集成运放应用电路的仿真

集成运放应用电路的仿真分析

1、熟悉并掌握用Multisim10仿真设计与分析的方法2、熟悉集成运算放大器器件的引脚排列和主要技术指标3、熟悉集成运算放大器的线性运算关系及测试方法教学目的及要求：一、仪器放大器（三运放仪器放大器）

仪器放大器是用来放大微弱差值信号的高精度放大器。

特点：KCMR

很高、Ri

很大，Av

在很大范围内可调。（1）理论分析、计算vI1+-A1R3-+A2R9vo1vOvI2-+A3R4R6R7R5R8iGvo2R1R2由得从而由减法器A3

得：图9.1三运放仪器放大器若R1=R2

、R3=R4、R5=R6、R7=R8整理得取：

R1=R2=10kΩ、R3=R4=100kΩ

、R5=R6=10kΩ

、

R7=R8=300kΩ、R9=10kΩ（2）仿真测量、分析

在Multisim10电路窗口中创建如图9.2所示的实验测试电路。图9.2三运放仪器放大器仿真电路电路中所用元件在Multisim10元件库中的位置如下：①电阻：MasterDatabase\Basic\resistor;②运放：MasterDatabase\Analog\OPAMP;③电源：MasterDatabase\Source\Power_sources\DC-Power;④地：MasterDatabase\Source\Power_sources\ground;⑤电压表：MasterDatabase\Indicators\Voltmeter;

电路中函数信号发生器XFG1为输入信号，是幅度为10uV、频率为1kHz的两路正弦信号。

示波器XSC1的通道A、B分别观测仪器放大器的输入信号、输出信号。

设置完毕后，单击仿真开关，进行仿真分析。此时电路的输入、输出波形在示波器XSC1显示的波形如图9.3所示。图9.3三运放仪器放大器仿真结果

由交流电压表测得，在输入信号为0.014mV（有效值）时，输出电压为8.9mV，计算出电路的电压放大倍数为635.7。这一结果与理论分析基本一致！！！二、一阶有源低通滤波器图9.4一阶有源低通滤波器+-A1vORRfC+-viR1电路的传递函数可表示为：其中：（1）理论分析、计算幅频特性：相频特性：电路特点：（1）时，有放大作用（2）时，幅频特性与一阶无源低通滤波器类似（3）运放输出，带负载能力强取：

R=1kΩ、C

=1nF

、R1=Rf=2kΩ。其通带电压放大倍数为：通带上限截止频率为：

当f>>f0时，理论上的幅频特性曲线，在过渡带按-20dB每十倍频斜率下降。（2）仿真测量、分析

在Multisim10电路窗口中创建如图9.5所示的实验测试电路。图9.5一阶有源低通滤波器仿真电路

在Multisim10中，用扫频仪测得通带电压放大倍数为6.02dB，游标移至A下降3dB（约3.061dB）的位置，测得上限截止频率为144.242kHz，如图9.6（a）所示。图9.6一阶有源低通滤波器幅频特性曲线（a）图9.6一阶有源低通滤波器幅频特性曲线（b）

移动游标至1.442MHz（约十倍频）的位置，测得A约为-22.958dB，如图如图9.6（b）所示。过渡带（没有拐点段）按-[3.06-(-22.958)]=-26.018dB每十倍频的斜率下降。

理想情况下，希望当f>f0时，电压放大倍数立即降为0。由图9.6所示的幅频特性曲线可以看出，一阶有源低通滤