【Multisim】关于Multisim仿真“运放积分器”出现的问题以及解决方法
问题出现
按照教科书上一般的积分器搭建电路:
接入方波输入后,预想是在输出端得到三角波,但事实上是这样的:
是一些无意义的杂波。多次理论计算和调整电阻电容值,仍然得不到预想中的三角波。
问题解决
书本上教授的积分器是无法完成方波向三角波转化的。
必须在反馈路上在并联一个电阻才能完成积分效果。
修改电路为:
得到了预计的三角波形:
当然,图示电阻都可以在实际电路中换成电位器,根据实际情况具体调节,用示波器调出自己最满意的波形。但一般来说,反馈路并联的电阻是要取大些的(一般取MΩ级)。
同时需要注意,积分器中电容的容值不能取得太小(一般取nF级),否则电容充放电时常数太低,三角波形弯曲的很厉害。
理论分析
为什么反馈路并联一个大电阻,就能解决这个问题呢?
我们首先要分析问题发生的原因。电容的阻抗Xc=1/2πfC,对于直流来说f=0,此时电容对于直流的阻抗无穷大。换句话说:
反馈路无并联电阻的积分器没有直流反馈路。
这直接导致的后果是直流增益会无限大,这也是为什么一开始的输出高达几百幅的原因。这就导致整个三角波全部失真,一点点波形都看不到。
当我们增加一个大电阻后,达到的效果是:
相当于给直流电开辟了一条输入与输出之间的反馈路
这条反馈让运放增益稳定下来,输出想要的波形。
【理论参考文章:电路相关----积分电路电容上并电阻的作用】
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