差分放大电路Multisim仿真
恒流源式差分放大电路multisim仿真
题目一恒流源式差分放大电路Multisim仿真在Multisim中构建恒流源式差分放点电路,如图1.1.1所示,其中三极管的β1=β2=β3 =50,r bb’1= r bb’2 =r bb’3=300Ω,调零电位器Rw的滑动端调在中点。
图1.1.1恒流源式差分放大仿真电路1.1利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点,结果如下:图1.2 恒流源式差分放大电路的静态分析可得:U CQ1=U CQ2=4.29661V (对地)U BQ1=U BQ2= -15.40674 Mv (对地)则I CQ1=I CQ2=(Vcc-U CQ1)/R C1=(12-4.29661)/100 mA=0.077 mA =77μ A1.2加上正弦输入电压,由虚拟示波器可以看到U C1与u1同相。
1.3计算分析当Ui=10mV时,利用虚拟仪器表可测得U0=1.549V,Ii=154.496 nA,图1.4 恒流源式差分放大电路虚拟仪器表则A d=-U0/Ui=-1.549/10*10-3=-154.9Ri=Ui/Ii=10/154.496*103kΩ=64.73 kΩ在两个三极管的集电极之间接上一个负载电阻R L=100 kΩ,此时可测得U0=516.382mV。
前面已测得当负载电阻开路时U0’=1.549V,则R0=(U’0/U0-1)R L=(1549/516.384-1)*100 kΩ=199.97 kΩ1.4 实验结论:在三级管输出特性的恒流区,当集电极电压有一个较大的变化量ΔU CE时,集电极电流i c基本不变。
此时三级管c、e之间的等效电阻r ce=Δu CE/Δi c的值很大。
用恒流源三级管充当一个阻值很大的长尾电阻Re,既可在不用大电阻的条件下有效的抑制零漂,又适合集成电路制造供工艺代替大电阻的特点,因此,这种方法在集成运放中被广泛采用。
题目二电子灭鼠器的设计2.1设计电路:利用Protel 99SE设计一个红外线灭鼠器的电路。
最详细最好的Multisim仿真教程
第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1。
Multisim软件入门2。
二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7。
互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5。
0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim 经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作.图13。
1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
最详细最好的multisim仿真教程
最详细最好的multisim仿真教程最详细最好的multisim仿真教程第13章 Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使⽤Multisim进⾏模拟电路仿真的基本⽅法。
⽬录1. Multisim软件⼊门2. ⼆极管电路3. 基本放⼤电路4. 差分放⼤电路5. 负反馈放⼤电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放⼤电路8. 信号产⽣和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim⽤户界⾯及基本操作13.1.1 Multisim⽤户界⾯在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界⾯友好、功能强⼤、易学易⽤,受到电类设计开发⼈员的青睐。
Multisim⽤软件⽅法虚拟电⼦元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为⼀体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿⼤图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真⼯具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出⼀个⽤于电⼦电路仿真和设计的EDA⼯具软件Electronics Work Bench(电⼦⼯作台,简称EWB),以界⾯形象直观、操作⽅便、分析功能强⼤、易学易⽤⽽得到迅速推⼴使⽤。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进⾏了较⼤变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单⽚机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应⽤。
下⾯以Multisim10为例介绍其基本操作。
基于Multisim10的差分放大电路温漂分析
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电路 o单击 Mu iml 面菜 单 “ i lt A a ssT r hs 0界 i Smua / nl e/ e — e y n
prtr w e …”( 度扫 描 分析 ) 钮 , 弹 出 的对 话 框 eaueS ep 温 按 在 A aye aa e r nlssP rm t s设置 栏 中设 置 : e 扫描 方式 为 线性 ( i . Ln e
差分放大 电路 又称 差动放大电路 , 是集成运算放 大器 中 重要的基本单元 电路 , 广泛地应用于多级直接耦合放 大电路 的输入级 , 它的最大优点 就是 对“ 温漂 ” “ 点漂 移” 等 零 ・ 现象 具有很强 的抑制作 用。但 在教学中 , 差分放大 电路对 温漂 的
抑制作用却难 于理解 , 且在 实验室 的条 件下也 难于 实现 。 并
n
2 kQ
a) 所要扫描 的起 始温 度为 2  ̄ 终 止温 度为 10 :扫 描 r; 5C, 0T ;
的点 数为 2点 ; 分析类 型为瞬态分 析( r s n A a ss ; Ta i t nl e) 单 n e y
图 1 共射 放 大 电路
图 2 共射放大电路的温度扫描分析特性 曲线及参数 从 图 2所示 的温度 扫描分 析特 性 曲线及参 数 中可 以看 出, 一是图 1 示共射放大电路的输 出 电压 呈负温度 系数变 所 化, 二是 当温度从 2 5℃上升到 10℃时 , 0 产生 的最大输 出电
放大电路 , 且信号 源 、 负载等 电路参数 都相 同, M hs 0 在 uim 1 i 电路窗 口中搭建如 图 3所示 电路 】启 动仿 真开关 , 行仿 , 进 真测量 , 如图 4所示 。
仿真实验--差分电路仿真实验
仿真实验三差分电路仿真实验一、实验目的(1)通过Multisim来仿真电路,测试差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻;(2)加深对差分放大电路原理的理解;(3)通过仿真,体会差分放大电路对温漂的抑制作用;二、实验平台Multisim 10.0三、实验原理差放的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态。
当外信号加到两输入端子之间,使两个输入信号V i1、V i2的大小相等、极性相反时,称为差模输入状态。
此时,外输入信号称为差模输入信号,以V id表示,且有:当外信号加到两输入端子与地之间,使V i1、V i2大小相等、极性相同时,称为共模输入状态,此时的外输入信号称为共模输入信号,以V ic表示,且:当输入信号使V i1、V i2的大小不对称时,输入信号可以看成是由差模信号Vid和共模信号V ic两部分组成,其中动态时分差模输入和共模输入两种状态。
(1)对差模输入信号的放大作用当差模信号V id输入(共模信号V ic=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相反,即V i1=-V i2=V id/2,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反,导致两输出端对地的电压增量,即差模输出电压V od1、V od2大小相等、极性相反,此时双端输出电压V o=V od1-V od2=2V od1=V od,可见,差放能有效地放大差模输入信号。
要注意的是:差放公共射极的动态电阻R e对差模信号不起(负反馈)作用。
(2)对共模输入信号的抑制作用当共模信号V ic输入(差模信号V id=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相同,即V i1=V i2=V ic,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同,导致两输出端对地的电压增量,即差模输出电压V oc1、V oc2大小相等、极性相同,此时双端输出电压V o=V oc1-V oc2=0,可见,差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。
此外,在电路对称的条件下,差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
Multisim12仿真教程
Multisim模拟电路仿真1 Multisim用户界面及基本操作1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10、Multisim11、Multisim12等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim12为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim12的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图1-1 Multisim12用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图1-2所示。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim12提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
multisim三极管差分放大电路
Multisim是一款电子电路仿真软件,可以模拟和分析电路的性能和行为。
以下是一个简单的三极管差分放大电路的Multisim仿真步骤:
1. 打开Multisim软件,创建一个新的电路图。
2. 从元件库中选择所需的元件,包括三极管、电阻、电容等。
3. 在电路图中放置元件,并按照差分放大电路的原理图连接线路。
4. 设置三极管的参数,例如类型、极性、放大倍数等。
5. 添加输入信号源,并将信号源的电压或电流设置为所需的幅度和频率。
6. 连接输出负载,例如虚拟示波器或其他测量仪器。
7. 运行仿真并观察输出信号的波形和幅度。
8. 根据需要调整元件参数或电路结构,以优化性能或改变放大倍数等。
需要注意的是,在使用Multisim进行电路仿真时,应确保元件库中包含了所有必要的元件类型和参数,以便准确地模拟实际情况。
此外,仿真结果可能与实际电路的性能存在差异,因此还需要在实际电路中进行测试和验证。
利用multisim设计惠斯通电桥差分放大器电路
利用multisim设计惠斯通电桥差分放大器电路1.引言1.1 概述概述部分的内容:概述部分旨在介绍本文的主题,即利用Multisim设计惠斯通电桥差分放大器电路。
在当前电子技术的发展中,电路设计和仿真软件的应用越来越广泛,Multisim作为一款功能强大、易于使用的电路设计工具,被广泛应用于电子教学、科研和工程实践领域。
而惠斯通电桥差分放大器电路作为一种常用的信号放大器电路,具有放大稳定性好、噪声水平低等优点,在传感器信号放大、测量控制系统等领域得到了广泛应用。
本文将重点讨论如何利用Multisim这一工具进行惠斯通电桥差分放大器电路的设计。
在引言部分,首先将简要介绍本文的结构和目的,为读者提供概览。
接着,文章将通过正文部分详细阐述设计的关键要点和步骤,包括电路分析、参数计算和电路优化等内容。
最后,在结论部分对所设计的电路进行总结,并展望未来的发展方向。
通过本文的阅读,读者将能够了解到如何利用Multisim这一工具进行惠斯通电桥差分放大器电路的设计,掌握设计的关键要点,并能够根据实际需求进行电路参数的计算和优化,从而能够更好地应用于实际工程和科研中。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织结构进行介绍和说明。
下面是一种可能的写法:文章结构本文按照以下结构进行组织。
首先在引言部分进行概述,介绍了设计惠斯通电桥差分放大器电路的目的和意义。
接下来,正文部分将详细介绍设计过程中的两个关键要点。
其中,第一个要点将重点阐述如何使用Multisim软件进行电路设计和仿真,包括电路元件的选取、参数设置以及仿真结果的分析。
第二个要点将着重讲解惠斯通电桥差分放大器电路的原理及其在实际应用中的优势。
最后,结论部分对整个设计过程进行总结,并展望了未来该电路在相关领域中的应用前景。
通过以上结构的设计,本文将全面介绍利用Multisim设计惠斯通电桥差分放大器电路的过程和关键要点,旨在帮助读者更好地了解该电路的原理和应用价值。
基于Multisim的差分放大电路仿真分析
基于Multisim的差分放大电路仿真分析差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用,有效地稳定静态工作点,以放大差模信号抑制共模信号为显著特征,广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。
但是差分放大电路结构复杂、分析繁琐,特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法,难以理解,因而一直是模拟电子技术中的难点。
Muhisim作为著名的电路设计与仿真软件,它不需要真实电路环境的介入,具有仿真速度快、精度高、准确、形象等优点。
因此,Multisim被许多高校引入到电子电路实验的辅助教学中,形成虚拟实验和虚拟实验室。
通过对实际电子电路的仿真分析,对于缩短设计周期、节省设计费用、提高设计质量具有重要意义。
1 Multisim8软件的特点Muhisim是加拿大IIT(Interactive Image Tech—nologies) 公司在EWB(Electronics Workbench)基础上推出的电子电路仿真设计软件,Muhisim现有版本为Muhisim2001,Muhisim7和较新版本Muhisim8。
它具有这样一些特点:(1)系统高度集成,界面直观,操作方便。
将电路原理图的创建、电路的仿真分析和分析结果的输出都集成在一起。
采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。
操作方法简单易学。
(2)支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真。
既可以分别对模拟电子系统和数字电子系统进行仿真,也可以对数字电路和模拟电路混合在一起的电子系统进行仿真分析。
(3)电路分析手段完备,除了可以用多种常用测试仪表(如示波器、数字万用表、波特图仪等)对电路进行测试以外,还提供多种电路分析方法,包括静态工作点分析、瞬态分析、傅里叶分析等。
(4)提供多种输入/输出接口,可以输入由PSpice 等其他电路仿真软件所创建的Spice网表文件,并自动形成相应的电路原理图,也可以把Muhisim环境下创建的电路原理图文件输出给Protel等常见的印刷电路软件PCB进行印刷电路设计。
Multisim 10在差分放大电路教学中的应用
图 6所示 电路 中差模信号 的有效值为 vi = : 50mV,共模信号 的有效值为 ,= 以=50mV,和 图 中 电压表 U4、u5和 U6所 测 的读数基 本相 同 。
在双端输 出时,由于 A 一0,因此单端输入一双 端输 出的 输 出 电压 和双 端 输 入一双 端 输 出 是 相 同 的 ,从 图 4和 图 6的电压 表 u3的读 数相 同也可 以看 出 。
在 单端输 出时 ,由于单 端 输 出共 模 电压放 大 倍 数的影响 ,单端输入一单端输出 电压和双端输入一 单端输 出 电压 略 有 不 同。 由前 面计 算 出 的差 模 电 压放 大倍 数 和 共 模 电压 放 大倍 数 可 以计 算 出 、
和 分 别为
Vo1= IAdvidl+Ac1 c1 l=2.449V = IAd 以 +Ac2 c2I=2.401V
Muhisim 10提供 了很 多 种 分 析 方 法 ,现 以 图 1 所示在共模信号作用下 的差分放大 电路为 例。软 件 执行 Options/Sheet Properties命令 ,在 Circuit标 签 页 中的 Net Names区 中选 择 Show All,单 击 OK 按 钮 ,即可在 电路 中显 示 出各 节点 号 。
5 结 语
利用 Muhisim 10仿 真软 件 ,通 过对 典 型差 分 放 大 电路 的静态分 析 和 动态 分 析 ,以及 对差 分 放 大 电 路 的单端 输 入 和 双 端 输 人 的仿 真 、计 算 和 比较 ,使 学 生对差 分 放 大 电路 的难 点 和 抽 象 的理 论 知 识 变 得直观,提 高 了教学 效 果。实 践证 明,通过 采 用 Muhisim 10中提供的丰富的电路分析和仪器仪表 , 借助于 Multisim 10仿真软件辅助讲授模拟 电子技 术 课程 ,能有 效地帮 助学 生理解 抽象 的理论 知识 。
模拟电路Multisim软件仿真教程
第13章 Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim 经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
Multisim软件仿真
Multisim软件仿真作业07测控技术及仪器3班24 姜大海第Ⅰ题设计一个两级1000倍运算放大电路原理图电路中输入级由U3、U4两个同相输入运算放大器电路并联,再与U5差分输入串联的三运放差动放大电路构成,其中U1、U2是增加电路的输入阻抗。
电路优点:差模信号按差模增益放大,远高于共模成分(噪声);决定增益的电阻(R1、R5、R3)理论上对共模抑制比Kcmr没有影响,因此电阻的误差不重要。
电路对共模输入信号没有放大作用,共模电压增益接近于零。
这不仅与实际的共模输入有关,而且也与A3和A4的失调电压和漂移有关。
如果A3和A4有相等的漂移速率,且向同一方向漂移,那么漂移就作为共模信号出现,没有被放大,还能被第二级抑制。
这样对于A3和A4的漂移要求就会降低。
A3和A4前置放大级的差模增益要做得尽可能高,相比之下,第二级(U5)的漂移和共模误差就可以忽略,对放大器的要求就可以大大降低。
取R3=R4=300Ω,R5=R6=100 KΩ,R1=1.5KΩ,R7=1.5KΩ时,两级的总增益为两个差模增益的乘积,即:由此可知,上述电路具有输入阻抗高,共模抑制比高等优点,可作为通用仪用放大器使用。
采用三运放差分放大电路特点:1)高输入阻抗。
被提取的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,必须提高放大器输入阻抗。
一般情况下,信号源的内阻为100kΩ,则放大器的输入阻抗应大于1MΩ。
2)高共模抑制比CMRR。
信号工频干扰以及所测量的参数以外的作用的干扰,一般为共模干扰,前置级须采用CMRR高的差动放大形式,能减少共模干扰向差模干扰转化。
3)低噪声、低漂移。
主要作用是对信号源的影响小,拾取信号的能力强,以及能够使输出稳定。
第Ⅱ题设计一个截止频率为100Hz的二阶有源低通滤波器图1 原理图电路结构如图1所示,此电路上半部分是一个同相比例放大电路,由两个电阻R1,RF和一个理想运算放大器构成。
R1与Rf均为16 kΩ。
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第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
multisim单电源差分放大电路
multisim单电源差分放大电路多数情况下,电子电路需要使用双电源来提供正负电压以供电路工作。
然而,有一些应用需要使用单电源差分放大电路,这种电路只需一种电源即可。
在本篇文章中,我将介绍单电源差分放大电路的工作原理、关键设计要点以及其在实际应用中的优缺点。
单电源差分放大电路是一种基于差分放大器的电路。
差分放大器是一种常见的电路结构,用于放大输入信号。
它由两个输入端口和一个输出端口组成,通过对两个输入信号进行放大,可以得到一个放大的差分输出信号。
在传统的差分放大器中,通常需要两种电源,一种为正电源,另一种为负电源。
然而,当需要使用单电源时,可以通过添加偏置电压来实现。
这个偏置电压可以通过将一个电阻分压器连接到一个电源电压上来产生。
单电源差分放大器的输入通过一个电阻和一个偏置电压连接到一个输入端口,将输入信号加到偏置电压上。
和传统的差分放大器一样,单电源差分放大器也有两个输入端口,一个为正极性输入端口,另一个为负极性输入端口。
但是,由于只有一个电源电压,所以只能将一个输入端口连接到偏置电压上,而另一个输入端口需要通过一个电容连接到地。
单电源差分放大器的输出端口则通过一个负反馈电阻连接到输入端口。
这个负反馈电阻可以帮助稳定电路的增益,并提供更好的抗干扰能力。
在实际设计单电源差分放大电路时,有几个关键的要点需要考虑。
首先,偏置电压的选择非常重要。
偏置电压应该为输入信号的中间值,以便使差分放大器处于最佳工作状态。
其次,输入电容的值也需要合理选择,以确保输入信号的完整性。
此外,负反馈电阻的值和差分放大器的增益也需要根据具体要求进行选择和调整。
使用单电源差分放大器有许多优点。
首先,使用单电源可以简化电路结构,减少成本和尺寸。
其次,单电源差分放大器适用于许多应用场景,包括音频放大、信号传感器等。
此外,由于使用了负反馈电阻,单电源差分放大器在增益和输出电平方面具有很好的稳定性和可控性。
然而,单电源差分放大器也有一些限制和缺点。
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Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
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IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
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下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
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第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
基于Multisim 10差动放大电路的仿真分析
在Multisim 10中建立了的典型差动放大电路。T1,T2均为NPN晶体管(2N2222A),电流放大系数β设置为80。拨动开关J1,J2可选择在差动放大电路的输入端加入直流或交流信号。数字万用表用于测量直流输出电压,示波器用于观测交流输入/输出电压波形,测量探针用于仿真时实时显示待测支路的电压和电流。
依次执行Simulate/Postprocessor(后处理器)命令,选择对图6瞬态分析结果中两个节点(uo1,uo2)输出电压进行减法运算,得到的差模信号双端输出电压uo波形。由图7可测得uo的幅值约为242mV,计算Aud=-24.2,双端输出测试参数与式(4)分析结果基本一致。图1电路设置为交流共模信号输入方式,通过瞬态分析和后处理器测得共模信号双端输出电压uo幅值仅为0.062μV,Auc=6.2×10-6。可见,差动放大电路对共模信号具有很好的抑制作用。
3 参数扫描分析
参数扫描分析用来研究电路中某个元件的参数在一定范围内变化时对电路性能的影响。选择图1中电阻Re为参数扫描分析元件,分析其阻值变化对电路输出波形的影响。图1差动放大电路设置为交流信号输入方式,设置正弦波输入信号频率为1kHz、幅值为150mV,依次执行Simulate/Analyses/Parametet Sweep(参数扫描)命令,设置扫描方式为Linear(线性扫描),设置电阻Re扫描起始值为5kΩ,扫描终值为7.5kΩ,扫描点数为3,设置输出节点为u01,得到参数扫描分析结果。当Re=5kΩ时,由于T1管的静态工作点偏高,其输出电压u01产生了饱和失真。可见,Re阻值的变化影响差动放大电路的静态工作点。
差分放大电路Multisim仿真
差分放大电路仿真双端输入双端输出差分放大电路模型:双端输入双端输出差分放大电路的调零和静态工作点求解:XMM1和XMM2的电压都为6.398V,输出电压为零。
双端输入双端输出时静态工作点如下图所示,Ib=4.975uA,Ie=1.13mA,Vcq=6.398V。
双端输入单端输出时的静态工作点:Ib=5.197uA, Ie=1.13mA,Vcq1=6.398V,Vcq2=2.169V。
对比上图的静态工作点可知,XMM2的静态工作点基本不变,但XMM1的静态工作点变化较大,计算公式可参照模电书上的静态工作点计算公式,经计算和实际的仿真结果非常接近。
VCC’=VCC*R6/(R1+R6)=12*5/(10+5)=4V,Rc’=R1//R6=10*5/(10+5)=3.33,Ieq1=(VCC-Ubeq1)/2R11=(12-0.7)/2/10=0.565mA,Vcq1=Vcc’-Ieq1*Rc’=4-0.565*3.33=2.11167V,基本和仿真结果相同。
双端输入双端输出差分放大电路差分放大倍数:输入电压Ui=7.071mV,输出电压Uo=124.194,Aod=Uo/Ui=17.56把R3和R4减小为510Ω后,放大倍数如下图所示:放大倍数为26.28。
共模放大倍数:下图测量的是差分放大电路对共模信号的放大作用,Ui=7.071mV,输出电压为6.935nV,对共模信号有很强的抑制作用把R11改为一个由三极管组成的恒流源:Uo=55.676pV,相对于加10KΩ的电阻R11,能更好的抑制共模信号,能模电书上的公式和结论吻合。
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虚拟仿真实验报告
电子技术虚拟仿真实验报告专业:班级:姓名:学号:实验一、单级阻容耦合放大电路仿真实验一、实验目的1、进一步熟悉multisim10软件的使用方法。
2、学会用multisim10软件分析单管放大电路的主要性能指标。
3、了解仿真分析法中的直流工作点分析法。
4、掌握测量放大器的电压放大倍数。
5、掌握静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
6、了解不同的负载对放大倍数的影响。
7、学会测量放大器输入、输出电阻的方法。
二、实验内容及步骤1.静态工作点的测试(1)在电子仿真软件Multisim 10基本界面的电子平台上组建如图1所示的仿真电路。
双击电位器图标,将弹出的对话框的“Valve”选项卡的“Increment”R”。
栏改成“1”,将“Label”选项卡的“RefDes”栏改成“P图1单级阻容耦合放大电路仿真电路图R大约在35%左右时,利用直流工作点分析方法分析直流工作点(2)调节P的值。
直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)是用来分析和计算电路静态工作点的,进行分析时,Multisim 10自动将电路分析条件设为电感、交流电压源短路,电容断开。
单击Multisim 10菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”,在弹出的对话框中选择待分析的电路节点,如2图所示。
单击Simulate 按钮进行直流工作点分析。
分析结果如图3所示。
列出了单级阻容耦合放大电路各节点对地电压数据,根据各节点对地电压数据,可容易计算出直流工作点的值,依据分析结果,将测试结果填入表1中,比较理论估算与仿真分析结果。
图2 直流工作点分析选项对话框图3 直流工作点分析结果2. 电压放大倍数测试(1)关闭仿真开关,从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中,调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器,将虚拟函数信号发生器接到电路输入端,将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端,如图4所示。
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差分放大电路仿真
双端输入双端输出差分放大电路模型:
双端输入双端输出差分放大电路的调零和静态工作点求解:
XMM1和XMM2的电压都为,输出电压为零。
双端输入双端输出时静态工作点如下图所示,Ib=,Ie=,Vcq=。
双端输入单端输出时的静态工作点:
Ib=, Ie=,Vcq1=,Vcq2=。
对比上图的静态工作点可知,XMM2的静态工作点基本不变,但XMM1的静态工作点变化较大,计算公式可参照模电书上的静态工作点计算公式,经计算和实际的仿真结果非常接近。
VCC’=VCC*R6/(R1+R6)=12*5/(10+5)=4V,Rc’=R1//R6=10*5/(10+5)=,Ieq1=(VCC-Ubeq1)/2R11=/2/10=,Vcq1=Vcc’-Ieq1*Rc’=*=,基本和仿真结果相同。
双端输入双端输出差分放大电路差分放大倍数:
输入电压Ui=,输出电压Uo=,Aod=Uo/Ui=
把R3和R4减小为510Ω后,放大倍数如下图所示:放大倍数为。
共模放大倍数:
下图测量的是差分放大电路对共模信号的放大作用,Ui=,输出电压为,对共模信号有很强的抑制作用
把R11改为一个由三极管组成的恒流源:
Uo=,相对于加10KΩ的电阻R11,能更好的抑制共模信号,能模电书上的公式和结论吻合。