課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一前必須充分預(yù)習(xí)

實(shí)驗(yàn)一Multisim運(yùn)用Multisim的仿真分析研究電路的性能NIMultisim10電路仿真軟件PSpice和虛擬電子工作臺(tái)(ElectronicsWorkbench)及其升級(jí)版軟件MultisimMultisim10Multisim，行電路仿真分析。具體操作過(guò)程通過(guò)下面兩個(gè)仿真設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。Multisim仿真平①M(fèi)ultisim1.1Options→Sheet命令,打開(kāi)SheetProperties框,設(shè)置好電路圖屬性1.1②放置元件。選擇 ce→Component命令，打開(kāi)SelectaComponent框，在該框的Group下拉列表中選擇Basic選項(xiàng)在Basic的Family列表欄選擇RESISTOR，此時(shí)在右邊的Component列表中選中1kΩ的電阻，單擊OK按鈕，此時(shí)該電阻隨鼠標(biāo)③調(diào)整元件。單擊選中元件不放，可以移動(dòng)元件的位置；單擊選中元件，右擊彈出的快捷菜單，可以剪貼、、刪除、旋轉(zhuǎn)元件。放置好的元件如圖1.2所示。圖 ④連接線路。將光標(biāo)靠近元件的管腳，出現(xiàn)一個(gè)小圓點(diǎn)時(shí)單擊，拉住導(dǎo)線并指向另Options→Sheetproperties命令,在彈出的框NetNames欄中選取Showall，電路中每條線便出現(xiàn)編號(hào)，1.3所示電路。圖 ⑤修改電路，放置儀表。雙擊虛擬元件，在彈出的元件特性框中，更改元件參數(shù)值。R35.1kΩ20kΩR3電阻，右鍵，在浮動(dòng)菜單中選擇ReceComponents替換元件，然后，重新選取20kΩ電阻便會(huì)自動(dòng)更換。從儀器儀表選擇Multimeter數(shù)字萬(wàn)用表，Oscilloscope示波器，放置到電路圖，并且連1.4所示。1.40V，雙擊萬(wàn)用表圖標(biāo)，打開(kāi)萬(wàn)用表面板，就可以觀2V，測(cè)量并記錄發(fā)射級(jí)、基極和集電極電壓，與計(jì)算值比較。圖 Vi(V1VO(V6)，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算放大系A(chǔ)v。圖 ④測(cè)量輸入電阻RiRO5.1kR71.7所示，啟動(dòng)仿真，用萬(wàn)用表（打在交流檔）R7V8V1，記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算出RiVOR6VO，RO。圖 執(zhí)行菜單欄中Simulate→yses→DCOperatingPoint…命令，會(huì)出現(xiàn)DCOperatingPointysis框，如圖1.8所示，選擇分析變量，即把V(1)~V(7)全選進(jìn)去，然后按下對(duì)SimulateGrapherView1.9圖1.8DCOperatingPointysis圖1.9②ACFrequencyysis分析。分析輸出電壓幅值與相位隨信號(hào)頻率的變化情況。執(zhí)行菜單欄中Simulate→yses→ACysis…命令，出現(xiàn)ACysis框，選V(6)Simulate按鈕，在仿真輸出窗口看到輸1.10所示。圖 在仿真輸出窗口保存了所有之前做過(guò)的仿真結(jié)果，有DCOperatingPoint、OscilloscXSCl等，選擇不同的，可以看到不同分析得出的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)二NIMultisim103DG6Multisim軟件平臺(tái)上進(jìn)行放大器電路仿真，測(cè)試和分析放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及圖2.1所示為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。偏置電路采用RB2(RW+RB)RB1RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作Vi后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與Vi反，幅值被放大了的輸出信號(hào)VO圖2.1B在圖2.1中，當(dāng)流過(guò)偏置電阻RB1和RB2的電流遠(yuǎn)大于晶體管T的基極電流I時(shí)（一般5～10BVB RB1 RB1RB2IEVBVBEIC輸入電阻 Ri=RB1//RB2//輸出電阻 i 測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號(hào)V＝0的情況下進(jìn)行，即將放大器輸入端與以及各電極對(duì)地的電位、i VE或V，然后算出I 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)管子集電極電流 AVii

V VRi圖2.22.2電路在被測(cè)放大器的輸入端與信號(hào)源之間串入一已知電阻RVSRiVi Vi R RO入負(fù)載后的輸出電壓VOL，即可求出RO(VO1)RL最大不失真輸出電壓VOPP的測(cè)量（最大動(dòng)態(tài)范圍放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AV與輸入信號(hào)頻率f之間的關(guān)系曲線。壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的0.707倍所對(duì)應(yīng)的頻率分別稱(chēng)為下限頻率fLHf 上限頻率，通頻Hf

H－fLAV，在保持輸入信號(hào)的幅2.3VCVE，計(jì)算VCEIE。判斷放大電路是否處于放大狀態(tài)，RB2使放大電路工作在放大狀態(tài)。AV 1KHzVV波VO和V VL,保持V不變，斷開(kāi)R，測(cè)量輸出電壓V，計(jì)算輸入電阻R輸出電阻R 持輸入信號(hào)V的幅度不變，改變信號(hào)源頻率f，逐點(diǎn)測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓V，先粗測(cè)一 fVO=0.707VOM，測(cè)得fVO=0.707VOM，測(cè)得2.4 圖 RL=1KBf=1kHz正弦波交流信號(hào)，調(diào)輸入信號(hào)幅值，使輸出Vi、VL值。5.1K電阻，在Af=1kHz的正弦波交流信號(hào)，用示波Bf=1kHz100mV1234實(shí)驗(yàn)三NIMultisim101.Multisim軟件平臺(tái)上進(jìn)行兩級(jí)放大器電路仿真測(cè)試，分析負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的3.13.23.1AB兩點(diǎn)連接，放大電路成為兩級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，在實(shí)驗(yàn)箱上1mVf=1kHz的正弦波交流信號(hào)。開(kāi)環(huán)電路：RF不接入電路中。閉環(huán)電路：RF接入電路中。3.45.1k的電阻，測(cè)量方法如同實(shí)驗(yàn)四。VL RRo=(Vo/VL-1)*RVi適當(dāng)幅度（1kHz的正弦波交流信號(hào)）使輸出信號(hào)保持持輸入信號(hào)幅度不變逐步增加/70%，此fH/fL。1-23.3將電路開(kāi)環(huán)，逐步加大Vi的幅值，使輸出信號(hào)出現(xiàn)失真（但不要過(guò)分失真）記 將電路閉環(huán)，逐步加大Vi的幅值，使輸出幅度接近開(kāi)環(huán)失真時(shí)的波形幅度，此 3.4實(shí)驗(yàn)四NIMultisim104.1Vo=0。測(cè)量值Vid=±0.2V，按要6-2中。入直流信號(hào)Vi=+0.2V/-0.2V6-2中。b1、b2短接，接到信號(hào)源的輸入端，信號(hào)源4.2中。分別計(jì)算其電壓放大倍數(shù),共模抑制比KCMR6.1f=1kHz，Vi=100mV左右加入輸入端，測(cè)量雙端輸入、單端輸入、共模輸入,單端及雙端輸出電壓,并分別計(jì)算其電壓放大倍數(shù)（★若有失表

圖 有更換消振電容測(cè)量輸出電壓VO計(jì)算輸入失調(diào)電 VI

4.3Ad4.4測(cè)量共模電壓放大倍數(shù)AC。測(cè)量時(shí)，都要先將輸入端接地，確認(rèn)輸出電壓波形無(wú)振蕩。4.3Vi頻率 表計(jì)算圖4.3測(cè)量差模電壓放大倍 4.4實(shí)驗(yàn)五RL=150Ω，輸入端加f=1kHz交流正弦波信號(hào)，逐漸增大輸入幅值，用示波VoI。MM圖 在輸入端接f=1kHz交流正弦波，幅值調(diào)到使輸出幅度最大而不失真。5.1中要求填寫(xiě)。表N=6在輸入端接f=1kHz交流正弦波，幅值調(diào)到使輸出幅度最大而不失真。5.2中要求填寫(xiě)。N=5.4實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)所用運(yùn)放采用μA741型通用集成運(yùn)放。μA741是單片高性能內(nèi)補(bǔ)償運(yùn)算放大器，失調(diào)電壓調(diào)到零的能力；較寬的共模和差模電壓范圍；功耗低。實(shí)驗(yàn)所用運(yùn)放采用8引腳DIP封裝,6.1為其電路符號(hào)和頂視封裝，各管腳功能如下:（V－；3:同相輸入端(V+)；4:負(fù)電源端(-VEE；6:輸出(OUT)7:正電源端（+VCC，8:空。6.1開(kāi)環(huán)電壓增益帶寬運(yùn)算放大 性應(yīng)用中，必須用外接負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)，以實(shí)現(xiàn)各36.2（a）在實(shí)驗(yàn)箱上接線路，輸入信號(hào)Vi加在運(yùn)算放大器（+VCC正電源端接+12VVEE負(fù)電源端接-12V,輸入信號(hào)Vi應(yīng)使VO在±12V6.1中要求測(cè)量并計(jì)算。V(1RF

VR R1 圖6.2 6.1126.2--01100HZ的低頻信號(hào)接到電路XY軸輸入端接電路輸出信號(hào)。當(dāng)輸入電壓幅度逐漸6.2中。輸入電壓最大不失真輸出電壓OV RFORiR16.312VO-RF(Vi1Vi2

VO

RFR(Vi1R1

Vi2 圖 --12-V Vd d1 RC 1

VO

RC i dt圖 積分電 圖 微分電0.1μFK，Vif=200HZVi~300HZViVo~500HZ輸入，f=200HZ，幅值為±5V，用示波器觀察波形。ViVo的波形、幅值。

T2RCln(2R1R圖6.8發(fā)生電觀測(cè)VCVO的波形及頻率,RpRp=0k，Rp=100k時(shí)的波形及為了獲得更低的頻率，調(diào)節(jié)Rp（0k，R1,R2,C改變電容C 由0.1μF~10μF 改變電阻 由 改變電阻 由 6-4D/AA/DA/DD/ADAC0832ADC0809A/DD/A轉(zhuǎn)換的原理。了解DAC0832、ADC0809二進(jìn)制數(shù)，輸出為模擬電壓（或電流）；模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱(chēng)ＡDC）是將模擬量D/A7.1R-2R4位二進(jìn)制數(shù)V0=－(S3I3 I1=I2/2，I0=V0=－VREFRF/R(S3/2+S2/4+S1/8+圖 倒置R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換電路原理n位數(shù)碼，則輸出電壓

VREFRF(Sn1x2n1Sn2x2n2...S0x20)2nRD/A轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標(biāo)有：分辨率，線性度，絕對(duì)精度，轉(zhuǎn)換時(shí)間。分辨率指二進(jìn)制數(shù)碼最低位確定的輸出電壓最小增量，8D/A1/2560.39％。D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換。DAC0832DAC08328D/A7.288DAC寄存器，8D/A圖 CS：片選信號(hào)，低電平有效WR11，低電平有效

ＩOUT1，ＩOUT2：DAC電流輸出端7.2所圖 DAC0832實(shí)驗(yàn)電A/D轉(zhuǎn)換的種類(lèi)很多，根據(jù)轉(zhuǎn)換原理可以分為逐次近式和雙積分式。ADC0809的A/D轉(zhuǎn)換采用逐次近法實(shí)現(xiàn)，取一數(shù)字量加到內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換上得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的模擬電A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字量。ADC0809是采用CMOS工藝制成的8位8通道逐次近型A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換時(shí)間約100微秒。ADC080980～5V。3條地址8A2A1A08IN0~IN7START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)輸入端,當(dāng)上升沿到達(dá)時(shí)，內(nèi)部逐次近寄存器復(fù)位，在下降沿到達(dá)后，開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程A/D7.4圖 A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)電DAC0832ADC0809A0、A1、A2A0A1A2000ININ0RWIN0D0~D7，并列表記錄。參考有關(guān)資料后,A/D轉(zhuǎn)換電路,PC7.4CC40161DAC0832實(shí)驗(yàn)八7805NIMultisim10圖 V3=0.9V2。濾波電路的作用是利用電容能夠能量和釋放能量的特性將脈動(dòng)的直流電壓變V4=（1.1～1.4）V2,此直流成工藝將穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路集成在一塊上使用簡(jiǎn)單可靠穩(wěn)壓器按工作方式可分為三端固定輸出集成穩(wěn)壓器有三個(gè)引出端：輸入端、輸出端和公共端。78系列三端穩(wěn)壓,8.2所示。8.2②LM2575LM2575只需極少器件便可構(gòu)成一種高效的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路。LM2575內(nèi)含52kHz16腳等多種封裝形式，是傳統(tǒng)三端式穩(wěn)壓集成電路的理想替代產(chǎn)品。圖 VO：穩(wěn)壓電源能夠正常工作的輸出電壓?？烧{(diào)穩(wěn)壓電源的輸出電壓在一定的