Multisim14电子系统仿真与设计 第10章 Multisim14在模拟电路中的应用

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Multisim14 电子系统仿真与设计,电子系统设计与仿真,包含设计方案,设计原理,设计要求,模块功能
101二极管电路的仿真实验与分析 10.1.1二极管特性 二极管具有单向导电性、反向击穿特性 imA 和结电容特性,其伏安特性及说明如图所示。 反向高阻截止8 正向低阻导通 导通电压为: 对二极管特性中不同区段的利用,可以构成 仅有微弱的反向 硅:0.6~0.8V 饱和电流 锗:0.1~0.3V 不同的应用电路。利用二极管的单向导电性 当反向电压超过击穿 00.40812 和正向导通电压变化较小的特点,可以完成眭;,汽 信号的整流、检波、限幅、箝位、隔离和无"。…约。 件的保护等;利用二极管的反向击穿特性, 管即工作于此状态 △ 可以实现输出电压的稳定。 二极管伏安特性及说明 实现二极管各种应用的关键是外加电源、电阻等必须提供合适的工作和安全条件。 101二极管电路的仿真实验与分析 10.1.2二极管整流电路的实验与分析 二极管半波整流实验电路如图所示,输入为5V/kHz的正弦波。由于二 极管的单向导电性,只在输入的正半周导通,所以,输出只有输入正弦波的 正半周波形。 Oscilloscope-XsCI A∧ AAAAA△ 1N1202C 5 VIms kHz 1kn Channet I xpeationoYpoation o I/ Ad B/A|A⊥A⊥0fD. CACi[Dc1 sing. Nor. Auto Niohe 二极管半波整流实验电路 半波整流电路输出波形 101二极管电路的仿真实验与分析 10.1.3二极管箝位电路的实验与分析 1N1202C 2C 二极管箝位实验电路如图,图中 5 V 除开关A和B的状态不同外,其余相同。 0363Dc10Ma 3 V 图中两锗二极管正向电压约为0V 实验结果显示,只要有开关接地, 只要有输入为0V,输出电压就接近 202C 1N1202C 0v(约为02V);只有当开关A、B均接 aKey -A Key-R w= Key-A 3ⅴ时,输出才为高电位(约为32V) 3 V 这种输入全为高电平时才输出高电平、输入只要有低电平就输出低电平电路也 被称为二极管与门电路。 101二极管电路的仿真实验与分析 10.1.4稳压管电路的实验与分析 U4 0.042 稳压管实验电路如图。其中,稳 4009 压管D的稳压值为47V,稳定电流的∥气的 RW 100 DC1e0090 RWL 500 0.028 U1 Key=B Dc1e0090 5.043 21.894 DC 10MQ DC 10MQ 本02DZ27 小值为5mA、最大值为40mA。 100 本实验通过在24ⅴ直流源支路中串联100Ω电位器来模拟输入电压及其变化;稳压 管限流电阻的取值为40092;负载电阻由1009固定电阻和5009电位器串联组成。 实验结果显示,稳压管电流为28mA,没有超出5mA~40mA稳压电流范围,稳压 管处于稳压状态,输出电压为5.043v,接近稳压管稳压值。当按下A键,使输入电压 在20V~24V之间变化时,稳压管电流在24mA~33mA之间变化,仍在稳压电流变化 范围内,稳压管仍处于稳压状态,输出电压在511y~5076V之间,变化很小。 101二极管电路的仿真实验与分析 10.1.4稳压管电路的实验与分析 U4 0.042 稳压管实验电路如图。其中,稳 4009 压管D的稳压值为47V,稳定电流的∥气的 RW 100 DC1e0090 RWL 500 0.028 50% U1 Key=B Dc1e0090 5.043 21.894 DC 10MQ DC 10MQ 本02DZ27 小值为5mA、最大值为40mA。 100 当按下B键,使负载电阻在12592~6009之间变化时,稳压电流在5mA~34mA 间变化,虽没超出电流变化范围,但在电流较小时,稳压特性已变差,输出电压在 4708V~508V之间。而当负载电阻为1009时,稳压管电流为07mA,超出了稳定 电流范围,稳压管处于反向截止,输出电压变为4306V,电路已不能正常稳压。 可见,由稳压管和限流电阻构成的稳压电路能在输入电压和负载变化的情况下 保持输岀电压的基本稳定,条件是限流电阻应保证稳压管的工作电流不超出其额定 值 102单管共射放大电路的仿真实验与分析 102.1单管放大电路 R 单管放大电路是由单个晶体管构成的放大电路,分为 Rb 共放大电 共射、共集和共基三种结构。每种电路都有自己的特点 路 和用途。共射放大电路的电压放大倍数高,是常用的电 R 珏放大器;共集放大电路(也称为射极输出器)输入电阻高、 输出电阻低、带负载能力强,常用于多级放大电路的输 Rc 共放大电路 入级和输出级;共基放大电路频带宽、高频性能好,在 高频放大器中十分常见。衡量放大电路的指标有:电压 Rb 或电流的放大倍数、输入与输出电阻、通频带、非线性 失真系数、最大输出功率和效率等。 Rell 共基放大电路 102单管共射放大电路的仿真实验与分析 102.2仿真实验与分析 6 50ko R3 12V 50% 5kQ 单管共射放大器实验电路如图所示,采用分 C2 5ko 10uF 压式偏置、带发射极电阻的静态工作点稳定结构。 5% 0% 2N3903 10uF 输入为10mV/1kHz正弦信号,负載是电阻R4,输 R4 10% 5ko 10mVpk 5kΩ 5% 1kHz 5% 1kQ 10uF 人与输出通过电容C1、C2耦合。 5% 10% (1)确定静态工作点 Grapher view 回区 对结点1、3、7(即三极管的b、c、e三极)作直 File Edat Vie Graph Trace Cursor Tend Tool: Melp 图10-9-单管共射极放大器实验电路 流工作点分析,可得电路的静态工作点数据,并 DC Operating Point Analysis Operating poir 得UBE=V1-V7]≈0.6V、UCE=Ⅴ3-Ⅴ7~61lV, 由此可判断该电路工作在放大区。 aected Disarm DC Operating Peint Analysis 实验电路的静态工作点 102单管共射放大电路的仿真实验与分析 102.2仿真实验与分析 6 +V2 50ko R3 2V Key= 50% 5kQ T5% 调整偏置电阻R1或R5可以改变静 C2 skI 5% 10uF 10% 态工作点,但静态工作点过高会产生 2N3903 10uF R4 10% R2 skI 10mvpk R6 饱和失真、过低会产生截止失真。R5 5ko 5% 1kHz 5% Iko 10uF 5% 10% 为总值50%和20%时4号结点的输出 lloxcopexsCI oscilloEcope-xsc1 波形分别如图所示。显然,R5为总值 59%时输出形逊有失真,而R5为总44 饱和失真 值20%时输出波形出现了饱和失真。 10.000 seale 1 ms/Die Y position o Y petition o Lave o x postion o R5为总值50%时的输出波形 R5为总值20%时的输出波形

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