• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      基于Mulitisim8擴音機驅(qū)動電路仿真與分析

      2012-04-23 10:13:14剛,張欣,楊
      電子科技 2012年6期
      關(guān)鍵詞:電路仿真倍數(shù)靜態(tài)

      劉 剛,張 欣,楊 芳

      (1.遼寧省建筑設(shè)計研究院設(shè)計4所,遼寧沈陽 110005;2.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系,四川成都 610021)

      Multisim8是建立在PC環(huán)境下的EDA電路仿真與分析系統(tǒng),其前身EWB(Electronics Workbench)是Interactive Image Technology公司推出用于電子電路仿真的虛擬電子工作臺軟件。Multisim8具有界面直觀、易使用、電路元件庫豐富、虛擬儀器功能強大、電路分析手段完備、兼容性好等優(yōu)點,是一個完整的設(shè)計工具系統(tǒng)。Multisim8應(yīng)用在電子電路方面時能夠較好地完成電路仿真及輔助分析等工作,因此綜合運用仿真技術(shù)對實現(xiàn)電路分析與優(yōu)化設(shè)計尤為重要。

      1 擴音機驅(qū)動電路的原理與分析

      1.1 擴音機驅(qū)動電路

      多數(shù)電子放大電路系統(tǒng),需要把微弱的電信號放大至可以推動負載工作,在實際應(yīng)用中單級放大電路通常難以實現(xiàn),因此需采用多級放大電路,以滿足放大電路性能的多方面要求。多級放大電路在耦合方式上常見的有阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合和光電耦合等。

      文中討論的擴音機驅(qū)動電路[1]就是一個多級放大器,采用的耦合方式為阻容耦合。電路原理如圖1所示,該電路由4部分組成:(1)由三極管T1構(gòu)成的射極輸出器,由于射極輸出器的輸入電阻大,可減小放大電路從信號源所吸取的信號電流;(2)由集成運放構(gòu)成的同相輸入放大電路;(3)R9和R10組成的音調(diào)控制衰減器,其衰減倍數(shù)由R9和R10構(gòu)成的分壓器的分壓比決定;(4)由集成運放構(gòu)成同相輸入放大電路。

      1.2 電路分析

      1.2.1 靜態(tài)分析

      放大電路沒有信號輸入時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài),靜態(tài)時放大電路的電流、電壓值稱為靜態(tài)工作點[2]。該電路各級靜態(tài)工作點理論分析如下:

      第二級同相輸入放大電路A2的各極電位分析如下:由于采用阻容耦合,直流工作點獨立,有U+=U-=U0=0;第三級由R9和R10構(gòu)成的分壓電路分壓后在R10上的電壓為UR10=0;第四級同相輸入放大電路A4的各極電位:U+=U-=U0=0。

      圖1 擴音機驅(qū)動電路原理圖

      1.2.2 動態(tài)分析

      分析1 電壓放大倍數(shù),電壓放大倍數(shù)是放大電路的重要參數(shù)指標,表征了小信號對大信號控制能力的強弱,定義為多級放大電路的總電壓放大倍數(shù)等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積,即Au=Au1·Au2·…·Aun。但在計算時應(yīng)考慮后級對前級的影響,即后級的輸入電阻是前級的負載[3]。

      第一級為射級輸出器,其電壓放大倍數(shù)Au1≈1;第二級是同相輸入放大電路,其電壓放大倍數(shù)與電阻R7和R8有關(guān),計算方法為,計算結(jié)果為48.5;第三級在計算衰減倍數(shù)時應(yīng)考慮第四級的影響,即,根據(jù)運放電路的有關(guān)知識計算出第四級放大電路的輸入電阻Ri4=47.5 kΩ,計算結(jié)果為0.086;第四級仍為同相輸入放大電路,放大倍數(shù),計算結(jié)果為48.5;電路總電壓放大倍數(shù)Au=Au1·Au2·Au3·Au4,計算結(jié)果為 202.3,且為同相放大。

      分析2 輸入電阻:放大器要從信號源汲取電流,因此從放大器輸入端看進去有一個等效電阻,即放大器的輸入電阻,輸入電阻的大小反映了放大電路對信號源的影響程度[4]??紤]到第四級的輸入電阻應(yīng)作為第三級的負載,交流等效電路如圖2所示,輸入電阻的計算如下

      其中,第四級的輸入電阻與第二級相同,也為47.5 kΩ,計算結(jié)果為137.6 kΩ。

      圖2 射極輸出器的交流等效電路

      2 電路仿真

      2.1 仿真分析

      2.1.1 靜態(tài)仿真分析

      利用Multisim8的直流工作點分析功能對擴音機驅(qū)動電路進行靜態(tài)分析,各級主要節(jié)點電壓測試結(jié)果如圖3所示,利用探針功能檢測射極輸出器的集電極電流IC[5],結(jié)果如圖 4 所示。

      靜態(tài)分析的理論參數(shù)與仿真分析的各節(jié)點電位對應(yīng)如表1所示。

      表1 理論分析的參數(shù)與仿真分析的節(jié)點對應(yīng)關(guān)系

      由對比分析可知:靜態(tài)工作點的仿真分析與理論分析結(jié)果吻合。

      2.1.2 動態(tài)仿真分析

      輸入ui=10 mV,f=1 kHz的交流信號,進行動態(tài)分析。

      仿真分析1 電壓放大倍數(shù),利用Multisim8提供的虛擬數(shù)字萬用表的交流電壓檔對各級電路的輸出信號進行仿真分析,結(jié)果如表2所示。

      表2 各級輸出電壓的仿真分析

      由此計算出各級電壓放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù),如表3所示。

      表3 各級電壓放大倍數(shù)

      由對比分析可知:電壓放大倍數(shù)的仿真分析與理論分析結(jié)果吻合。

      仿真分析2 瞬態(tài)分析,瞬態(tài)分析是電路的響應(yīng)在激勵的作用下在時間域內(nèi)的函數(shù)波形。在此利用示波器進行觀察、比較。Multisim8提供的示波器有雙通道和四通道兩種,文中利用四通道示波器依次顯示各級輸出信號的波形,如圖5所示,利用雙通道顯示整個電路輸入輸出的波形,如圖6所示,為便于觀察波形,各通道的Scale參數(shù)設(shè)置不同,四通道的Scale參數(shù)分別為 A通道 100 mV/Div,B通道 2 V/Div,C通道200 mV/Div,D通道5 V/Div,雙通道的Scale參數(shù)分別為A通道100 mV/Div,B通道5 V/Div。由圖6可見,各級輸出信號及總電路輸出信號均為同相放大,與理論分析一致。

      仿真分析3 輸入電阻,在理論分析中,輸入電阻的求解是根據(jù)畫出的交流等效電路后,利用電路分析的知識來完成,而在仿真分析中,則可根據(jù)輸入電阻的定義Ri=Ui/Ii,利用Multisim8提供的虛擬儀器直接測出Ui、Ii后計算出Ri,仿真分析如表4所示。

      表4 輸入電阻的仿真分析

      計算出Ri=140.6 kΩ,與理論分析吻合。

      2.2 層次化的模塊電路管理

      由于擴音機驅(qū)動電路是一個多級放大器,為便于管理,將局部單元電路組合成電路模塊,構(gòu)建成子電路的形式[6],如圖7所示,圖中每級電路構(gòu)成一個模塊。子電路的構(gòu)建提供了一種層次化的模塊電路管理方法,在表達方式上直觀,也有利于電路檢查。對圖7進行動態(tài)仿真分析,結(jié)果列于表5中。

      圖7 擴音機驅(qū)動電路的子電路

      表5 子電路的動態(tài)仿真分析

      由此計算出電路總電壓放大倍數(shù)Au為199.8,各級電壓放大倍數(shù)分別為Au1=0.99,Au2=48.48,Au3=0.09,Au4=48.46,輸入電阻 Ri=140.7 kΩ,與分立元件構(gòu)成的放大電路仿真結(jié)果一致。

      3 數(shù)據(jù)對比分析

      以上是對擴音機驅(qū)動電路的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)進行的分析。由對比可知:通過電路仿真測出的參數(shù)與理論分析計算出的參數(shù)在誤差范圍內(nèi)一致。對于部分數(shù)據(jù)存在的差異則可以根據(jù)電路知識進行分析,如靜態(tài)分析中射極輸出器的基極電位UB,理論計算為7.5 V,仿真分析為7.28 V,造成差異的原因是理論分析時忽略了基極電流的分流作用,認為R1和R2構(gòu)成分壓偏置電路,如果考慮到IB的分流作用,UB<7.5 V;又如理論分析時估算射極輸出器的電壓放大倍數(shù)Au≈1,而實際電路的Au<1,通過仿真分析測出第一級放大倍數(shù)為0.99,可見仿真分析更接近于實際電路的情況。

      4 結(jié)束語

      擴音機驅(qū)動電路是擴音機的重要組成部分,其電路的設(shè)計及參數(shù)設(shè)置直接影響到擴音機的整體性能。文中通過對擴音機驅(qū)動電路的仿真分析,并與理論計算的結(jié)果對比可知,二者在數(shù)據(jù)上一致。對電子電路的分析和計算在理論上往往采用的是工程估算法,而計算機則能輔助完成嚴格的分析和計算。由于Multisim8具有實現(xiàn)電路特性的模擬測試等眾多功能,在擴音機驅(qū)動電路及其他應(yīng)用電路的測試、分析、設(shè)計上提供了強有力的輔助分析工具,從而能夠促使電路的設(shè)計在整體性能上達到最佳狀態(tài)。

      [1] 陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ):模擬部分[M].北京:高等教育出版社,1991.

      [2] 華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2001.

      [3] 唐程山.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2004.

      [4] 胡宴如.模擬電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2004.

      [5] 王冠華,王伊娜.Multisim8電路設(shè)計及應(yīng)用[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.

      [6] 熊偉.Multisim7電路設(shè)計及仿真應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

      猜你喜歡
      電路仿真倍數(shù)靜態(tài)
      說說“倍數(shù)”
      巧用“倍數(shù)的和”
      同樣是倍數(shù),為啥還不同
      靜態(tài)隨機存儲器在軌自檢算法
      基于Multisim的集成運放應(yīng)用電路仿真分析
      電子制作(2018年19期)2018-11-14 02:37:02
      基于Multisim的功率放大電路仿真分析
      基于集成運放的壓控振蕩電路仿真研究
      電子制作(2017年19期)2017-02-02 07:08:26
      一個新型對數(shù)混沌系統(tǒng)及其電路仿真
      電子制作(2016年15期)2017-01-15 13:39:42
      如何表達常用的倍數(shù)
      機床靜態(tài)及動態(tài)分析
      機電信息(2015年9期)2015-02-27 15:55:56
      喀喇沁旗| 花莲县| 永平县| 砚山县| 保山市| 南和县| 荥经县| 岳池县| 北安市| 防城港市| 望奎县| 桑植县| 苏州市| 莆田市| 呈贡县| 化州市| 石柱| 文化| 和静县| 崇明县| 安多县| 新兴县| 阳泉市| 武城县| 贵州省| 陆河县| 日照市| 黑山县| 宽甸| 宣威市| 滨海县| 重庆市| 昭苏县| 秦安县| 巨野县| 漠河县| 锡林郭勒盟| 南宁市| 鸡东县| 乐清市| 石狮市|