高频电子线路——使用multisim仿真实验:高频小信号谐振放大器
写在前面:本文用于记录分享本次高频仿真实验,用于回顾复习之用,数据结论仅供参考,不可照搬!有问题请指出,共同学习。
题目需求:
实验内容与测试结果:
1、观察输入、输出波形,估算谐振电压增益
2、测试放大器的频率响应特性,估算谐振电压增益和通频带(AC analysis法)
3、测试负截电阻对放大器性能的影响(R4:500/1k/10K,AC analysis测幅频持性)
一、实验目的与要求
1、了解Multisim的基本功能,初步学习其使用方法
2、熟悉谐振放大器电路结构及工作原理
3、掌握谐振放大器的放大与选频功能的测试方法
4、掌握谐振放大器的性能参数的测试方法
二、实验仪器
微机,仿真软件Multisim13.0
三、实验内容与测试结果
在Multisim14.0电路窗口中,创建如下图所示仿真电路。
图1 电路图
PS:对于会的人很简单,不会的元器件都找不到 ,说的不是你吧(屏幕前那个)
1、观察输入、输出波形,估算谐振电压增益
对图1,单击仿真按钮,从示波器中观察到的输入输出波形如下:
图2 示波器输入输出波形
PS:不会真的有人,波形没出来吧~~
信号参数获得方法:
第一种为基础数格法:数值=格数 * 刻度 如下图
图3 基础数格法
PS:基本不用,误差太大!
第二种是通过游标读取方法,精确度会更高,但是依然存在偏差:
操作方法为移动游标1,2,调节T1,T2找到对应的最大值和最小值,切换游标上下,鼠标左键点击即可,操作结果如下图:
图4 A通道调节后的数值
图5 B通道调节后的数值
2、测试放大器的频率响应特性,估算谐振电压增益和通频带
选择软件AC analysis,参数设置如下:开始频率:1MHZ,截止频率:11MHZ,扫描类型:线性扫描,点数:1000,垂直规模:db(分贝);
图6 参数设置
v(4)为输出变量,测试结果如下:
图7 (AC analysis法)输出结果图
补充知识:
(1)、放大电路的频率响应所指的是,在输入正弦信号情况下,输出随频率连续变化的稳态响应。当保持电路输入信号的幅度不变,改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍,或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。
(2)、谐振电压增益A 。
(3)、通频带BW0.7—放大器电压增益下降到谐振电压增益的 0.707倍时所对应的频率范围。
3、测试负载电阻对放大器性能的影响
依次改变R4的阻值为500Ω、1kΩ、10kΩ,利用AC analysis,测试放大器的幅频特性曲线,结果如下:
图8 R4=500Ω时
图9 R4=1kΩ时
图10 R4=10kΩ时
四、实验结果分析
对上述实验内容及测试结果分别分析如下:
1、实验内容1的测试结果表明:这是一个反相的谐振放大器,输出波形与输入波形频率相同,相位相反。指针1测得输出信号的峰峰值为5.666v,指针2测得输入信号的峰峰值为139.901mv,因此放大器的谐振电压增益约等于40.5倍,即32.15db。
2、实验内容2的测试结果表明:该放大器具有选频功能,对不同的输入信号频率,放大倍数是不同的,在6MHz点上,增益最大,为36.9480db。下限频率为5.8272MHz,上限频率6.2012MHz,通频带等于373.9676kHz。
3、实验内容3的测试结果表明:负载电阻越小,幅频特性曲线越平缓,选择性也就越差;负载电阻越大,幅频特性曲线越尖锐,选择性也就越好。其中R4=500Ω时,幅频特性曲线最为平缓,选择性最差;R4=10KΩ时,幅频特性曲线最为尖锐,选择性最好。
还有一个留的选做的拓展实验,咱们明天有时间整就接着唠,学习才是真正的快乐
五、扩展实验(选做)
利用虚拟仪器波特图仪测试放大器的幅频特性曲线,给出测试电路和测试结果,并同AC analysis分析测试结果相比较。
先放到这里,到时候再写
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