理工大学电路计算机辅助分析实验报告 (1)

经过仪用放大器进行放大，仪用放大器的放大倍数K=-(1+2*R2/R1)=. 输入端一

端电压不变为U1=6V ，另一端U2=12*Rsensor/R, Uo=K*(U1-U2)

E（V）RL(kΩ)Rsensor（Ω）理论输出Uo(V)仿真输出Uo(V)a

12981000-0.002341298110 1.8857 1.882129890-2.0842-2.08512

78.4110 1.8875 1.88212117.6110 1.8875 1.882b

c 从

仿真结果来看与理论结果几乎一致，Uo 不随RL 的变化而改变，这是因为运放

的输出阻抗很小只有几十欧姆，远小于负载阻抗RL ，所以RL 的变化对输出无

影响。但当RL 很小如20Ω，Rsensor=110Ω时，仿真输出只有<这是RL 有很

大影响。

4. 个人体会与总结

本次试验内容较多，但都是基本的内容，加法器，DAC 数模转换器，平衡电桥

与仪用放大器的仿真，内容简单，本身以前接触过Multisim ，对Multisim 有

一定的了解，所以仿真起来更为容易，连接电路很快就能完成，之后就是计算

并比较理论与仿真的结果，通过仿真对这些电路的了解更加深刻，理解也更加

全面。

仿真五、交流稳态电路的Multisim 辅助分析

1. 仿真目的

1. 学习电路仿真软件Multisim 的功能和操作方法

2. 巩固正弦交流电路阻抗、功率、相位等概念；熟悉三相电路三角形接法和星

形接法。

3. 理解音频扬声器系

统的工作原理；加深

对故障条件下三相

电路规律的认识

2. 仿真任务

1) 图是音频放大

器驱动扬声器

电路（交叉混叠

电路）。三个扬

声器具有不同

的频率响应范围，为了得到在整个音频范围内都很始终的音色平衡，设计

了此电路。 Llow=，Cmid=，Lmid=270uH,Chigh=,R=8Ω

2)λ1=；星形负载额

定功率是P2=，功

率因数λ2=.

a)计算负载每

相等效阻抗、

等效电阻和等

效电感；

b)保持所有开

关为接通状态，

分析两种负载

的线电流、总

线电流和中线

电流有效值，

并把这些电流值作为参考；

c) S1断开，气态开关接通，定性分析哪些电流相对参考值会发生变化？

用仿真结果加以验证;

d) S2断开，其他电源接通，定性分析哪些电流相对参考值会发生变化？

用仿真加以验证；

e) S3断开，气态开关接通，定性分析哪些电流相对参考值会发生变化？

用仿真加以证明；

f) S0、S1和S2断开，其他接通，定性分析那些电流相对参考值会发生

变化？用仿真加以验证。总结中线作用。

3.仿真结果与分析

（a）

在不同频率时，三个喇叭的响应不同，Speaker1是低频喇叭，Speaker2

是中频喇叭，Speaker3是高频喇叭，低频时Speaker1感抗很小，

Speaker1功率高；中频时Speaker2开始串联谐振，阻抗很小，Speaker2

功率高；高频时Speaker2容抗很小，Speaker3功率高，三个喇叭相应

不同的频率，使不同频率的声音信号都有很好的响应。

（b）

在不同频率

时电路总电

流峰峰值有

所不同，但整

体上相差不

为周期性方波，如图，或其他能够容易验证积分关系的波形。

1)自行设计电路参数，使图（a）满足积分电路条件，观察输入输出电压；

2)使负载电阻减小到原来的一半，再观察输出电压波形；

3)自行设计电路参数，是图（b）满足积分电路条件，开关断开，观察输入输出

电压；

4)使负载电阻减小到原来的一般，再观察输出电压波形；

5)将开关闭合，再观察输出电压波形。

3.仿真结果与分析

图（a）电路为无源积分电路，同时也是个低通滤波电路。选择电路参数为R1=100Ω，Cf=1uF，RL=1000Ω。时间常数t=(R1//RL)*Cf=100us，也就是电容充电到倍的稳定值。可以看出，只有电容充放电的前半个时间常数t时，积分线性度比较好。则输入方波的周期至少要小于时间常数t时才有较好的线性积分，输出三角波。

右图上所示为方波周期等于时间常数时输出波形，三角波线性度还算是比较不错，同时峰峰值只有方波的四分之一：，由于电容是充放电，当提高方波的频率时，对应的充电时间缩短，则输出三角波峰峰值也会衰减，由于频率高时电容充放电几乎为线性，所以频率提高的倍数几乎等于三角波衰减的倍数。右图下所示为输入频率为10kHz，周期为时间常数的倍的时候，三角波线性很好，同时峰峰值为199mV 约为输入1kHz是输出三角波峰峰值的倍。

频率提高10倍，幅值相应的要衰减10倍

图（b）为有源线性积分，积分方程为

要保证输入频率恰好使电容饱和就立刻放电，这样出现完美三角波

否则就会出现三角波跳变的情况，这是每次充放电的开始都是从+-VCC开始，如果当前电容积分导致输出还没到VCC就放电，那么输出会跳变到VCC从VCC开始放电。就会出现右面那种情况

当开关闭合时有源积分电路与无源积分电路积分相同，可按第一种情况进行分析。

4.个人体会

与总结

这个实验看起

来很简单，参数

可以调出来，但

事实上确实很

复杂，要完全搞

清楚实验原理

却不容易，难于

理解输出波形

与电路中每个

参数的关系。本

以为有源积分

电路应该比无