实训七--Multisim实践训练3集成运放应用电路的仿真设计与分析课件.pptx

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1、3熟悉集成运算放大电路的线性运算关系熟悉集成运算放大电路的线性运算关系及测试方法。及测试方法。4熟悉电压比较器的特点、测试方法及应熟悉电压比较器的特点、测试方法及应用。用。5学习用集成运算放大器电路接成文氏电学习用集成运算放大器电路接成文氏电桥正弦波振荡器。桥正弦波振荡器。6测量正弦波形的幅度、频率，并与理论测量正弦波形的幅度、频率，并与理论值比较。值比较。二、实训器材二、实训器材 PC，Multisim仿真环境。仿真环境。三、实训内容三、实训内容1反相比例放大器反相比例放大器图图S7.1 S7.1 反相比例放大器仿真电路反相比例放大器仿真电路 执行仿真运行开关执行仿真运行开关“RUN”，按住

2、键，按住键盘的盘的shift键，连续按键，连续按“A”键，使电位器键，使电位器RP的百分比为的百分比为5%，记下电压表，记下电压表U2和和U3的数值，的数值，填入表填入表S7.1中，完成仿真实验记录，并与中，完成仿真实验记录，并与理论值比较。理论值比较。电位器百分比电位器百分比5%5%25%25%40%40%65%65%80%80%95%95%输入电压输入电压U Ul l/V/V输出输出电压电压理论估算值理论估算值/V/V试验测量值试验测量值/V/V表表S7.1S7.1电压测量电压测量2反相求和放大电路反相求和放大电路 搭建如图搭建如图S7.2所示的反相求和放大电所示的反相求和放大电路仿真图。

3、路仿真图。U17413247651R31kR41kR510kR6100kRp150Key=A50%U2DC 10MW0.000V+-V112 V V212 V U3DC 10MW0.000V+-R810k75Rp250Key=B50%U4DC 10MW0.000V+-R110k12390410806图图S7.2 S7.2 反相求和放大电路反相求和放大电路 运行仿真，连续按运行仿真，连续按A键和键和B键，使两个电键，使两个电位器的百分比如表位器的百分比如表S7.2所示，将电压数据填所示，将电压数据填入表中，并计算电压放大倍数。入表中，并计算电压放大倍数。电压器电压器R RP1P1百分比百分比90

4、%90%30%30%电压器电压器R RP1P1百分比百分比55%55%10%10%输入电压输入电压U Ui1i1(V)(V)即即U U2 2输入电压输入电压U Ui2i2(V)(V)即即U U4 4输入电压输入电压U Uo o(V)(V)即即U U3 3理论计算理论计算U Uo o表表S7.2S7.2 电压放大倍数测量计算电压放大倍数测量计算3过零比较电路过零比较电路 在元件工具条中单击在元件工具条中单击“Place Diode”按按钮，在钮，在“Family”栏中选取栏中选取“ZENER”，再，再选择选择“Component”栏下的栏下的“1Z6.2”稳压管，稳压管，调出两只放置在电路图上。

5、调出两只放置在电路图上。 调出函数发生器与双踪示波器，连接调出函数发生器与双踪示波器，连接组成图组成图S7.3所示的过零比较仿真电路。所示的过零比较仿真电路。U17413247651R110kR25.1kV112 V V212 V 0D11Z6.2D21Z6.2XFG1XSC1ABExt Trig+_+_102345607图图S7.3 S7.3 过零比较仿真电路过零比较仿真电路 函数信号发生器设置：幅值为函数信号发生器设置：幅值为1Up；频；频率为率为500Hz。 单击电路仿真运行按钮，双击双踪示波单击电路仿真运行按钮，双击双踪示波器，观察并记录过零比较电路仿真波形，器，观察并记录过零比较电路

6、仿真波形，如图如图S7.4所示。所示。4RC桥式振荡电路桥式振荡电路（1）按照图）按照图S7.5搭建文氏电桥正弦波振荡搭建文氏电桥正弦波振荡器仿真电路。注意，本电路需选取集成运器仿真电路。注意，本电路需选取集成运放放“741”，具体操作步骤为在工具条中选，具体操作步骤为在工具条中选择择“Place Analog”，在弹出的对话框，在弹出的对话框“family”栏中选取栏中选取“OPAMP”，再在，再在“Component”栏中选择栏中选择“3554AM”运放。运放。图图S7.4 S7.4 过零比较电路仿真波形过零比较电路仿真波形R110kR310kR420kC1100nFC2100nFR510

7、0kKey=A66%V118 V V218 V U23554AM6572134005601D11N4148D21N4148J1Key = SpaceXSC1ABExt Trig+_+_802图图S7.5 S7.5 文氏电桥正弦波振荡器仿真电路原理图文氏电桥正弦波振荡器仿真电路原理图（2）观察振荡器的起振过程：按开关）观察振荡器的起振过程：按开关J1接接通电路，然后打开电源，用示波器观察输通电路，然后打开电源，用示波器观察输出信号，并适当调节电位器出信号，并适当调节电位器W，使示波器，使示波器中有振荡波形出现。然后调小中有振荡波形出现。然后调小W到不能再到不能再小（如果再小，振荡器就出现停振现象

8、）小（如果再小，振荡器就出现停振现象）的位置。此时，振荡器正处于临界起振状的位置。此时，振荡器正处于临界起振状态。态。 正弦波振荡器仿真电路波形如图正弦波振荡器仿真电路波形如图S7.6所示。所示。图图S7.6 S7.6 正弦波振荡器仿真电路波形正弦波振荡器仿真电路波形（3）仿真分析。）仿真分析。 测量振荡波形的幅度和频率并与理论值测量振荡波形的幅度和频率并与理论值比较。比较。 起振条件分析：如果将电位器上半部分起振条件分析：如果将电位器上半部分称为称为R1，下半部分称为，下半部分称为R2。为满足振荡器。为满足振荡器起振的相位条件和振幅条件，理论上起振的相位条件和振幅条件，理论上R1和和R2应满足什么关系？而实际观察到的结果应满足什么关系？而实际观察到的结果如何？是否与理论分析一致？如何？是否与理论分析一致？ 试问稳幅电路是如何工作的？试问稳幅电路是如何工作的？