第 4 章 电子线路仿真试验
图4-3 信号微积分运算的仿真系统框图
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图4-4 信号微积分运算的仿真结果
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微分和积分的模块都是来自 Simulink＼Continuous库中， 微分模块不需要设置， 积分模块的参数设置如表4-6所示。
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4.2 微 积 对信号进行微积分运算时可以用M文件编程（在附录A.5中会 介绍）， 本例是用一个小例子来说明应用Simulink的方法进行 微积分运算。 图4-3所示是信号微积分运算的仿真系统框图， 图4-4所示是信号微积分运算的仿真结果。 信号发生器输出一个 方波， 则示波器的三个输入端（从上到下)分别输入方波信号以 及信号的微分和积分运算的结果。 可以看出， 对应方波的上下 沿的微分有大的输出， 其余时间微分为零， 在方波保持［－1 1］区间， 积分先线性增长， 后线性下降。
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初始条件源也有两种： Internal（内部）（本例）和 External（外部）。 初始条件为内部时， 由对话框内的 Initial condition设定。 初始条件为外部时， 模块多出一个 初始条件输入端口。
当激活Limit output（限制输出）时， 可在对话框中设定 Upper saturation limit（限幅上限）及Lower saturation limit（限幅下限）。 当激活Show saturation port（显示限 幅端口）时， 可以从新增的限幅端口输出限幅信息。
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图4-1 信号合并的仿真系统框图
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图4-2 信号合并的系统仿真结果
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表4-1~表4-5分别给出了信号合并仿真系统中各个模块的 主要参数。
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积分模块有两种工作模式： 简单积分方式（本例）和重置 积分方式。 当设定的触发信号到来时， 模块输出重置为初始条 件。
当激活Integrator (积分器)模块时， 弹出的对话框中的 External reset（外部复位）选项被置于none， 模块工作在简 单积分方式， 此时不需要外部触发信号输入端口。 选项被置于 Rising、 Falling、 Either 时模块工作在重置积分方式， 并且分别表示是用触发信号过零时的上升沿、 下降沿进行重置 的操作。 此时， 模块多出一个触发信号输入端口。
（2） 示波器通道2显示了仅在方波信号过零的上升沿触 发时， 采集并保持的正弦信号的样值。
（3） 示波器通道3显示了仅在方波信号过零的下降沿触发 时， 采集并保持的正弦信号的样值。
（4） 示波器通道4显示了在方波信号过零的上升或下降沿 触发时， 采集并保持的正弦信号的样值。
简而言之， 触发电路是一个采样保持电路， 采样的时刻取 决于触发信号的形状和触发方式的设定。
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图4-5 触发电路仿真演示框图
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图4-6 触发电路仿真结果
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图4-7 触发电路结构
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触发电路的Trigger type（触发类型）设定为Function call（函数调用）时和模块使能时， 有三种设置： Held（有 效）、 Reset（复位）和Inherit（继承）。
此时， Sample time type（取样时间类型）可设为触发或 周期。 Sample time（取样时间）均被激活。
现在以图4-6中显示的结果来分析触发的过程： （1） 示波器通道1显示了作为触发信号的信号发生器的方 波， 同时还显示了等于零的基线以及被用作触发取样观察的正 弦信号。
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4.1 信号合并 4.2 微积分 4.3 触发器 4.4 分频器 4.5 使能开关 4.6 编程开关 4.7 移位寄存器 4.8 整流电路 4.9 驻波演示 4.10 超外差式接收机
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4.1 信 号 合 图4-1所示是信号合并的仿真系统框图， 图中正弦信号和锯 齿波发生器产生的信号通过两个交替打开的门控电路， 在合并 （叠加）Merge模块中合成为一路信号， 并在示波器中显示。 在仿真系统中采用方波信号发生器的输出作为门控信号。 图4-2 所示是信号合并的仿真结果。
当激活Show state port（显示状态端口）时， 可以从新增 的状态端口输出状态信息。
Absolute tolerance（绝对误差）是设定模块状态的绝对误 差。 表4-7给出了信号发生器的主要参数。
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4.3 触 发 器 触发器是电子工程中经常用到的电路， 在本节中用实例来 说明其应用的方法。 图4-5所示是触发电路仿真演示框图， 在图中触发模块是实 现触发的主要工具， 图中常数矢量设定为0。 图4-6所示是触发 电路仿真结果。 图4-7 所示是触发电路结构图， 激活图中的 trigger， 可以在弹出的对话框中进行参数设置。
表4-8~表4-11分别给出了触发电路仿真系统中各个模块的主 要参数。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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4.4 分 频 器 分频器应用广泛， 下面用一示例说明其使用方法。 图4-8 所示是分频器仿真框图， 其组成仅有三台设备： 脉冲发生器、 分频器（计数器）和示波器。 脉冲发生器产生周期为1 s， 占 空比为 50%， 幅度为1 的方波， 馈入计数器。 计数器设置为 分频器工作方式， 本例中分频比设为11， 即每输入11个脉冲， 送出一个Hit data（到达脉冲）， Maximum count（最大计数） 是10， 即分频比减一。 Initial count（初始计数）表示计数 器中开始计数时刻， 即计数器中原有的数， 本例是0。 Hit value（到达值）表示在计数到第几（本例是7）个脉冲时， 开 始输出到达脉冲。