弱信号放大电路的仿真测试

4 采用Multisim 8软件进行仿真

4.1 Multisim 8软件介绍

Multisim 8软件由加拿大Interactive Image Technology公司推出的电子电路仿真软件EWB（ Electronics WorkBench）发展而来，它继承了EWB直观的电路仿真与设计界面，并发展了EWB的器件库和虚拟仪表库。Multisim 8是Multisim 7的升级版本，其人性化的界面、庞大的器件仪表库和完善的分析方法能胜任电路设计与仿真的绝大部分场合，可以方便地对模拟、数字或混合电路进行仿真，且大多数采用实际模型，确保了仿真和设计结果的真实性和实用性。由于本设计是放大μV级电压信号，而如此微弱的电信号放大及处理是很困难的，如运算放大器的零漂、噪声、外界干扰、信道的传输等，都将严重地影响着信号的保真与提取。因此虽然成功搭建了实际硬件电路，但还可能存在着干扰和噪音，故运用Multisim 8软件对设计的电路进行性能仿真分析。

4.2 创建仿真电路原理图

根据图1所设计的电路原理图进行仿真电路图的创建，得到如图2所示的仿真电路图。

图2仿真电路数信号发生器的设置为了模拟传感器送来的微弱信号，设置输入信号的频率为20Hz，幅度为10uV.如图3所示。

图3信号发生器设置4.4输出信号的波形10uV交流信号经过图2放大电路放大，可得到30mV的电压交流信号，如双通道示波器所示。

图4双通道示波器4.5电路幅频特性测试本文设计的放大电路主要是放大低频微弱信号，对高频也有一定的抑制，双击XBP1波特图示仪的图标，设置合理的参数，显示出电路的幅频特性曲线，如图5所示，在图中曲线的中间水平线中可以清楚得到电路的增益为69.589dB，用鼠标拖动读数轴可得上限频率fH =294.963Hz，下限频率fL=0，频带宽度B= fH - fL =294.963Hz4.6电路失真度测试双击XDA1的失真度测量仪图标，出现如图6所示界面，调整好参数，可得到电路的失真度为零，信噪比是100dB，所以本电路信噪比高，噪音小。

图 5频带宽度测试

图6 失真度测试

5 结束语

由于采用的斩波稳零运放ICL7650有极低的失调电压和漂移，使得电路有良好的性能，经仿真，各参数基本上都达到了设计要求。此放大电路结构简单，效果良好，对微弱的直流、低频信号的前置放大具有一定的使用价值。