集成運(yùn)放應(yīng)用電路的仿真

集成運(yùn)放應(yīng)用電路的仿真分析

1、熟悉并掌握用Multisim10仿真設(shè)計(jì)與分析的方法2、熟悉集成運(yùn)算放大器器件的引腳排列和主要技術(shù)指標(biāo)3、熟悉集成運(yùn)算放大器的線性運(yùn)算關(guān)系及測(cè)試方法教學(xué)目的及要求：一、儀器放大器（三運(yùn)放儀器放大器）

儀器放大器是用來(lái)放大微弱差值信號(hào)的高精度放大器。

特點(diǎn)：KCMR

很高、Ri

很大，Av

在很大范圍內(nèi)可調(diào)。（1）理論分析、計(jì)算vI1+-A1R3-+A2R9vo1vOvI2-+A3R4R6R7R5R8iGvo2R1R2由得從而由減法器A3

得：圖9.1三運(yùn)放儀器放大器若R1=R2

、R3=R4、R5=R6、R7=R8整理得?。?/p>

R1=R2=10kΩ、R3=R4=100kΩ

、R5=R6=10kΩ

、

R7=R8=300kΩ、R9=10kΩ（2）仿真測(cè)量、分析

在Multisim10電路窗口中創(chuàng)建如圖9.2所示的實(shí)驗(yàn)測(cè)試電路。圖9.2三運(yùn)放儀器放大器仿真電路電路中所用元件在Multisim10元件庫(kù)中的位置如下：①電阻：MasterDatabase\Basic\resistor;②運(yùn)放：MasterDatabase\Analog\OPAMP;③電源：MasterDatabase\Source\Power_sources\DC-Power;④地：MasterDatabase\Source\Power_sources\ground;⑤電壓表：MasterDatabase\Indicators\Voltmeter;

電路中函數(shù)信號(hào)發(fā)生器XFG1為輸入信號(hào)，是幅度為10uV、頻率為1kHz的兩路正弦信號(hào)。

示波器XSC1的通道A、B分別觀測(cè)儀器放大器的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)。

設(shè)置完畢后，單擊仿真開關(guān)，進(jìn)行仿真分析。此時(shí)電路的輸入、輸出波形在示波器XSC1顯示的波形如圖9.3所示。圖9.3三運(yùn)放儀器放大器仿真結(jié)果

由交流電壓表測(cè)得，在輸入信號(hào)為0.014mV（有效值）時(shí)，輸出電壓為8.9mV，計(jì)算出電路的電壓放大倍數(shù)為635.7。這一結(jié)果與理論分析基本一致?。?！二、一階有源低通濾波器圖9.4一階有源低通濾波器+-A1vORRfC+-viR1電路的傳遞函數(shù)可表示為：其中：（1）理論分析、計(jì)算幅頻特性：相頻特性：電路特點(diǎn)：（1）時(shí)，有放大作用（2）時(shí)，幅頻特性與一階無(wú)源低通濾波器類似（3）運(yùn)放輸出，帶負(fù)載能力強(qiáng)?。?/p>

R=1kΩ、C

=1nF

、R1=Rf=2kΩ。其通帶電壓放大倍數(shù)為：通帶上限截止頻率為：

當(dāng)f>>f0時(shí)，理論上的幅頻特性曲線，在過(guò)渡帶按-20dB每十倍頻斜率下降。（2）仿真測(cè)量、分析

在Multisim10電路窗口中創(chuàng)建如圖9.5所示的實(shí)驗(yàn)測(cè)試電路。圖9.5一階有源低通濾波器仿真電路

在Multisim10中，用掃頻儀測(cè)得通帶電壓放大倍數(shù)為6.02dB，游標(biāo)移至A下降3dB（約3.061dB）的位置，測(cè)得上限截止頻率為144.242kHz，如圖9.6（a）所示。圖9.6一階有源低通濾波器幅頻特性曲線（a）圖9.6一階有源低通濾波器幅頻特性曲線（b）

移動(dòng)游標(biāo)至1.442MHz（約十倍頻）的位置，測(cè)得A約為-22.958dB，如圖如圖9.6（b）所示。過(guò)渡帶（沒(méi)有拐點(diǎn)段）按-[3.06-(-22.958)]=-26.018dB每十倍頻的斜率下降。

理想情況下，希望當(dāng)f>f0時(shí)，電壓放大倍數(shù)立即降為0。由圖9.6所示的幅頻特性曲線可以看出，一階有源低通濾