MATLAB数字式自己振荡器及其应用

Matlab仿真电磁振荡实验在教学中的应用1 引言人教版高中物理课本第二册第七章第一节《电磁振荡》，一直作为高中物理教学中的一个难点。

一是因为过程抽象，电磁振荡的产生不如机械振动直观，难以在学生头脑中构建出清晰的模型[1]。

二是因为各个物理量之间关系复杂。

并且牵涉到多种能量形式的转换。

三是在实际实验中，多种实验误差的综合影响。

电器元件的质量可能参差不齐，实验的精密度和准确度会受到影响。

虽然从理论上说实验误差可以被减小或消除，但是在实际操作中总有达不到预期效果的情况。

这正是引入Matlab进行电气仿真的优势，借助仿真得到的图像可以最大限度地避免误差，使实验结果更准确，对理解和掌握本节课的学习内容很有帮助[2]。

2 Matlab Simulink图像化建模的应用学生在刚开始学习电磁振荡的相关物理知识时，因为受先前学习的知识和内容的影响，往往会将学过的恒定电流的知识应用到解决振荡电路的问题中，结果很难解释其中的现象和原理。

为了解决这个困扰，教师在教学过程中，首先可以利用机械振动的相关知识，引导学生进行类比，构建出振动的基本概念，克服学生的思维定势，帮助学生掌握电磁振荡中各物理量的大小变化情况和变化时对于振动周期频率的影响，同时也可以让学生理解为什么在《恒定电流》这一章中学到的有关知识不能应用在电磁振荡上。

再利用 Simulink，构建相关模型，利用图像使学生能够直观地观察电磁振荡现象。

Simulink是一种寄生在Matlab环境中的，即共享工作环境的仿真工作，是 Matlab产物中的图像化建模工具。

Simulink指从目标硬件上的 Simulink直接运行模型的能力。

利用 Simulink工具，用户可以很快地搭建自己的模型和系统，并较好地分析仿真波形图，有利于下一步的教学或者深入研究。

3 仪器构造和元器件选择（如图1）把开关闭合，由电池给电容器充电。

之后再把开关断开，让电容器通过线圈放电。

可以观察到电流表的指针在0刻度线周围左右摆动，说明电路中产生了大小和方向都在做周期性变化的电流。

matlab单摆振动的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单摆振动的基本原理，掌握单摆的动力学方程及其求解方法；2. 学习运用MATLAB软件进行单摆振动模拟，理解数值解的基本概念；3. 掌握单摆周期与摆长、重力加速度之间的关系，并能够运用MATLAB进行数据分析。

技能目标：1. 能够运用MATLAB软件构建单摆振动模型，进行数值模拟和结果分析；2. 通过实际操作，培养解决物理问题的编程能力和科学计算能力；3. 能够运用MATLAB绘图功能，直观展示单摆振动过程，分析振动特性。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理现象的好奇心，激发探索自然规律的兴趣；2. 培养学生严谨的科学态度，强调理论与实践相结合的重要性；3. 培养团队协作意识，让学生在合作中共同解决问题，提高沟通与表达能力。

课程性质：本课程为物理实验课程，旨在通过MATLAB软件辅助教学，帮助学生深入理解单摆振动现象。

学生特点：针对高年级学生，已具备一定的物理基础和计算机操作能力，能够较快掌握MATLAB软件的使用。

教学要求：结合课程特点和学生实际情况，注重理论与实践相结合，强调动手实践和问题解决能力的培养。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 单摆振动的基本原理；- 单摆动力学方程及其解析解；- 单摆周期与摆长、重力加速度之间的关系。

2. MATLAB软件操作：- MATLAB基本操作与命令；- 使用MATLAB进行数值计算和绘图；- 构建单摆振动模型并进行数值模拟。

3. 教学大纲：- 第一阶段：单摆振动基本原理学习，讲解动力学方程及其解析解；- 第二阶段：MATLAB软件操作教学，学习基本命令和绘图功能；- 第三阶段：结合理论，运用MATLAB构建单摆振动模型，进行数值模拟；- 第四阶段：数据分析，探讨单摆周期与摆长、重力加速度之间的关系。

4. 教学内容安排与进度：- 理论知识：2课时；- MATLAB软件操作：2课时；- 模型构建与数值模拟：3课时；- 数据分析：1课时。

振荡环节matlab -回复振荡环节是一种常见的电子电路模块，主要用于产生稳定的信号频率和波形。

它在通信系统、计算机硬件等领域中扮演着重要的角色。

本文将以振荡环节为主题，通过一步一步的回答，详细介绍振荡环节的基本原理、分类、应用以及在MATLAB中的实现方法。

一、什么是振荡环节？振荡环节是指由若干组件组成的电路，用于产生稳定的周期性信号。

通过正反馈的方式，振荡环节可以从稳态状态逐渐向稳定的振荡状态演化。

振荡环节的关键是产生正反馈，使得系统能够自我激励并不断维持振荡。

二、振荡环节的分类振荡环节可以按照波形形式、工作频率、振荡方式等多种标准进行分类。

1. 按照波形形式，可以分为正弦波振荡器、方波振荡器、三角波振荡器等。

2. 按照工作频率，可以分为低频振荡器、中频振荡器和高频振荡器。

3. 按照振荡方式，可以分为压控振荡器（VCO）、温控振荡器（TCO）和电容感应振荡器（HCO）等。

三、振荡环节的原理振荡环节的原理可以用下面的步骤来描述。

1. 激励：为了启动振荡，需要对振荡环节施加一个初始的激励。

这个激励可以是由外部电压源提供的，也可以是由上一级电路输出的信号。

2. 放大：激励信号经过放大器放大，以满足反馈路径的要求。

3. 正反馈：放大后的信号与反馈信号通过正反馈回路相互作用。

正反馈会使振荡环节逐渐加强，并逐渐向平衡状态演化。

4. 控制：通过调节控制参数，如电容、电阻或电感，可以调节振荡环节的频率和幅度。

5. 输出：最终通过输出接口，将产生的周期性信号输出给下一级电路或外部设备。

四、振荡环节的应用领域振荡环节在各个领域都有广泛的应用。

1. 通信系统：在调频广播、无线电通信等系统中，振荡环节用于产生载波信号。

2. 计算机硬件：在时钟电路中，振荡环节用于产生CPU的时钟信号。

3. 音频设备：在音频合成器、声波发生器等设备中，振荡环节用于产生音频信号。

4. 测试仪器：在频率计、示波器等仪器中，振荡环节用于产生基准信号。

什么是振荡器及其在电子电路中的应用振荡器是一种能够产生稳定、连续周期性信号的电路。

它通过正反馈来实现信号的自我激励，使其不断地在一个确定的频率上变化。

振荡器在电子电路中有着广泛的应用。

它可以被用作时钟信号源、频率调制器、调谐器等，在许多电子设备和系统中发挥着重要的作用。

一、振荡器的原理振荡器的原理基于一个基本的回路系统，其中包括能够将信号通过反馈回路放大的放大器和一个滤波器。

当电路中存在一个时间延迟，并且放大器提供了足够的放大倍数时，反馈信号会逐渐增强，最终达到一个稳定的震荡状态。

振荡器的关键参数是频率和幅值。

频率由电路中的元器件决定，而幅值则由放大器的增益决定。

通过调整电路参数，可以实现所需的振荡频率和幅值。

二、振荡器的分类振荡器可以根据其工作原理和电路结构进行分类。

以下是几种常见的振荡器类型：1. RC 振荡器：RC 振荡器是最简单的振荡器之一，由一个电容和一个电阻组成。

它的频率由 RC 时间常数决定，因此可以通过调整电阻和电容的值来改变振荡频率。

2. LC 振荡器：LC 振荡器使用了一个电感和一个电容。

它的频率由电感和电容的数值决定。

LC 振荡器可以产生较高的振荡频率，并且在无线电和通信领域有广泛应用。

3. 晶体振荡器：晶体振荡器是一种使用石英晶体作为振荡元件的振荡器。

石英晶体的机械性质使得其能够以非常稳定的频率振荡。

晶体振荡器在计算机和通信设备中广泛应用，提供了非常准确的时钟信号。

4. 可变频率振荡器：可变频率振荡器是一种可以调节振荡频率的振荡器。

它通常由一个正弦波产生器和一个频率调节器组成。

可变频率振荡器常用于调谐器和通信设备，可以根据需要调整频率。

三、振荡器的应用振荡器在电子电路中有广泛的应用。

以下是振荡器的几个主要应用领域：1. 时钟信号源：振荡器常被用作电子设备中的时钟信号源。

时钟信号用于同步各个电子组件的操作，确保它们在正确的时间进行工作。

高稳定度的振荡器可以提供准确的时钟信号，保证设备的正常运行。

《MATLAB语言》课程论文MATLAB在分析物体振动方面的应用姓名：邢晓佳学号：12010245256专业：通信工程班级：2010级通信班指导老师：汤全武学院：物理电气信息学院完成日期：2011年12月10日MATLAB在分析物体振动方面的应用（邢晓佳 12010245256 2010级通信班）[摘要]运用MATLAB语言很容易的解决了物理中常见的物体振动方面的题目，通过用MATLAB 计算阻尼振动中的单摆，简谐运动，弹簧振子的问题,更加鲜明的显示出了MATLAB的强大功能，实验结果表明这一方法具有操作简单明了!运算速度快，计算误差可控制等优点。

形象直观的显示图形和结论，利于研究和学习。

[关键词MATLAB 计算振动李萨如图简谐运动一、问题的提出振动是物体的一种很普通的运动形式，所谓机械振动是物体在一定位置附近所作的周期性往返运动。

例如，在心脏的跳动、钟摆的摆动、活塞的往复运动、固体原子的振动等等。

物体振动这样一个看似简单但又包含着很多计算的运动中，在人为的计算是很难精确的实现，而通过MATLAB可以处理诸多科学中的许多问题，利用它来研究物理学中的机械振动，不仅特别还特别有效。

这种运动都是在某一数值附近作往复的周期性运动，而在我们所学过的知识中，我们仅仅能解决的只是一些非常理想的振动—无阻尼振动，在处理这些问题时，遇到的问题都是容易解决的，不需要很复杂的变换，以及涉及一些特殊角度问题，以及在绘制振动图形时也会存在着一定的复杂性和难度，这些问题在MATLAB中都可以很容易解决。

下面就来简单介绍一下MATLAB在物体振动方面的具体应用。

MATLAB语言是当今国际上科学界 (尤其是自动控制领域) 最具影响力、也是最有活力的软件。

,MATLAB语言是美国Math Works 公司开发的计算机软件，经过多年的发展与完善。

现已成为国际上最流行的科学与工程计算的软件工具。

它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图像处理等功能于一体，提供了一个方便的、界面友好的用户环境，而且还具有可扩展性特征。

Matlab软件在单摆自由振动中的应用探索作者：郭娜朱奕奕来源：《电子技术与软件工程》2015年第10期自由振动主要是指在系统振动的整个过程中，没有激励作用产生的振动，可以分为阻尼振动或者是无阻尼振动两种。

本文主要利用Matlab软件对产生的单摆自由振动进行深入的分析与探究，分别讲述了大角度自由振动具有的单摆周期以及其中的角振幅具有的基本关系，进行大角度自由振动单摆具有的相图以及大角度进行阻尼振动具体的单摆相图等内容。

【关键词】Matlab软件单摆自由振动应用探索单摆不受到任何的激励作用得出一种最简单的自由振动基本模型，进行大角度摆动的过程中，其中的动力学方程属于一种非线性的方程。

所以，会表现出具有非线性系统特性的一种非常复杂的行为，并成为了经典力学与非线性力学重要的沟通桥梁。

想要说明非线性力学的相关内容非常的复杂，只有应用Matlab软件中具有的微分方程进行求解并使用其中的可视化功能，才能真正的表述清楚。

本文主要利用Matlab软件对单摆自由振动进行了深入的研究，并从直观的角度分析了单摆在主要的几种条件下具体的振动运动情况。

1 大角度自由振动具有的单摆周期以及其中的角振幅具有的基本关系想要准确的分析机械结构具有的振动特性，首先需要删除一些比较次要的因素，并将其合理的简化成一种简单的动力学模型，与此同时，确定具体的自由度数。

例如，摆动，其中最简单就是在固定的保守力场中，形成的无阻尼单摆基本模型。

2 进行大角度自由振动单摆具有的相图相图表示的是相互平衡系统以及一些重要的参数包括角度或者是能量之间具有的基本关系图，利用图像进行仔细的观察与分析能够准确的判断系统具有的稳定性，或者是渐近稳定性。

如果E 2mgl，这就表示摆在势场中将会进行定向运动，并且它的轨迹将会是两条永远不相交的曲线。

其中的θ 趋向于± ∞。

如果E =2mgl，表示整个运动处于一种临界的状态，并且下一时刻出现的一些运动行为并没有确定性，出现非线性情况。

振荡环节matlab"振荡环节" 是控制系统中的一个重要组成部分，用于产生周期性的输出信号。

在 MATLAB 中，你可以使用不同的方法来建立振荡环节，具体取决于你想要实现的系统类型和频率等参数。

举个简单的示例，展示如何在 MATLAB 中创建一个简单的振荡环节%在此处可以添加其他控制系统组件以进行更复杂的分析和设计示例创建了一个正弦振荡信号，你可以根据需要调整振荡环节的参数（振幅、频率、相位等）。

在实际控制系统中，振荡环节通常是系统的一部分，用于产生特定频率的振荡输出，以满足控制系统的需求。

你可以将其与其他控制系统组件（如比例、积分、微分环节）组合在一起来实现所需的系统行为。

计控制系统中的振荡环节时，你通常会考虑以下几个关键参数振荡频率（Frequency）：这是振荡信号的频率，通常以角频率（radians per second）表示。

你可以根据系统的要求选择适当的频率。

频率较高的振荡信号可能对系统更快速的响应，但也可能导致不稳定性。

振幅（Amplitude）：振荡信号的振幅决定了信号的峰值大小。

振幅通常用来调整振荡环节对系统的影响程度。

较大的振幅可能导致系统的更大摆动。

相位（Phase）：相位表示振荡信号相对于某个参考点的偏移。

在控制系统中，相位通常与其他环节一起考虑，以确保系统的稳定性和性能。

相位的选择可以影响系统的相对时间延迟。

初始条件：在某些情况下，你可能需要指定振荡环节的初始条件，例如初始相位。

这些条件可以影响系统的初始行为。

一旦确定了振荡环节的参数，可以将其集成到整个控制系统中。

例如，可以将振荡环节与其他控制环节（如比例控制器、积分控制器、微分控制器）组合在一起，形成一个完整的控制系统。

然后，可以使用 MATLAB 中的控制系统工具箱来模拟、分析和调整系统的性能。

在实际工程中，振荡环节通常用于实现信号发生器、振荡器、时钟电路等，以满足特定应用的需求。

控制系统中的振荡环节可以用于产生周期性的控制信号，以实现特定的控制目标。

电路中的振荡器及其应用引言：在电子领域中，振荡器是一种重要的电路元件。

它具有产生周期性信号的能力，被广泛应用于通信、计算机、音频等领域。

本文将介绍振荡器的原理及其在不同领域的应用。

一、振荡器的原理振荡器是一种能够产生周期性信号的电路。

其基本原理是通过正反馈使得系统处于自激振动状态。

在振荡器电路中，通常包含一个振荡回路和一个放大器。

振荡回路通常由一个电感、一个电容和一个电阻组成。

电感和电容构成了一个谐振电路，而电阻则为振荡器提供了能量衰减机制。

当通过放大器的输出信号经过振荡回路反馈到放大器的输入端时，负反馈将被放大器放大，再次输入到振荡回路中，形成连续的正反馈循环，从而产生稳定的周期性信号。

二、振荡器的类型在实际应用中，振荡器可以分为多种类型，其中最常见的包括正弦振荡器、方波振荡器和脉冲振荡器。

1. 正弦振荡器：正弦振荡器主要用于产生频率稳定的正弦波信号。

一个常见的正弦振荡器电路是RC相移振荡器，它通过不同相移的RC网络形成正弦波输出。

正弦振荡器广泛应用于音频设备、信号发生器等领域。

2. 方波振荡器：方波振荡器产生周期性方波信号，具有高低电平时间相等的特点。

其中一个常见的方波振荡器是二极管闪电振荡器，它通过二极管的导通和截止实现电荷和放电的循环，产生方波波形。

方波振荡器被广泛应用于数字电路、计算机芯片等领域。

3. 脉冲振荡器：脉冲振荡器主要用于产生短时间内持续周期性脉冲信号。

一个常见的脉冲振荡器是基于555定时器的脉冲宽度调制（PWM）振荡器，它通过改变RC时间常数实现不同脉冲宽度的输出。

脉冲振荡器在通信、测量、遥控等领域有广泛的应用。

三、振荡器的应用振荡器作为一种产生周期性信号的电路元件，具有广泛的应用。

1. 通信领域：振荡器在无线通信系统中起到关键作用。

它们被用于调制解调器、射频信号产生、频率合成器等设备中。

例如，局域网中的Wi-Fi路由器使用振荡器来生成稳定的载波频率。

2. 计算机领域：振荡器在计算机内部也有重要应用。

电路中的振荡器有哪些应用电路中的振荡器有许多广泛的应用。

本文将介绍几个主要的应用领域，并对其原理进行简要解释。

一、通信系统1. 频率合成器：振荡器可以产生稳定的频率信号，用于合成通信系统中的无线电信号。

例如，在移动通信系统中，振荡器被用于产生基站的载波频率。

2. 时钟信号生成器：振荡器可以提供数据传输系统中所需的精确时钟信号。

例如，在计算机系统中，振荡器被用于提供CPU的时钟频率。

二、测量和仪器1. 频率计：振荡器可以作为参考信号源用于测量仪器中的频率计。

例如，在频谱分析仪中，振荡器被用于提供参考频率。

2. 信号发生器：振荡器可以作为信号发生器产生特定频率和波形的信号，用于测试电子设备的性能。

三、音频设备1. 声频信号发生器：振荡器可以产生音频信号，用于测试音频设备的性能。

例如，在音频放大器中，振荡器被用于产生测试信号。

2. 音乐合成器：振荡器可以作为合成音乐的基础单元，产生不同音色的音频信号。

例如，在电子乐器中，振荡器被用于产生各种音效。

四、能源和电力系统1. 交流发电机：振荡器可以作为交流发电机的控制部件，产生稳定的交流电压信号。

例如，在电力系统中，振荡器被用于控制发电机的输出频率和电压。

2. 逆变器：振荡器可以作为逆变器的控制部件，将直流电转换为交流电。

例如，在太阳能电池系统中，振荡器被用于控制逆变器的输出频率和电压。

五、科学研究1. 实验设备：振荡器在科学研究中广泛用于实验设备中的信号源。

例如，在光学实验中，振荡器被用于提供激光器的激励信号。

2. 调频电路：振荡器可以被用来产生调频信号，用于广播和通信领域的研究。

例如，在调频广播中，振荡器被用于产生调频信号。

综上所述，电路中的振荡器在通信、测量、音频、能源以及科学研究等领域都有广泛的应用。

通过振荡器的工作原理，我们能够实现稳定的频率信号、精确的时钟信号以及多种波形的信号。

这些应用大大促进了各个领域中相关设备和系统的性能和功能。

燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

年月日二、摘要1）MATLAB的简单介绍MATLAB是美国Mathworks公司开发的新一代科学计算软件：MATLAB是英文MATtrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写；MATLAB是一个专门为科学计算而设计的可视化计算器。

利用这个计算器中的简单命令，能快速完成其他高级语言只有通过复杂此案出才能实现的数值计算和图形显示。

MATLAB是一种既可交互使用又能解释执行的计算机编程语言。

所谓交互使用，是指用户输入一条语句后立即就能得到该语句的计算结果，而无需像C语言那样首先编写源程序，然后对之进行编译，连接，才能最终形成可执行文件。

MATLAB语言可以用直观的数学表达式来描述问题，从而避开繁琐的底层编程，因此可大大提高工作效率。

MATLAB是解决工程技术问题的技术平台。

利用它能够轻松完成复杂的数值计算，数据分析，符号计算和数据可视化等任务。

MATLAB软件由主包和各类工具箱构成。

其中，主包基本是一个用C/C++等语言编写成的函数库。

该函数库提供矩阵（或数组）的各种算法以及建立在此基础上的各种应用函数和一些相关的用户有好操作界面。

而工具箱从深度和广度上大大扩展了MATLAB主包的功能和应用领域。

随着自身的不断完善和发展，MATLAB功能越来越强大，应用也越来越广泛。

2）信号测试技术与分析随着机械工业不断向自动化、高精度、智能化等方向的发展，在机械设备运行及生产过程中进行参量测试、分析与诊断等处理过程已成为必要环节，许多信号处理方法如时域统计分析、相关分析、相干分析、频谱分析等已经被广泛被应用与机械工程测试领域。

测试信号通常指的是被测对象的运动或状态信息。

测试信号可以用数学表达式描述，也可以用图形、图表等进行描述。

在工程测试中，有的信号可以用数学公式精确描述，而大量的测试信号却只能用数学公式来近似描述。

规则振荡曲线matlab代码（实用版）目录1.规则振荡曲线的概念2.MATLAB 代码的作用3.规则振荡曲线 MATLAB 代码的编写方法4.规则振荡曲线 MATLAB 代码的实际应用正文1.规则振荡曲线的概念规则振荡曲线是指在固定时间间隔内，数据点按照一定规律上下波动的曲线。

在数学和物理学中，振荡曲线是一种常见的函数图像，用以描述周期性变化的现象。

在实际应用中，通过分析振荡曲线，可以了解系统的稳定性和动态性能。

2.MATLAB 代码的作用MATLAB 是一种广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的编程语言。

通过编写 MATLAB 代码，用户可以方便地实现对数据的处理、分析和显示。

在规则振荡曲线的研究中，MATLAB 代码可以帮助我们生成振荡曲线，分析其特性并进行可视化展示。

3.规则振荡曲线 MATLAB 代码的编写方法要编写规则振荡曲线的 MATLAB 代码，首先需要确定振荡曲线的参数，如振荡幅度、周期等。

然后，可以使用 MATLAB 的 plot 函数绘制振荡曲线。

以下是一个简单的示例：```matlab% 设定参数A = 1; % 振荡幅度T = 2; % 周期t = 0:T/20:T; % 时间间隔% 计算振荡曲线y = A * sin(2 * pi * t / T);% 绘制振荡曲线figure;plot(t, y);xlabel("时间 (s)");ylabel("振荡幅度");title("规则振荡曲线示例");```4.规则振荡曲线 MATLAB 代码的实际应用规则振荡曲线 MATLAB 代码在许多领域都有实际应用，例如在控制工程中，可以通过分析振荡曲线来评估控制系统的稳定性；在信号处理中，可以利用振荡曲线对信号进行滤波等。

此外，振荡曲线还可以用于教学演示，帮助学生直观地理解周期性变化的现象。

实验五 数字振荡器实验一、实验目的本实验属于综合性实验，在项目开发中，我们经常要用产生某一频率的正弦振荡信号，比如在电话通信中，用两个不同频率的正弦信号的叠加来代表按键。

正弦信号的生成方法有三种，计算法、查表法和数字振荡器。

用计算法求正弦波的离散序列值程序设计容易，但实际应用时会占用计算时间，使系统运行速度变慢。

查表法是先通过matlab 将正弦波的序列值计算出来并寄存在存储器中，运行时只要按顺序和一定的速度取出便可。

这种方法要占用较多的存储空间，但是速度快。

第三种方法是利用数字振荡器来实现不同频率信号的叠加，这种方法通过迭代的方法计算出不同频率的正弦信号序列，结构简单，运算速度快，节省内存，因此在DSP 实际应用中我们选择这种方法。

数字振荡器的本质是，使用一个IIR （Infinite Impulse Response ）滤波器，通过把它的极点放在单位圆上面来产生振荡。

利用正弦波sinx 的指数形式)(21sin jx jxe e j x --=可以得到正弦序列x(n)的Z 变换为)(21)sin(][jnwT jnwTe e j T n n x --==ϖ110011[()]()(X )2z 2jnwT jnwT n jwT n jwT nn n e e z e z e z j j ∞∞-----==⎡⎤-=-⎣⎦=∑∑（） 12jwT jwT z z j z e z e -⎡⎤=-⎢⎥--⎣⎦222122cos()1jwT jwT z ze z ze j z z wT -⎡⎤--+=⎢⎥-+⎣⎦22sin()2cos()1z wT Czz z wT z Az B==-+--，此式在|z|>1时成立，且)sin(,1),cos(2wT C B wT A =-==。

根据Z 变换的基本原理和性质，序列x[n]及其Z 变换X （z ）之间存在一一对应的关系，即对于给定的X （z ），可以通过反Z 变换，唯一地确定x[n]。

MATLAB中环形振荡器仿真振荡器振荡器是将直流电转变为交流电的过程，用来产生一定频率的交流信号，是有源器件，多用于锁相环中。

环形振荡器环形振荡器，是由三个非门或更多奇数个非门输出端和输入端首尾相接，构成环状的机器。

图中所展示的是一种频率可调的环形振荡器，通过增加控制晶体管，控制充放电速度，改变振荡器频率。

HSPICE仿真我首先仿真了三级反相器首尾相接形成的环形振荡器。

振荡周期为200ps。

因为没有增加控制器件，所以充放电波形比较对称。

注意！环振的起振是通过在电源初增加小的扰动即可实现，而不是给某个节点加初始电压，因为环振没有输入输出！（这个问题困扰了我好久接下来，我在第二级反相器上，给nmos串联了4个同样尺寸的nmos，用于调节振荡频率。

开始我只串联了1个nmos，但仿真波形差异不大。

所以多串了几个。

后面思考：应该也可以通过在节点接电容来改变频率。

通过波形可以发现充放电所需时间不同，放电明显比充电时间要长。

这就是因为多串了几个nmos，相当于加长了沟道。

同时，节点的输出幅度不是全摆幅（从0到Vdd）。

周期在260ps左右。

HSPICE代码我使用的是TSMC 0.18um的工艺库，2019版HSPICE。

注意！第一行*标题行一定要加！记得修改库地址哦【三级反相器环振】**buffer.param Supply = 1.8.lib ‘C:\synopsys\Hspice_L-2016.03-2\mm018.L’ TT * Set 0.18um library.opt scale=0.1ump0 out0 in Vdd Vdd pch l=2 w=6 ad=30 pd=6 as=30 ps=6 mn0 out0 in Gnd GND nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mp1 out1 out0 Vdd Vdd pch l=2 w=6 ad=30 pd=6 as=30 ps=6 mn1 out1 out0 Gnd GND nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mp2 in out1 Vdd Vdd pch l=2 w=6 ad=30 pd=6 as=30 ps=6 mn2 in out1 Gnd GND nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3c in gnd 0.1fvdd vdd gnd pwl(10P 0 100P 1.8).tran 0.01n 5u.op.option captab = 1.OPTION POST=2 TNOM=27 NOMOD LIST METHOD=GEAR.end【频率可调环振】*buffer_2.param Supply = 1.8.lib ‘C:\synopsys\Hspice_L-2016.03-2\mm018.L’ TT * Set 0.18um library.opt scale=0.1ump0 out0 in Vdd Vdd pch l=2 w=6 ad=30 pd=6 as=30 ps=6 mn0 out0 in Gnd GND nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mp1 out1 out0 Vdd Vdd pch l=2 w=6 ad=30 pd=6 as=30 ps=6 mn1 out1 out0 n1 GND nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mn12 n1 vctrl n2 gnd nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mn13 n2 vctrl n3 gnd nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mn14 n3 vctrl n4 gnd nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mn15 n4 vctrl gnd gnd nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3 mp2 in out1 Vdd Vdd pch l=2 w=6 ad=30 pd=6 as=30 ps=6 mn2 in out1 Gnd GND nch l=2 w=3 ad=15 pd=3 as=15 ps=3c in gnd 0.1fvdd vdd gnd pwl(10P 0 100P 1.8)vctrl vctrl gnd 1.1.tran 0.01n 5u.op.option captab = 1.OPTION POST=2 TNOM=27 NOMOD LIST METHOD=GEAR。

matlab数字信号发⽣器和电⼦琴设计数字信号发⽣器和数字电⼦琴摘要Matlab是⼀个具有数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及⾮线性动态系统的建模和仿真等功能的⼯程实⽤软件。

其易于使⽤的视窗环境，在很⼤程度上摆脱了传统⾮交互式程序设计语⾔（如C、Fortran）的编辑模式。

本⽂介绍了⼀种使⽤GUI ⼯具箱，⽤Matlab实现虚拟数字信号发⽣器的设计。

关键词Matlab；信号发⽣器；数字电⼦琴1概述MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件。

可以进⾏矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建⽤户界⾯、连接其他编程语⾔的程序等，主要应⽤于⼯程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、⾦融建模设计与分析等领域。

图形⽤户界⾯(Graphical User Interface，简称GUI，⼜称图形⽤户接⼝)是指采⽤图形⽅式显⽰的计算机操作⽤户界⾯。

与早期计算机使⽤的命令⾏界⾯相⽐，图形界⾯对于⽤户来说在视觉上更易于接受。

Matlab⾃带了强⼤的GUl⼯具[1]。

在本⽂中，将利⽤Matlab的GUI⼯具，设计出数字信号发⽣器和数字电⼦琴。

信号发⽣器⼜称信号源或振荡器，是⼀种能提供各种频率、波形和输出电平电信号，常⽤作测试的信号源或激励源的设备，在⽣产实践和科技领域中有着⼴泛的应⽤。

按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发⽣器等四⼤类[2]。

各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰。

能够产⽣多种波形，如三⾓波、锯齿波、矩形波（含⽅波）、正弦波的电路被称为函数信号发⽣器。

本⽂设计了⼀种可以产⽣正弦波、余弦波、⽅波、三⾓波、锯齿波、⽩噪声的虚拟数字信号发⽣器。

2技术路线虚拟数字信号发⽣器设计的流程图如图2.1：图2.1 数字信号发⽣器流程图在此基础上，将产⽣的数字信号写⼊声卡，即可播放出相应⾳阶的声⾳，实现电⼦琴的功能。

振荡器的使用方法振荡器是一种常见的电子仪器，广泛应用于科学研究、工程技术和日常生活中。

它的作用是产生连续可变的电信号，用于驱动其他电路或设备的工作。

本文将介绍振荡器的使用方法，以帮助读者更好地理解和应用这一重要的电子器件。

一、振荡器的基本原理振荡器利用正反馈电路实现信号的自激振荡。

其基本原理是通过将一部分输出信号反馈到输入端，形成一个闭环系统，使得系统产生连续振荡。

常见的振荡器类型包括正弦波振荡器、方波振荡器和脉冲振荡器等。

二、振荡器的构成部分1. 振荡器电路：振荡器电路是振荡器的核心部分，包括振荡元件、放大电路和反馈电路等。

这些电路共同作用，使得振荡器能够稳定地产生振荡信号。

2. 电源：振荡器需要一个稳定的电源供电，以确保振荡信号的质量和稳定性。

3. 控制电路：振荡器通常需要一些控制电路，用来调节输出信号的频率、幅度和相位等参数。

三、振荡器的使用步骤1. 连接电源：首先，将振荡器与电源连接，确保电源提供稳定的电压和电流。

2. 调节参数：根据需要，调节振荡器的参数，如频率、幅度和相位等。

不同的振荡器可能有不同的调节方式，可以根据具体的振荡器型号和说明书进行操作。

3. 输出信号：连接输出端口，将振荡器的信号输出到其他电路或设备中。

可以根据需要选择不同的输出接口，如BNC接口、插针接口等。

4. 监测信号：如果需要监测振荡器的输出信号，可以使用示波器或其他测量仪器进行监测和分析。

四、振荡器的应用领域振荡器广泛应用于科学研究、工程技术和日常生活中。

一些常见的应用领域包括：1. 通信系统：振荡器被用于无线电、电视、电话和卫星通信等领域，用于产生信号和频率源。

2. 科学研究：振荡器可以用于实验室的科学研究，如实验数据采集、粒子加速器、谱仪和激光系统等。

3. 电子设备：振荡器广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、音频设备和电子钟等。

4. 测量与控制：振荡器可用于测量仪器和自动控制系统中，如测试仪器、传感器和汽车电子控制系统等。

%提高题数字式自激振荡器及其应用clc,clear,close all,N1=6;% --- 差分方程y(n)-y(n-1)*2cos(2pi/N)+y(n-2)=x(n)-cos(2pi/N)*x(n-1) a1 =[1 -2*cos(2*pi/N1) 1]; %系统函数H(z)分母多项式系数b1 =[1 -cos(2*pi/N1) 0]; %系统函数H(z)分子多项式系数uN1=[1,zeros(1,79999)];x1=uN1;ycos=filter(b1,a1,x1)N2=6;% --- 差分方程y(n)-y(n-1)*2cos(2pi/N)+y(n-2)=x(n)+sin(2pi/N)*x(n-1) a2 =[1 -2*cos(2*pi/N2) 1]; %系统函数H(z)分母多项式系数b2 =[0 sin(2*pi/N2) 0]; %系统函数H(z)分子多项式系数uN2=[1,zeros(1,79999)];x2=uN2;ysin=filter(b2,a2,x2)figure(1);subplot(221)plot(ycos)xlabel('x'),ylabel('cosx'),title('cosx的时域');subplot(222)plot(abs(fft(ycos)))ylabel('幅度'),xlabel('频率/Hz'),title('cosx的频域谱');subplot(223)plot(ysin)xlabel('x'),ylabel('sinx'),title('sinx的时域');subplot(224)plot(abs(fft(ysin)))ylabel('幅度'),xlabel('频率/Hz'),title('sinx的频域谱');figure(2);N=80000;Fs=22000;Ts=Fs/1;n=[0:N-1];[ss1,fs1,nbit1] = wavread('aaa.wav');%语音信号调用s1=ss1(1:N);subplot(221);plot(n/fs1,s1);title('原信号1');ylabel('幅度'),xlabel('t/s');f1=fft(s1);%傅里叶变换f=n/N*fs1;subplot(222);F1=abs(f1);plot(f,F1);title('原信号1的幅度频谱');ylabel('幅度'),xlabel('频率/Hz');sound(s1,fs1,nbit1);[ss2,fs2,nbit2] = wavread('bbb.wav');%语音信号调用s2=ss2(1:N);t2=1/fs2;subplot(223)plot(n/fs2,s2)title('原信号2');ylabel('幅度'),xlabel('t/s');f2=fft(s2);%傅里叶变换f=n/N*fs2;subplot(224);F2=abs(f2);plot(f,F2);title('原信号2的幅度频谱');ylabel('幅度'),xlabel('频率/Hz');sound(s2,fs2,nbit2);figure(3);y=s1'.*ycos+s2'.*ysin;%调制Y=fft(y);%傅里叶变换subplot(211)plot(n/N*Ts,abs(Y));title('调制后幅度谱')ylabel('幅度'),xlabel('频率/Hz');subplot(212)plot(n/Ts,y)title('调制后信号');ylabel('幅度'),xlabel('t/s');sound(y)figure(4)a1=ones(1,15000);%低通滤波器aa=zeros(1,N-15000*2);a2=[a1 aa a1];z1=y.*ycos;%解调，时域相乘z2=y.*ysin;Z1=fft(z1);%傅里叶变换v1=Z1.*a2;%低通滤波V1=real(ifft(v1));%傅里叶反变换E1=fft(V1);E1=fftshift(E1);subplot(221);plot(n/fs1,V1);title('还原后信号1'),ylabel('幅度'),xlabel('t/s'); subplot(222)plot(n/N*Ts,abs(E1));title('还原后信号1幅度频谱');xlabel('频率/Hz'),ylabel('幅度');sound(V1,fs1)Z2=fft(z2);v2=Z2.*a2;V2=real(ifft(v2));%取实数部分E2=fft(V2);subplot(223);plot(n/fs2,V2);title('还原后信号2'),ylabel('幅度'),xlabel('t/s'); subplot(224)plot(n/N*Ts,abs(E2));title('还原后信号2幅度频谱');ylabel('幅度'),xlabel('频率/Hz');sound(V2,fs2)。

波浪能发电装置振荡曲线matlab代码
摘要：
1.波浪能发电装置简介
2.MATLAB 代码概述
3.振荡曲线的实现
4.波浪能发电装置的发展前景
正文：
1.波浪能发电装置简介
波浪能发电是一种清洁的可再生能源，指的是通过捕获海浪的动能并将其转化为电能。

波浪能发电装置主要包括浮标、振荡器和发电机等组成部分。

其中，振荡器是波浪能发电装置的核心部分，其作用是将海浪的动能转化为振荡器的动能。

2.MATLAB 代码概述
MATLAB 是一种广泛应用于科学计算和工程设计的编程语言，其具有丰富的函数库和强大的可视化功能。

在波浪能发电装置的研究中，MATLAB 可以用来模拟振荡器的运动过程，分析其动力学特性，以及进行控制系统的设计和仿真。

3.振荡曲线的实现
在MATLAB 中，可以通过编写代码实现振荡器的振荡曲线。

具体的实现步骤包括：
（1）定义振荡器的参数，如质量、弹性系数和阻尼系数等；
（2）编写动力学方程，描述振荡器的运动过程；
（3）使用MATLAB 的ODE45 等数值积分方法，求解动力学方程；
（4）绘制振荡曲线，可以使用MATLAB 的plot 等函数。

4.波浪能发电装置的发展前景
随着全球能源危机和环境问题的加剧，波浪能发电作为一种清洁的可再生能源，受到了广泛的关注。

目前，波浪能发电技术已经取得了显著的进展，一些波浪能发电装置已经投入实际应用。