Multisim实验报告

课程：Multisim实验报告班级：10电信本2班姓名：622学号：100917024教师：吕老师实验一负反馈放大器电路一．负反馈放大器电路工作原理图1带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器图1所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R13把输出电压引回到输入端，加在晶体管Q1的发射极上，在发射极电阻R6上形成反馈电压。根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。1.闭环电压放大倍数056211243122(//)/71201010100%ffDSoXYRfRRRCCCRCRRRRRrVuDivRUKUUmAVV其中uf1uuuAAAF式中，uA为基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，既开环电压放大倍数；1uuAF为反馈深度，其大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。2.反馈系数6u136FRRR3.输入电阻(1)ifuuiRAFR式中，iR为基本放大器的输入电阻。4.输出电阻1oofuouRRAF式中，oR为基本放大器的输出电阻；uoA为基本放大器LR时的电压放大倍数。二．实验现象（a）无负反馈（b）有负反馈图2负反馈对放大器失真的改善（a）中示波器输出信号失真较严重，通过开关Key=A的闭合，（b）中输出波形失真得到很明显的改善。图3未加负反馈时放大电路的幅频特性图4加入负反馈放大电路的幅频特性引入负反馈后，放大电路总得通频带得到了展宽。实验二射极跟随器一．射极跟随器工作原理图1射极跟随器原理图1.输入电阻iR43(1)()ibeRrRR2.输出电阻oR//bebeoErrRR式中，34ERRR。3.电压放大倍数图1电路的仿真结果如图2所示。且有55(1)(//)1(1)(//)EubeERRArRR4.电压跟随范围电压跟随范是指射极跟随器输出电压ou跟随输入电压iu作线性变化的区域。当iu超过一定范围时，ou便不能随iu作线性变化。电压跟随范围22oPPoUU图2射极跟随器输入、输出波形二．电路分析1.射极跟随器瞬态特性分析图3分析节点4和6的瞬态特性波形图2.电路灵敏度分析（a）直流电压灵敏度仿真（b）交流电压灵敏度仿真图4电路灵敏度仿真灵敏度分析是分析电路特性对电路中元器件参数的敏感程度。灵敏度分析包括直流灵敏度分析和交流灵敏度分析功能。直流灵敏度分析的仿真结果以数值形式显示，交流灵敏度分析仿真以曲线形式显示。实验三反相比例运算电路一．理想运算放大器的基本特性1.理想运算放大器特性理想运算放大器特性如下：1、开环电压增益udA；2、输入阻抗ir；3、输出阻抗0or；4、带宽BWf；5、失调与漂移均为零等。2.理想运放在线性应用时的两个重要特性（1）输出电压oU与输入电压之间满足关系式()oudUAUU由于udA，而oU为有限值，因此，0UU，即UU，称为“虚短”。（2）由于ir，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即0IBI，称为“虚断”。3.反相比例运算电路原理图图1反相比例运算电路二、实验现象图2测得电压值电路分析：该电路的输出电压与输入电压之间的关系为21oiRUUR为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端接入平衡电阻312//RRR。XMM1显示电压值符合上式计算值。实验四电压比较器一．电压比较器工作原理电压比较器是集成运算放大器的非线性应用。一个简单的电压比较器电路如图1所示，图中，RU为参考电压，加在运放的同相输入端，输入电压iu加在反相输入端。图1电压比较器当iRUU时，运放输出高电平，稳压管ZVD反相稳压工作，输出端电位被钳位在稳压管的稳定电压ZU，即oUZU。当iRUU时，运放输出低电平，ZVD正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降DU，即oUDU。常用的电压比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器、双限比较器等。二.滞回比较器图2所示为具有滞回特性的过零比较器，从输出端引一个电阻分压正反馈支路到同相输入端，若oU改变状态，点也随着改变电位。当oU为正，232RURRU。当iUU后，oU即由正变负，此时U变为U。故只有当iU下降到U以下，才能使oU再次升到U。U与U的差别称为回差。图2滞回比较器电路图3示波器电路分析：改变2R的数值，可以改变回差大小。图3测得回差电压1.1TUV。实验五RC桥式正弦波振荡器一．RC桥式正弦波振荡器工作原理图1所示为ＲＣ桥式正弦波振荡器。其中，ＲＣ串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，Ｒ１、Ｒ４、Ｒ２及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器Ｒ２，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件并改善波形。利用两个反相并联二极管Ｄ１、Ｄ２正向电阻的非线性特性来实现稳幅。Ｄ１、Ｄ２采用硅管，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。Ｒ３的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。图1运算放大器组成的RC桥式正弦波振荡器电路的振荡频率012fRC，其中56RRR，21CCC。起振的幅值条件为12fRR，其中243(//)fDRRRRr，Dr为二极管正向导通电阻。调整反馈电阻fR，使电路起振，且波形失真最小。改变选频网络的参数Ｃ或Ｒ，即可调节振荡频率。一般采用改变电容Ｃ作频率量程切换，调节Ｒ作量程内的频率细调。二．实验现象图２示波器单击示波器，可以看见ＲＣ桥式正弦波振荡器的输出波形，从开始仿真到起振可以通过示波器观察到起振全过程。即首先把示波器面板中的/VDiv调到较小位置，然后随着输出电压的增大逐渐将/VDiv调到合适位置。实验六电流／电压转换电路一．工作原理电流／电压转换电路如图１所示。电流流过电阻10R就能产生电压iU，11R、3R、4R、1R与1U组成差分放大电路，抑制共模干扰，将iU放大为输出电压oU。图１电流／电压转换电路在工业控制中，需要将420mA的电流信号转换为10V的电压信号，以便送到计算机进行处理。这种转换电路以4mA为满量程的０％对应10V；12mA为50%对应0V；20mA为100%对应10V。二．实验现象图２在电路调试时，要仔细调节2R、7R，否则电压表的量程得不到正确结果。实验七乘法电路一．工作原理当两个输入电压XU和YU加到乘法器X和Y端时，乘法器输出端输出电压oU可表示为oXYUKUU图1乘法电路二.实验现象图2实验现象从图2仿真分析结果可见，K=1，XU=8V，YU=5V，输出电压oU40V，满足oXYUKUU关系。实验八混频器电路一．混频器特性与仿真实际的混频器有晶体二极管平衡和环路混频电路、晶体三极管混频电路和模拟乘法器混频电路。由于模拟乘法器构成的混频器其输出电压中不包含信号频率分量，从而降低了对带通滤波器的要求，用带通滤波器取出差频即可得混频输出。图1普通调幅调制与混频电路用乘法器组成的普通调幅波（AM）调制与混频电路如图1所示。二.实验现象调制器输出信号Su经过乘法器和带通滤波器组成的混频电路，输出波形如图3所示。图2普通调幅波（AM）调制输出波形图3普通调幅波（AM）混频电路输出波形比较图2和图3，可以看到载波频率已经降低。