multisim仪表运放_Multisim仿真---三运放仪表放大器
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在Multisim中依次放置所需要的元器件并连线即可完成电路的搭建。
关于信号的输入要注意不能用普通的信号发生器,因为这种信号发生器的信号有一段是接地的,如果接入电路,相当于将仪表放大器的一端直接接地。在此我们最好选用交流信号源,我这里用的是0.3Vrms,3KHz的交流信号源作为仪表放大器的信号输入,然后用示波器观察输入输出之间的关系。
关于输入输出的关系,按照上面的电路图,在此做如下推导,假设U1的正输入端电压为V1,输出为V3,U3的正输入端电压为V2,输出为V4,推导过程如下:
根据运放虚段和虚断的特性,有下面两式成立:
VR7 = V1 – V2 , VR7/R7 = (V3 – V4)/ (R2 + R7 + R3)
所以 V3 – V4 = (1 + (R2 + R3)/ R7)(V1 – V2)
后面的U2可看作一个求差电路,这里令R6/R1 = R5/R4
易求得 V0 = -R5/R4(V3 – V4)= -R5/R4(1 + (R2 + R3)/ R7)(V1 – V2)
所以电路的增益为Au = V0 /(V1 – V2)= -R5/R4(1 + (R2 + R3)/ R7)
在实际应用中,常将R7作为滑动变阻器,其它电阻为定值电阻,调节R7的值即可调节电路的增益。
按照本电路中电阻的取值,可计算出本电路的增益应该为3。
从波形图中可以看出V1和V2相位相差180度,故V1- V2的值应该为2* V1,这里根据示波器测得的峰峰值计算,Av=VO/( V1- V2)=2540/(2*422)=3.0095,符合理论计算的值。为了排除偶然性,又多测了几组数据来对比理论和实际的差距,结果都在预期以内,说明本次设计是成功的。
在Multisim中用三片opa227p运放搭建的仪表放大器仿真电路如下图所示:
将输入输出波形放大如下图:
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