基于Multisim设计的心电采集放大电路
基于Multisim的三极管放大电路仿真分析
基于Multisim的三极管放大电路仿真分析来源:大比特半导体器件网引言放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路，能实现对模拟信号最基本的处理--放大，因此掌握基本的放大电路的分析对电子电路的学习起着至关重要的作用。
三极管放大电路是含有半导体器件三极管的放大电路，是构成各种实用放大电路的基础电路，是《模拟电子技术》课程中的重点内容。
在课程学习中，一再向学生强调，放大电路放大的对象是动态信号，但放大电路能进行放大的前提是必须设置合适的静态工作点，如果静态工作点不合适，输出的波形将会出现失真，这样的“放大”就毫无意义。
什么样的静态工作点是合适的静态工作点;电路中的参数对静态工作点及动态输出会产生怎样的影响;正常放大的输出波形与失真的输出波形有什么区别;这些问题单靠课堂上的推理及语言描述往往很难让学生有一个直观的认识。
在课堂教学中引入Multisim仿真技术，即时地以图形、数字或曲线的形式来显示那些难以通过语言、文字表达令人理解的现象及复杂的变化过程，有助于学生对电子电路中的各种现象形成直观的认识，加深学生对于电子电路本质的理解，提高课堂教学的效果。
实现在有限的课堂教学中，化简单抽象为具体形象，化枯燥乏味为生动有趣，充分调动学生的学习兴趣和自主性。
1 Multisim 10 简介Multisim 10 是美国国家仪器公司(NI公司)推出的功能强大的电子电路仿真设计软件，其集电路设计和功能测试于一体，为设计者提供了一个功能强大、仪器齐全的虚拟电子工作平台，设计者可以利用大量的虚拟电子元器件和仪器仪表，进行模拟电路、数字电路、单片机和射频电子线路的仿真和调试。
Multisim 10 的主窗口如同一个实际的电子实验台。
屏幕中央区域最大的窗口就是电路工作区，电路工作窗口两边是设计工具栏和仪器仪表栏。
设计工具栏存放着各种电子元器件，仪器仪表栏存放着各种测试仪器仪表，可从中方便地选择所需的各种电子元器件和测试仪器仪表在电路工作区连接成实验电路，并通过“仿真”菜单选择相应的仿真项目得到需要的仿真数据。
实验十三_基于Multisim的场效应管放大电路设计 (修复的)
南昌大学实验报告学生姓名：罗 族 学 号: 6103413001 专业班级： 生医131班 实验类型： □ 验证 □ 综合 ■ 设计 □ 创新 实验日期：14/12/22 实验成绩：实验十三、基于Multisim 的场效应管放大电路设计一、实验目的1.场效应管电路模型、工作点、参数调整、行为特性观察方法2.研究场效应管放大器电路的放大特性及元件参数的计算；3.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法二、实验内容1.研究耗尽型MOS 场效应管共源极的放大特性。
2.研究耗尽型MOS 场效应管共源极电路输出电阻。
三、实验要求1、正确连接好电路后，接通电源2、改变负载电阻，分别测量输出输入电压3、用换算法测量电路的输入输出电阻四、实验仪器Multisim 中的示波器、信号源、直流稳压电源、电阻、电容、场效应管等五、实验步骤及结果 1、实验电路图图 2图1 原理图2、静态工作点(RL=20kῼ)图3 静态工作点UG UD US ID 369.009nV 10.381V 809.611mV 10.4nA 3.改变负载电阻RL，测量输出端电压Uo图4 改变负载RL Uo20kῼ21.747mV30kῼ22.421mV50kῼ22.992mV4、换算法求输入输出电阻(RL=20kῼ)图5输入输出电阻输入电阻关闭开关不接入R5 ,Uo1=32.619mV打开开关即接入R5，万用表示数如右图Uo2=21.747mVRi=Uo2/(Uo1-Uo2) xR5=20.003kῼ输出电阻接入负载时如图5，UL=32.619mV断开负载后万用表示数如右图Uo=35.854mVRo= (Uo/UL-1)xRL=1.98kῼ3、测量电压放大倍数（1）RL=20kῼ增益：Av=Uo/Ui=21.6mV/9.86mV=2.19波形图如右黄色为Ui绿色为Uo（2）RL=∞增益：Av=Uo/Ui=23.7mV/9.83mV=2.41波形图如右黄色为Ui绿色为Uo增益R1 RL Ui Uo Av2kῼ20kῼ9.86mV 21.6mV 2.192kῼ∞9.83mV 23.7mV 2.414、用波特图示仪观察场效应管的幅频特性和想频特性图 6幅频特性想频特性六、实验总结由于一开始对场效应管的知识了解不够扎实，很久才调出各器件参数达到预想的效果，通过该次实验加深了对场效应管知识的掌握，理解了场效应管与晶体三极管的区别及场效应管的基本特点及运用。
放大电路multisim实验报告
放大电路multisim实验报告1. 实验目的通过实验，熟悉和掌握放大电路的基本原理和放大倍数的计算方法。
2. 实验原理放大电路是指用于增大输入信号的电压、电流或功率的电路。
常用的放大电路有共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路等。
本实验以共射放大电路为例进行研究。
共射放大电路是一种常见的放大电路，其特点是输入信号加在基极上，输出信号从集电极取出。
放大电路的放大倍数可通过直流负载线和交流负载线的交点来确定。
3. 实验器材和仪器- Multisim电路仿真软件- 电脑4. 实验步骤4.1 搭建电路在Multisim电路仿真软件中，选择适当的元件并搭建共射放大电路。
4.2 设置输入信号为电路添加一个函数信号发生器，设置输入信号的振幅和频率。
4.3 测量输出信号连接示波器，测量输出信号的波形。
4.4 计算放大倍数根据示波器上的波形，测量输入信号和输出信号的幅值，然后计算放大倍数。
5. 实验结果将示波器上测得的信号波形截图作为实验结果。
6. 实验讨论分析实验结果，讨论放大倍数是否符合预期，有无改进的空间。
7. 实验结论通过实验，我们成功搭建了共射放大电路，并计算出放大倍数。
实验结果和预期的结果相符。
通过这次实验，我们对放大电路的原理和计算方法有了更深入的了解。
8. 实验总结本次实验通过Multisim电路仿真软件，从搭建电路到测量输出信号，并计算出放大倍数。
实验过程中我们掌握了放大电路的基本原理和计算方法。
通过实验，我们发现实际电路中可能存在误差，因此在实际应用中应对放大电路进行优化和调整，以获得理想的放大效果。
信号放大器的设计基于Multisim的电路仿真
3.效率η
， ：直流电源供给的平均功率。理想情况下， 。在实验中，可测量电源供给的平均电流 ，从而求得 ，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。
仿真值:%
实测值：η=%
（四）综合测量方案
1、测量系统电路的输入输出电阻以及通频带
测量值：输入电阻486KΩ
输出电阻Ω
图3-2 RC正弦波振荡电路图
图3-3 RC正弦震荡产生的波形图
仿真数据：F=1kHZ
T1
UB
(V)
UE
(V)
UC
(V)
IC
(MA)
UO
(V)
T2
UB
V)
UE
(V)
UC
(V)
IC
(MA)
实测数据：F=
T1
UB
(V)
UE
(V)
UC
(V)
IC
(MA)
UO
(V)
T2
UB
V)
UE
(V)
UC
(V)
IC
(MA)
2、闭合开关S1，并记录波形
（三）功率放大器电路方案
功率放大器的主要作用是向负荷提供功率，要求输出功率尽可能大，转换效率尽可能高，非线性失真尽可能小。这里我们采用OTL功率放大电路。电路原理图如下：
1.静态工作点的调整
分别调整R4和R1滑动变阻器器，使得万用表XMM2和XMM3的数据分别为5---10mA和，然后测试各级静态工作点填入下表：
1.调节放大器零点
把开关S1和S2闭合，S3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0（尽量接近0，如果不好调节，可以减小滑动变阻器的Increment值），填表一：
低频电子线路 软件实验报告 基于Multisim的场效应管放大电路设计
实验十三基于Multisim 的场效应管放大电路设计一、实验目的1. 场效应管电路模型、工作点、参数调整、行为特性观察方法2. 研究场效应放大电路的放大特性及元件参数的计算。
3. 进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。
二、实验内容1. 研究耗尽型MOS 场效应管共源极放大电路的放大特性。
2. 研究耗尽型MOS 场效应管共源极放大电路的输出电阻。
三、实验原理：DMOS 管共源电路参数的计算：四、实验内容1. 设计电路图及参数如图所示：S ds D o //r R R =gsL o gs m i o )//(v R R v g v v A v -==)//(L o m R R g -≈G i R R =图12.连接电路图如图所示：图23.改变负载电阻R4的阻值为1kΏ，重复上述操作。
图34、将直流电源接地，测量输入电阻，电路如下：图44.将交流电源短路，直流电源接地，测量输出电阻，电路如下：图5五、实验结果1. 由实验步骤2的图可知电容的阻抗设置合理，即输入交流信号经过电容没有衰减，当负载电阻R4的阻值为10k Ώ时，由交流探针测得输入信号的峰峰值为40mV,输出信号的峰峰值为50.8mV27.1408.50===i o V v v A 由示波器观察输入输出信号的波形如下图：图62. 改变负载电阻R4的阻值为1k Ώ时，由交流探针测得输入信号的峰峰值为40mV ，输出信号的峰峰值为45.8mV145.1408.45===i o V v v A由示波器观察输入输出信号的波形如下图：图73. 由步骤4的图可知，输入信号的峰峰值为40V ，输入电流的峰峰值为41.8AΩ===9569.08.4140i i i i v R4. 由步骤5的图加压求流可知，输入信号的峰峰值为40V ，输入电流的峰峰值为1.53AΩ===1438.2653.140i v R o。
Multisim实践报告单管及多级放大电路的仿真设计与分析
（2）直流静态工作点仿真。 （3）电路的动态参数仿真分析。
图S3.2 静态分析结果
图S3.3 输入、输出波形
（4）参数扫描分析。 （5）仿真数据分析。 ① 由静态工作点相应计算公式求出理论计 算值并与测量值进行比较。
2．通过仿真观察单管和多级放大电路输入、 输出波形的情况、相位关系和失真现象。
3．学习静态工作点Q的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量和调整方法， 测量放大器基极和集电极的直流电压。
4．测定每级放大器的静态工作点在直流负 载线上的位置。
5．测量两级放大器的总电压增益，并比较 测量值与计算值。
二、实训器材
PC，Multisim仿真环境。
5
C3
Q2
10uF
R5
2N2219
3kΩ
6
R2 2kΩ
C2 47uF
V1 12 V
图S3.1 单管共射极放大电路仿真原理图
调出双踪示波器与函数信号发生器。
示波器参数设置：Time Base：500s/div Channel A：5mV/div 输入信号 Channel B：200mV/div 输出信号
将示波器探头移到电路输出端，运行 仿真分析，记录输出峰值电压Uo，计算两 级放大器的总电压增益Au。
计算第一级放大器的增益Au1和第二级 放大器的增益Au2及总增益Au，如表S3.4所 示。
表S3.4 RL 增加电路增益计算
Uc1p
Au1
Uc2p
Au2
Au
（6）仿真数据分析。 ① 计算两级放大器电压增益并与测量值比 较。
表S3.1 静态工作点测量
Ub1
multisim放大电路设计
multisim放大电路设计
在 Multisim 中设计放大电路可以通过以下步骤实现：
1. 打开 Multisim 软件并创建一个新的电路设计文件。
2. 在元件库中选择放大器元件，例如通用运算放大器（Operational Amplifier）。
3. 将所选的运算放大器放置在电路设计区域中。
你可以使用拖放功能将其移动到合适的位置。
4. 连接放大器的输入和输出引脚。
根据你的设计需求，将输入信号源连接到放大器的输入引脚，将负载（例如电阻或电容）连接到放大器的输出引脚。
5. 设置放大器的增益。
在放大器的属性对话框中，可以设置增益值。
根据你的需求，选择合适的增益倍数。
6. 添加其他元件（如果需要）。
根据你的设计要求，可能需要添加其他元件，如电阻、电容、电源等，以实现所需的放大电路功能。
7. 连接电路的电源。
根据你的设计，连接适当的电源到电路中的元件。
8. 进行仿真。
在 Multisim 中，你可以运行仿真来测试放大电路的性能。
通过观察输入和输出信号的波形，可以评估电路的放大效果。
9. 调整和优化。
根据仿真结果，你可以调整电路中的元件值或增益设置，以优化放大电路的性能。
10. 保存并导出设计。
完成设计后，保存电路文件，并根据需要导出为图像或其他格式。
以上是在 Multisim 中设计放大电路的基本步骤。
具体的设计过程可能因具体需求和电路要求而有所不同。
你可以根据自己的设计目标进行相应的调整和优化。
脉搏与心电信号采集监测系统Multisim电路设计仿真
脉搏与心电信号采集与监测系统设计1. 设计脉搏或心电信号放大器•增益：60dB ～70dB ～80dB 三档可调•带宽：0.01HZ ～200HZ ，可插入50HZ 陷波器2. 设计测量和显示心率的数字电路（用七段数码管）3. 设计心率越限报警电话（报警范围为分次分次/150f /40f 00>---<），报警方式，喇叭或蜂鸣器鸣叫，屏幕显示。
4. 完成模拟电路和数字电路的仿真和虚拟实验。
5. 完成印刷板设计。
6. 基本框图脉搏与心电信号采集与监测系统一、 心电信号采集电路（模拟电路部分）1 、查阅资料可知人体心电信号有如下的特点(1)信号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号；(2)心电信号通常比较微弱，至多为mV 量级；(3)属低频信号，且能量主要在几百赫兹以下；(4)干扰特别强。
干扰既来自生物体内，如肌电干扰、呼吸干扰等；也来自生物体外，如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等；(5)干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等)。
2 心电信号采集放大器电路设计要求 •增益：60dB ～70dB ～80dB 三档可调（即放大倍数为1000~3160~10000） •带宽：0.01HZ ～200HZ ，可插入50HZ 陷波器分析：根据要求，放大倍数为1000~3160~10000，故采用二级放大。
其中前级放大增益三档可调，分别为10、31、100倍。
后级放大器为100倍。
2-1、前级放大器设计a 、放大器AD620构成的电路由于人体心电信号的特点，加上背景噪声较强，采集信号时电极与皮肤间的阻抗大且变化范围也较大，这就对前级(第一级)放大电路提出了较高的要求，即要求前级放大电路应满足以下要求：高输入阻抗；高共模抑制比；低噪声、低漂移、非线性度小；合适的频带和动态范围。
为此，选用Analog公司的仪用放大器AD620作为前级放大(预放)。
AD620的核心是三运放电路(相当于集成了三个OP07运放)，其内部结构如图1所示。
基于Multisim的仪器放大器的设计
基于Multisim的仪器放大器的设计一、实验目的：1、掌握仪器放大器的设计方法2、理解仪器放大器对共模信号的抑制能力3、熟悉仪器放大器的调试功能4、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器，毫伏表信号发生器等虚拟仪器的使用二、实验原理：在精密测量和控制系统中，需要将来自各种换能器的电信号进行放大，这种电信号往往为换能器之间或者换能器与基准信号之间的微弱差值信号。
仪器放大器就是用来放大这种差值信号的高精度放大器，它具有很大的共模抑制比、极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可调。
三、运放仪器放大器图中所示是有三个运放构成的仪器放大器。
其中，集成运放A3组成差值方法器，集成运放A1和A2组成对称的同相放大器，且R1=R2，R3=R5，R4=R6。
由于v-→v+，因而加在RG两端的电压为（vI1−vI2），相应通过RG的电流iG= 于i-→0，因而vo1=iGR1+vI1，vo2=−iGR2+vI2当R1=R2=R时，vo1−vo2=(1+2R)(v−vI2) GI1vI1−vI2RG对于A3而言，vo1加在反相输入端，vo2加在同相输入端，利用叠加原理，合成的输出电压：R4R6R4vo=−vo1+vo2(1+) 3563由于R3=R5,R4=R6,因而vo=−仪器放大器的差值电压增益：Avf=voR42R=−(1+vI1−vI2)I1I23GR4R42R vo1−vo2 =−(1+) 33G仪器放大器的差值电压增益：Avf=vvoI1+vI2=−(1+RG2R四、实验内容：1、采用运算放大器设计并构建一起放大器：(1) 输入信号Ui=2mV时，要求输出电压信号Uo=0.4V，Avd=200，f=1kHZ；(2) 输入阻抗要求Ri>1MΩ。
2、用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器，按设计指标进行调试。
主要虚拟仪器中的函数发生器、毫伏表、示波器。
五、实验仿真结果输入信号vi输出信号vo示波器测试如图，CH1代表输出，CH2代表输入。
基于LabVIEW虚拟仪器的心电信号采集系统的设计
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电子 测量 与仪 器学 报
20 08 年
到工业界的广泛接受与运用, 成为仪器技术的主流。 人们纷纷 试图引 入该技 术以 减少 工作量, 降 低成 本 [ 1- 2] 。范寿年 [ 3] 、何保全等 [ 4] 利用 N I公司开发的 数据采集卡 ( DAQ ) 和 LabV IEW 虚拟仪器技术构建 了一个虚拟心电信号采集系统, 但该系统的数据采 集卡的成本较高, 而且该采集卡的设计是基于工业 安全标准设计的, 因此不便也不适合于推广。戚仕 涛等 [ 5] 利用单片机技术制作了前端数据采集卡, 在 降低成本的同时利用电源隔离和信号隔离技术提高 了安全标准, 但是该采集卡的通带频率范围 ( 0~ 50 H z) 有限, 使得有助于医学诊断的心电信号高频成 分的信息丢失了。本文所设计的心电信号采集系统 结合了单片机技术和 LabV IEW 虚拟仪器技术, 减少 了工作量, 降低了成本, 在提高安全标准的同时保留 了更多的原始波形信息。
心电信号是微弱信号, 幅度仅在 015 mV~ 4 mV 之间。因此为了便于显示和后端处理, 需要对信号 进行放大。而在心电信号采集过程中, 前置放大电 路对心 电 信号 的 影 响最 大, 为 此, 美国 心 脏 协会 ( AHA) 曾在 1967年和 1975年的报告 中对前置放 大电路的一些主要性能指标作过规定, 其中主要包 括共模抑制比不应低于 1000B1 ( \ 60 dB ) , 等效输 入噪声有效值应小于 10 LV, 放大器差模输入阻抗 应不小于 20 M 8 等 [ 6- 7] 。因此, 在前置放大电路采 用具有高输入阻抗, 高共模抑制比, 低噪声, 增益可
反应容易产生直流极化电压。因此在滤波电路中将
二阶 Sallen-Key 高通滤波电路 提前, 可有效地去除 电极产生的直流极化电压。该高通滤波电路的转移
基于Multisim的场效应管放大电路分析与设计_陈莉平
0引言
场效应管（ Field Effect Transistor） 自 20 世纪 60 年 代诞生以来，就因其具备噪声低、热稳定性好、抗辐射 能力强等优点广泛应用于各种电子电路中。近些年， 理论课老师在教材编写和授课内容中加大了场效应管 及其电路 的 讲 授 比 重［1］。 作 为 与 其 同 步 进 行 的 实 验 课程，我们也相应地增加了对场效应管及由其构成的 放大电路的分析与测试，并开发从基础型到设计型的 分层次实验内容。让学生通过不同层次的实验内容的 设置，学习并掌握场效应管的特点、由其构成的放大电 路的设计、与晶体管电路共同构成多级放大电路的分 析与测试方法，深刻理解引入合适的负反馈后对电路 性能的影响等。
为测试转移特性 iD = f( uGS ) UDS = 常数［3］，选取菜单 命令 Simulate→Analyses→DC Sweep，设定 UGS（ vv2） 为 扫描电压，扫描范围为 － 5 ～ 0 V，如图 5 所示［4］； 输出 为 V1 所 在 的 支 路 电 流 I （ v1 ） ，如 图 3 所 示。点 击 Simulate 按钮进行仿真，扫描结果如图 6 所示。
图 8 共漏放大电路
第 30 卷
图 9 静态工作点分析结果
3 场效应管放大电路的动态分析
图 7 设置参数
表 1 部分参数扫描分析结果
RS / kΩ 3． 0
IDQ / mA － 2． 127 14
3． 1
－ 2． 066 11
3． 2
－ 2． 008 89
3． 3
－ 1． 955 48
3． 4
－ 1． 9对电路进行 动态分析，这里选用瞬态分析（ Transient Analysis） 得到 电路 的 电 压 放 大 倍 数。 选 取 菜 单 命 令 Simulate → Analyses→Transit Analysis。由于输入信号源的频率为 10 kHz，所 以 扫 描 的 起 始 与 终 止 时 间 可 以 设 置 为 0 ～ 0． 000 5 s，在 Output variables 页中选择节点5（ 5） 、 节点 4（ 4） 作为输出。点击 Simulate 按钮进行仿真，仿 真结果如图 10 所示。在图中点击 Show / Hide Cursors 按钮，可以 读 取 波 形 峰 峰 值，从 而 计 算 出 电 压 放 大 倍 数 Au。
实验十一、基于Multisim的仪器放大器设计
南昌大学实验报告学生姓名：王崇伙学号: 6103413026 专业班级：生医131班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验十一、基于Multisim的仪器放大器设计一、实验目的1.掌握仪器放大器的设计方法；2.理解仪器放大器对共模信号的抑制能力，熟悉仪器放大器的调试方法；3.掌握虚拟仪器库中虚拟电路仪器的使用方法，例如示波器、函数发生器、毫伏表、等的使用；二、实验原理在精密仪器和控制系统中，需要将来自各种仪器的信号放大，，这种电信号往往为为仪器间或仪器与基准信号之间的微小差值信号。
仪器放大器是用来放大差模信号的高精密度放大器，它具有很大的共模抑制比、极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可调。
三、实验内容1.采用运算放大器设计并构建一仪器放大器，具体指标为：(1)输入信号Ui=2mV，要求输出电压信号Uo=0.4,Avd=200,f=1kHZ(2)输入阻抗要求Ri>1兆欧姆2. 用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器，按设计指标进行调试。
3.测量所构建的测量放大器的共模抑制比。
四、实验仪器和设备Multisim虚拟仪器库中的函数信号发生器、毫伏表、示波器、集成运放等。
五、实验步骤（1），由Avd=Avf=-R4/R3(1+2R/RG)=200确定各种电阻阻值(2) 设计出电路图并连接好电路如图1：图1 ——仪器放大器设计电路3 打仿真开关，调节函数发生器使图中左侧万用表示数为2mV(4) 调节示波器使输入输出波形很好地显示（5）观察右侧万用表示数（6）仿真结果如图：数据处理：右侧万用表显示Uo=397.679mv,示波器上显示输入信号Ui=2.210mv,输出信号Uo=508.394Mv故理论值：Avd=Uo/Ui=397.679/2=198.84实际值：Avd= Uo/Ui=508.39/2.210=230.04实验心得通过本次实验，让我更加熟练Multisim的使用。
而且对仪器放大器有了更深入的了解，基本掌握了其作用和原理。
集成电路实验报告(信号的放大-滤波-AD采样电路)
Multisim实验报告内容姓名：胡俊超学号：200805010615一、题目：基于Multisim信号采集处理系统在multisim软件基础上，主要是实现信号的放大，滤波，AD采样电路。
二、设计要求：1．系统的电源输入为正负15V，系统各个电源都由集成电路产生的稳压电压供给。
2. 输入信号的为100Hz或者500Hz或者1kHz，幅度为10mv。
3. 放大电路要求：考虑提高输入阻抗；考虑放大后的信号是否超过的AD的输入范围；放大倍数由信号与AD的输入决定。
可以考虑集成仪表运放。
4. 滤波电路：四阶巴特沃思低通滤波器，截止频率为500Hz。
计算各个电阻和电容的取值。
5．AD采样；可以使用8位和16位AD，并设定AD的电压范围为0-5v。
考虑采样定理的约束。
6．DA输出；AD的数字信号直接输出给DA模块7．对比原始信号和DA输出信号。
三,各个部分详细的设计方法和思路。
电源部分：原理分析：由于题目给出了直流15V的条件，考虑到整个系统中所采用的741运放以及AD，DA的采样参考电压，所以选取5V和-5V供电电压。
集成电路中78系列的线性稳压器件7812以及7805可以构成两级稳压达到要求的5V电源，78系列压差在3V以上的范围，也满足我们的设计要求，同理，采用7912和7905即可以得到-5的电压。
电路原理图：构成5V电源电压电路图构成-5V电源电压原理图信号输入和放大部分原理分析：信号的幅度为10mV，频率可以选择，此时选择500Hz，放大倍数放大30倍。
为了提高输入阻抗，考虑采用集成运放741作为输入，用反向放大，便于计算放大倍数，再用741做一次同比列的方向放大，这样信号的相位和输入信号无相移，构成了线性无相移的放大环节。
原理电路图（放大部分）放大部分仿真结果图中可以看到输入信号为红色10mＶ的VPP幅值，输出为蓝色300mV的VPP，所以放大了30倍，输入输出周期相同，相位一致。
放大信号的滤波部分原理分析;四阶巴特沃斯低通滤波器，技术指标要求Wn=500Hz ，由于考虑到输入信号角频率是500Hz，所以将Wn提高到550Hz,在设计滤波器是取滤波电容C3和C4的值相等，R6和R7相等，R12和R10相等，C8和C7的值相等。
[指南]Multisim在基本放大电路分析中的应用
![[指南]Multisim在基本放大电路分析中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/bf869393b8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2bb5.png)
￥ Multisim 在基本放大电路分析中的应用一、实验目的（1）初步掌握使用Multisim 软件对直流电路进行分析。
（2）验证验证二极管的单向导电性。
（3）学会测量放大电路的A v 、i R 、o R 、通频带BW 的方法。
（4）观测放大电路的动态性能。
二、预习要求（1）阅读关于Multisim 10软件的介绍。
（2）阅读教材中关于二极管的伏安特性、单向导电性等内容。
（3）阅读教材中关于静态工作点Q ，电压增益A v 、输入电阻i R 、输出电阻o R 和通频带BW 等内容。
三、实验电路及内容 （一）、二极管参数测试仿真实验1. 在实验电路工作区搭建测量二极管正向伏安特性的实验电路，如图￥.1所示。
依次设置滑动电阻器W R 触点至下端间的电阻值（拨动鼠标箭头显示的电位器拨动游标），调整二极管两端的电压。
启动仿真开关，将测得的D v 、D i 及计算得到的D r 数据填入表￥.1。
图￥.1 测试二极管正向伏安特性实验电路2. 在实验电路工作区搭建测量二极管反向伏安特性的实验电路，如图￥.2所示。
依次设置滑动电阻器W R 触点至下端间的电阻值，调整二极管两端的电压。
进行仿真实验，将测得的D v 、D i 及计算得到的D r 数据填入表￥.2。
表￥.1 二极管正向伏安特性测量数据记录表图￥.2 测试二极管反向伏安特性实验电路表￥.2 二极管反向伏安特性测量数据记录表（二）、基本放大电路仿真实验1. 静态工作点的测试（1）阻容耦合放大电路由电阻、电容和三极管等元器件构成。
在实验电路工作区搭建如图￥.3所示的阻容耦合放大电路，并存盘。
+Vs_图￥.3 单管分压式偏置放大电路（2）启动Multisim 10界面菜单【Simulate】菜单中Analyses下的DC operating Point 命令，在弹出的对话框中的Output variables页将节点3、4、5、6、7节点作为仿真分析节点。
图￥.4 直流分析选项对话框（3）单击直流分析选项对话框中的“Simulate”(仿真)按钮进行直流工作点仿真分析，即有分析结果（待分析电路节点的点位）显示在“Analysis Graph”（分析结果图）中，如图￥.5所示。
multisim共集放大电路
multisim共集放大电路
Multisim是一种电路模拟软件，可以用于设计、测试和分析各种电路，包括共集放大电路。
共集放大电路是一种基本的三极管放大电路，具有电压增益大、输入阻抗低等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
在Multisim中，可以使用电路元件库中的三极管、电容器、电阻器等元件来搭建共集放大电路。
具体步骤如下：
1. 打开Multisim软件，并选择“新建电路”选项。
在弹出的窗口中，选择“电路设计”模板，并点击“创建”按钮。
2. 从电路元件库中选择三极管、电容器、电阻器等元件，依次连接起来，形成共集放大电路的电路图。
需要注意的是，三极管的引脚连接应符合实际电路的连接方式。
3. 在Multisim中，可以通过设置元件的参数来模拟实际电路的特性。
例如，可以设置三极管的放大倍数、电容器的电容值等参数。
4. 在电路设计完成后，可以使用Multisim的仿真功能来测试电路的性能。
点击“运行仿真”按钮，即可开始仿真。
在仿真过程中，可以观察电路中各个元件的电压、电流等参数的变化情况。
总的来说，Multisim是一种非常实用的电路模拟工具，可以帮助电路设计师在设计、测试和分析电路时更加方便、高效。
通过
Multisim，可以快速搭建共集放大电路，并对其性能进行仿真分析，从而优化电路设计，提高电路的性能和可靠性。
心电信号放大电路
浅谈滤波器在心电信号放大电路中的应用1 实验目的与意义心电信号十分微弱，一般在0.05-100Hz之间，幅度小于5mv。
在检测心电信号的同时存在着极大的干扰。
心电波仪器通过传感系统把心脏跳动信号转化为电压信号波形，一般为微伏到毫伏数量级。
这是需经过信号放大才能驱动测量仪表把波形绘制出来。
本实验通过应用运算放大器设计心电放大电路，目的是可以实现有效滤除与心电信号无关的高频信号，通过系统，可以得到放大，无干扰的心电信号。
本实验将就心电放大电路中的滤波器部分进行重点研究，采用multisim10.1进行仿真，分析其实现的功能以及所起的作用。
心电信号放大电路的其余部分将做简要介绍。
2 心电放大电路工作原理心电信号放大电路原理流程图2.1前置放大电路放大微弱的心电信号。
具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、具有一定的电压放大能力的特点。
2.2高通滤波电路通过频率大于0.05Hz的信号，排除低频信号干扰。
2.3低通滤波电路通过频率低于100Hz的信号，排除高频信号干扰。
2.4带阻滤波电路有效阻断工频为50Hz的信号干扰。
2.5电压放大电路对处理过的心电信号进行放大，以便能够观察出微弱的心电信号。
3 技术指标信号放大倍数：1000倍输入阻抗：≥10MΩ共模抑制比：K cmr≥60dB频率响应：0.05-100Hz信噪比：≥40dB4心电放大电路介绍与分析4.1前置放大电路可应用AD620来设计放大电路，设计图如下根据心电信号特点，前置放大电路具有以下特点：1）高输入阻抗：被提取的心电信号是不稳定的高内阻源的微弱信号，为了减少信号源内阻的影响，应提高放大电路的输入阻抗。
2）高共模抑制比：人体所携带的工频干扰以及所测量的参数以外的生理作用的干扰，一般为共模干扰，前置级须采用共模抑制比高的差动放大电路，以减少共模干扰。
3）低噪声，低漂移：使其对信号源影响小，输出稳定。
此放大电路可实现增益1-1000倍的调节。
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号进行跟随和反 向， 跟随信号作为屏蔽层信号输 出， 反
向信号作 为右腿驱动信号输人右腿 ， Ａ Ｄ ６ ２ ０的输 出信 号进行低通 、 高通滤波和 ５ Ｏ Ｈ ｚ 工频陷波后 即可输 出。
３ 模块 设计
２ 系统概述
３ ． １ Ａ Ｄ ６ ２ ０前 置 放大 电路
信． 皇， 技 术
３ ． ２ 右 腿驱 动
右腿驱动的基本原理是人体共模信号 的抵消 ， 人 体 右手和左手产 生的信号 中存 在一个较大 的共模 信
号， 这个信号就是人体的共模信号 ， 通过将左右手的共
模信号提取出来 ， 再反 向输人人体 ， 就可以起到共模抑
制 的作 用 。 有 两种 设 计思 路 ，一 种 就是 和 ８ 脚可等效为两路输入信号 ， 从
这两个脚之间就可以取 出共模信号 ， 假设输入信号为 ：
信号源的阻抗为数千欧到数百千欧 ，且存在着大量的
噪声 。 心 电采 集 系 统设 计 的合 理 与 否是 能 否得 到 干 净
左手和右手的信号从 Ａ Ｄ ６ ２ ０的输入端输人后 ， 经 内部电路和外部增益调节 电阻取 出共模信号 ，对此信
心电信号的关键 。 测量心电信号的条件是相 当复杂的 ， 除了受包括肌电信号 、 呼吸信号 、 脑 电信号 的干扰外还 受到 ５ ０ Ｈ ｚ 工频干扰 、 基线漂移 、 电极接触和其他 电磁
信 ． 皇 ， 技术
Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ６ ３ ７ ５ ． ２ ０ １ ７ ． Ｏ １ ． ０ ０ ８
２ ０ １ ７ 年（ 第４ ６ 卷） 第ｌ 期
基于 Ｍ ｕ Ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ设计 的心 电采集放大 电路
长时 间的心 电图并加 以分析 以期捕捉到心律失常波形。本论述研究设计 了一种低功耗 、 结构 简单 、 性价 比高的心 电放大器 ，
在此基础上可研制 出便携式动态心电记录仪。该仪器 的最大优点是 电路简单 、 实用 、 低功耗且成本低廉 ， 对各 中小 型医院的 危重病人 的抢救和家庭监护有较好的实用价值。 关键 词 ： 心电信 号 ； 噪声干扰 ； 前置放大
李佳 阳， 苏其瑜
（ Ｉ ￣ ｌ Ｊ ｌ ｌ 大学 电气信息学院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘
要： 心血管疾病是人类死亡 的主要 疾病之一 ， 许 多患者心脏病发作后 由于未能及时发现和抢救极 易发 生死亡 。由于心
律失常的 出现常是偶发的 ， 使用通常的心电图机等短程分析方法不易发现 ， 现在较 为有效的方法就是采 用记 录 ２ ４ ｈ以至更
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ７ １ ３ ； Ｔ Ｈ ７ ７ ２ ． ２ 文献标识码 ： Ａ
１ 心 电信 号采集的意义及特征
心脏病是威胁人类生命健康 的重大疾病之一 ， 心
电监测可以给心脏病患者提供重要的诊断依据。作为
心 电仪 的核 心部 分 ，设 计 良好 的心 电采集 电路应 该 能
可能 的低 频 干扰 导致 的基 线漂 移 ，其 中 Ｒ ６ 、 Ｒ ７还有 另
一
个作用 ， 就是提供直流耦合通路。 理论上来说 ， Ａ Ｄ ６ ２ ０
图 ４ 根 据 右腿 驱动 原 理 进 行 设 计
的输 入 电阻 越 大 ， 共 模 抑制 能 力 就越 强 ， 但 在 实 际设 计 的 电路 中 ， 为 了考虑 输 入 电阻 的 不对 称 问题 ， 以及 直接
本论述所设计 的心电放大器是 以 Ａ Ｄ ６ ２ ０高精度
仪表放大器作为前置放大器。以 Ｔ ｍ６ ２ 为放大器产 生 右腿驱动和屏蔽信号 ，以 Ｔ Ｌ ０ ６ ４ 为主放大器设计实现
的 。总 的原理 图见 图 １ 所示 。
收稿 日期 ： ２ ｏ １ ６ 一 ｌ Ｏ 一 ３ １
３ ０ ｋ ｌ ＇ ／ 的电阻是限流电阻 ， 这两个电阻的值要非常
够在其他较强生物信号和环境噪声 中提取微弱的心电 信号 ，并能不失真地检测 出具有临床价值的干净心电
信号。
作为心脏电活动在人体体表的表现，心电信号很微
弱， 其频谱 范围是 ０ ． ５ ～ １ ０ ０ Ｈ ｚ ， 点压幅值 为 ０ ～ ０ ． ５ ｍ Ｖ ，
图 １ 系统 概 述
还有一种 电路就是 Ａ Ｄ ６ ２ ０的数据手册中给出的驱 动电路 。 于这两种电路在理论分析 中很难分析 出优劣 ， 所 以在最终的电路中两种方式是可选的。实验证 明第一 种驱动方式是更优 的。下面就第一种驱动方式 的原理
进 行分 析 。
输人导致杂散电容充电的问题 ，设计 Ｒ ６ 、 Ｒ ７ 为高度对
称， 既可以保证输入 电阻的高度对称 ， 又可 以提供直流
耦合通路 ， 使得大电流（ 相对 ） 通过这两个 电阻流人地 ， 保证信号的完整性同时降低电容效应 。 Ａ Ｄ ６ ２ ０的放大倍数 由 Ｒ １ 、 Ｒ ２ 、 Ｒ ３的值决定 ，等效
电阻 为 ：
Ｒａ ＝ ｌ ＋ Ｒ３ ＝ ５ ６ ＋ ２ ４ ＋ ２ ４ ５ ． ０ｋ Ｑ ． … … 一
接近 ， 实际电路中使用 的是误差为 ０ ． １ ％的精密电阻 ， 之
所 以要求对称 ，是因为不对称 的电阻会将人体输出的
作者 简介 ： 李 佳阳（ １ ９ ９ ５ 一 ） ， 女， 汉族 ， 甘肃兰州人 ， 大学本科在读 ， 主要研究方 向： 医学信息。
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２ ０ １ ７ 年（ 第４ ６ 卷） 第１ 期
图 ２ 前 置 放 大
来设 计 电路 ， 电路 见 图 ４所 示 。
共模信号转化为差模信号 ， 导致前置级的 Ｃ Ｍ Ｒ Ｒ下降。
同理 ， 图 ２中 ｃ １ 、 ｃ ２ 及Ｒ ６ 、 Ｒ ７也需要精密器件 ， 电容 ｃ １ 、 ｃ ２ 的作用是和 Ｒ ６ 、 Ｒ ７ 共同组成高通滤波器 ，滤除