Multisim模擬電路仿真實(shí)例42256

1、第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例二、Multisim11 應(yīng)用實(shí)例 1 在模擬電子技術(shù)中的應(yīng)用在模擬電子技術(shù)中的應(yīng)用 2 在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用 第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖5-1 例5.1原理圖例例5.1 共射晶體管放大電路，如圖共射晶體管放大電路，如圖5-1所示，要求：所示，要求：1）判斷輸出波形是否失真？）判斷輸出波形是否失真？2）如何改善波形失真？）如何改善波形失真？3）測(cè)試其）測(cè)試其fL和和fH。5.1 在模擬電子技術(shù)中的應(yīng)用5.1.1 放大電路設(shè)計(jì)與分析放大電路設(shè)計(jì)與分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-2 瞬態(tài)分析結(jié)果瞬態(tài)分析結(jié)果輸出波形輸

2、出波形已經(jīng)失真已經(jīng)失真第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-3 加入反饋電阻加入反饋電阻R62）如何改善波形失真？）如何改善波形失真？?第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-4 參數(shù)掃描設(shè)置對(duì)話框參數(shù)掃描設(shè)置對(duì)話框如何確定反饋電阻如何確定反饋電阻R6的阻值？的阻值？可對(duì)可對(duì)R6進(jìn)行參數(shù)掃描分析進(jìn)行參數(shù)掃描分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-5 參數(shù)掃描結(jié)果參數(shù)掃描結(jié)果R6=400比較輸出波比較輸出波形，選擇形，選擇R6為為400歐歐第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例3）如何測(cè)試）如何測(cè)試fL和和fH？ 加上電阻加上電阻R6前后分別進(jìn)行交流分析，測(cè)試節(jié)點(diǎn)為前后分別進(jìn)行交流分析，

3、測(cè)試節(jié)點(diǎn)為2，其他設(shè)置默認(rèn)，可分別得幅頻和相頻特性曲線如，其他設(shè)置默認(rèn)，可分別得幅頻和相頻特性曲線如圖；圖； 可對(duì)比加電阻可對(duì)比加電阻R6前后的幅頻和相頻特性曲線，看前后的幅頻和相頻特性曲線，看出其通頻帶的變化；出其通頻帶的變化；第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-6 未加未加R6時(shí)的幅頻、相頻特性曲線時(shí)的幅頻、相頻特性曲線fL為為1.34kHzfH為為1.14MHz第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-7 加上加上R6后的幅頻、相頻特性曲線后的幅頻、相頻特性曲線fL為為16HzfH為為18MHz加上負(fù)反饋電阻加上負(fù)反饋電阻R6后，不僅消除了波形失真，后，不僅消除了波形失真，同時(shí)明顯

4、展寬了頻帶。同時(shí)明顯展寬了頻帶。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-8 多級(jí)交流放大器多級(jí)交流放大器使用集成運(yùn)算放大器使用集成運(yùn)算放大器LM124AJ組成具有深度負(fù)反饋組成具有深度負(fù)反饋的交流放大器，如圖的交流放大器，如圖5-8所示。分析其幅頻特性和放所示。分析其幅頻特性和放大能力，指出大能力，指出fL和和fH。例5.2第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例該電路屬于該電路屬于LM124AJ的典型應(yīng)用，第一級(jí)的典型應(yīng)用，第一級(jí)LM124AJ的的Gain=1+R2/R110，第二級(jí)，第二級(jí)LM124AJ的的Gain=1+R4/R6=101，因此該電，因此該電路的中頻電壓放大倍數(shù)約為路的中頻電壓

5、放大倍數(shù)約為1000。其設(shè)計(jì)指標(biāo)為：其設(shè)計(jì)指標(biāo)為： 中頻電壓放大倍數(shù)中頻電壓放大倍數(shù)A=1000電路理論分析：電路理論分析：輸入電阻輸入電阻Ri=20k第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例取標(biāo)稱值，取標(biāo)稱值，C1=C2=1 、C3=5.7通頻帶通頻帶f=fH-fL，設(shè)其中：，設(shè)其中：fL20Hz，fH10kHz 據(jù)此可估算出電路中據(jù)此可估算出電路中C1、C2、C3的取值的取值第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-9 例例5.2示波器窗口示波器窗口啟動(dòng)仿真：得輸入輸出的信號(hào)，可估算出放大倍數(shù)約為啟動(dòng)仿真：得輸入輸出的信號(hào)，可估算出放大倍數(shù)約為1000倍倍第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5

6、-10 例例5.2交流頻率分析交流頻率分析進(jìn)行交流頻率分析進(jìn)行交流頻率分析可得其可得其fL的值約為的值約為13Hz、fH的值約為的值約為19KHz第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例例例5.3 如圖如圖5.11是一個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的差動(dòng)放大器，分析其功能。是一個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的差動(dòng)放大器，分析其功能。圖圖5-11 例例5.3差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電路第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例理論分析：理論分析：221012()(1.50.5)2.01RkVVVRk仿真分析：仿真分析：輸出波形，輸出波形，幅值為幅值為2V第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例例例5.4 用集成運(yùn)放設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)用集成運(yùn)放設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)Vo=0.

7、2Vi的電路。的電路。分析：按照設(shè)計(jì)要求，分析：按照設(shè)計(jì)要求， Vo=0.2Vi，因此可采用兩級(jí)反，因此可采用兩級(jí)反相比例運(yùn)放電路，相比例運(yùn)放電路，第一級(jí)實(shí)現(xiàn)第一級(jí)實(shí)現(xiàn)Auf1=-0.2，第二級(jí)實(shí)現(xiàn)第二級(jí)實(shí)現(xiàn)Auf2=-1，從而實(shí)現(xiàn)從而實(shí)現(xiàn)Auf=0.2。設(shè)計(jì)電路如圖。設(shè)計(jì)電路如圖5-13所示。所示。5.1.2 模擬信號(hào)運(yùn)算電路分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-13 例例5.4電路原理圖電路原理圖由電路可估算：由電路可估算：第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-14 例例5.4仿真結(jié)果仿真結(jié)果通過通過瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析仿真，得到輸出波形如圖仿真，得到輸出波形如圖5-14所示。通過

8、所示。通過測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)Vo=0.2Vi。輸出波形輸出波形第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-17 例例5.6電路原理圖電路原理圖例例5.6 如圖如圖5-17，是一個(gè)方波和鋸齒波產(chǎn)生電路。，是一個(gè)方波和鋸齒波產(chǎn)生電路。測(cè)試其周期，如果使其周期可調(diào)，該如何處理？測(cè)試其周期，如果使其周期可調(diào)，該如何處理？5.1.3 信號(hào)產(chǎn)生和處理電路分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例 在該電路中，運(yùn)放在該電路中，運(yùn)放U1和電阻和電阻R1、R3、R5等構(gòu)成了一等構(gòu)成了一個(gè)個(gè)滯回比較器滯回比較器;分析：其中其中R3、R5將將Vo1反饋到運(yùn)放反饋到運(yùn)放U1的同相輸入端，與的同相輸入端，與零電位比較，

9、實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。零電位比較，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。同時(shí)同時(shí)R3還將還將Vo反饋到運(yùn)放反饋到運(yùn)放U1的同相輸入端，作為的同相輸入端，作為滯滯回比較器回比較器的的 輸入，構(gòu)成閉環(huán)。輸入，構(gòu)成閉環(huán)。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例滯回比較器滯回比較器UREF 為參考電壓；為參考電壓；輸出電壓輸出電壓 uO 為為 +UZ 或或 - -UZ；uI 為輸入電壓。為輸入電壓。當(dāng)當(dāng) u+ = u- - 時(shí)，輸出電壓時(shí)，輸出電壓的狀態(tài)發(fā)生跳變。的狀態(tài)發(fā)生跳變。OF22REFF2FuRRRURRRu 比較器有兩個(gè)不同的門限電平，比較器有兩個(gè)不同的門限電平，故傳輸特性呈滯回形狀。故傳輸特性呈滯回形狀。 +UZuIuO

10、- -UZOUT- -UT+ +第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例若若 uO= UZ ，當(dāng)，當(dāng) uI 逐漸減小時(shí)，使逐漸減小時(shí)，使 uO 由由 UZ 跳跳變?yōu)樽優(yōu)?UZ 所需的門限電平所需的門限電平 UT ZF22REFF2FTURRRURRRU 回差回差( (門限寬度門限寬度) ) UT ：ZF22TTT2URRRUUU 若若 uO = UZ ，當(dāng)，當(dāng) uI 逐漸增大時(shí)，使逐漸增大時(shí)，使 uO 由由 + +UZ 跳變跳變?yōu)闉?- -UZ 所需的門限電平所需的門限電平 UT+ ZF22REFF2FTURRRURRRU 第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例 作用作用：產(chǎn)生矩形波、三角波和鋸齒波，或

11、用于波形：產(chǎn)生矩形波、三角波和鋸齒波，或用于波形變換。變換?？垢蓴_能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例運(yùn)放運(yùn)放U2和電阻和電阻R4、電容、電容C1等構(gòu)成等構(gòu)成反相積分電路，反相積分電路，通過對(duì)通過對(duì)Vo1的積分運(yùn)算，輸出三角波。的積分運(yùn)算，輸出三角波。其周期其周期T為：為：T=4R1*R3*C/R40.4ms分析：改變它，可調(diào)整輸出改變它，可調(diào)整輸出信號(hào)頻率信號(hào)頻率第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-18 例例5.6結(jié)果結(jié)果(左圖為左圖為Vo1，右圖為，右圖為Vo) 檢查電路無誤后，啟動(dòng)仿真，雙擊示波器，檢查電路無誤后，啟動(dòng)仿真，雙擊示波器，打開其顯示窗口。結(jié)果如圖打開

12、其顯示窗口。結(jié)果如圖5-18所示。所示。仿真分析：輸出波形輸出波形測(cè)得周期為測(cè)得周期為4ms如果將電阻如果將電阻R3換成一個(gè)變阻器，則可調(diào)整其周期！換成一個(gè)變阻器，則可調(diào)整其周期！第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例矩形波發(fā)生電路仿真分析舉例第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例三角波發(fā)生電路仿真分析舉例第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例仿真分析結(jié)果第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例首先根據(jù)該濾波電路截止頻率為首先根據(jù)該濾波電路截止頻率為100Hz ，可選取低通濾，可選取低通濾波器的波器的RC的值；的值；例5.8 設(shè)計(jì)一個(gè)通帶截止頻率為100Hz的二階低通有源濾波電路。012fRC分析：分析：若選取

13、若選取R16k，則可算出，則可算出C0.1uF第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-22 例例5.8電路電路然后，加上運(yùn)放，組成有源二階低通濾波器電路，如圖：然后，加上運(yùn)放，組成有源二階低通濾波器電路，如圖：根據(jù)運(yùn)放電路根據(jù)運(yùn)放電路的參數(shù)，則可的參數(shù)，則可算出：算出：2150111.682upRAR 20lg4.1upAdB第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例運(yùn)行仿真分析：運(yùn)行仿真分析： 得輸入信號(hào)得輸入信號(hào)V1和輸出信號(hào)和輸出信號(hào)V0的波形圖的波形圖說明輸入信號(hào)通過了該濾波器，并被放大；說明輸入信號(hào)通過了該濾波器，并被放大；并從中可以測(cè)試到并從中可以測(cè)試到Vo=1.6Vi第4章 Multi

14、sim8應(yīng)用實(shí)例從波特圖儀上可以觀察到當(dāng)從波特圖儀上可以觀察到當(dāng)20lgAup從從4.1dB下降下降到到1dB左右時(shí)，其左右時(shí)，其f0約為約為100Hz，理論值基本相同，達(dá)，理論值基本相同，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。到設(shè)計(jì)要求。 圖圖5-24 波特圖儀顯示結(jié)果波特圖儀顯示結(jié)果第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例 若將信號(hào)源的頻率分別修改為若將信號(hào)源的頻率分別修改為200Hz 和和1MHz ，再次，再次啟動(dòng)仿真，其輸出電壓有何變化？啟動(dòng)仿真，其輸出電壓有何變化？ 200Hz1KHz第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例適當(dāng)修改參數(shù)適當(dāng)修改參數(shù)R1、R2、R3、R4和和C1、C2，觀察通帶電，觀察通帶電壓放大倍數(shù)和

15、通帶截止頻率的變化？壓放大倍數(shù)和通帶截止頻率的變化？增大增大C1、C2或或R3、R4，截止，截止頻率減小頻率減小增大增大R1輸出波輸出波形幅度增大形幅度增大如果如果R1太大，太大，輸出會(huì)？輸出會(huì)？比較有源低通濾波器和無源低通濾波器的帶負(fù)載？比較有源低通濾波器和無源低通濾波器的帶負(fù)載？第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例1. 輸出功率要足夠大輸出功率要足夠大 oooUIP 2. 效率要高效率要高 %100EoPPPo為信號(hào)輸出功率為信號(hào)輸出功率, PE是直流電源向電路提供的功率。是直流電源向電路提供的功率。3. 非線性失真要小非線性失真要小 為使輸出功率大為使輸出功率大, 功率放大器采用的三極管均

16、應(yīng)功率放大器采用的三極管均應(yīng)工作在大信號(hào)工作在大信號(hào)狀狀態(tài)下。由于三極管是非線性器件態(tài)下。由于三極管是非線性器件, 在大信號(hào)工作狀態(tài)下在大信號(hào)工作狀態(tài)下, 器件本身器件本身的非線性問題十分突出的非線性問題十分突出, 因此因此, 輸出信號(hào)不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的輸出信號(hào)不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的非線性失真非線性失真。5.1.4 功率放大器分析特特 點(diǎn)點(diǎn) 第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例功率放大電路功率放大電路有三種工作狀態(tài)有三種工作狀態(tài)( (1) ) 甲類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) Q 大致在負(fù)載大致在負(fù)載線的中點(diǎn)。三極管的工作角度線的中點(diǎn)。三極管的工作角度為為360度。度。tiCQO

17、OiCuCE( (1) ) 甲類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)這種工作狀態(tài)下，放大電路的最高效率為這種工作狀態(tài)下，放大電路的最高效率為 50%。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例( (2) ) 甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)( (3) ) 乙類工作狀態(tài)乙類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE( (2) ) 甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE( (3) ) 乙類工作狀態(tài)乙類工作狀態(tài) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) Q 沿負(fù)載沿負(fù)載線下移，靜態(tài)管耗減小，線下移，靜態(tài)管耗減小，但產(chǎn)生了失真。三極管的但產(chǎn)生了失真。三極管的導(dǎo)通角度大于導(dǎo)通角度大于180度小于度小于360度。度。 靜態(tài)工作點(diǎn)下移到靜態(tài)工作點(diǎn)下移到

18、IC 0 處處 ，管耗更小，管耗更小，但輸出波形只剩半波了。但輸出波形只剩半波了。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-25 乙類乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路互補(bǔ)對(duì)稱功放電路例例5.9 乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路如圖乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路如圖5-25所示。要求觀所示。要求觀察其輸出波形，并判斷其最大電壓輸出范圍。察其輸出波形，并判斷其最大電壓輸出范圍。功放電路仿真分析工作原理？工作原理？第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例輸出波形輸出波形從中可以發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)的波形有明顯的從中可以發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)的波形有明顯的交越失真交越失真。 當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，達(dá)當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，達(dá)不到三極管的開啟電壓，三不到三極管的開啟電壓

19、，三極管不導(dǎo)電。極管不導(dǎo)電。 因此在正、負(fù)半周交替因此在正、負(fù)半周交替過零處會(huì)出現(xiàn)非線性失真，過零處會(huì)出現(xiàn)非線性失真，即即交越失真交越失真。其失真原因其失真原因運(yùn)行仿真：運(yùn)行仿真：輸入波形輸入波形第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例其失真范圍如何呢？其失真范圍如何呢？下面進(jìn)行直流掃描分析，以便確定其交越失真的范圍。下面進(jìn)行直流掃描分析，以便確定其交越失真的范圍。直流掃描分析：直流掃描分析： Simulate/Analysis/DC Sweep在在Output variables標(biāo)簽中，選定節(jié)點(diǎn)標(biāo)簽中，選定節(jié)點(diǎn)1作為測(cè)試節(jié)作為測(cè)試節(jié)點(diǎn)，其他項(xiàng)默認(rèn)。點(diǎn)，其他項(xiàng)默認(rèn)。設(shè)置設(shè)置StartValue和和S

20、top value的值分別為的值分別為-5V和和5V設(shè)置設(shè)置Increment為為0.1V第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-27 例例5.9直流掃描分析結(jié)果直流掃描分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)其失真范圍為可以發(fā)現(xiàn)其失真范圍為-775.0000mV666.6667mV。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-28 例例5.9最大輸出電壓測(cè)試結(jié)果最大輸出電壓測(cè)試結(jié)果如何判斷其最大電壓輸出范圍？如何判斷其最大電壓輸出范圍？打開直流掃描分析設(shè)置窗口，設(shè)置其打開直流掃描分析設(shè)置窗口，設(shè)置其Start value和和Stop value的值分別為的值分別為-20V和和20V，然后進(jìn)行直流掃描，然后進(jìn)行直流掃

21、描分析，結(jié)果如圖分析，結(jié)果如圖5-28所示；所示；其最大電壓輸出范圍為其最大電壓輸出范圍為-11.5000V12.5000V。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-29改進(jìn)后的電路改進(jìn)后的電路甲乙類甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路互補(bǔ)對(duì)稱功放電路例5.10 針對(duì)上例中乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路的交越失真問題，如何對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)？電路原理分析電路原理分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-30 例例5.10輸出波形輸出波形觀察輸出波形，如圖所示，觀察輸出波形，如圖所示，可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)沒有交越失真可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)沒有交越失真仍然觀察其輸出波形，并判斷其最大電壓輸出范圍。仍然觀察其輸出波形，并判斷其最大電壓輸出

22、范圍。仿真分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例Simulate/Analysis/DCSweep，直流掃描設(shè)置：設(shè)置，直流掃描設(shè)置：設(shè)置Start value和和Stop value的值分別為的值分別為-10V和和10V，設(shè)置，設(shè)置Increment為為0.1V，在，在Output variables標(biāo)簽頁，標(biāo)簽頁，選定節(jié)點(diǎn)選定節(jié)點(diǎn)5作為測(cè)試點(diǎn)，其他項(xiàng)默認(rèn)作為測(cè)試點(diǎn)，其他項(xiàng)默認(rèn)。判斷其最大電壓輸出范圍：其最大電壓輸出范圍為其最大電壓輸出范圍為-5V5V。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例5.1.5.1 直流電源的組成直流電源的組成圖圖 直流電源的組成直流電源的組成電網(wǎng)電網(wǎng)電壓電壓電源電源變壓

23、器變壓器整流整流電路電路濾波器濾波器穩(wěn)壓穩(wěn)壓電路電路負(fù)負(fù)載載5.1.5 直流電源分析第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例一、單相整流電路一、單相整流電路tU sin22LRU2222U22U優(yōu)點(diǎn)：使用元件少。優(yōu)點(diǎn)：使用元件少。缺點(diǎn)：輸出波形脈動(dòng)大；缺點(diǎn)：輸出波形脈動(dòng)大；直流成分??；變壓器利用率直流成分??；變壓器利用率低。低。5.1.5.2整流電路整流電路第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例二、單相全波整流電路二、單相全波整流電路 全波整流電路全波整流電路22U222U第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例三、三、 單相橋式整流電路單相橋式整流電路22UL22RU22U22UL22RU第4章 Multi

24、sim8應(yīng)用實(shí)例5.1.5.3 濾波電路濾波電路一、電容濾波電路一、電容濾波電路適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。濾波電容大，效果好。濾波電容大，效果好。輸出直流電壓為：輸出直流電壓為：2O(AV)2 . 1 UU 脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù) S 約為約為 10% 20%。2)53(LTCR 當(dāng)當(dāng)?shù)?章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例二、二、RC - 型濾波電路型濾波電路輸出直流電壓為：輸出直流電壓為：O(AV)LLO(AV)URRRU 脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù) S 約為：約為：SRRCS )/(1L2 適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例三、電感

25、濾波電路和三、電感濾波電路和 LC 濾波電路濾波電路一、電感濾波器一、電感濾波器適用于負(fù)載電流比較適用于負(fù)載電流比較大的場(chǎng)合。大的場(chǎng)合。二、二、LC 濾波器濾波器輸出直流電壓為：輸出直流電壓為：2O(AV)O(AV)9 . 0 UUU 脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù) S ：SLCS 21 適用于各種場(chǎng)合。適用于各種場(chǎng)合。圖圖 10.3.5圖圖 10.3.6第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例5.1.5.4串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路一、電路組成和工作原理一、電路組成和工作原理采樣電路：采樣電路：R1、 R2、 R3 ；放大電路：放大電路：A；基準(zhǔn)電壓：由基準(zhǔn)電壓：由 VDZ 提供；提供；調(diào)整管：調(diào)整管

26、：VT；穩(wěn)壓過程：穩(wěn)壓過程：UI 或或 IL UO UF UId UBE IC UCEUO第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例二、輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍二、輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍由于由于 U+ = U ，UF = UZ， 所以所以O(shè)32132FZURRRRRUU 當(dāng)當(dāng) R2 的滑動(dòng)端調(diào)至最上端時(shí)，的滑動(dòng)端調(diào)至最上端時(shí)，UO 為最小值為最小值Z32321OURRRRRU Z32321OminURRRRRU 當(dāng)當(dāng) R2 的滑動(dòng)端調(diào)至最下的滑動(dòng)端調(diào)至最下端時(shí)，端時(shí)，UO 為最大值，為最大值，Z3321OmaxURRRRU 則：則：串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例直流電源分

27、析舉例1例例5.11分析下面的直流電源，負(fù)載為分析下面的直流電源，負(fù)載為1k。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-33 濾波前后的波形濾波前后的波形圖圖5-34 負(fù)載上的電流負(fù)載上的電流仿真分析圖圖5-34 負(fù)載上的電壓負(fù)載上的電壓第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例如何減小紋波系數(shù)？如何減小紋波系數(shù)？通過參數(shù)掃描分析通過參數(shù)掃描分析設(shè)定分析時(shí)間為設(shè)定分析時(shí)間為0.05s需要選擇一個(gè)合適的電容需要選擇一個(gè)合適的電容可見電容取值大于可見電容取值大于350F時(shí)，紋波就時(shí)，紋波就已經(jīng)比較小已經(jīng)比較小設(shè)定設(shè)定C的變化范圍：的變化范圍：50uF650uF第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例直流電源分析

28、舉例2串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源其電壓調(diào)節(jié)范圍？其電壓調(diào)節(jié)范圍？穩(wěn)壓效果怎樣？穩(wěn)壓效果怎樣？第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例例例5.12 針對(duì)與非門電路針對(duì)與非門電路74LS00D，分析與非門的特性，分析與非門的特性，加深對(duì)各參數(shù)意義的理解。加深對(duì)各參數(shù)意義的理解。5.2 在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用5.2.1 邏輯門電路基礎(chǔ)邏輯門電路基礎(chǔ)74LS00D是一種有四個(gè)二輸入端與非門的芯片，其是一種有四個(gè)二輸入端與非門的芯片，其外部特性參數(shù)有：外部特性參數(shù)有：輸出電平輸出電平、開門電平開門電平、關(guān)門電平關(guān)門電平、扇出系數(shù)扇出系數(shù)、平均傳輸延時(shí)平均傳輸延時(shí)和和空載功耗空載功耗等。等。第4章 M

29、ultisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-37 VoH測(cè)試電路測(cè)試電路創(chuàng)建電路后，啟動(dòng)仿真，創(chuàng)建電路后，啟動(dòng)仿真，進(jìn)行各種參數(shù)測(cè)試：進(jìn)行各種參數(shù)測(cè)試：（1） VoH測(cè)試測(cè)試仿真分析：第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例 VoH測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果得到得到VoH為為5.0V，大，大于標(biāo)準(zhǔn)高電平于標(biāo)準(zhǔn)高電平2.4V，并且有并且有100ns的輸出延的輸出延遲。遲。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-39 VoL測(cè)試電路測(cè)試電路 創(chuàng)建測(cè)試電路，如圖創(chuàng)建測(cè)試電路，如圖5-39所示，啟動(dòng)仿真后，所示，啟動(dòng)仿真后，測(cè)試結(jié)果為測(cè)試結(jié)果為VoL=0V，小于標(biāo)準(zhǔn)低電平，小于標(biāo)準(zhǔn)低電平0.4V。(2) 測(cè)試輸出低電平測(cè)試輸出

30、低電平VoL圖圖5-40 VoL測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-41 測(cè)試測(cè)試Iis電路電路圖圖5-42 萬用表顯示窗口萬用表顯示窗口創(chuàng)建電路如圖創(chuàng)建電路如圖5-41所示。啟動(dòng)仿真后，萬用表讀所示。啟動(dòng)仿真后，萬用表讀數(shù)顯示如圖數(shù)顯示如圖5-42所示，其值為所示，其值為0。即。即Iis=0A(由于仿由于仿真誤差，因此真誤差，因此Iis的實(shí)際值不可能為的實(shí)際值不可能為0)，遠(yuǎn)小于規(guī)，遠(yuǎn)小于規(guī)定的定的1.6mA。(3) 測(cè)試輸入短路電流測(cè)試輸入短路電流Iis第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-43 測(cè)試扇出系數(shù)測(cè)試扇出系數(shù)創(chuàng)建電路如圖創(chuàng)建電路如圖5-43所示所示,啟

31、動(dòng)仿真后啟動(dòng)仿真后,毫安表顯示最毫安表顯示最大允許負(fù)載電流大允許負(fù)載電流IOL=5.545mA，而前面測(cè)試得到，而前面測(cè)試得到Iis的值為的值為0，可，可見見No=IOL/Iis的值大于的值大于8。(4) 測(cè)試扇出系數(shù)測(cè)試扇出系數(shù)No測(cè)得最大允許負(fù)載電流測(cè)得最大允許負(fù)載電流IOL=5.545mA第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖圖5-44 半加器電路半加器電路例5.13 如圖5-44所示，是一個(gè)74LS00D構(gòu)成的半加器，分析其功能。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器XFG3，設(shè)定方波頻率為，設(shè)定方波頻率為20Hz，幅值為，幅值為5V；信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器XFG1，設(shè)定方

32、波頻率為，設(shè)定方波頻率為10Hz，幅值為，幅值為5V。節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)7輸出其本位和，節(jié)點(diǎn)輸出其本位和，節(jié)點(diǎn)4輸出其進(jìn)位，表達(dá)式為：輸出其進(jìn)位，表達(dá)式為： 電路中使用兩個(gè)指示燈和兩個(gè)三極管分別構(gòu)成電路中使用兩個(gè)指示燈和兩個(gè)三極管分別構(gòu)成的兩個(gè)基本放大電路，作為電平指示電路。的兩個(gè)基本放大電路，作為電平指示電路。修改參數(shù)：修改參數(shù)：電路分析：電路分析：第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例指示燈X1(表示輸入A)指示燈X2(表示輸入B)LED2(表示和S)LED1(表示進(jìn)位C)NNNNYNYNNYYNYYNY表表5.4 電平指示器件閃亮情況表電平指示器件閃亮情況表 檢查電路無誤后，啟動(dòng)仿真。觀察并記錄電平顯

33、示檢查電路無誤后，啟動(dòng)仿真。觀察并記錄電平顯示情況如表情況如表5.4所示。所示。仿真分析：仿真分析：第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例圖5-45 A、B、S、C點(diǎn)波形圖可以在示波器看到如圖所示的可以在示波器看到如圖所示的A點(diǎn)、點(diǎn)、B點(diǎn)、點(diǎn)、S點(diǎn)和點(diǎn)和C點(diǎn)的波形。點(diǎn)的波形。輸入輸入A輸入輸入B和和S進(jìn)位進(jìn)位C第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例計(jì)數(shù)器電路仿真分析舉例第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例5.22 555定時(shí)器應(yīng)用電路555定時(shí)器是一種集成電路，定時(shí)器是一種集成電路，因集成電路內(nèi)部含有三個(gè)因集成電路內(nèi)部含有三個(gè)5k電阻而得名。電阻而得名。利用利用555定時(shí)器可以構(gòu)成定時(shí)器可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和和多諧振蕩器多諧振蕩器等。等。第4章 Multisim8應(yīng)用實(shí)例1. 電路組成電路組成CC32VCC31V輸出輸出緩沖緩沖+VCCuOTD5 k 5 k 5 k RQ&1uD55