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分析二阶低通滤波器电路图(2)

时间:2017-07-05 17:32来源:未知 作者:y930712 点击:
我们发现,仅通过虚拟示波器分析,既很难得出fP的准确值,也不能直观看出输入信号的频率对电路放大性能的影响,于是用Multisim中的交流分析来精确观

我们发现,仅通过虚拟示波器分析,既很难得出fP的准确值,也不能直观看出输入信号的频率对电路放大性能的影响,于是用Multisim中的交流分析来精确观察电路的输入输出特性。
4.2 交流分析(AC Analysis)
停止Multisim仿真分析(Multisim仿真分析与交流分析不能同时进行),在主菜单栏中simulate项中选择Analysis中的AC Analysis。参数设置如下:起始频率为1 Hz,终止频率为10 MHz,扫描方式使用十进制,纵坐标以dB为刻度,在Output variables中选择输出节点(即图1中节点3),然后点击simulate进行仿真分析,得到电路的幅频特性曲线如图3所示。

4.2.1 通带电压放大倍数AUP的测量
从特性曲线可以看出,在低频状态下频率变化对AUP的影响不大,频率较大时AUP随频率增加而急剧减小。高频状态下输出电压则接近于0。从对话框中可知纵坐标最大值为6.020 4 dB,即AUP=2,与理论计算值相符。
4.2.2 通频带截止频率fP的测量
fP为纵坐标从最大值(6.020 4 dB)下降3 dB时所对应的频率,即纵坐标为3.020 4 dB所对应的频率。将图3中右侧标尺移至3.020 4 dB附近,选其局部进行放大;再将该标尺精确移至纵坐标为3.020 4 dB处,得到的横坐标为148.495 2 Hz,即fP=148.495 2 Hz。这与理论计算得到的基本一致。
4.3 参数扫描分析(parameter sweep)
当某元件的参数变化时,利用Multisim中的参数扫描分析功能可以得到电路输入输出特性的变化情况。
在主菜单栏中simulate项中选择Analysis中的parameter sweep。参数设置如下(以分析C1为例):设备项中选择电容设备,元件名选择C1,参数选择电容量,电容量使用le-006F,le-007F,le-008F三个值。点击more选项,选择AC Analysis(交流分析),再选择节点3作为输出节点。点击simulate进行仿真,得到C1取上述三个不同值时电路的幅频特性曲线(如图4所示)。

图4中,三条曲线由下至上对应的电容分别为le-006F、le-007F、le-008F,对应的截止频率分别为35.550 Hz,148.493 7 Hz,193.375 6 Hz。很显然,C1减小引起电路的截止频率增大,通频带变宽。而C1的变化对电压增益基本无影响。
采用类似方法,我们得到C2,R1,R2,R3和Rf对电路性能的影响如下:C2,R2和R3的变小均会引起电路的截止频率增大和通频带变宽。而C2,R2和R3的变化对电压增益的影响不大。R1与输出电压幅度成反比,Rf与输出电压幅度成正比,但R1和Rf的变化不影响电路的频率特性。
5 结语
由以上分析可知,Multisim中的仿真分析结果与理论计算结果十分接近。Multisim既是一个专门用于电子电路设计与仿真的软件,又是一个非常优秀的 (责任编辑:admin)
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