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用Multisim分析二阶低通滤波器电路

作者:时间:2011-04-14来源:网络收藏

4.2 交流(AC Analysis)

停止仿真(仿真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,得到的幅频特性曲线如图3所示。

3.jpg

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,利用中的参数扫描分析功能可以得到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的幅频特性曲线(如图4所示)。

4.jpg

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电子技术教学工具。Multisim应用于课堂教学,丰富了电子技术多媒体辅助教学的内容,是教育技术发展的一个飞跃。Multisim以其具有的开发性、灵活性、丰富性、生动性、实时交互性和高效性等功能特征,极大地丰富了电子电路的教学方法,拓展了教学内容的广度和深度,为提高电子技术教学质量提供了又一个有效手段.

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