三运放数据放大仿真 报告

1、 I目录TOC o 1-5 h z1课程设计的目的与作用1 HYPERLINK l bookmark0 1.1设计目的:主要任务及设计思想1 HYPERLINK l bookmark2 1.2设计作用：1 HYPERLINK l bookmark4 2设计任务、及所用multisim软件环境介绍1 HYPERLINK l bookmark6 2.1设计任务：1 HYPERLINK l bookmark8 2Multisim软件环境介绍：1 HYPERLINK l bookmark10 3电路模型的建立4 HYPERLINK l bookmark12 4理论分析及计算4 HYPERLINK l

2、bookmark14 5仿真结果分析5 HYPERLINK l bookmark16 6设计总结和体会6 HYPERLINK l bookmark18 7参考文献6 1课程设计的目的与作用11设计目的:主要任务及设计思想根据设计要求完成对三运放数据放大器的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。了解放大器的工作原理，掌握外围电路设计与主要性能参数的测试方法。根据课堂讲授的内容，使有机会做相应的练习，同时培养较高的逻辑思维能力，将理论与实践相结合，对所学知识有更深刻的理解，对器件的内部构造认识也更加深刻。并且学会使用电子课程设计重要软件multism,通过对某些参数的测试与计算，使其对器件的作用使

3、用更为熟悉和灵活。1.2设计作用=三运放数据放大器采集、精密仪器以及工业自动控制系统中的重要组成部分，将传感器输出的微弱信号进行放大。2设计任务、及所用multisim软件环境介纟2.1设计任务：使学生初步了解和掌握三运放数据放大器设计、调试过程，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，了解三运放数据放大器的工作原理。2.2Multisim软件环境介绍:Multisim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。此课程设计所用版本是Multisim10一、

4、Multisim10功能简介1、目前美国NI公司的EWB的包含有电路仿真设计的模块Multisim、PCB设计软件Ultiboard布线引擎Ultiroute及通信电路分析与设计模块Commsim4个部分,能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。Multisim、UltiboardsUltiroute及Commsim4个部分相互独立,可以分别使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim4个部分有增强专业版（PowerProfessional）、专业版（Professional）、个人版（Personal）、教育版（Education）、学生版（Stude

5、nt）和演示版（Demo）等多个版本，各版本的功能和价格有着明显的差异。2、NIMultisim10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此也很方便的在工程设计中使用。3、NIMultisim10的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；而且还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等。4、NIMultisim10具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳

6、态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。5、NIMultisim10易学易用，便于电子信息、通信工程、自动化、电气控制类专业学生自学、便于开展综合性的设计和实验，有利于培养综合分析能力、开发和创新的能力。6、multisim的仪器库存放有数字多用表、函数信号发生器、示波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、瓦特表、失真度分析仪、网络分析仪、频谱分析仪11种仪器仪表可供使用，仪器仪表以图标方式存在。7multisim具有较强的分析功能,用鼠标点击Simul

7、ate（仿真）菜单中的Analysis（分析）菜单（Simulate-*Analysis）,可以弹出电路分析菜单。Multisim提供了完备的分析手段和分析功能：NIMultisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NIMultisim,您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NILabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模

8、测量。如图2.1（1）菜单栏：与windows许多应用程序一致，如file,edit,view,help等,（2）系统工具栏：菜单栏下面一栏的左边部分，包括新建，打开，保存，剪切，放大,缩小等按钮。（3）设计工具栏：菜单栏下面一栏的右边部分，有分层项目栏按钮，数据库管理按钮,仿真按钮等。（4）元件工具栏：提供了丰富的元器件，比如电源库，二三极管库，TEL器件库，CMOS器件库等等，供构建电路时取用（5）仪表栏：由此取用虚拟仪器，如数字万用表，信号发生器等（6）使用中元件列表（7）仿真开关（8）状态栏Multisim界面图2.1文件工碗工恶-元件工恶d：吨.隅2r5乂TXQ2EQGa99J鬲C：

9、毛自QSIQp曰1宅匕83型0口血Giw*-ifrJitGTxt*!.rk叵它飞：上.设计工興会-鸟57-ihi鼻D：2.ISA1-II“aIXD珂工sox*ocnMnUxe*|rfTTTT3电路模型的建立数据放大器是数据采集，精密测量以及工业自动化控制系统中的重要组成部分，通常用于将传感器输出的微弱信号进行放大。对数据放大器的主要要求是高增益，高输入电阻和高共模抑制比。图3.1出示一种应用比较广泛的由三个运放组成的通用数据放大器的原理图。U1图3.1三运放数据放人器模拟电路图4理论分析及计算理论分析及计算电路中的三个运放都接成比例运算电路的形式。电路包含两个放大级，加、金组成第一级，二者均为

10、同相输入方式，因而输入电阻很高。由于电路结构对称，因此漂移可以互相抵消。第二级的A3为差分输入方式，将差分输入转换为单端输出。在本电路中，要求兀件参数对称，即R?二R3,R4二R5，二R7当加上差模输入电压山时，加与力2的输入电压UI1和UI2大小相等，极性相反，且R2=R3,此时可认为电阻R的中点电位保持不变，即在守处相当于交流接地。%=(1+朋=(1+2欝)un(l)u02=(1+2UI2=(1+2箒)也(2)UQ1u02=(1+2約(U/j均2)(3)力3为差分输入比例运算电路，己知尺4=心，只6訳7则“0=-詈(w01一02)(4)5=0.1RX=2KQ时u0=-(1+2-)X0.1二-5.5V22Ui=0.2RX=2KQ时u0=-(1+2)X0.2二T1V22U!=0.1Rx=20KQ时u0二一(1+2券)X0.1二-IV11讦0.2Rx=20KQ时u二-(1+2筹)X0.2二-2V5仿真结果分析电压表测试数据如表5.1所示:UX(V)Uo(V)RX=2KQRx=20KQ0.1-5.495-0.994240.2-10.995-1.994表5.1仿真电路电压表测试数据:X图5.2模拟电路电压表示数6