您好,欢迎来到筏尚旅游网。
搜索
您的当前位置:首页Multisim实验报告

Multisim实验报告

来源:筏尚旅游网


电气 5班 孙健20113020158

实验一单级放大电路

一、实验目的

1、 熟悉 multisim 软件的使用方法

2、 掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响

3、 学习放大器静态工作点、放大电压倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法,了解共射极

电路的特性

二、虚拟实验仪器及器材

双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表 三、实验步骤

4、 静态数据仿真

电路图如下:

R5

1

100k Ω Key=A 2 R1

51k Ω

C1

10 %

R2

5.1k Ω 6

C2

5

V2 12 V

Q1

10μF

3

2N2222A 7

10μF 4

XMM1

R6

1.5k Ω

V1

10mVrms 1000 Hz 0°

R7

100Ω

8

0

C3 47μF

R3

20k Ω

R4

1.8k Ω

当滑动变阻器阻值为最大值的 10%时,万用表示数为 2.204V。

1/ 46

电气 5班

孙健20113020158

仿真得到三处节点电压如下:

则记录数据,填入下表: 仿真数据(对地数据)单位: 基极 V( 3) 2.83387

5、 动态仿真一

(1)单击仪器表工具栏中的第四个(即示波器

R5 100kΩ Key=A 2 R1 51kΩ

V

2.20436

计算数据 单位: V

Vce 3.92237

Rp 10KΩ

集电极 V( 6) 发射级 V( 7) Vbe

6.12673

0.62951

Oscilloscope),放置如图所示,并且连接电路。

1

10 %

R2 5.1k Ω 6

Q1

C2

V2 12 V

10μF

XSC1

3

C1 10μF

+

Ext Trig

_

+

2N2222A

R6 1.5k Ω

A

5

_

B

+

_

4 V1

7

R7

10mVrms 1000 Hz 0°

100Ω

8

R3 20kΩ

C3 47μF

R4

1.8k Ω

0

(注意:示波器分为两个通道,每个通道有

+和 -,连接时只需要连接 +即可,示波器默认

2/ 46

电气 5班

孙健20113020158

的地已经接好。 观察波形图时会出现不知道哪个波形是哪个通道的, 导线颜色,即:右键单击导线,弹出,单击 颜色也随之改变)

解决方法是更改连接的

wire color ,可以更改颜色,同时示波器中波形

(2) 右键 V1,出现 properties ,单击,出现

对话框,把 voltage 的数据改为 10mV, Frequency 的数据改为 1KHz,确定。

(3)单击工具栏中

运行

按钮,便可以进行数据仿真。

(4) 双 击

XSC1

Ext Trig

+

_

A +

_

B +

_

图标,得到如下 波形:

电路图如下: 示波器波形如下:

由图形可知: 输入与输出相位 相反。

3/ 46

电气 5班

孙健20113020158

6、 动态仿真二

(1)删除负载电阻 R6,重新连接示波器如图所示

R5 100kΩ Key=A 2 R1 51kΩ

C1

1

10 %

R2 5.1k Ω 6

Q1

C2

V2 12 V

10μF

XSC1

3

10μF

A

2N2222A

5

+

_

B

+

Ext Trig

+

_

_

7

4

V1 10mVrms

1000 Hz 0°

R7

100Ω

8

R3

C3

47μF

20kΩ

R4

1.8k Ω

0

(2)重新启动仿真,波形如下:

4/ 46

电气 5班

孙健20113020158

记录数据如下表: (注:此表 RL 为无穷)

仿真数据(注意 填写单位) Vi 有效值 9.9914mV

计算

Vo 有效值 .80256mV

Av

8.988

(3)加上 RL,分别将 RL 换为 5.1 千欧和 300 欧,记录数据填表:

4R6

R1 5.1k Ω

XSC1

100k Ω 10% Key=A 3

A

Ext Trig

+_

B

_+_

R2 51k Ω

0

+

5 C2

7

V2 12 V

C1 2

V1

10uF

Q1

10uF

XMM1

2N2222A 8

1

10mVrms 1kHz 0°

R5 5.1k Ω

R7

100 Ω 6

R3 20k Ω

C3 47uF

R4 1.8k Ω

仿真数据(注意填写单位)

RL 5.1KΩ 330Ω

Vi 9.994mV 9.994mV

Vo 193.536mV 24.314mV

Vo 的变化,并记录波形:

计算 Av

19.3536

2.433

(4)其他不变,增大和减小滑动变阻器的值,观察

电气 5班

孙健20113020158

综上可得到下列表格:

Vb

Rp 增大

减小

Vc 增大 减小

Ve 减小 增大

波形变化

先向上平移再恢复原处( b1 图)

先向下平移再恢复原处( b2 图)

a1、

Rp 减小

增大 a2、

动态仿真三

1、 测输入电阻 Ri,电路图如下 仿真,记录数据,并填表。

在输入端串联一个 5.1 千欧的电阻,如图所示,并且连接一个万用表,如图连接。启动

R5

100kΩ Key=A

25 %

1

R2

5.1k Ω

3

6

C3

10μF

9

R1 51kΩ

V2 12 V

R8 C1 10 10μF

4

Q1

5.1k Ω 5

2N2222A 7

R6

5.1k Ω

V1 10mVrms

1kHz

XMM1

R3 20kΩ

R7

100Ω

8

C2 47μF

0

R4 1.8k Ω

万用表的示数如下:则填表如下:

仿真数据(注意填写单位)

信号发生器有效电压值

10mV

计算 Ri 8.740KΩ

万用表的有效数据

6.315mV

2、 测量输出电阻 Ro

如图所示: * 万用表要打在交流档才能测试数据,其数据为 VL。电路图及万用表示数如下:

6/ 46

电气 5班

孙健20113020158

4 R6 100kΩ

XMM1

50%

R1 5.1k Ω 5

Key=A

3

C2

7

V2 12 V

R2 51kΩ

10uF

Q1

R5

2

C1

1

2N2222A 8

9 5.1k Ω

V1

10uF

R8 5.1k Ω

0

10mVrms

1kHz 0°

R3

20kΩ

R7 100Ω 6

R4 1.8k Ω

C3 47uF

如图所示: * 万用表要打在交流档才能测试数据,其数据为

-

V0

则可得下表:

仿真数据

VL

117.633mV

思考题:

1、 画出电路如下:

XSC1

0

V2 15 V 4

0.294

+

计算

VO 233.339mV

RO

5.016KΩ

A+Ext Trig

_

+

_

+B

_

U2

V

DC 10M W Q1

XFG1

2 R1

2N3904

6

Q2

0

75Ω

1

R2 100Ω

+

0.403

-

U1

VDC10MW

2N3906 3 V1 15 V 0

0

2、 第一个单击

7/ 46

电气 5班

孙健20113020158

第二个单击

3、 双击该原件,进行参数修改。 4、 波形如下:

实验心得:通过本次实验学会了 Multisim 基本操作,学到如何翻转元件、连线以及一些测试工具如示波器、 万用表等。 借助于这个软件, 以后很多现象可以不用通过实际实验进行验证,直接在计算机上就可以完成,较为方便。

8/ 46

电气 5班

孙健20113020158

实验二 射极跟随器

画出电路图如下:

3

R1 82k Ω

V2 12 V

Q1

C1

2

2N2222A 5

10uF

1

C2

V1

3000mVrms

10uF

R2

1.8k Ω

6

1kHz

R3

1.8k Ω

0

射极输出波形如下:

选取一个区域放大如下:

9/ 46

电气 5班

孙健20113020158

设备扫描参数如下:

10/46

电气 5班

孙健20113020158

则 max y 和 min y 差距最小时 rr1=138667 Ω ,则将 R1 阻值更改为 138KΩ。改后图如下:

3

R1

138k Ω

V2 12 V

C1

Q1

2

10uF

2N2222A

1

C2

5

V1

3000mVrms

1kHz

R2

1.8k Ω

10uF

6

R3

1.8k Ω

0

直流仿真得如下图:

则可填写下表:

Vb 9.006V

接下来测量放大倍数,如下图

:

Vc 12.00000V

Ve 8.33900V

Ie=Ve/Re 4.63278mA

11/ 46

电气 5班

孙健20113020158

万用表档位在交流档上,数据填入下表:

Vi 3V

下一步,测输入电阻,如下图:

Vo 2.924V

Av=Vo/Vi

0.9747

根据分压公式可以计算输入电阻,得到下表:

Vs 3V

下一步,测输出电阻,如下图:

Vi 2.802V

Ri=Vi*Rs/( Vs-Vi)

72.1727KΩ

(开关断开时,测

Vo)

12/46

电气 5班

孙健20113020158

(开关闭合时,测

记录到下表:

Vo 2.988V

思考题:

1、 电路图如下:

VL)

VL 2.924V

Ro=(Vo-VL)*RL/VL

39.4Ω

XSC1

Ext Trig

_

+

0

A+

_

B+

_

3

2

D1

1

5

V11

T1

TS_PQ4_10

4

120 Vrms 60 Hz 0°

2

0

3

1B4B42

4

C1 10uF

R1 1kΩ

0

输入与输出的波形如下:

13/46

电气 5班

孙健20113020158

2、 分析射极跟随器的性能和特点:

射极跟随器件可以将输入电压近似保留的输出, 即电压增益 Av 为 1 ,输出电阻很小大概几十欧,输入电阻很大大概几十千欧。

实验心得: 本次实验模拟了射极跟随器, 软件的操作更加熟练了。

更好地理解了射极跟随器的性能和特点, 了解了如

何估算集电极静态工作点的电阻,并得到了电压增益,输入、输出电阻等值同时对

Multisim

实验三 负反馈放大电路

画出电路图如下:

14/46

电气 5班 孙健 20113020158

R3 3kΩ

R7 47kΩ

5 R9 3kΩ 9 Q2

8

C5

J2 15

4

R1 51kΩ

C3

10uF

Key = A

V2 12 V

R10

C1 2 10uF

Q1

10uF

2N2222A

13

3

10

1

5.1k Ω V1

6

R2 24kΩ

2N2222A

J1

R13 100Ω

R6 20kΩ

11

5mVrms 1kHz 0°

Key = A R5

100Ω

R11 1.5k Ω

7 R4 1.8k Ω

C2 10uF

14

R8 1kΩ

C4

10uF

0

C6

12

10uF

R12

3kΩ

静态直流仿真结果如下图:

则记录到下表:

三极管 Q1

Vb 3.71629V

下一步进行交流测试:

开环 RL=∞电路图和万用表示数如下:

Vc 7.160V

Ve 3.07682V

Vb 3.413V

三极管 Q2

Vc 4.502V

Ve 2.76222V

15/46

电气 5班

孙健20113020158

开环 RL=1.5k 电路图和万用表示数如下:

闭环 RL=无穷电路图和万用表示数如下:

16/46

电气 5班

孙健20113020158

闭环 RL=1.5k 电路图和万用表示数如下:

则记录下表:

RL图中 R11

开环

RL=无穷( S2 开) RL=1.5K( S2 闭)

闭环

RL=无穷( S2 开) RL=1.5K( S2 闭)

Vi 3.294mV 3.293mV 3.745mV 3.694mV

Vo 1.443V 8.442mV 102.8mV 91.534mV

Av 438.1 166.5 27.4 24.8

下一步检查负反馈对失真的改善,将记录到的波形填入下表:

17/46

电气 5班

孙健20113020158

在开环情况下适当加大

Vi 的大小,使其输出失

闭合开关 S1,并记录波形

真,记录波形

波形

可见负反馈使输出增益减小,但是可以提高不失真度。

下一步测试放大频率特性

,得到输出端的幅频特性如下:

开环时:

闭环时:

电气 5班

孙健20113020158

则填入下表:

开环

闭环

图 形

图 形

fL fH

212.5248Hz 357.0302kHz

fL

222.1684Hz

5

0

fH

1.3244MHz

思考题:

分析如下的幅频特性和输出波形。

开关接电阻时,输出波形与幅频特性如下:

Rc1 10k Ω

Rc2 10k Ω 6

V2 12 V

2

Rb1

Q1

4

1

R6

50%

8

Q2

XSC1

Ext T

10k Ω

V1

R1 51Ω 0

2N271410k Ω 7

2N2714

Key=A

R10 68k Ω

rig

+

_

+

A

_

B

+

_

12 Vrms 1kHz

J1

10 9

15

Key = Space

R2

51Ω

3

14

Rb2

Q3

11

10k Ω

2N2714 13

R7 10k Ω

R8 5.1k Ω

R9 36k Ω

12

V3 -12 V

0

19/46

电气 5班

孙健20113020158

开关接三极管时,波形和幅频特性如下:

Rc1

10kΩ 4 Q1

Rb1 10kΩ

Rc2 10kΩ 6 Q2

R6

V2 12 V

5

0

2

1

2N2714

XSC1

10kΩ

2N2714

50%

V1

R1

51Ω

7 Key=A

8

R10 68kΩ

Ext Trig+

_

+

B

+

12 Vrms 1kHz 0°

0

J1

Key = Space

10

9

A

_

_

15

3

R2 51Ω

Rb2

14

Q3

11

10kΩ

2N2714 13

R7 10kΩ

R8 5.1k Ω

R9 36kΩ 12

V3

0

-12 V

20/46

电气 5班

孙健20113020158

实验心得:学会了用 Multisim 进行幅频特性分析,并且更好地理解了负反馈的作用,即牺牲增益来换取更大的频带,使输出尽量不失真。

实验四 差动放大电路

调节放大器零点。

电路图以及万用表示数如下:

XMM1

4

R1 10kΩ 3

R2 10kΩ 5

V1 12 V

0

R7

Q1

2

Q2

R8

13

R6 1

10k Ω

J1

Key = A

2N2222A7 Key=A

100Ω

50%

6

10kΩ J2 14

2N2222AKey = A

R5 68kΩ

8

0

J3

Key = Space

0

0

V2 12 V

9

11

Q3

15 R4 36kΩ

R9 10kΩ

2N2222A 10 R3

5.1k Ω

12

万用表示数较接近于

0

21/46

电气 5班

孙健20113020158

当开关 S3 在左端时,静态电压仿真如下:

当开关 S3 在第二时,静态电压仿真如下:

将所测数据填入下表:

测量值

Q1

C

B -26.11mV -34.16mV

Q2

C 6.36V 4.71V

B -26.11mV -34.16mV

R9

E

-637.66mV -652.87mV

U 11.33V

0

E

-637.66mV -652.87mV

S3 在左端

6.36V 4.71V

S3 在第二

22/46

电气 5班

孙健20113020158

下一步,测量差模电压放大倍数。 更改后电路如下: (1)

XMM2

典型差动放大电路单端输入:

XMM1

R5

4

0

R6

R1

10kΩ

0

R2 10kΩ 5

Q2

13

3 Q1

2

R8

V1 12 V 0

R7

1 10kΩ

V3

100mVrms 1kHz

0

2N2222A

Key=A 50% 7 6

100Ω

10kΩ J2 14

2N2222AKey = A

68kΩ

8

J3

Key = Space 9

11

0

0 V2 12 V

Q3

15

R9 10kΩ

2N2222A 10 R3 5.1k Ω

R4

36kΩ

12

万用表示数如下:

(2)、恒流源差动放大电路单端输入:

23/46

电气 5班

孙健20113020158

XMM1

XMM2

R2 10k Ω 5

4

0

R1

10k Ω

0

3

0

V1

12 V

R6

2

110k Ω

Q1

R8

Q2

13

R7 10k Ω

J2 14 Key = A

2N2222A

R5 68k Ω

V3 100mVrms 1kHz 0°

100Ω

Key=A

50%

2N2222A

7

6

8

J3

Key = Space

0

0

0

9

11

Q3

V2 12 V

R9 10k Ω

15 R4 36k Ω

10

2N2222A

R3

5.1k Ω

万用表示数如下:

(3)、典型差动放大电路共模输入:

XMM1

0

XMM2

R2 10kΩ 5

Q2

13

R1

10kΩ

0

3 Q1

2

12

4

V1 12 V 0

R6

R8

R7 10kΩ

J2 14 Key = A

10kΩ V3

2N2222A

7

100Ω

Key=A

50%

6

1 Vrms 1kHz 0° 0

8

2N2222A

11

J3

Key = Space

9

0

R5 68kΩ 15 R4 36kΩ 12

0 V2 12 V

Q3

R9

10kΩ

2N2222A 10 R3 5.1k Ω

24/46

电气 5班

孙健20113020158

万用表示数如下:

(4)、恒流源差动放大电路共模输入:

XMM1

XMM2

R1

10kΩ

R2 10kΩ 5

4

0

0

3

V1 12 V

0

R6

Q1

2

Q2

13

50%

R7

10kΩ

V3

R8

100Ω

2N2222A

Key=A

10kΩ J2 14

2N2222A Key = A

R5

68kΩ

1 Vrms 1kHz

0

7

6

8

11 R9 10kΩ

J3

Key = Space 9

Q3

10

R3

5.1k Ω

0

0

V2 12 V

15 R4 36kΩ 12

2N2222A

万用表示数如下:

25/46

电气 5班

孙健20113020158

综上,可得到以下表格:

典型差动放大电路

单端输入

Ui Uc1 Uc2 Ad1=Uc1/Ui Ad=Uo/Ui Ac1=Uc1/Ui Ac=Uo/Ui

100mV 3.196V 3.147V 31.96 63.43 无 无

恒流源差动放大电路 单端输入 100mV 3.487V 3.487V 34.87 69.74 无 无

共模输入

1V

493.483mV 493.486mV

无 无 0.493486

0

.76

共模输入

1V 1.673mV 1.673mV

无 无 0.001673

0

20842.80

CMRR=|Ad1/Ac1| 思考题:

1、 由上表可知,当差动放大电路接入恒流源时, 2、 电路图及幅频特性如下:

4

CMRR将有明显的提高。

R1 10kΩ 3

R2

10kΩ 5

9

Q2

2N2222A

Q1

2N2222A R4

V2 12 V

0

2

7

V1

100Ω Key=A

6 J1

50% Key = A

0

0 V3

120 Vrms 60 Hz 0° 0

1 R3 10kΩ

12 V

8

26/46

电气 5班

孙健20113020158

如图可知,通频带约为

4.7829MHz。

实验心得: 通过本次实验, 了解了差分放大器的相关性能, 并且了解到接入恒流源对差分放大器有提高 CMRR的作用。进一步加深画图及频率分析的方法。

实验五OTL功率放大器

首先调整静态工作点, 电路图如下, 调整 R1 和 R2 的值,使万用表的示数分别为 5—— 10mV 和 2.5V,然后测试各级静态工作点,电路图和万用表示数如下:

5

R6 510Ω

R5 650Ω

XMM1

10

C1 100uF

Q1

12

V2

5 V 0

R1 3

1k Ω

XSC1

2N3904

60%

C2

+

Ext Trig

2

1mF

_

B

R2

4

+

A

_

+

_

10kΩ Key=S

40%

6 R4

D1

1N30

Q2

1

8

C4

Q3

2N3906

XMM2 13 R8 8Ω

2.4k Ω

XMM3

V1

10uF

7 R3 3.3k Ω

0mVrms 1kHz 0°

2N3904

11

0

C3 100uF

R7 100Ω

可得 Ic1=Ic3=9.438mA,U4=2.506V 进行直流仿真,可得以下图表:

27/46

电气 5班

孙健20113020158

将数据填入下表:

Q1

Ub Uc Ue

3.23293V 5.00000V 2.50623V

Q2 1.74229V 0.00000V 2.50623V

Q3

829.248mV

1.74229V 152.773mV 686.871mV

测试负载实际功率:

最大不失真的理想输入电压约为

20mV,此时测量负载两端交流电压约为

则 Pom=Uo2/RL=0.6868712/8=0.059 ( W)

测试效率 η=Pom/PE*100 %=Pom/ ( Ucc*Idc ) *100 %=0.059/ ( 0.043079*5 )*100 % =27.4%

28/46

电气 5班

孙健20113020158

输入灵敏度为 20mV 左右;

频率响应测试: Ui=20mV ;

fL

F( Hz) Uo( V)

Av

245.07 426.0m 21.3

fH 3.3860M 426.0m 21.3

通频带 3.3858M 601.056m 30.0528

思考题

1、 根据本实验的结果,实际输出功率并不大,若要获得较大的实际功率,应该允许适当

失真。 2、 特点:在波形振幅最大不失真的情况下,输出功率达到最大。

29/46

电气 5班

孙健20113020158

测量方法:详见上述测量过程,先将输入电源置零,调节静态工作点,之后再调节输入信号,使输出最大且波形不失真,再测负载两端的电压,得出实际功率。

实验心得:通过本次实验加深了对功率放大器的特点和测试方法的了解, 的使用方法更加熟练了。

并且对 Multisim

实验六 基础运算放大器的测量

电路图如下:

4

V2

14 V

5

0

XSC1

Ext Trig

+

_

A

B

2 V1

Rp

1

Rf1

7 1

3

U1

10k Ω

6

1mVrms

1kHz

3

2

+

_

+_

10k Ω 0

4

0

5

741

V3

0

14 V

6

Rf2 100k Ω

静态工作点测试如下:

项目

同相输入端电压 反相输入端电压

输出端电压 正偏电源电压 反偏电源电压

-6.561uV 483.24574uV 12.34661mV 14.00000V -14.00000V

30/46

电气 5班

孙健20113020158

下一步进行最大功率测试,在输出端接一失真时,输入电压 Us 约为 12mV ,电路图如下:

8 Ω 的负载电阻,经调整,电压振幅最大且不

4

V2

14 V

0

XSC1

7 1 5

U1

66

V1

2

Rp

1

Rf1

3

Ext Trig

+

10k Ω

A +

_

B +

_

_

12mVrms

1kHz

3

10k Ω

0

2

4

0° 0

5

741

V3

0

14 V Rf2

R1 8Ω 0

100k Ω

用万用表交流当测得输出负载两端的交流电压如下:

则最大功率为 Pom=0.1280712/8=1.323 ( mV)

下一步进行频率响应测试:

交流仿真得到的输出端幅频特性如下:

31/46

电气 5班

孙健20113020158

可知 fH=15.7510kHz,通频带为 15.7510kHz

下一步,进行输出波形观察,输出端波形如下:

显然,输出端波形为最大不失真。

下一步,进行放大倍数测量,

Vi 与 Vo 的值如下图:

则 Vi=11.997mV , Vo=128.071mV。 则放大倍数 Av=Vo/Vi=128.071/11.997=10.675

实验心得: 本次实验在指导书无任何指导的情况下完成的,

的测试方法的测试、巩固和总结。通过本次实验,对 一般的集成放大电路有了更深的了解。

是对前面几个实验学到

Multisim 的操作更加熟悉了,并且对

32/46

电气 5班

孙健20113020158

实验七 波形发生器应用的测量

实验 1

电路图如下:

D1

4 1N4007GP

2

R5

D2

R6 15k Ω 10k Ω 50% Key=A

1N4007GP

R4

2.2k Ω V1

0

XSC1

Ext Trig

+

_

A

3

4

12 V

+

U1

B

_

+_

R1

1

2

0

10k Ω

6

3

7

1

5

741 V2

5

7

R2

0

C1 12V

8

10nF

6

10k Ω

R3 10k Ω

C2 10nF

0

未调电位器时, Rw=10k*50%=5k ,波形失真,如下:

当电位器调节到 40%时,即此时 Rw=10k*40%=4K,波形刚好不失真,波形如下:

33/46

电气 5班

孙健20113020158

当电位器为 29%时,即 Rw=10k*29%=2.9k ,输出端刚刚起振,波形如下:

分析:根据上述的波形和数据易知, 负反馈越强, 起振越难, 波形失真越; 负反馈越弱,起振越容易,波形失真越大。

在输出最大不失真的情况下,测得输出电压,反馈电压如下:

34/46

电气 5班

孙健20113020158

则可看到,振荡条件为

Vo/Vf=3.00936 略大于 3。

断开 D1、 D2,重复以上实验,得到下列信息: 最大不失真 Rw=10k*29%=2.9k,波形如下:

临界起振的 Rw=10k*28%=2.8k,波形如下:

任意将 Rw 调到 60%,波形失真失真时,波形如下:

35/46

电气 5班

孙健20113020158

Vf 与 Vo 示数如下:

则 Vo/Vf=3.3196 略大于 3。

分析:可见去掉整流装置后, 临界振荡和起振的条件区分度变的不那么明显了。 但是输出电压增益变大了,失真度也变大了。

实验 2

方波发生器

36/46

电气 5班

孙健20113020158

电路图如下:

1

R5 20k Ω

8

4

V1

0

U112V

2

XSC1

Ext Trig

+

_

A B

_ _ + +

6

7

R2 2Ω

5

3

7

1

5

6

V2

741

0

C1 10nF 0

R1

10k Ω

12 V

4

2

R6 10k Ω Key=A 3

100%

D1

1N5758

R3 10k Ω

0

示波器显示波形如下,输入为三角波,输出为方波,对应关系如下:

37/46

电气 5班

孙健20113020158

改变 Rw 的位置,测试波形的频率范围,为精确测量,引入频率计数器,分别测量电位计为

0%、 50%、 100%时的波形频率,测试结果如下: Rw 为 0%时:

R5

9

XFC2

123

20k Ω

XSC1

V1

4

8

U112 V

0

Ext Trig

+

A +

_

_

B +

_

2

7

6

R2

10

3

7

1

5

XFC1

123

741

0

6

V2

C1

10nF

R1 10k Ω

0

12 V

4 R6

2

10k Ω

0%

Key=A 3

R3 10k Ω

D1

1N5758

0

Rw 为 50%时:

38/46

电气 5班

孙健20113020158

9

XFC2

123

R5

20k Ω

V1

8

0

4

U112 V

7

6

XSC1

Ext Trig

+

_

A B

2

+

_

_+

R2

10

3

7

1

5

741

0

XFC1

123

6

V2

C1 10nF

R1 10k Ω

0

12 V

4

R6 10k Ω Key=A 3

2

50%

D1 1N5758

R3 10k Ω

0

Rw 为 100%时:

39/46

电气 5班

孙健20113020158

9

XFC2

123

R5

20k Ω

V1

8

0

4

U112 V

7

6

XSC1

Ext Trig

+

_

A B

2

+

_

_+

R2

10

3

7

1

5

741

0

XFC1

123

6

V2

C1 10nF

R1 10k Ω

0

12 V

4

R6 10k Ω Key=A 3

2

100%

D1 1N5758

R3 10k Ω

0

则由上图易知,波形的频率范围为:

1.408kHz~2.778kHz

将 D1 改为单向稳压管,电路和输出波形以及频率如下:

40/46

电气 5班

孙健20113020158

9

XFC2

123

R5

20k Ω

V1

8

0

U112 V

4

A +

_

XSC1

Ext Trig

+

_ B

_ +

2

7

6

R2

3

7

1

5

XFC1

741

0

123

6

V2

C1

10nF

R1

10k Ω

10

0

12 V

4

R6 10k Ω Key=A 3

2

100%

D1

1N4007GP

R3 10k Ω

0

41/46

电气 5班

孙健20113020158

分析: 由以上数据和图像可以看出, 双向稳压管可以使振幅上下两部分完整输出, 压管会滤掉某一部分的波形;此外双向稳压器的波形频率范围明显要高于单向稳压管。

而单向稳

实验 3 三角波和方波发生器

电路图如下:

XSC1

Ext Trig

_

+

+A

_

B+

_

2

4

C1

11

V1

0

22nF

V3 10

12 V

U1

6

R2 2kΩ

7

0

0

2

R1

3

3

6

1

R4

9

4

12 VU2

2

5

R5 50kΩ50%

Key=A

27kΩ

6

10kΩ

7 1

741

3

4 V2

0

7 1 5

741

0

8

V4

0

12 V

R3 20kΩ

12 V

D1

1N5758 0

5

图中 Rw 在 50%的位置时,示波器波形如下:

42/46

电气 5班

孙健20113020158

则从示波器的波形可知

方波的幅值约为 20.7/2=10.3235V ,频率约为 1/ ( 1.155*0.001*2 )=432.9Hz

三角波幅值约为 10.0/2=5.027V ,频率均约为 1/ ( 1.174*0.001*2 ) =425.Hz。

接下来,分别将 Rw 调至 0%和 100%位置,其电路图和波形示波器波形如下:

Rw 在 0%处:

43/46

电气 5班

孙健20113020158

XSC1

Ext Trig

+A

_

+B

_

_

+

2

4

V1

0

C1

22nF

V3

12 V

10

0

U1

6

R2 2kΩ

5

0

2

7

R1

6 5

1

R4

9

4 2

12VU2

33

7

1

10k Ω

741

4 V2

R5

50k Ω 0% Key=A

27k Ω

3

6

7

1

5

0

741

0

8

V4

0

12 V

R3 20k Ω

D1

1N5758 0

12 V

可见, Rw 在 0%处时,幅值几乎保持不变,但是周期增大,频率减小。

Rw 在 100%时:

44/46

电气 5班

孙健20113020158

XSC1

Ext Trig

+A

_

+B

_

_

+

2

4

V1

0

C1

22nF

V3

12 V

10

0

U1

6

R2 2kΩ

5

0

2

7

R1

6 5

1

R4

9

4 2

12VU2

3

3

7

1

10k Ω

741

4 V2

R5

50k Ω 100% Key=A

27k Ω

3

6

7

1

5

0

741

0

8

V4

0

12 V

R3 20k Ω

D1

1N5758 0

12 V

可见, Rw 在 100%处时,幅值几乎保持不变,但是周期减小,频率增大。

实验心得: 本次实验设计了三种不同类型的信号发生器, 也有了更深的了解。

对如何产生不同类型的波形的有了

更深入的了解。此外,掌握了一种新的工具——频率计数器,对

Multisim 这个软件的使用

45/46

电气 5班

孙健20113020158

本次所有实验结束的心得体会:

本次使用的 Multisim 软件相对于前面使用的 Pspice 和 Matlab 软件来看,操作更加简单易懂,软件提供的仿真仪器也有很多, 这次 7 个实验下来, 已经学会使用的仪器有: 万用表、双踪示波器、 频率计数器以及探测针。 个人认为, 这款软件可以帮助我们对电路的学习有更 多感性的了解。 唯一不方便的地方就是每次要进行更改都必须停止仿真,

较为麻烦, 但是这

在现实生活中却很有帮助, 可以让我们养成不带电操作的习惯, 每次对电路进行改造时, 必须切断电源, 停止工作, 以防触电或电路短路。 电路课本上一些平时了解不太深的定理和公式也可以

通过 Mulitisim 软件帮助加深理解。总之,本次实验下来,在电路和模电知识上收 获甚多,时间。

46/46

唯一不足之处就是指导书有些许错误以及含义不清之处, 有时更正这些错误很占用

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- efsc.cn 版权所有 赣ICP备2024042792号-1

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务