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(一)开环状态下分析:
1、分析静态工作点;
记录此时的VO值。
2.分析静态VO对电阻R5、R6、R2、R9的灵敏度。
3、用参数扫描法调整有关电阻,使静态时Vo值为零(误差小于±
5uv)。
单击Simulate→Analysis→ParameterSweep..选项,在弹出ParameterSweepAnalysis对话框进行参数扫描分析.分析结果如下:
则把R9改成10.5K,再进行参数扫描,最后分析结果如下:
则由上图分析可知把R6改为1550.5欧时Vo值可近似看成为零。
4、分析温度由-50度到+50度变化时Vo值的变化。
单击Simulate→Analysis→TemperatureSweep..选项,在弹出TemperatureSweepAnalysis对话框进行温度扫描分析.分析结果如下:
5、用波形测量法确定电路的电压放大倍数。
单击Simulate→Analysis→TransientAnalysis..选项,在弹出TransientAnalysis对话框进行瞬态分析.分析结果如下:
已知输入V3=0.02V,由上图知输出最大幅值为0.326V,则电压放大倍数为16.3
6、确定电路的最大不失真输出幅度(峰值),要求对应的非线性失真系数小于5%(记录失真情况);
单击Simulate→Analysis→FourierAnalysis..选项,在弹出FourierAnalysis对话框进行傅立叶分析,不断地调节输入电压,直到非线性失真系数接近5%分析结果如下
则由上图可知电路输出最大幅度为8.4V
7、分析此电路的频率特性(注:
差分对三极管结电容设定为50P)。
单击Simulate→Analysis→ACAnalysis..选项,在弹出ACAnalysis对话框进行交流分析.分析结果如下:
8、分析当R3、R4、R7变化15%时,VO的最坏情况
单击Simulate→Analysis→WorstCase..选项,在弹出WorstCaseAnalysis对话框进行最坏情况分析.分析结果如下:
9、确定此电路的差模电压放大倍数,输入电阻,输出电阻。
单击Simulate→Analysis→TransferFunction..选项,在弹出TransferFunction对话框进行传递函数分析.分析结果如下:
改变电路输入方式成共模输入其分析结果如下:
由于CMRR=|Ad/Ac|,则得CMRR=19577.26411
(二)闭环特性分析电路如下图所示:
单击Simulate→Analysis→DCOperatingPoint..选项,在弹出DCOperatingAnalysis对话框,进行直流工作点分析状态。
分析参数如下:
2、分析静态VO对电阻R5、R6、R2、R9的灵敏度。
单击Simulate→Analysis→Sensitivity..选项,在弹出SensitivityAnalyses对话框进行灵敏度分析.分析结果如下:
5uv)
单击Simulate→Analysis→ParameterSweep..选项,在弹出ParameterSweepAnalysis对话框进行参数扫描分析分析如下:
则把R5的阻值改为764,对R2再进行参数扫描,其结果如下:
5、确定电路的最大不失真输出幅度(峰值),要求对应的非线性失真系数小于5%(记录失真情况)。
则由上图可知电路输出最大幅度为3.4V。
6、在前一问的基础上,用波形测量法确定电路的电压放大倍数。
左侧的表示Y1,右侧的那条线表示Y2。
则由图可知电压放大倍数为8.2。
7、分析此电路的频率特性(注:
8、确定此电路的差模电压放大倍数,输入电阻,输出电阻。
改变电路输入方式成共模输入其分析结果如下:
由于CMRR=|Ad/Ac|,则得CMRR=1
9、分析当反馈电阻由0.1k~10k变化时,频率特性的变化。
当反馈电阻为0.1k时其频率特性如下:
当反馈电阻为1k时其频率特性如下:
当反馈电阻为3k时其频率特性如下:
当反馈电阻为6k时其频率特性如下:
当反馈电阻为10k时其频率特性如下:
由上图可得当反馈电阻由0.1k~10k变化时,下限频率不变,中频放大倍数不变,但相位随电阻增大而变大。
10、分析当R3、R4、R7变化15%时,VO的最坏情况
四、结论:
1.分析静态工作点时开环电路的VO值比闭环电路的大,而且闭环电路此时的VO值可约看成0。
2.用参数扫描法调整有关电阻,使静态时Vo值为零时闭环电路调节范围比较小。
3.分析静态VO对电阻R5、R6、R2、R9的灵敏度时开环电路时各电阻灵敏度大。
4.温度的变换对闭环电路影响较小。
5.在电路的非线性失真系数小于5%时,开环电路的最大不失真幅度大。
6.开环电路的电压放大倍数大。
7.开环电路的频率特性较好。
8.开环电路的放大倍数、共模抑制比较好,闭环电路的输入电阻和输出电阻较好。
9.当R3、R4、R7变化15%时,开环电路的输出变化较小。
参考文献:
1.《基于Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》黄智伟主编
2.《模拟电子技术基础》童诗白华成英主编
3.《Multisim10电路仿真及应用》张新喜等编著
4.《电子电路与计算机》电子工业出版
5.《模拟电子技术基础》高等教育出版社第四版
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