南昌大学仿真实验multism

低频电子线路，基于Multisim仿真实验报告1/14目录

一，软件仿真实验

实验一

仪器放大器设计与仿真………

实验二

逻辑电平信号检测电路设计与仿真…………

实验三

三极管Beta值分选电路设计与仿真…………

实验四

宽带放大电路设计与仿真……二，硬件实验

实验一

电子仪器的使用

实验二

二极管整流滤波电路

实验三

晶体管共发射极放大器

实验四

负反馈放大器

实验五

差分放大器

实验六

集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路

实验七

集成运算放大器的基本应用——电压比较器

实验一、基于Multisim的仪器放大器设计一、实验目的：1、掌握仪器放大器的设计方法，理解仪器放大器对共模信号的抑制能力；2、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器、毫伏表、函数信号发生器等虚拟仪器的使用。二、实验基本原理：仪器放大器是用来放大差值信号的高精度放大器，它具有很大的共模抑制比，极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可调。下图是由三个集成运放构成的仪器放大器电路。其中，集成运放U3组成减法电路，即差值放大器，集成运放U1和U2各对其相应的信号源组成对称的同相放大器，且，，令时，集成运放U3的输入信号是和，由于，所以仪器放大器的差值电压增益因此改变电阻的值可以改变仪器放大器的差值电压增益，此仪器放大器的增益是负的。三、实验内容：采用运算放大器设计并构建一仪器放大器，具体指标为：（1）当输入信号ui＝2sinwt(mV)时，输出电压信号uo＝0.4sinwt(V)，，；（2）输入阻抗要求。2、用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器，按设计指标进行调试。3、自拟实验步骤，记录实验数据并进行整理分析。四、实验步骤:1.按下图连接电路：2、设置函数信号发生器，输出正弦，频率为1kHz，幅度为2mV；3、测量输出电压，及输入输出波形。五、实验结果：由示波器得出输入信号与输出电压的对应关系如下图：当输入信号的峰峰值为4mV时，输出电压的峰峰值为800mV,可以求得实验二、基于Multisim的逻辑电平测试器设计一、实验目的：1、理解逻辑电平检测电路的工作原理及应用。2、掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平检测电路的方法。3、掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。二、实验基本原理：电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。原理框图如图所示：音响声调电路逻辑状态判断电路输入电路音响声调电路逻辑状态判断电路输入电路电源电源技术指标要求：测量范围：低电平，高电平用1kHz的音响表示被测信号为高电平；用500kHz的音响表示被测信号为低电平；当被测信号在0.75V～3.5V之间时，输入电阻大于20kΏ。输入和逻辑状态判断电路要求用集成运算放大器设计，产生电路要求用555定时器构成的振荡器设计。三、主要仪器设备及实验仪器：Multisim虚拟仪器中的数字运算放大器、555计时器、电阻、电容、示波器、频率计等。四、实验内容及步骤：图1为测试输入和逻辑判断电路原理图。图1输入和逻辑电平判断电路原理图图2音频产生电路原理图图中U1是被测信号。A1和A2为两个运算放大器，可以看出A1和A2分别与它们外围电路组成两个电压比较器。A2的同相端电压为0.8V左右，A1的反相端电压Uh由R3和R4的分压决定,为3.5V。当被测电压U1悬空时，输入电压Ui为R9上的分压值2V，A1、A2的输出UA、UB均为低电平；当被测电压U1小于0.8V时，A1反相端电压大于同相端电压，使A1输出端UA为低电平(0V)。A2反相端电压小于同相端电压，使它输出端UB为高电平(5V)。当U1在0.8V~3.5V之间时，A1同相端电压小于UH，A2同相端电压也小于反相端电压，所以A1和A2的输出电压均为低电平。当U1大于3.5V时，A1输出端UA为高电平，A2输出端UB为低电平。图2为音调产生电路原理图。电路主要由两个555多谐振荡器U1和U2组成，U1、U2产生的震荡频率分别约为1000Hz和500Hz且只有当复位信号UA（UB）为高电平时，U1（U2）才工作。将图1和图2的UA、UB对应连接在一起即组成完整实验原理图。五、实验总结：输入不同检测信号U1时仿真结果分别如下图3、4、5、6。U1=0.5V(<0.8V)时仿真结果如下图3图3U1=4V(>3.5V)时仿真结果如下图4图4U1=2V(0.8V~3.5V之间)时仿真结果如下图5图5无检测信号输入时仿真结果如下图6图6实验三、基于Multisim三极管β值分选电路设计一、实验目的：1、熟悉三极管的电流放大原理，掌握其各管脚电流之间的关系；2、掌握三极管放大电路和集成运算放大器（或集成电压比较器）的特性和应用；3、掌握电路仿真调试的原则和排除故障的方法。二、实验内容：利用比较器构成一个NPN型三极管β值分选电路。要求该电路通过发光二极管的亮或灭来指示被测三极管β值的范围，并用一个LED数码管显示β值的区间段落号。如：（0－50）显示“1”、（50－100）显示“2”、（100－150）显示“3”、（150－200）显示“4”、（>200）显示“5”。三、实验原理图及结果：三极管采用Multisim虚拟库中器件，其β（Beta）值可根据需要修改，比较器选择集成运放（LM324），在实验中对于LED灯的显示结果如下：（0－50）没有LED灯亮、（50－100）一个LED灯亮、（100－150）两个LED灯亮、（150－200）三个LED灯亮、（>200）四个LED灯亮。β值取35时，没有LED灯亮，且数码管显示区间段号显示“1”，截图如下：β值取70时，一个LED灯亮，且数码管显示区间段号显示“2”，截图如下：β值取130时，两个LED灯亮，且数码管显示区间段号显示“3”，截图如下：β值取180时，三个LED灯亮，且数码管显示区间段号显示“4”，截图如下：β值取240时，四个LED灯亮，且数码管显示区间段号显示“5”，截图如下：实验四：基于Multisim宽带放大电路设计一、实验目的：1、熟悉集成运算放大器的特性；2、掌握运用集成运算放大器构成有源滤波器的方法；3、掌握电路仿真调试的原则和排除故障的方法。二、实验内容：利用集成运放设计一个带通放大器。要求该放大器能够对一定频率范围内的电压信号进行选频及放大，对频率范围之外的信号进行衰减。集成运放可选择LM324。技术指标：BW（300Hz－3400Hz）、中频增益Av＝4。三、实验设计：用运放构成带通滤波器。信号范围较宽，用2个运放分别构成低通和高通后并串联。滤波器的快速设计方法：（1）根据截止频率fc，选定电容C（单位uF）的标称值，使其满足K＝（）；（2）从设计表中查出与Av对应的电容值及K＝1时的电阻值，再将这些电阻值乘以参数K，得电阻的设计值；（3）实验调整并修改电容、电阻值，测量滤波器的性能参数。1）对于低通滤波器（Av＝2）：根据设计要求，其截止频率为3400Hz，可计算并查出其参数如下：R1=1.126KΩ，R2=2.250KΩ，R3=6.752KΩ，R4=6.752KΩ，C=0.0294uF=C1，并根据参数选择标称元件。2）对于高通滤波器（Av＝2）：根据设计要求，其截止频率为300Hz，可计算并查出其参数如下：R1=1.821KΩ，R2=1.391KΩ，R3=2.782KΩ，R4=2.782KΩ，C=0.33uF，并根据参数选择标称元件。根据串联设计电路如下：四、实验结果：1）当输入中频信号（输入1.5KHz，10mV正弦波），在输出端应正常放大4倍左右：示波器波形如下：由上可知其正常放大，其放大倍数为38.775/9.240=4.19大致在设计要求Av＝4左右。2）当输入低频信号（输入50Hz，10mV正弦波），在输出端信号应该衰减，示波器波形如下：由上图可知，对于