实验十一 基于multisim的仪器放大器设计
南昌大学仿真实验(multism)
目录一，软件仿真实验实验一仪器放大器设计与仿真………………………实验二逻辑电平信号检测电路设计与仿真…………实验三三极管Beta值分选电路设计与仿真…………实验四宽带放大电路设计与仿真……………………二，硬件实验实验一电子仪器的使用实验二二极管整流滤波电路实验三晶体管共发射极放大器实验四负反馈放大器实验五差分放大器实验六集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路实验七集成运算放大器的基本应用——电压比较器实验一、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，理解仪器放大器对共模信号的抑制能力；2、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、函数信号发生器等虚拟仪器的使用。
二、实验基本原理：仪器放大器是用来放大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。
下图是由三个集成运放构成的仪器放大器电路。
其中，集成运放U3组成减法电路，即差值放大器，集成运放U1和U2各对其相应的信号源组成对称的同相放大器，且21R R =，63R R =，74R R =令R R R ==21时，))(21(2121V V R RU U Go o -+=- 集成运放U3的输入信号是1o U 和2o U ，由于63R R =，74R R = 所以))(21()(21342134V V R R R R U U R R U Go o o -+-=--= 仪器放大器的差值电压增益)21(3421Go Vf R RR R V V U A +-=-=因此改变电阻的值可以改变仪器放大器的差值电压增益，此仪器放大器的增益是负的。
1o U2o U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）当输入信号u i ＝2sinwt(mV)时，输出电压信号u o ＝0.4sinwt(V)，200=Vd A ，kHz f 1=；（2）输入阻抗要求Ω>M R i 1。
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。
基于Multisim的场效应管放大器电路设计
基于Multisim的场效应管放大器电路设计场效应管放大器是一种基于场效应管的电路，可以将输入信号的幅度放大到更大的值。
在此处，我们将通过Multisim软件进行场效应管放大器电路的设计。
首先，我们需要选择电路的目标放大倍数。
在这个例子中，我们希望达到一个放大倍数为20的目标。
接着，我们需要选择场效应管的型号。
我们选择了2N7000型的场效应管，但实际上有许多不同的型号可以选择。
接下来，我们需要画出电路图。
我们使用Multisim软件进行画图，选择添加器件，包括两个2N7000型的场效应管，电阻器和DC电源。
我们选择将一个场效应管放置在放大器的输入端，将另一个场效应管放置在输出端。
接着，我们需要设置电路的参数值。
我们需要设定DC电源的电压，电阻器的阻值和场效应管的偏置电压。
在这个例子中，我们设置DC电源的电压为10V，电阻器的阻值为1kΩ，场效应管的偏置电压为5V。
接下来，我们需要运行电路模拟来检查电路的性能。
我们通过Multisim中的模拟器来模拟电路，使用示波器来观察电路的输入信号和输出信号。
如果模拟的结果符合我们的预期，我们可以继续优化电路。
我们可以尝试改变场效应管的型号或者改变偏置电压来进一步优化电路的性能。
最后，我们需要绘制电路的PCB布局图。
我们需要将电路图转换成布局图，使用Multisim软件进行布局。
在布局中，我们需要安排器件的位置，并连接各个器件。
总的来说，基于Multisim的场效应管放大器电路设计非常简单。
通过选择合适的器件并对电路进行设置，我们可以准确地设计出符合要求的电路，并且能够通过电路模拟来验证电路的性能。
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：
基于Multisim的实用低频功率放大器仿真设计
因为开关的K2的闭合和断开，有两种情况下，下面分别对应其断开和闭合两种情况对电路参数进行确定。
因为当输入信号在40—700nV时，K2断开，要求20 lgA≥16dB
有
若取
则可得：
取标称值为
又因为当输入在5~40mV时，开关闭合，要求：
故：
取标称值470Ω。最后经过核算，能够达到设计要求。
综合以上4种情况，可以得到图2.3.2所示的反馈式音调控制电路，图中RW2为低音调节，RW1为高音调节，为了使电路得到较满意的效果，C3、C2容量要适当，其容抗和有关电阻相比在低频时要够大，在中高频时要足够小，而C3的容抗选择是在低、中频时足够大，而在高频时要足够小，就是说C1、C2只让中、高音信号通过不让低音信号通过，而C3只在电路设计时时常设：
输入级输出为：
考虑到时题目所给的正弦信号入电压幅度范围很宽，为了均衡放大并使大多数类型的音源处于低噪声工作状态，所以前置放大级的电压增益分成两档，用开关K2控制。
当开关K2断开时，要求电路增益大于16dB，用于放大V1为40-700mV时的信号，当K2闭合时，电路增益大于35 dB，用于放大V1为5-40mV时的信号，故得电路2.2.2。
由于本设计不是对单一信号频率实施放大，而是对一个输入电压变化幅度大（5~700mV），频带范围宽（50~10000Hz ）的频带信号实施功率放大，所以不能只从简单的功率放大上考虑。至少应从以下几方面作较为全面的考虑：
1，解决本设计的电路对信号源，尤其是信号幅度小的影响。
2, 要求对整个频带内不同频率范围i，不同电压幅值信号都能均匀放大。
因此，所设计的低频功率放大电路，既能有效实现隔离，完成电路阻抗匹配，又能在一个频率范围内进行信号均衡放大的实用性电路。
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。
最新基于Multisim高频功率放大器设计
精品资料基于M u l t i s i m高频功率放大器设计........................................目录摘要···········（错误!未定义书签。
）0 引言........................ （错误!未定义书签。
）1 高频功率放大器知识简介 (2)1.1 电路工作原理 (3)1.2 高功放性能分析 (6)1.2.1 谐振功率放大器的动态特性 (6)1.2.2 功率放大器的负载特性 (7)1.2.3放大器工作状态的调整 (8)2 方案论证 (10)3 电路设计与参数计算 (11)3.1 设计任务要求 (11)3.2 单元电路设计 (11)3.2.1 甲类谐振放大器 (12)3.2.2 丙类高功放 (13)3.3 总体电路图设计.......................... （1错误!未定义书签。
）4 电路仿真与结果分析 (15)4.1 multisim软件简介 (17)4.2 仿真波形 (19)5 元件清单 (20)6 总结 (20)参考文献 (20)Abstract (20)基于Multisim的高频功率放大器的设计作者：指导教师：摘要：本论文主要介绍了EDA 软件Multisim的功能和特点,并利用其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器进行了仿真研究,给出了其各种外部特性仿真分析结果,实现了其功能验证. 该实例充分表明,Multisim可为高频电子电路的分析、设计和优化提供一个快捷、高效的新途径.关键字：高频功率放大器； Multisim0 引言高频谐振功率放大器是一种广泛应用于无线电通信系统中的基本电子电路. 其高工作频率和器件的非线性等特点是传统的分析和设计方法不得不面对的麻烦. 随着计算机技术和集成电路技术的发展,现代电子电路的设计方式已经步入了EDA技术时代. 如今,EDA 技术已被广泛的应用于电子电路设计、仿真、集成电路版图设计、印刷电路板的设计以及可编程器件的编程等过程中,极大地提高了电子电路与系统的设计质量及其效率,越来越受到人们的重视. 采用EDA 技术对电子产品设计进行前期工作已成为一种发展的必然趋势. 但目前流行的众多通用电路仿真软件一般不具备高频电路的仿真分析与设计功能. 本文介绍仿真软件Multisim 的主要功能特点,并利用其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器特性进行仿真研究。
利用Multisim10.0对OTL音频功率放大器进行仿真实验
ｉ 应 用 ，其 对 于 硬件 电路 设 计 有 着 极 为 重 要
： ：
一 Ｖ ｐ ｓ ｉ ｎ Ｊ —
Ｔ ： 仅 有
，
避免交越失真现象的发生 ，其输 出功率也有所 增加， 电源 电流变大 。另外 ，在输 出电压为达 到 电源 电压时，功率放大器效率已 ％。
大器 电路 的仿真结果 进行分析 ，结果显示 ＡＢ 类功率放大器能够将 Ｖ ４ 、Ｖｓ 电压改为 Ｏ ・ ７ ５ Ｖ，
， 、
｛ 功率放大器 实验结构不够理想 ，这在很 大 上是 由于 电路 性能参数误差及 电路参数选
间管耗计算公式为：
； 当造成的。当前，Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍｌ ０ ． ０仿真软件 ｐ ｎ 。 ｅ ｚ ｉ ｃ ２
半周导通 ，平均管耗计算公式为
一
．
：
｝ 导作用。
时，
２ 丌． Ｉ ｏ ‘‘
积 ４ ，当
Ｉ ｔ ＂
２仿真实验 Ｍｕ １ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ １ ０ ｏ仿 真 软 件对 Ｏ Ｔ Ｌ音频 功 率
．
ｌ Ｔ Ｌ 音频 功率放大器 电性 能理论推导 分
【 ｍ ａ ｘ Ｊ ｝ ， 输出 最 大 功 率 （ ～ ） ￣ ｃ ｃ ， 放 大 器 性 能 的 实 验 仿 真 电 路 如 图Ｉ 所 示 ， 在
上 述推 导并 未考 虑 Ｂ类放 大 电路 受功 能 如 图 ３所 示， 当 处 于 ４ ０ Ｈ ｚ ￣ １ ・ ４ ５ ＭＨ ｚ的 条 件
下 ，通 频 带 能 够 通 过 增 大 电路 中 的 电 容值 延 伸
ｆ 形则 与之相 反 ，可 以得 出负载 Ｒ Ｔ电压：
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
基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点
信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下，采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器，并根据其结构模块提出设计思路及论证，再通过仿真验证方案的正确性。
再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器，结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。
最后，简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。
关键词：运算放大集成电路，模块，功率放大集成电路，矩形波，直流稳压源。
AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,，Modular，Power amplifier integrated circuit，Rectangular wave，DC voltage stabilized source。
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。
基于Multisim的场效应管放大器电路设计
电子设计实验报告课题：基于Multisim的场效应管放大器电路设计实验成员：2012.6.16基于Multisim的场效应管放大器电路设计一、实验目的：1、场效应管电路模型、工作点、参数调整、行为特征观察方法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、实验原理：1．场效应管的特点场效应管与双极型晶体管比较有如下特点：(1)场效应管为电压控制型元件；(2)输入阻抗高(尤其是MOS场效应管)；(3)噪声系数小；(4)温度稳定性好，抗辐射能力强；(5)结型管的源极(S)和漏极(D)可以互换使用，但切勿将栅(G)源(S)极电压的极性接反，以免PN结因正偏过流而烧坏。
对于耗尽型MOS管，其栅源偏压可正可负，使用较灵活。
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。
由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件。
具有输入电阻高（10^8～10^9Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
和双极型晶体管相比场效应管的不足之处是共源跨导gm。
值较低(只有ms级)，MOS管的绝缘层很薄，极容易被感应电荷所击穿。
因此，在用仪器测量其参数或用烙铁进行焊接时，都必须使仪器、烙铁或电路本身具有良好的接地。
焊接时，一般先焊S极，再焊其他极。
不用时应将所有电极短接。
2．偏置电路和静态工作点的确定与双极型晶体管放大器一样，为使场效应管放大器正常工作，也需选择恰当的直流偏置电路以建立合适的静态工作点。
场效应管放大器的偏置电路形式主要有自偏压电路和分压器式自偏压电路(增强型MOS管不能采用自偏压电路)两种。
三、实验内容及步骤1．场效应管共源放大器的调试(1)连接电路。
按图2.4.1在模拟电路实验板上插接好电路，场效应管选用N 沟道结型管3DJ6D，静态工作点的设置方式为自偏压式。
实验十一、基于Multisim的仪器放大器设计实验报告
实验报告十一基于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；3、熟悉仪器放大器的调试方法；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、实验原理仪表放大器是一种具有差分输入和Array相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。
与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。
仪表放大器的 2 个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
如图1所示，其中，集成运放U3组成差值放大器集成运放U1、U2组成对称的同相放大器，且R1=R2=R，R3=R5，R4=R6。
此时，仪器放大器的差模电压增益Avf=-R4/R3(1+2R/RG)。
仪器放大器的共模抑制比主要取决于第一级集成运放U1、U2的对称性和各电路电阻的匹配精度。
如果U1、U2对称，且各电阻值得匹配误差为+0.001%，则仪器放大器的共模抑制比可达到100dB以上。
由于采用了对称的同相放大器，因而仪器放大器两端具有相同的输入电阻，且其值可达到几百MΩ以上。
三、实验仪器与设备Multisim虚拟仪器库中的函数发生器、毫伏表、示波器、集成运放、电阻等。
1四、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时，要求输出电压信号Uo=0.4V，Avd=200，f=1KHz；（2）输入阻抗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。
3、测量所构建放大器的共模抑制比。
4.自拟实验步骤，记录实验数据并进行整理分析。
五、实验步骤差模输入：①计算,由Avd=Avf=-R4/R3(1+2R/RG)=200确定各电阻阻值；②按图2接好电路；③打开仿真开关，调节函数发生器使万用表1示数为1mv；④调节示波器使输入输出波形都能很好显示；共模输入：①按下图4连接好电路，重复上面步骤的②③④。
基于Multisim的放大器电路设计
基于Multisim的放大器电路设计作者：方菁来源：《现代职业教育·职业培训》2016年第11期[摘要] 把Multisim仿真软件融入电子技术课堂教学中，利用Multisim仿真软件进行放大器设计，给出设计方法。
将课堂理论教学与仿真技术相结合，使讲授的理论知识能够直观、形象地展现给学生，有效改善了传统教学效果，增强了学生对知识学习的兴趣，使学生能有效地掌握放大器电路的设计思路。
[关键词] 放大器；电路设计； Multisim仿真；理论教学[中图分类号] TP391 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）33-0118-02一、引言基本放大器电路是电子电路中的基本单元电路，为满足电路性能，常常需要对电路参数进行设计。
通常，电子电路设计包括拟定性能指标、原理电路的预设计、实验和修改四个环节。
实验时采用的方法是试验设计法。
在总体方案预设计完成后，传统设计方法是采用万能板搭接实验电路来完成。
在这一过程中，往往需要经过反复调试，直到设计出符合性能指标要求的电路。
随着计算机EDA技术的发展，借助先进的计算机技术，可以在EDA设计环境下利用计算机来完成电路的系统综合设计、搭接并完成电路仿真，验证电路功能。
目前常用的EDA技术软件有Multisim、Protel、Pspice等，其中Multisim软件具有界面直观、操作方便、元器件和仪表图形与实物外形接近等特点。
二、Multisim软件简介Multisim是美国国家仪器公司推出的交互式SPICE仿真和电路分析软件，它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，是特别适合电子技术教学的一款EDA工具软件。
该软件提供了完备的元器件库、灵活方便的电路图输入工具、虚拟仪器测试和分析功能，支持微控制器仿真，具备仿真后处理器等功能。
软件的操作界面就如同一个真实的电子实验工作台。
将电路所需元器件和仿真所需的测试仪器直接拖放到屏幕上，轻点鼠标即可用导线将它们连接起来。
基于Multisim 负反馈放大电路的仿真实验分析
基于Multisim负反馈放大电路的仿真实验分析负反馈在放大电路中广泛应用，它对电路的性能指标有较大的影响。
根据反馈方式的不同，可分为电压串联型、电压并联型、电流串联型和电流并联型四种。
理论分析负反馈对放大电路的影响较为抽象，采用Multisim电路设计仿真软件进行仿真实验可直观地得出结果。
在放大电路中引入电压串联负反馈，会导致电压放大倍数下降，但输出电压的稳定性提高，非线性失真减少，通频带展宽，输入电阻增加，输出电阻减少。
下面借助于Multisim 电路设计仿真软件对电压串联负反馈放大电路进行仿真实验来验证这些影响。
1.编辑实验电路编辑电压串联负反馈放大电路如图1，R11、C3与R5组成负反馈网络。
电路中元件较多，电阻可采用虚拟电阻，便于改变其参数。
R12、R13分别设置为45%和30%。
图1 电压串联负反馈电路2.对放大倍数的影响在电路的输入、输出端接入交流电子电压表如图示2。
按计算机键盘A键改变开关J1选择有无引入负反馈，观察两个电压表的读数。
图2 测量电压放大倍数和稳定性以及非线性失真J1断开，无负反馈：Ui=3.150mv；Uo=1.335v；Kv=Uo/Ui=424。
J1闭合，有负反馈：Ui=3.299mv；Uo=0.103v；Kv=Uo/Ui=31。
可见引入负反馈后，电压放大倍数下降了。
3.对输出电压稳定性的影响如图2按A键改变开关J1选择有无引入负反馈，按B改变开关J2选择有无接入RL，观察输出电压的变化。
J1断开，无负反馈：J2断开时，Uo=1.725v；J2闭合时，Uo=1.335v。
相差0.390v。
J1闭合，有负反馈：J2断开时，Uo=0.106v；J2闭合时，Uo=0.103v。
相差0.003 v。
可见引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了。
4.对非线性失真的影响在图2的输出端接入示波器XSC1可定性观察非线性失真的大小,接入失真度仪XDA1可定量分析失真系数。
如图2按A键改变开关J1选择有无引入负反馈，观察输出波形。
实验十一1实验十一 基于Multisim的仪器放大器的设计
实验十一基于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R7=R2，R3=R5，R4=R6。
由于v-v+，因而加在RG两端的电压为（），相应通过RG的电流i G=，由于i-0，因而当R1=R2=R时，对于A3而言，v o1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：V o=-R4/R3v o1+R6/(R5+R6)vo2(1+R4/R3)由于R3=R5,R4=R6,因而V o=-R4/R3(v o1-vo2)=-R4/R3[(1+2R/R G)](v11-v12)仪器放大器的差值电压增益：A vf=v o/(v11-v12)=-R4/R3[(1+2R/R G)]三、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U i=2mV时，要求输出电压信号U o=0.4V，A vd=200，f=1kHZ；(2)输入阻抗要求R i>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。
四、实验仿真结果差模电路图共模电路图共模参数设置与输入输出电压共模波形图共模信号电路图与差模信号电路图相比其它参数没变，只是把A1和A2两个集成运放的输入信号连接到同一个输入信号。
multisim语音放大器设计
multisim语音放大器设计语音放大电路设计一．实验目的1、熟悉Multisim10软件的使用方法。
2、掌握LM324集成运放电路对放大器性能的影响。
3、学习电压放大倍数、输入电压、输出电压仿真方法。
4、学习掌握Multisim10仪表波形分析5、学会PCB 制板二．虚礼实验仪器及器材双踪示波器三．实验步骤语音放大电路主要有信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器和输出。
该放大电路的原理框图如图：图1放大电路的原理框图1 前置放大前置放大电路亦为测量用小信号放大电路。
在测量用的放大电路中，一般传感器送来的直流或低频信号，经放大后多用单端方式传输。
前置放大电路是一个高输入阻抗，高共模抑制比，低漂移的小信号放大电路。
方案一：具有恒流源偏置的差分放大器具有恒流源偏置的差分放大器，常作为输入级或中间放大极。
差分放大器能有效地抑制零点漂移。
方案二：测量用放大器：测量用放大器由两个同相放大器和一个差动放大器组成，该电路具有输入阻抗高、电压增益容易调节、输出不包含共模信号等优点。
方案三：同相放大器：我们用两个同相放大电路的简单串联组合进行设计。
它也称为同相串联差分放大电路。
差分输入信号从两个放大器的同相端输入，可以有效的消除两输入端的共模分量，获得很高的共模抑制比和极高的输入电阻，因此这种电路常用作高输入电阻的仪用放大电路。
输入信号：uId≦10mv 输入阻抗：Ri≧100kΩ共模抑制比：KcMR≧60dB 方案一差放电路具有抗干扰，防止失真，性能稳定等优点，但其电路实现较为复杂，大大提高了技术难度。
在能够达到实验要求技术指标的同等条件下，尽量不与选用。
方案二和方案三电路实现简单，失真不大，也可满足实验要求。
其输入阻抗可用万用表测出。
本次实验选用方案三。
图2前置放大前置放大电路的理论放大倍数为100。
元件选择确定电阻R1～R5及放大倍数图2外电路电阻选定R2=R3=R5=R6=100KΩ取R4=R7=10KΩ,C1=C3=10uFC2=C4= 100pF则放大倍数A3=A1·A2=1002 滤波电路有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。
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南昌大学实验报告
学生姓名： 学 号: 专业班级： 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
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.掌握仪器放大器的调试方法；
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、信号发生器等虚拟仪器的使用；
实验原理
仪表放大器电路的典型结构如右图所
示。
它主要由两级差分放大器电路构成。
其中，运放A1，A2为同相差分输入方式，
同相输入可以大幅度提高电路的输入阻
抗，减小电路对微弱输入信号的衰减；差
分输入可以使电路只对差模信号放大，而
对共模输入信号只起跟随作用，使得送到
后级的差模信号与共模信号的幅值之比
(即共模抑制比CMRR)得到提高。
这样在以
运放A3为核心部件组成的差分放大电路
中，在CMRR 要求不变情况下，可明显降
低对电阻R3和R4，Rf 和R5的精度匹配要求，从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。
在R1=R2，R3=R4，Rf=R5的条件下，图1电路的增益为：G=(1+2R1/Rg)(Rf/R3)。
由公式可见，电路增益的调节可以通过改变Rg 阻值实现。
实验器材
741三片、电阻8只、万用表、示波器、函数信号发生器等
实验内容
1.采用运算放大器设计并构建一仪器放大器，指标如下：
（1）.输入信号i u =2mv 时，要求输出电压信号o u =0.4V ，Vd A =200，f=1kHz;
（2）要求输入阻抗Ω>M R i 1;
（3）共模抑制比的测量；
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。
实验步骤
1.计算,由Vd A =vf A =-)/21(/4113R R R R f f +=200确定各电阻阻值(R=1f R 或2f R )；
2.按下图一和图二连接好电路图并设置各个元件的参数；
3.打开仿真开关，调节输入电压mV U i 1=，函数发生器的正、负端分别接2i U 和1i U ，使得输入的共模信号为零；
4.调节示波器使波形能在示波器上显示，记录万用表的示数。
实验总结
1.仪器放大器设计输入差模仿真结果如下图 i Vd U U A /0==399.932mv/2mv=199.702;
2.测量共模抑制比的仿真结果如下图
i Vc U U A /0==1.537uv/1mv=0.001537
|/|VC Vd CMR A A K ==129929.733dB
图一 仪器放大器电路设计
图二 共模抑制比测量电路
图三仪器放大器仿真结果
图四共模抑制比测量仿真电路
图五 仪器放大器波形图
3.通过本次软件仿真使我对运算放大器、差分电路、反馈电路有了进一步的了解，而在仪器放大器中我更进一步的理解了其放大的特点：
● 高共模抑制比
共模抑制比(CMRR) 则是差模增益( A d) 与共模增益( Ac) 之比 ;仪表放大器具有很高的共模抑制比，CMRR 典型值为 70～100 dB 以上，|/|VC Vd CMR A A K dB 。
● 高输入阻抗
要求仪表放大器必须具有极高的输入阻抗，仪表放大器的同相和反相输入端的阻抗都很高而且相互十分平衡.。