作狀況測試；電路特性分析；電路圖報表輸出打��；檔案轉(zhuǎn)入/出；PCB文件轉(zhuǎn)換功能；結(jié)合SPICE、VHDL、Verilog共同仿真；高階RF設計功能；虛擬儀器測試及分析功能；計劃及團隊設計功能； VHDL及Verilog設計與仿真；FPGA／CPLD組件合成。

我們通過人機對話的方式，親自動手搭接電路，進行元件接線，參數(shù)設定。邊連線，邊測試，邊修改，邊分析，并與理論計算結(jié)果進行對照。通過Multisim軟件的"componentProperties"(元件屬性)可隨時調(diào)整和修改元器件參數(shù)，分析各元件參數(shù)對電路的作用與影響。

調(diào)試和測量過程就是最好的學習過程。在這樣的實驗中，把實驗與理論有機的結(jié)合起來，加深了我們對理論的認識。我們可以通過一個實際的設計例子來體現(xiàn)Multisim仿真軟件的優(yōu)越性。

通過以上設計可見，運用Multisim軟件，可方便地在計算機上設計電路，并進行仿真。通過改變電路參數(shù)，可以觀察不同電路參數(shù)對電路性能的影響，用虛擬儀器可以觀察各實驗點的波形及整個電路的實驗結(jié)果，一個方案不成功可刷新重來，反復多次后選擇出最佳的設計方案。由于該軟件具有豐富的元件庫和儀器庫，可以充分發(fā)揮我們的想象力和創(chuàng)造力，大膽進行設計嘗試，不必擔心元器件會損壞，這樣的設計可以隨心所欲、花樣疊出。

若電路設計有誤，通過仿真，軟件會做出警告或提示，當設計方案正確無誤后，再按此方案搭接實際電路。用Multisim軟件設計電子電路改變了傳統(tǒng)的基于電路板的設計方法，從而可以大大縮短設計時間，節(jié)約開發(fā)費用，提高效率。Multisim軟件是設計電子電路的有效工具。

Multisim9是一個虛擬實驗室，為使用者造就了一個集成一體化的試驗環(huán)境，他采用圖形化的輸入方式，只需進行簡單的拖放和連接操作，便可完成電路的搭建與分析。

作為一個專業(yè)應用軟件，他具有以下特點：

    (1)豐富的元件和測試儀器

Multisim9提供了數(shù)千種電路元件，包括基本獨立元件(電阻、電容、三極管等)、集成電路(74及40系列芯片、DA及AD、集成運放等)、源器件(各種獨立源、受控源、時鐘信號等)、基本顯示器件(伏特表、電流表、數(shù)碼管等)和其他元器件(繼電器、電磁鐵、直流電機等)，而且還可以根據(jù)需要擴充或新建已有的元器件庫，大大方便了使用者。軟件中各元器件參數(shù)可調(diào)，并提供了理想值，這為分析電路的實際值與理論值的差異提供了依據(jù)。Multisim9的測試儀器包括數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、多綜示波器、掃頻儀、頻率計、邏輯分析儀等，很難設想實際購置這些儀器設備所需的巨額投資。

(2)動態(tài)可視化效果

　　Multisim9的元器件采用與實物一致的外形，使用者即便是第一次使用，也能方便地找到所需的元器件。對于測試儀器，其測量結(jié)果的顯示也與實際設備一致，能實時檢測系統(tǒng)的運行。另外，他的數(shù)碼管能夠發(fā)光、熔斷絲可以燒斷、蜂鳴器能夠發(fā)聲、電阻器能夠通過鍵盤隨時改變阻值，形象地表征了電路的動態(tài)特性，體現(xiàn)了其“軟件即儀器”的本質(zhì)特性。

(3)多種分析功能

　　作為虛擬的電子工作臺，Multisim9提供了詳細的電路分析手段，不僅可以完成電路的瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析等常規(guī)電路分析方法，而且還提供了離散傅里葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析和電路容差分析等共計27種電路分析方法，以幫助我們分析電路的性能。此外他還可以對被仿真電路中的元件設置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察到在不同故障情況條件下的電路工作狀態(tài)。

    (4)兼容性好

　　Multisim 9的器件模型和分析方法都是建立在SPICE(Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis)仿真程序的基礎上，因此他與SPICE的網(wǎng)格兼出PCB文件，這樣利用Multisim9一個軟件，便可完成從電路的設計分析直至印刷電路板格式文件輸出等全部設計工作，大大加快了產(chǎn)品的開發(fā)速度，提高了設計人員的工作效率。

  仿真結(jié)果:

   

                                                   

超聲波接收電路設計0805014143王超.doc (287.5 KB, 下載次數(shù): 8)

2021-5-9 20:26 上傳

點擊文件名下載附件
下載積分: 黑幣 -5