《模拟电子技术》 吴建军教材 第4章 集成运算放大电路-仿真练习题及答案

集成运算放大电路Multisim仿真练习题：仿真习题4.1在Multisim中构建如图4.51所示的OTL甲乙类互补对称电路，其中功率三极管的β=100，直流电源VCC=6V，R1为2kΩ电位器，R2为200Ω电位器，R3=1（1）使R2=100Ω固定不变，令uI=0，调节R1的大小，测量静态时电容（2）使R1=1kΩ固定不变，加上正弦输入电压uI，调节（3）将R2图4.51仿真习题4.1的图解：OTL甲乙类互补对称仿真电路，采用可采用虚拟三极管，如图1所示。或选择小功率NPN型三极管2SC2001和小功率PNP三极管2SA1015。修改元件电流放大系数β=100，修改过程如图2所示。图1选择虚拟三极管图2修改三极管的电流放大倍数β值为100打开元件属性窗口，单击编辑模型，修改BF栏对应的电流放大倍数为100，再单击更改元器件，最后单击属性窗口的确认，元件参数修改完毕。OTL甲乙类互补功率放大电路仿真如图3所示。图3OTL甲乙类互补对称功率放大电路仿真图使R2=100Ω固定不变，令uI=0，调节R1的大小，静态时电容表1电阻R1与电容C2两端电压UC的测试数据R10%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%UC5.25V4.585V4.0643.648V3.311V3.032V2.82.605V2.438V2.295V2.17V由表可知增大R1,电容两端的电压UC减小；减小R1,电容两端的电压UC增大。可通过改变电阻R1值来调节电容C2两端的电压。图4当R1=1K时，电容C2两端的电压值测试结果使R1=1kΩ固定不变，加上正弦输入电压uI，如图3所示。调节R2的大小，（a）示波器通道A和B的刻度不同（b）示波器通道A和B的刻度不同图5R2=100Ω时的输入、输出波形仿真图如图5（b）所示，输入输出波形幅值基本一致，相位相同。若输入输出端电容较小，则会出现相位差。当R2减小到一定程度时，输出波形将出现交越失真。当R2=0时，输出波形如图6所示。图6R2=0时的输出波形当R2减小到一定程度时，输出波形将出现交越失真。当R2=0时，输出波形如图6所示。若R2增大，输出波形将不会出现交越失真，但是会增大功率三极管的静态电流，从而使得三极管的静态功耗增大。当输入电压为0时，若R2开路，测试三极管U1的静态集电极电流和集电极电压为IC1=119mA,UCE1=2.302V，则静态功耗为P仿真习题4.2在Multisim中构建如图4.52所示的OCL甲乙类互补对称电路，电路中的三极管VT1和VT2分别采用Multisim元件库提供的NPN型复合管和PNP型复合管，直流电源VCC1=12V，VCC2=−12V，R1为图4.52仿真习题4.2的图解：由2个NPN型晶体管2N3904构成一个NPN型复合管，2个PNP型晶体管2N3906构成一个PNP型复合管。也可将其保存为用户元件。使R2=100Ω固定不变，令ui=0，调节R1图7静态测试电路表2电阻R1与负载两端电压Uo的测试数据R10%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%Uo10.2V6.94V4.50V2.61V1.12V16mV-770mV-1.51V-2.16V-2.72V-3.21V使R1=1kΩ固定不变，加上正弦输入电压ui=1.414V，频率为1KHz，调节R2，当R2=80Ω时，可以细微观察出uO的波形出现交越失真。当R2图8出现交越失真（3）调节电位器使R1=1kΩ，R①如图10所示，利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点，结果如图11所示。图10OCL甲乙类互补对称功率放大电路仿真图图11静态工作点测试结果根据数据分析可得，两个复合管的静态发射结电压分别为：UBEQ1=1.30029−0.02432≈1.276V，UBEQ2=−0.02432−(−1.30056)≈1.276V。复合管的UBEQ②加正弦波输入电压uI，利用虚拟示波器观察uI和uO输入有效值为1.414V，频率为1KHz的正弦信号。调节R1，使得输出电压Uo最大且不失真，仿真波形如图12所示。图12输入与输出仿真波形通过电路可测试负载上的电压与电流，当R1=540Ω时，输出波形不失真，此时输出电压最大，Uo=1.364V，Io=17.047mA，电路最大的输出功率Pom仿真习题4.3在Multisim中构建如图所示，带有发射极回路调零电位器的长尾式差分放大电路，电路参数如下：在图4.53中，已知三极管的β=100，rbe=10.3kΩ，VCC=VEE=15V，Rc1=R图4.53仿真习题4.3的图（1）测量放大电路的静态工作点；（2）加正弦输入电压，观察uI与u（3）测量差模电压放大倍数Ad和差模输入电阻R解：仿真电路如图13所示。图13差分放大电路仿真图（1）利用Multisim进行静态工作点仿真，仿真结果如图14所示。图14静态工作点测试结果根据测试结果得到：UBEQ1UBEQ2=V(7)−V(1)=≈739.48mV,（2）在差分输入端Ui1和Ui2端加入有效值为5mV，频率为1KHz的正弦信号，测试输出端UC1和UC2的波形，如图15所示。图15差分放大电路的输入输出仿真波形由图15可知，输出波形UC1和UC2波形没有明显失真，电路工作在放大区。其中Uc1与输入