模 拟 电 路 仿 真 实 验 报 告
张斌杰 生物医学工程141班
MUltiSim
软件使用
一、 实验目的
1、掌握MUltiSim
软件的基本操作和分析方法。
二、 实验内容
1
、 场效应管放大电路设计与仿真
2
、 仪器放大器设计与仿真
3
、 逻辑电平信号检测电路设计与仿真
4、 三极管Beta
值分选电路设计与仿真
5
、 宽带放大电路设计与仿真
三、 MUItiSim软件介绍
MUItiSim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以WindOWS
为基础的仿真工 具,适用
于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、 电路硬件描述语
言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用 MUItiSinl交互式地搭建电路
原理图,并对电路进行仿真。MUltiSiIn提炼了 SPICE 仿真的复杂内容,这样工程师无需懂
得深入的SPlCE技术就可以很快地进行捕获、 仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子
学教育。通过MUItiSiIn和,PCB设计 工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理
图捕获与仿真再到和测试这样 一个完整的综合设计流程。
实验名称:
仪器放大器设计与仿真
二、实验目的
1
、 掌握仪器放大器的设计方法
2
、 理解仪器放大器对共模信号的抑制能力
3
、 熟悉仪器放大器的调试功能
4
、 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
表信
号发生器等虚拟仪器的使用
三、设计实验电路图:
四、测量实验结果:
出为差模放大为
399mvo
五、实验心得:
应用MUItiSim首先要准备好器件的PSPiCe模型,这是最重要的,没有这个
东西免谈,当然SPiCe高手除外。下面就可以利用MUItiSinl的元件向导功 能制作
差模分别输入信号InW第二条线与第三条线:
共模输入2mv的的电压,输出为2mv的电压。
第一条线输
白己的仿真元件模型了。将刚刚做好的元件保存,你可能注意到了,
保存的路径里面没有出现MaSter Database,即主数据库,这就是MUltiSim 做的较
好的其中一方面,你无论是新建元件还是修改主数据库里面的元件, 都不会影响主数
据库里面的元件,选好路径以后点击FiniSh即可,一个新 元件就被创建了。在应用电
子仿真软件MUItiSim进行虚拟仿真时,有许多 传感器或新器件,只要知道了它们的
电特性或在电路中的作用,完全可以灵 活采用变通的办法代替进行仿真,本来软件就
是进行虚拟实验的,并不一定 非要用真实元件不可,这样可以大大地拓宽电子仿真软
件MUItiSiin的应用 范围。再说用软件仿真时不存在损坏和烧毁元件、仪器的问题,
只要设计好 了电路都可以试一试,仿真成功了就可以进行实际电路的组装和调试,不
成 功再修改电路重新仿真,这个很方便。
一、 实验名称:
逻辑电平信号检测电路设计与仿真
二、 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.
学握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。
三、 实验电路图:
三、测试结果:
输入电压为时:输出方波频率为
558HZ
输入电压为3V的时候:
当输入电压为5V的时候:输出频率为
五、实验心得:
1.
本实验主要是在于门限电压的选定及其电路设计
2.
通过此次实验,我明白了设计电路的基本步骤,并了解、更加熟悉掌握了
MUltiSim
的用法,基本了解了逻辑电平检测器的原理及构造
一、 实验名称:
三极管BETA值分选电路设计与仿真
二、 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
、 学握电路仿真调试的原则和排除故障的方法。
三、 实验原理图:
2
、 实验测试结果:
当B <50时:
当 50<β <100 时:
当 100<β<150 时:
当 150< β <200 时:
当β>200时:
四、 实验总结与心得:
使用集成运放电路进行信号处理。由于BJT是CCCS器件,其输出等效为受控 电流源,
所以采用反相比例运算电路进行电流-电压的转换,因为反相比例运算电 路的输入电阻低。
同时反相比例运算电路对运放的共模抑制比要求低,其输出电 阻很低,这是优点。实际输入
电阻不为零,所以信号源内阻比输入电阻越大,电 路的转换精度就越高。但这次的实验电路
设计和理解比之前难很多,需要多多理 解。
一、 实验名称:
宽带放大电路设计与仿真
二、 实验目的:
1
、 熟悉集成运算放大器的特性。
2
、 学握运用集成运算放大器构成有源滤波器的方法。
3
、 学握电路仿真调试的原则和排除故障的方法。
4、 进一步熟悉MUltiSim
的功能与使用。
三、 实验原理图:
四、 实验测试结果及其仿真:
当输入电压为50HZ的时候:
当输入电压为中频区域的时候:可得到二级输出为一级输出的二倍,为输入电压 的四倍。
用波特率测结果为:
五、 实验总结及其心得:
不良接地和不充分的供电电源滤波、大容量容性负载、输入杂散电容的影响、 前沿校正
(补偿)和高频噪声都对运算放大器的稳定性有影响。
零点漂移时直流放大器直流工作点的渐进的慢变化。产生零点漂移的原因有很 多,电路
中任何元器件参数的变化,供电电源的波动,都会造成输出电压的漂移, 但主要因素还是温
度的影响。零漂是一种不规则的缓慢变化,增益越大,放大级 数越多,在输出端出现的零漂
现象越严重,因此主要考虑放大电路第一次零漂的
抑制。
一、 实验名称:MOS管的单级放大电路:
二、 实验目的:1)学会仿真软件的使用;
2)
学会利用仿真软件分析,了解电路及工作原理;
3)
利用简单的场效应管放大实现对小信号的放大、控制作用,观察波形。
三、 实验原理:场效应晶体管放大器是电压控制器件,具有输入阻抗高、噪声低 的优点,被
广泛应用在电子电路中,待别是具有上述要求前级放大器显示器出越 性。根据场效应管两大
类型一结型场效应管和绝缘栅场效应管可构成相应的场效 应管放大器。
四、 实验设计图形:
如
图为基本的场效应管放大电路,与双极型晶体管放大器一样,为使场效应管放大 器正常工
作,也需选择恰当的直流偏置电路以建立合适的静态工作点。
五、实验测试结果:
1
、放大器波形分析
如图为场效应管放大器的输入输出波形仿真图
2
、通频带测量
3
、失真分析
如图为失真分析仪的仿真结果
六、总结及其心得: 放大器的基本任务是不失真地放大信号,实现输入变化量对输出变化
量的控制作 用,要使放大器正常工作,除要保证放大电路正常工作的电压外,还要有合适
的 静态工作点。
由图可知输入电压为,输出电
由图可知场效应管对中频信号具有放大和控
压,则电压增益A二,输入电压与输出电压反相。
如图为波特图仪对电路的仿真结果
制能力