Multisim電路設(shè)計(jì)與仿真第5章Multisiml2在模擬電路中的應(yīng)用和仿真課件

第五章

Multisiml2在模擬電路中的應(yīng)用和仿真第五章

Multisiml2在模擬電路中的應(yīng)用和仿真目錄01020304單管放大電路的分析仿真集成電路中的應(yīng)用仿真有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真05反饋電路中的應(yīng)用和仿真目錄01020304單管放大電路的分析仿真集成電路中的應(yīng)用仿

單管放大電路的分析仿真

單管共射放大電路是放大電路的基本形式，也是模擬電子技術(shù)這門(mén)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。要在放大電路中實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的不失真放大，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。放大電路的適用范圍是低頻小信號(hào)，電壓增益、輸入電阻和輸出電阻是分析放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。

建立如圖1所示的單管共射放大電路為例，應(yīng)用Multisim12對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)的分析仿真。圖1單管共射放大電路

單管放大電路的分析仿真單管共射放大電路是放大電

單管放大電路的分析仿真靜態(tài)工作點(diǎn)分析1）執(zhí)行菜單命令Simulation/Analysis，在列出的可操作分析類(lèi)型中選擇DCOperatingPoint，則出現(xiàn)直流工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框，如圖2所示。圖2靜態(tài)工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框

單管放大電路的分析仿真靜態(tài)工作點(diǎn)分析

單管放大電路的分析仿真2）在彈出的對(duì)話(huà)框中的OutputVariables選項(xiàng)卡中選擇1、2、4結(jié)點(diǎn)作為仿真分析結(jié)點(diǎn)。單擊Simulate按鈕，得到在圖示參數(shù)下的靜態(tài)工作點(diǎn)的分析結(jié)果，如圖3所示。圖3靜態(tài)工作點(diǎn)

從結(jié)果來(lái)看，集電極電流ICQ=1.40mA，放大電路的Uce=V4—V1=7.81462—2.97120=4.84342V，電源電壓為12V，可見(jiàn)該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)合適。

單管放大電路的分析仿真2）在彈出的對(duì)話(huà)框中的Output

單管放大電路的分析仿真電壓放大倍數(shù)測(cè)量

單擊Simulate下的Run按鈕，雙擊示波器XSC1，得到如圖4所示的輸入輸出波形。圖4輸入輸出波形

從圖4可以看出，在圖的測(cè)試線(xiàn)1處，當(dāng)輸入信號(hào)電壓幅值為4.996mV時(shí)，輸出信號(hào)幅值為-93.019mV，并且輸出電壓沒(méi)有失真，電壓放大倍數(shù)Au=Uo/Ui=-93.019/4.996=-18.62，還可以從圖中看到輸入信號(hào)和輸出信號(hào)相位差為180o，即輸入信號(hào)和輸出信號(hào)反相。

單管放大電路的分析仿真電壓放大倍數(shù)測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸入電阻測(cè)量1）刪除虛擬雙蹤示波器，在放大電路的輸入回路接電流表XMM1和電壓表XMM2。2）在放大器的輸入端串接一個(gè)1k的電阻R7作為信號(hào)源的內(nèi)阻，3）雙擊虛擬電流表，將它切換在交流電流檔，雙擊虛擬電壓表，將它切換在交流電壓檔，開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖5所示，電壓為3.007mA，電流為528.017nA，那么輸入電阻為Ri=Ui/Ii=5.69k。圖5輸入電阻測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸入電阻測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸出電阻測(cè)量1）輸出電阻的測(cè)量采用外接激勵(lì)法，將圖1電路中的信號(hào)發(fā)生器XFG1短路，負(fù)載R6開(kāi)路。2）在輸出端接電壓源、電壓表和電流表。3）雙擊虛擬電流表，將它切換在交流電流檔，雙擊虛擬電壓表，將它切換在交流電壓檔，開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖6所示，電壓為707.106mV，電流為252.721uA，那么輸出電阻為Ro=Uo/Io=2.80k。圖6輸出電阻測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸出電阻測(cè)量

集成電路中的應(yīng)用仿真

這里以反相比例放大集成電路為例，介紹利用Multisim12進(jìn)行集成運(yùn)放的仿真。

如圖7所示，電路中的運(yùn)放采用理想的虛擬集成運(yùn)放，輸入電壓Vi通過(guò)R1作用于運(yùn)放的反相端，R2跨接在運(yùn)放的輸出端和反相端之間，同相端接地。圖7反相比例放大器

集成電路中的應(yīng)用仿真這里以反相比例放大集成電

集成電路中的應(yīng)用仿真

運(yùn)行仿真按鈕，得到的結(jié)果如圖8?？梢?jiàn)，通過(guò)反相放大，輸出電壓放大了2倍，并且輸出與輸入為反相關(guān)系，與理論計(jì)算一致。圖8反相比例放大結(jié)果

集成電路中的應(yīng)用仿真運(yùn)行仿真按鈕，得到的結(jié)果如

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑制無(wú)用頻率信號(hào)的電路稱(chēng)為濾波電路。

集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益和輸入阻抗高，輸出阻抗低，構(gòu)成濾波器后具有一定的電壓放大和緩沖作用，因此在這主要討論在Multisim12中用集成運(yùn)放構(gòu)成的有源濾波器，下面以一階有源低通電路為例來(lái)仿真和分析濾波電路。

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

如果在一級(jí)無(wú)源RC低通濾波電路的基礎(chǔ)上加上一個(gè)同相比例放大器，使之與負(fù)載很好的隔離起來(lái)，就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的一階有源低通濾波器，如圖9所示。其中，RC電路的主要作用是確定電路的截止頻率，即選頻作用，截至頻率為f0=1/RC。集成運(yùn)放主要起到放大作用和提高帶負(fù)載的能力。圖9一級(jí)有源RC低通濾波電路

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真如果在一級(jí)無(wú)源RC低通濾

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

單擊Simulate，雙擊示波器圖標(biāo)，電路的輸入與輸出波形如圖10所示。在圖中可以觀測(cè)到輸入波形幅度為987.165mV和4.324V，計(jì)算得電壓放大倍數(shù)為4.380。圖10一級(jí)有源RC低通濾波電路波形

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真單擊Simulate，雙擊

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

雙擊波特圖測(cè)試儀XBP1，得到低通濾波器的幅頻特性如圖11所示，相頻特性如圖12所示。

圖11幅頻特性圖12相頻特性

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真雙擊波特圖測(cè)試儀XBP1

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

在圖11中移動(dòng)數(shù)字的圖標(biāo)，移動(dòng)紅色的游標(biāo)1到達(dá)使一階有源低通濾波電路的電壓放大倍數(shù)下降3dB的位置處，該處即為一階有源低通濾波電路的上限截止頻率。在圖中顯示為161.995kHz。

在圖12中，移動(dòng)紅色的游標(biāo)1到達(dá)頻率為161.995kHz的位置，觀測(cè)此時(shí)的相頻響應(yīng)特性。從圖中可以看出，一階有源低通濾波電路雖然可以濾掉較高頻率的輸入信號(hào)，但是其濾波性能不好。因?yàn)閳D中高頻段發(fā)生衰減時(shí)其曲線(xiàn)的斜率比較小，衰減的程度比較緩慢，電路以-20dB/10倍頻的幅度下降。因此，可以采用二階有源低通濾波電路來(lái)濾除高頻成分。

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真在圖11中移動(dòng)數(shù)字的圖標(biāo)

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真

集成運(yùn)算放大器是一種高放大倍數(shù)、高輸入阻抗、低輸出阻抗、功耗低、可靠性高的線(xiàn)性器件，并且引入深度負(fù)反饋后可以在很寬的信號(hào)頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)學(xué)運(yùn)算電路，同時(shí)它還可以應(yīng)用在對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的電路中，如信號(hào)的變換、測(cè)量和產(chǎn)生，在這些應(yīng)用中經(jīng)常利用其理想模型進(jìn)行分析。

下面以比例運(yùn)算電路為例介紹Multisim12.0在線(xiàn)性電子電路中的應(yīng)用。

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真集成運(yùn)算放大器是一種高放大

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真

選擇理想集成運(yùn)放、電阻、交流信號(hào)源和雙蹤示波器等，創(chuàng)建同相比例運(yùn)算電路，如圖13所示。圖13同相比例放大電路

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真選擇理想集成運(yùn)放、電阻、交

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真

單擊運(yùn)行按鈕，雙擊示波器圖標(biāo)XSC1，得到如圖14所示的輸入輸出波形。從波形上可以看到輸入輸出同相位，調(diào)整幅值測(cè)試線(xiàn)1或者2，1處顯示輸入信號(hào)幅值999.411mV，輸出信號(hào)幅值為3.998V，輸出輸入比值為4。由同相比例運(yùn)算理論計(jì)算出電路的輸出輸入關(guān)系關(guān)系為Vo/Vi=1+R3/R2=4，可見(jiàn)仿真結(jié)果與理論計(jì)算相符合。

如果在一定的范圍內(nèi)調(diào)整負(fù)載電阻R4，輸出波形的形狀和幅值不會(huì)變化，可見(jiàn)該電路具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。圖14同相比例放大電路波形

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真單擊運(yùn)行按鈕，雙擊示波器圖

反饋電路中的應(yīng)用和仿真

反饋在電子電路中應(yīng)用極為普遍，它對(duì)電路的各種性能和參數(shù)指標(biāo)有重大的影響。按照極性的不同，反饋分為負(fù)反饋和正反饋兩種，它們?cè)陔娮与娐分兴鸬淖饔貌煌?。在所有?shí)用的放大電路中都要適當(dāng)?shù)囊胴?fù)反饋，用以改善放大電路的性能，如穩(wěn)定放大倍數(shù)、改善輸入電阻和輸出電阻、擴(kuò)展頻帶改善放大電路的頻率特性、抑制非線(xiàn)性失真等。正反饋會(huì)造成放大電路的工作不穩(wěn)定，但在波形產(chǎn)生或振蕩電路中要引入正反饋，以構(gòu)成自激振蕩的條件。

下面以負(fù)反饋放大電路為例介紹Multisim12.0的應(yīng)用。

反饋電路中的應(yīng)用和仿真反饋在電子電路中應(yīng)用極為

反饋電路中的應(yīng)用和仿真選擇信號(hào)源（輸入信號(hào)的頻率為10kHz、峰值為20mV的正弦波）、直流電壓源、三極管、電阻、電容等創(chuàng)建負(fù)反饋電路，如圖15所示。Rf引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)由Rf和Re1組成。圖15負(fù)反饋放大電路

反饋電路中的應(yīng)用和仿真選擇信號(hào)源（輸入信號(hào)的頻率為10kH

反饋電路中的應(yīng)用和仿真1）分析靜態(tài)工作點(diǎn)

選擇simulate菜單下的Analysis命令，然后選擇DCOperatingPoint命令，分析靜態(tài)工作點(diǎn)，選擇節(jié)點(diǎn)2、4、5、6、7作為輸出結(jié)點(diǎn)分析，結(jié)果如圖16所示。測(cè)得Q2集電射極電壓Uce=V(5)-V(7)=6.13V，可見(jiàn)工作點(diǎn)合適。圖16負(fù)反饋放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)

反饋電路中的應(yīng)用和仿真1）分析靜態(tài)工作點(diǎn)

反饋電路中的應(yīng)用和仿真2）放大倍數(shù)

運(yùn)行仿真按鈕，單擊雙蹤示波器，得到波形如圖17所示。在圖標(biāo)1處，輸入電壓為A通道19.989mV，輸出電壓B通道為347.568mV，電壓放大倍數(shù)：Af=uo/ui=17.4，而1/F=Re1+Rf/Re1=21，當(dāng)深度負(fù)反饋時(shí)，認(rèn)為Af=1/F是可以的。圖17負(fù)反饋放大電路波形

反饋電路中的應(yīng)用和仿真2）放大倍數(shù)

反饋電路中的應(yīng)用和仿真

為了觀察負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)的影響，雙擊波特圖儀圖標(biāo)XBP1，如圖18所示，可以看到下限頻率50.501Hz，增益為24.691dB。圖18負(fù)反饋放大電路幅頻特性

反饋電路中的應(yīng)用和仿真為了觀察負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)

反饋電路中的應(yīng)用和仿真

按照同樣的方法對(duì)沒(méi)有反饋時(shí)的電路仿真，即將Rf去掉。結(jié)果下限頻率為312.252Hz，增益為42.104dB，如圖19所示。圖19

無(wú)負(fù)反饋放大電路幅頻特性

由此可見(jiàn)，有負(fù)反饋時(shí)，放大倍數(shù)降低了，而頻帶卻展寬了。

反饋電路中的應(yīng)用和仿真按照同樣的方法對(duì)沒(méi)有反饋

反饋電路中的應(yīng)用和仿真3）負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響

在電壓串聯(lián)負(fù)反饋的輸入端串接一個(gè)電流表、并接一個(gè)電壓表，仿真結(jié)果如圖20所示。輸入電阻Rif=14.142mV/1.144uA≈12.36kΩ。

圖20負(fù)反饋放大電路測(cè)量輸入電阻

按照同樣的方法對(duì)去掉反饋電阻的放大電路進(jìn)行仿真，結(jié)果測(cè)得的電流變化為2.833uA，那么輸入電阻為14.142mV/2.833uA≈4.99kΩ?？梢?jiàn)引入串聯(lián)負(fù)反饋可以增大輸入電阻。

反饋電路中的應(yīng)用和仿真3）負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響

反饋電路中的應(yīng)用和仿真4）負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響

將放大電路的輸入端對(duì)地短接，去掉負(fù)載電阻RL，在輸出端接一個(gè)交流信號(hào)源（頻率10kHz、峰值20mV），并且串接電流表，并接電壓表，如圖21。在電壓串聯(lián)負(fù)反饋的輸入端串接一個(gè)電流表、并接一個(gè)電壓表，運(yùn)行仿真。圖21測(cè)量負(fù)反饋輸出電阻電路

反饋電路中的應(yīng)用和仿真4）負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響

反饋電路中的應(yīng)用和仿真

運(yùn)行仿真按鈕，雙擊XMM1和XMM2圖標(biāo)，得到如圖22所示。輸出電阻為14.142mV/78.749uA≈179.6kΩ。

斷開(kāi)反饋電阻，重復(fù)上一步的操作，得到電流值為5.237uA，那么輸出電阻為2.70kΩ。可見(jiàn)引入電壓負(fù)反饋可以減小輸出電阻。圖22負(fù)反饋放大電路測(cè)量輸出電阻

反饋電路中的應(yīng)用和仿真運(yùn)行仿真按鈕，雙擊XMM1第五章

Multisiml2在模擬電路中的應(yīng)用和仿真第五章

Multisiml2在模擬電路中的應(yīng)用和仿真目錄01020304單管放大電路的分析仿真集成電路中的應(yīng)用仿真有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真05反饋電路中的應(yīng)用和仿真目錄01020304單管放大電路的分析仿真集成電路中的應(yīng)用仿

單管放大電路的分析仿真

單管共射放大電路是放大電路的基本形式，也是模擬電子技術(shù)這門(mén)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。要在放大電路中實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的不失真放大，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。放大電路的適用范圍是低頻小信號(hào)，電壓增益、輸入電阻和輸出電阻是分析放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。

建立如圖1所示的單管共射放大電路為例，應(yīng)用Multisim12對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)的分析仿真。圖1單管共射放大電路

單管放大電路的分析仿真單管共射放大電路是放大電

單管放大電路的分析仿真靜態(tài)工作點(diǎn)分析1）執(zhí)行菜單命令Simulation/Analysis，在列出的可操作分析類(lèi)型中選擇DCOperatingPoint，則出現(xiàn)直流工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框，如圖2所示。圖2靜態(tài)工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框

單管放大電路的分析仿真靜態(tài)工作點(diǎn)分析

單管放大電路的分析仿真2）在彈出的對(duì)話(huà)框中的OutputVariables選項(xiàng)卡中選擇1、2、4結(jié)點(diǎn)作為仿真分析結(jié)點(diǎn)。單擊Simulate按鈕，得到在圖示參數(shù)下的靜態(tài)工作點(diǎn)的分析結(jié)果，如圖3所示。圖3靜態(tài)工作點(diǎn)

從結(jié)果來(lái)看，集電極電流ICQ=1.40mA，放大電路的Uce=V4—V1=7.81462—2.97120=4.84342V，電源電壓為12V，可見(jiàn)該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)合適。

單管放大電路的分析仿真2）在彈出的對(duì)話(huà)框中的Output

單管放大電路的分析仿真電壓放大倍數(shù)測(cè)量

單擊Simulate下的Run按鈕，雙擊示波器XSC1，得到如圖4所示的輸入輸出波形。圖4輸入輸出波形

從圖4可以看出，在圖的測(cè)試線(xiàn)1處，當(dāng)輸入信號(hào)電壓幅值為4.996mV時(shí)，輸出信號(hào)幅值為-93.019mV，并且輸出電壓沒(méi)有失真，電壓放大倍數(shù)Au=Uo/Ui=-93.019/4.996=-18.62，還可以從圖中看到輸入信號(hào)和輸出信號(hào)相位差為180o，即輸入信號(hào)和輸出信號(hào)反相。

單管放大電路的分析仿真電壓放大倍數(shù)測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸入電阻測(cè)量1）刪除虛擬雙蹤示波器，在放大電路的輸入回路接電流表XMM1和電壓表XMM2。2）在放大器的輸入端串接一個(gè)1k的電阻R7作為信號(hào)源的內(nèi)阻，3）雙擊虛擬電流表，將它切換在交流電流檔，雙擊虛擬電壓表，將它切換在交流電壓檔，開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖5所示，電壓為3.007mA，電流為528.017nA，那么輸入電阻為Ri=Ui/Ii=5.69k。圖5輸入電阻測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸入電阻測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸出電阻測(cè)量1）輸出電阻的測(cè)量采用外接激勵(lì)法，將圖1電路中的信號(hào)發(fā)生器XFG1短路，負(fù)載R6開(kāi)路。2）在輸出端接電壓源、電壓表和電流表。3）雙擊虛擬電流表，將它切換在交流電流檔，雙擊虛擬電壓表，將它切換在交流電壓檔，開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖6所示，電壓為707.106mV，電流為252.721uA，那么輸出電阻為Ro=Uo/Io=2.80k。圖6輸出電阻測(cè)量

單管放大電路的分析仿真輸出電阻測(cè)量

集成電路中的應(yīng)用仿真

這里以反相比例放大集成電路為例，介紹利用Multisim12進(jìn)行集成運(yùn)放的仿真。

如圖7所示，電路中的運(yùn)放采用理想的虛擬集成運(yùn)放，輸入電壓Vi通過(guò)R1作用于運(yùn)放的反相端，R2跨接在運(yùn)放的輸出端和反相端之間，同相端接地。圖7反相比例放大器

集成電路中的應(yīng)用仿真這里以反相比例放大集成電

集成電路中的應(yīng)用仿真

運(yùn)行仿真按鈕，得到的結(jié)果如圖8?？梢?jiàn)，通過(guò)反相放大，輸出電壓放大了2倍，并且輸出與輸入為反相關(guān)系，與理論計(jì)算一致。圖8反相比例放大結(jié)果

集成電路中的應(yīng)用仿真運(yùn)行仿真按鈕，得到的結(jié)果如

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑制無(wú)用頻率信號(hào)的電路稱(chēng)為濾波電路。

集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益和輸入阻抗高，輸出阻抗低，構(gòu)成濾波器后具有一定的電壓放大和緩沖作用，因此在這主要討論在Multisim12中用集成運(yùn)放構(gòu)成的有源濾波器，下面以一階有源低通電路為例來(lái)仿真和分析濾波電路。

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

如果在一級(jí)無(wú)源RC低通濾波電路的基礎(chǔ)上加上一個(gè)同相比例放大器，使之與負(fù)載很好的隔離起來(lái)，就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的一階有源低通濾波器，如圖9所示。其中，RC電路的主要作用是確定電路的截止頻率，即選頻作用，截至頻率為f0=1/RC。集成運(yùn)放主要起到放大作用和提高帶負(fù)載的能力。圖9一級(jí)有源RC低通濾波電路

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真如果在一級(jí)無(wú)源RC低通濾

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

單擊Simulate，雙擊示波器圖標(biāo)，電路的輸入與輸出波形如圖10所示。在圖中可以觀測(cè)到輸入波形幅度為987.165mV和4.324V，計(jì)算得電壓放大倍數(shù)為4.380。圖10一級(jí)有源RC低通濾波電路波形

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真單擊Simulate，雙擊

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

雙擊波特圖測(cè)試儀XBP1，得到低通濾波器的幅頻特性如圖11所示，相頻特性如圖12所示。

圖11幅頻特性圖12相頻特性

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真雙擊波特圖測(cè)試儀XBP1

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真

在圖11中移動(dòng)數(shù)字的圖標(biāo)，移動(dòng)紅色的游標(biāo)1到達(dá)使一階有源低通濾波電路的電壓放大倍數(shù)下降3dB的位置處，該處即為一階有源低通濾波電路的上限截止頻率。在圖中顯示為161.995kHz。

在圖12中，移動(dòng)紅色的游標(biāo)1到達(dá)頻率為161.995kHz的位置，觀測(cè)此時(shí)的相頻響應(yīng)特性。從圖中可以看出，一階有源低通濾波電路雖然可以濾掉較高頻率的輸入信號(hào)，但是其濾波性能不好。因?yàn)閳D中高頻段發(fā)生衰減時(shí)其曲線(xiàn)的斜率比較小，衰減的程度比較緩慢，電路以-20dB/10倍頻的幅度下降。因此，可以采用二階有源低通濾波電路來(lái)濾除高頻成分。

有源濾波器的設(shè)計(jì)與仿真在圖11中移動(dòng)數(shù)字的圖標(biāo)

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真

集成運(yùn)算放大器是一種高放大倍數(shù)、高輸入阻抗、低輸出阻抗、功耗低、可靠性高的線(xiàn)性器件，并且引入深度負(fù)反饋后可以在很寬的信號(hào)頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)學(xué)運(yùn)算電路，同時(shí)它還可以應(yīng)用在對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的電路中，如信號(hào)的變換、測(cè)量和產(chǎn)生，在這些應(yīng)用中經(jīng)常利用其理想模型進(jìn)行分析。

下面以比例運(yùn)算電路為例介紹Multisim12.0在線(xiàn)性電子電路中的應(yīng)用。

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真集成運(yùn)算放大器是一種高放大

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真

選擇理想集成運(yùn)放、電阻、交流信號(hào)源和雙蹤示波器等，創(chuàng)建同相比例運(yùn)算電路，如圖13所示。圖13同相比例放大電路

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真選擇理想集成運(yùn)放、電阻、交

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真

單擊運(yùn)行按鈕，雙擊示波器圖標(biāo)XSC1，得到如圖14所示的輸入輸出波形。從波形上可以看到輸入輸出同相位，調(diào)整幅值測(cè)試線(xiàn)1或者2，1處顯示輸入信號(hào)幅值999.411mV，輸出信號(hào)幅值為3.998V，輸出輸入比值為4。由同相比例運(yùn)算理論計(jì)算出電路的輸出輸入關(guān)系關(guān)系為Vo/Vi=1+R3/R2=4，可見(jiàn)仿真結(jié)果與理論計(jì)算相符合。

如果在一定的范圍內(nèi)調(diào)整負(fù)載電阻R4，輸出波形的形狀和幅值不會(huì)變化，可見(jiàn)該電路具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。圖14同相比例放大電路波形

運(yùn)算電路中的應(yīng)用仿真單擊運(yùn)行按鈕，雙擊示波器圖

反饋電路中的應(yīng)用和仿真

反饋在電子電路中應(yīng)用極為普遍，它對(duì)電路的各種性能和參數(shù)指標(biāo)有重大的影響。按照極性的不同，反饋分為負(fù)反饋和正反饋兩種，它們?cè)陔娮与娐分兴鸬淖饔貌煌?。在所有?shí)用的放大電路中都要適當(dāng)?shù)囊胴?fù)反饋，用以改善放大電路的性能，如穩(wěn)定放大倍數(shù)、改善輸入電阻和輸出電阻、擴(kuò)展頻帶改善放大電路的頻率特性、抑制非線(xiàn)性失真等。正反饋會(huì)造成放大電路的工作不穩(wěn)定，但在波形產(chǎn)生或振蕩電路中要引入正反饋，以構(gòu)成自激振蕩的條件。

下面以負(fù)反饋放大電路為例介紹Multisim12.0的應(yīng)用。

反饋電路中的應(yīng)用和仿真反饋在電子電路中應(yīng)用極為

反饋電路中的應(yīng)用和仿真選擇信號(hào)源（輸入信號(hào)的頻率為10kHz、峰值為20mV的正弦波）、直流電壓源、三極管、電阻、電容等創(chuàng)建負(fù)反饋電路，如圖15所示。Rf引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)由Rf和Re1組成。圖15負(fù)反饋放大電路

反饋電路中的應(yīng)用和仿真選擇信號(hào)源（輸入信號(hào)的頻率為10kH

反饋電路中的應(yīng)用和仿真1）分析靜態(tài)工作點(diǎn)

選擇simulate菜單下的Analysis命令，然后選擇DCOperatingPoint命令，分析靜態(tài)工作點(diǎn)，選擇節(jié)點(diǎn)2、4、5、6、7作為輸出結(jié)點(diǎn)分析，結(jié)果如圖16所示。測(cè)得Q2集電射極電壓Uce=V(5)-V(7)=6.13V，可見(jiàn)工作點(diǎn)合適。圖16負(fù)反饋放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)

反饋電路中的應(yīng)用和仿真1）分析靜態(tài)工作點(diǎn)

反饋電路中的應(yīng)用和仿真2）放大倍數(shù)

運(yùn)行仿真按鈕，單擊雙蹤示波器，得到波形如圖17所示。在圖標(biāo)1處，輸入電壓為A通道19.989mV，輸出電壓B通道為347.568mV，電壓