基于Multisim的电路仿真

模拟电子技术实验《信号放大器的设计》

班级：

姓名：

指导老师：

2013年12月10日至12日

1.实验目的

（1）掌握分立或集成运算放大器的工作原理及其应用。 （2）掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。

（4）通过实验培养学生的市场素质，工艺素质，自主学习的能力，分析问题解决问题的能力

以及团队精神。

（5）通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小信号放大电路

和功放电路的设计方法

2.实验任务和要求

2.1实验任务

1）已知条件：

信号放大电路由“输入电路”、“差分放大电路”、“两级负反馈放大电路”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成。

图2-1 信号放大器的系统框图 2）性能指标：

a)输入信号直接利用RC 正弦波振荡电路产生。

b) 前置放大器： 输入信号：Uid ≤ 10 mV 输入阻抗：Ri ≥ 100 k

c) 功率放大器： 最大不失真输出功率：Pomax ≥1W 负载阻抗：RL= 8； 电源电压：+ 5 V ，+ 12V ，- 12V d) 输出功率连续可调

直流输出电压 ≤ 50 mV

信号产生

差分放大 共射级放大

功率放大

负反馈

输出信号

静态电源电流≤100 mA

2.2实验要求

1）选取单元电路及元件

根据设计要求和已知条件，确定信号产生电路、前置放大电路、功率放大电路的方案，

计算和选取单元电路的原件参数。

2）前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益AU、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW、输入电压Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。

3）有源带通滤波器电路的组装与调试

测量有缘带通滤波器电路的差模电压增益AUd、带通BW，并与设计要求进行比较。

4）功率放大电路的组装与调试

功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出效率η、直流输

出电压、静态电源电流等技术指标。

5）整体电路的联调

6）应用Multisim软件对电路进行仿真分析。

2.3选用元器件

电容电阻若干、双踪示波器1个、信号发生器一个、交流毫伏表1个、数字万用表等仪器、晶体三极管 2N3906 1个，2N2222A 5个，2N2222 2个，2N3904 2个，1N3064 1个。

3、实验内容

1、总电路图

（一）实验总体电路图

图3-1 总体电路图（二）各部分电路图

1、信号产生电路

直接利用RC正弦波振荡器产生正弦波信号作为输入信号。

图3-2 RC正弦波振荡电路图

图3-3 RC正弦震荡产生的波形图仿真数据：F=1kHZ

T1

U B

(V)

U E

(V)

U C

(V)

I C

(MA)

U O

(V) 1.737 1.111 2.335 0.612

0.641

T2

U B

V)

U E

(V)

U C

(V)

I C

(MA) 1.364 0.785 4.198 1.554

实测数据：F=0.947kHZ

T1

U B

(V)

U E

(V)

U C

(V)

I C

(MA)

U O

(V)

1.535 0.894

2.837 0.484

2.045

T2

U B

V)

U E

(V)

U C

(V)

I C

(MA) 1.356 0.692 5.205 1.02

（二）前置放大电路方案：

前置放大电路由两级负反馈放大器、差分放大电路组成。在典型情况下，有用信号的最大幅度可能仅有若干毫伏，而共模的噪声高达几伏，所以放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要。因此，前置放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的的小信号放大电路。 1、差动放大器：

差动放大器它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。

1.调节放大器零点

把开关S1和S2闭合，S3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0（尽量接近0，如果不好调节，可以减小滑动变阻器的Increment 值），填表一： 仿真值： Ui= 4.243mv R 串=430K Uo= 14.166 mv A V=3.338 仿真值 S3在左端 Q1

Q2 R9 C(v) B(v) E(v) C(v) B(v) E(v) U(v) 6.966 -33.954 -0.632 0.000001 -0.064 -0.683 11.317 S3在第二

12

0.000002

-0.160

0.000002

0.000004 -0.176

0.00001 实测值：： Ui=10.45mv R 串=430K Uo=0.2326V AV=22.297 测量值 S3在左端 Q1

Q2 R9 C(v) B(v) E(v) C(v) B(v) E(v) U(v) 5.35 -0.076 -0.741 0.0004 -0.0473 -0.6988 11.229 S3在第二 6.614

-0.064

-0.713

0.0003

-0.0537

-0.7236 0.0001