利用Multisim仿真设计反相加法电路

利用Multisim 仿真设计反相加法器电路
姓名：XXX 学号：xxxxxxxxxx
一、设计要求
采用一片集成运放设计一反相加法电路，要求关系式为o i1i2i35(53)u u u u =-++，并且要求电路中最大的阻值不超过100k Ω。

二、电路图设计及理论分析
(1) 构建反相加法器电路如图1所示
U i2U i3
U i1
U i2U i3
U i1
图1. 电路模型 图2. 完整电路图
(2) 理论分析
选用μA741作为集成运放，取R f =100k Ω
i3i2i13i32i21
i1f o 15255u u u R u R u R u R u ---=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛++-=
所以R 1=20 k Ω，R 2=4 k Ω， R 3=6.67 k Ω，R p =R 1//R 2//R 3//R f =2.22 k Ω 取R 1=20 k Ω，R 2=4 k Ω， R 3=6.65 k Ω，R p =R 1//R 2//R 3//R f =2.21 k Ω 得到完整电路图如图2所示。

三、Multisim 仿真验证
1、用Multisim 绘制反相加法器电路图 本设计所需元器件如表1所示。

所绘制的反相加法电路如图3所示。

图中左侧的串联分压电路用以构建输入信号
u i1、u i2和u i3。

图 3 Multisim 绘制的电路
2、测试输入为0时的输出电压U O'
运行仿真，按空格键使S1向下，置零V1，读出此时的输出电压U O'=32.1mV。

如图3所示。

3、按空格键使S1向上，接入V1，按A、B、C键调节U i1=0.2V，U i2=0.1V，U i3=0.06V，测量此时的输出电压U O=−4.35V，如图4(a)所示。

修正后的输出U O=−4.35−U O'=−4.38V 理论计算值U O=−5U i1−25U i2−15U i3=−1.0−2.5−0.9=−4.4V
按A、B、C键调节U i1=0.3V，U i2=0.12V，U i3=0.1V，测量此时的输出电压U O=−5.94V，如图4(a)所示。

修正后的输出U O=−5.94−U O'=−5.97V
6.0V
理论计算值U O=−5U i1−25U i2−15U i3=−1.5−3−1.5=−
(a) 反相加法运算1
(b) 反相加法运算2
图4 反相加法运算结果
4、结论
从两次运算结果来看，设计的反相加法器电路实现了U O=−5U i1−25U i2−15U i3运算。