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MultiSim是否不适合仿真较复杂的电路？
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一粒金砂（中级）, 积分 144, 距离下一级还需 56 积分
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我最近在用 MultiSim 做电路仿真的时候，发现一个现象，就是只要电路加入如图中的 AD633 模拟乘法器和低通滤波器就常会出现错误无法模拟，要不然就是波形不正常。
因此我觉得MultiSim是否只适合于仿真小区块的电路？
因为仿真其实就是运算，当某个零件含的数学量越多的时候越容易导致软体当机，欢迎各位分享一下您的操作心得，谢谢。
1/30新增：
谢谢大家的热情回应，由于原图颇大张，不方便全部截图上来，因此我将原始 MultiSim 12.0 的图档放上来，
欢迎大家下载来执行看看，有哪里设置不对的，请给我批评指教，谢谢。
(297.27 KB, 下载次数: 47)
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目前这个电路图能执行可是连左边示波器都量不到 AC 信号源的波形，不知道哪里出错了？
[ 本帖最后由 PSIR 于
10:18 编辑 ]
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我没有用过这个软件。一般情况下，不要因为达不到预期目的就怀疑软件问题，起码人家这个软件是相当著名的，如果缺陷多多也不会著名了。如果你随意就找到了它的缺陷，说明你是了不起的人。
建议楼主找找电路的参数设置是否合理
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楼主描述的问题和图是一回事么
MultiSim最拿手的是仿真模拟小电路，复杂电路也能仿真，看怎么设置了，这里我们就不讨论了。
问题是你图不是复杂电路，可以仿真。请检查你的电路连接以及参数设置是否正确。
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一粒金砂（中级）, 积分 144, 距离下一级还需 56 积分
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我已将原始 MultiSim 12.0 的图档放上来，欢迎有兴趣的人请到一楼下载，并请给我批评指教。
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原始的原理图有么，，仿真这个电路的目的是什么呢，
原始的原理图已经放在1楼，这个电路是要做正交解调实验，用模拟乘法器对两个正弦波信号相乘。&
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一粒金砂（中级）, 积分 144, 距离下一级还需 56 积分
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原帖由 qwqwqw2088 於
11:20 發表
原始的原理圖有麼，，仿真這個電路的目的是什麼呢， 原始的原理图已经放在1楼，这个电路是要做正交解调实验，用模拟乘法器对两个正弦波信号相乘。
在线时间4 小时
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一粒金砂（中级）, 积分 14, 距离下一级还需 186 积分
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绝对可以的，我从一本书上看到的，一个例子用了三个子元件（就是子电路）加一堆外围器件，还能同时出各种仿真的图表。忘记书名字了。虽然软件小，但我发现仿真还是和电脑配置有点关系的。
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一粒金砂（中级）, 积分 144, 距离下一级还需 56 积分
一粒金砂（中级）, 积分 144, 距离下一级还需 56 积分
感谢大家的叁与，目前我试的结果是只要一加入 AD633 就发生错误，後来我改成另外一颗模拟乘法器 AD734 动作就正常了，我也不知道怎麽回事。
在线时间602 小时
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裸片初长成（高级）, 积分 31743, 距离下一级还需 18257 积分
裸片初长成（高级）, 积分 31743, 距离下一级还需 18257 积分
提示的错误信息是什么呢？
有些元件软件中没有相应的模型。
刀版的软件。
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一粒金砂（高级）, 积分 279, 距离下一级还需 221 积分
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我的版本是11，无法打开12版本低通滤波器就是积分器你懂吗？个人心得，欢迎来讨论。 - 电路设计论坛 -
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低通滤波器就是积分器你懂吗？个人心得，欢迎来讨论。
18:17:09　　
35301&查看
本帖最后由 gk320830 于
21:51 编辑
& & 前几天在电子发烧友发了个帖子，问一个无源滤波器上的电压如何表示。因为从积分器与低通滤波器角度出发，从公式上出发相差很大的。好几天也没有回答的，今天下午突然看到了一个三角波的傅里叶分解，一下来了灵感，用了一个半小时左右终于想通了。图1是问题来源，图2是知识储备，，图3是自己画的结果。纯理论，没有滤波器的实验。欢迎大家指正错误。我不会插图，第一次发这种帖子。
& && && && && && && &&&图一
& && && && && && && && && && &图二
自画的结果
& && && && && && && && && & 图三
& &以前我们学习基本的RC电路，说它是一个积分器，说它是一个低通滤波器。当然做题是没问题，但是没有从根本上理解。
&&& & 在我的图2中从知识储备开始，首先由一个方波输入，另一个波形输出，电容的充放电，凹凸性画的不太好。用这个例子主要是说明RC低通其实并不是一个精确的积分电路，确切的说是近似性积分电路。
& & 第二个图呢？就是讲了一个三角波的傅里叶变化，这个没有什么好说的。学过高数也罢，学过信号与系统也罢，应该都可以推倒出来。图中三角波的幅度为Um。不清楚，我就打出来了。U（wt）=（8/π方）*Um*（sinwt—1/9sin3wt+1/25sin5wt……….）
& &&&我就以三角波为输入信号，观察其输出为例，做了一下分析。
& & 从低通滤波来讲，假设上限截止频率w&fp&3w,那么经过低通滤波器后就剩下一个单频率的正弦信号，这个波形为Uo=8/Π2(Um*sin(wt))，就是8乘以Um*sinwt除以pi的平方。我不会打那些符号，抱歉。即输出波形在图中我们很清楚看到一个正弦波。
& & 从积分器讲，三角波的话，设上升时候的斜率为K1，下降时候的频率为K2。即上升的时候y=k1*x，下降的时候y=k2*x+b。积分下可以得到UO1=k1/2*(x的平方)，UO2=k2/2*（x的平方）+bx。K1&0,k2&0。根据输出的二次倒数可以判断出输出的凹凸性（突然想起大学时候示波器上显示的波形为啥有个“尖嘴”的原因）。输出为图中所示。
& & 分析：为啥从两者看，图形有些不同呢？首先低通滤波器并不是说将高于3w的频率都滤去了，而是因为我们在分析的时候，认为高次谐波的幅值太小，将高次谐波忽略了。其次是从积分器出发，该电路并不是标准的积分电路，应该是约等于。也就是说这两个图其实都不太准确，不过也差不多，只是我画的可能有点夸张了吧。
& &结论：这是以低通滤波器为例子，代表的时候电容上电压的问题。最后我的结论就是，无论哪种表示方法，都正确就是系统不变，输入不变，输出也不变。观察角度不同而已。
&&附加感触：当然分析放大倍数的时候 我们用公式Au=1/(1+jrwc)，其实我现在还不太懂，因为这个J(虚部)，从图形上看两者的图形不是同类型的，不同类型波形的分析放大倍数，我觉得好怪啊。书上讲了|Au|。也
&&从时域到频域好理解，但是这个复数我现在好迷茫啊。就像电容的阻抗Z=1/jwc，j是什么，是相位的超前滞后，还是又多了一维………就像给我了一个五维，六维空间一样，暂时没有那个概念。尽管学过数学啊，数学物理方法（学的不好）。到底虚部j代表着什么。有谁理解的好可以说一下。
用心才能深入理解
18:19:00　　
本帖最后由 我不是医生 于
22:51 编辑
多亏占了沙发，今天我来终结此帖子。去年发帖后 我很快证明出来了，就是懒得上传，大家久等了。
高级工程师
20:03:35　　
本帖最后由 gk320830 于
21:51 编辑
那个。首先感谢分享。其次，楼主，很棒。
21:21:20　　
资深工程师
10:04:18　　
这种原创东西甚是美妙
10:09:37　　
看看~~~~~~
10:55:07　　
这两个本来本质就是一样的，你一看表达形式，就能看出来的啊。低通滤波就是频域表达，而积分是时域表达；你学过自动控制的话，就应该不难理解了，等价的变换。但是再具体分析问题的时候，有时候使用时域更容易理解，那就用积分电路相关理论来解释。有时候用频率更容易理解，当然用低通滤波来解释。当遇到一般的噪声信号时候，就需要使用低通滤波来解释，因为噪声信号一般都是高频，所以使用他就很容易理解。而当对于确实需要一个信号变换时候（单纯的信号积分），使用积分电路可以的到你想要的输入波形或者信号。这样使用积分电路理论就很显然了
15:08:38　　
………………………………………………
16:37:46　　
好，有勇气
助理工程师
21:53:17　　
助理工程师
22:07:51　　
顶楼主，好童鞋！
22:58:10　　
学习了，一直认为j是系统中频率对相位的影响！
23:15:24　　
禅心止水 发表于
这两个本来本质就是一样的，你一看表达形式，就能看出来的啊。低通滤波就是频域表达，而积分是时域表达；你 ...
高级工程师
09:26:00　　
09:39:54　　
好，有勇气
10:28:46　　
我是学电气的，现在才大二，楼主说的这些都还懂哩
高级工程师
20:50:58　　
10:11:56　　
本帖最后由 我不是医生 于
22:46 编辑
我还没工作，仅仅是在上学而已，水平比较次，勿喷。可能有错误的地方。111
10:23:59　　
郑夕 发表于
我也知道是频域时域表示，只是做题的时候，遇到这个东西了，到底表达式该怎么表示呢？就是用一个例子验证下自己的结论。
10:25:36　　
WMNCC 发表于
我是学电气的，现在才大二，楼主说的这些都还懂哩
很简单的东西，其实。你学了信号与系统就更懂了。我只想验证下这个结论。
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电子技术课程设计
题目：压控电压源二阶模拟滤波器的设计与仿真& && && && &
学& & 院&&　计算机与通信工程学院专& & 业&&　通信工程& && && && &学& & 号&&　& && && &&&姓& & 名&&　& && && && &&&指导老师 　& && &&&& && && && && &
压控电压源二阶模拟滤波器的设计与仿真 摘要：本文详细介绍了压控电压源二阶模拟滤波器的设计方法，给出了低通，高通，带通，带阻的通用表达式。同时，利用了Multisim12软件进行了各类滤波器的仿真设计，仿真结果与计算结果一致，为有源滤波器的设计提供了EDA手段和依据。关键词：二阶；模拟滤波器；Multisim12；仿真 Design and Simulate of Analog Filter of Second-order Voltage-controlled Voltage SourceAbstract: This paper detail describes the design of Analog Filter of Second-order Voltage-controlled Voltage Sourceand gives the general expressions of low-pass, high-pass, band-pass and band-elimation.As well, we use Multisim12 software to simulate all kinds of filter to get the results which are same as the consequences by calculation.Key words: second- Multisim12; simulation
目录一． 前言………………………………………………………………………………………………………………………4二． 课题的目的和意义…………………………………………………………………………………..…………..4三． 滤波器简介…………………………………………………………………………………………………………..4四． 二阶压控电压源的原理及设计……………………………………………………………………………5（一） 综述…………………………………………………………………………………………………………5（二） 低通滤波器……………………………………………………………………………………………..6（三） 高通滤波器……………………………………………………………………………………………..7（四） 带通滤波器……………………………………………………………………………………………..8（五） 带阻滤波器………………………………………………………………………………………………9五． Multisim的仿真设计及结果分析……………………………………………………………………..…10（一） 二阶有源低通滤波器……………………………………………………………………………..10（二） 二阶有源高通滤波器…………………………………………………………………………..…13（三） 二阶有源带通滤波器…………………………………………………………………………..…16（四） 二阶有源带阻滤波器…………………………………………………………………………..…20收获和体会……………………………………………………………………………………………………………….…23参考文献………………………………………………………………………………………………………………..…...24
一． 前言课程设计模电题目-压控电压源二阶模拟滤波器的设计与仿真。本题目要求对于已知的二阶模拟滤波器进行软件设计与仿真，分别实现三种类型带通、低通、高通，要求画出其频响曲线和失真曲线。此次实验我们组在原有基础上增加了带阻的设计实现，并以带通滤波器为例详细给出仿真数据和理论计算数据。 二． 课题目的和意义滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置。我们根据频率范围可将其分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。具有理想特性的滤波器是很难实现的，只能逼近理想特性。常用的逼近方法有巴特沃斯响应和切比雪夫响应等，前者通带内频率响应平坦，后者通带内有纹波现象。有关二阶压控电压源低通滤波器的设计在许多文章中都有介绍，主要方法有查表法、图示法等。但此类方法存在一些不足，查表法、图示法只能取到一部分值不能满足普遍情况的需要；还有些设计是将R1和R2取一样的阻值，计算匹配电容，而这样特定的电容比较难找到，要特制这样的电容花费的时间较长、代价较高，精度也难以保证。并且查表法、图示法没有给出通用表达式，设计者不明白其取值的根据，更不适合学习。本文以二阶压控电压源滤波器设计为例，进行详细讨论，并通过Multisim对理论分析所得结果进行仿真，得到有力的论证。
三． 滤波器简介滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路，一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。滤波器有多种分类方式：& & & & 按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声；高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量；带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声；带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。无源滤波器：仅由无源元件组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。有源滤波器：由无源元件和有源器件组成。这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽；缺点是：通带范围受有源器件的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。本次实验采用的是有源模拟滤波器，优点在于其易于实现，适合于本科层面学生学习。
四． 二阶压控电压源的原理及设计（一） 综述根据基尔霍夫定律，则由图一可得关系式：
图1.二阶压控电压源滤波器原型 （二） 低通滤波器二阶压控电压源低通滤波器如图2所示。二阶低通滤波器通带增益：
截止频率是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率：& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
品质因数Q的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性形状：& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
当2&&3时，Q&1，在f=fo处的电压增益将大于，幅频特性在f=fo处将抬高。当&=3时，Q，有源滤波器自激。
图2.二阶低通滤波器 （三） 高通滤波器二阶压控电压源高通滤波器如图3所示 图3.二阶高通滤波器与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号。因为高通滤波器与低通滤波器具有对偶性，所以只要将图2中的电阻和电容互换，即可变为二阶高通滤波器。通带放大倍数 截止频率 品质因数
（四） 带通滤波器带通滤波器只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制，注意：要将高通的下限截止频率设置为小于低通的上限截止频率。反之则为带阻滤波器。典型的低通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改为高通实现，如图4所示。 图4.带通滤波器比例系数
令中心频率 则通带放大倍数:
通带截止频率： 因此，通频带
（五）带阻滤波器将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器，再将两个电路的输出电压求和，就可以得到带阻滤波器，如图5所示。 图5.二阶带阻滤波器其中低通滤波器的截止频率应小于高通滤波器的截止频率，因此，电路的阻带为（）。实用电路常用无源LPF和HPF并联构成无源带阻滤波电路，然后接同向比例运算电路。通带放大倍数
令中心频率
通带截止频率 阻带带宽& & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
其中品质因数
五． Multisim的仿真设计及结果分析（一） 二阶压控电压源低通滤波器实际设计的压控电压源低通滤波器如图6所示 图6.二阶低通滤波器电路图 启动仿真按钮，用虚拟示波器测得的输入输出波形如图7所示。 图7.用虚拟示波器得到的输入输出波形 从图7中可以看出,当输入信号的频率较大(例如200kHz)时,输出信号的幅值明显小于输入信号的幅值,而低频情况下的电压放大倍数=2。显然,当输入信号的频率较大时,电路的放大作用已不理想。在仿真条件下，点击XBP，可以得到该低通滤波器的频谱图，如图8所示。 图8.用虚拟频谱仪得到的幅频特性曲线 可以测得其3dB截止频率为10KHz左右，和计算结果相符合。关闭仿真按键，在主菜单栏中，选择Simulate/Analysis/AC analysis-命令，在出现的对话框中进行如下设置：Frequency parameters设置Start frequency为1Hz，设置Stop frequency为10GHz（默认值），Sweep type（扫描方式）为Decade（10倍程扫描），Number of points per decade 设为10，vertical scale（垂直扫描）选择Decibel(dB)。在Output选项卡中选择add v(5)。单击Simulate按钮即可进行仿真分析，分析结果如图9所示。 图9.二阶低通滤波器幅度相位谱 （二） 二阶压控电压源高通滤波器实际设计的压控电压源低通滤波器如图10所示 图10.二阶高通滤波器电路图 依照二阶有源低通滤波器的设置，可以依次得到其输入输出波形（如图11）， 图11.用虚拟示波器得到的输入输出波形 幅频特性曲线（如图12），AC Analysis扫描曲线（如图13）。 图12.用虚拟频谱仪得到的幅频特性曲线 图13高通滤波器幅度相位频谱图 将设定的数值带入公式可得仿真结果与计算结果一致。验证了其正确性。 （三） 二阶压控电压源带通滤波器带通滤波器在Multisim中的电路连接图如图14所示。 图14.二阶带通滤波器电路图 如图所示，为便于计算，取R1=R5=10K，R2=2R1=20K，R3（Rf）=10K，R4（Rr）=10K，C1=C2=10nF。带入公式：比例系数 & & & & 通带放大倍数& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & 电压放大倍数在中心频率处等于通带放大倍数 & & & & 中心频率
& & & & 则下限截止频率和上限截止频率分别为
点击仿真按钮后点击XSC，可以得到波形图如图15所示。 图15.高通滤波器波形图可以观察到，中心频率处电压放大倍数约为2。而后点击XBP，可以得到频谱图如图16所示。 图16.中心频率可以读出其中心频率为1.557KHz，由于仿真中存在取值误差，故可以认为其中心频率满足计算结果。其上下限截止频率分别见图17和图18。 图17.下限截止频率
图18.上限截止频率 由中心频率时的增益6.01dB-3dB可以分别得到两个边频的增益，在频谱图上读出此时的频率，分别为0.997KHz和2.57KHz。同样考虑误差，则可认为其满足计算结果要求。因此可以得出结论仿真数据和理论计算相一致。为了更好的观察其带通滤波器的频谱图形，利用AC Analysis功能进行频域更宽的仿真，如图19所示。可以看到，其幅频特性曲线为一带通曲线。 图19.带通滤波器幅度相位频谱图 （四） 二阶压控电压源带阻滤波器带阻滤波器在Multisim中的电路连接图如图20所示。 图20.带阻滤波器电路图依照二阶有源低通滤波器的设置，可以依次得到其输入输出波形（图21）， 图21.用虚拟示波器得到的输入输出波形 幅频特性曲线（如图22），AC Analysis扫描曲线（如图23）。 图22.用虚拟频谱仪得到的幅频特性曲线 图23.带阻滤波器幅度相位频谱图将设定的数值带入公式可得仿真结果与计算结果一致。验证了其正确性。
收获和体会1. 滤波电路有很多种，本文仅以压控电压源二阶模拟有源滤波器为例进行了仿真，其他滤波器的仿真与此类同。2. 本文的重点是仿真分析过程，随着电路难度的增加，需要我们具备必要的相关电路理论知识，这样才能理解电路仿真的意义。3. 运算放大器种类繁多，功能强大，性能稳定，适合组成多种电路，相对于分立元器件，调试也较为简单。实际应用时，需要查阅更多的资料，多了解各种运算放大器电路的组成，再结合本文介绍的仿真分析方法，才能起到举一反三的作用。
参考文献[1]. 童诗白. 模拟电子技术基础[M].高等教育出版社[2]. 郭锁利. 基于Multisim的电子系统设计仿真与综合应用[M].人民邮电出版社[3]. 程勇. Multisim 10电路仿真[M].人民邮电出版社[4]. 杨韵勍. 常用滤波器设计及性能分析[5]. 王贻俊. 单位增益二阶压控电压源低通滤波器的快捷设计[6]. 高明甫. 二阶压控电压源低通滤波器设计[7]. 桂静宜. 二阶有源低通滤波电路的设计与分析
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All Rights Reserved有关 带通 滤波器 multisim 仿真的问题_百度知道
有关 带通 滤波器 multisim 仿真的问题
上面是一个带通滤波器的设计图，我是完全按照康华光的那本模电书426页的电路画出来的
按找书本上428页的波特图来看，这个是错的，应该只有一个上坡，然后是平台，然后再下坡了，不知道为什么Multisim仿真出来后还多了一个右边的那个小山峰
求大神解释，难...
我有更好的答案
A simulation error has occurred. Would you like to run the Convergence Assistant to attempt to resolve this problem automatically?
这是你的电路出现问题，我也遇过，这不是bug，建议你把电路仔细检查一遍，该软件也可以在仿真前帮你查错，不过只查些什么你接地了什么的，都是简单的。
采纳率：91%
来自团队：
电路仿真别的性能不好说，但我非常相信Multisim的频响仿真结果，迅速准确。从截图上看不到频率坐标和幅度坐标，估计你把这两个范围都放得太大了，频率超高，已经进入非理想的分布参数状态了，如果运放输出电阻不为零，高频信号是否可以通过R1、C3串到后面去？把图中真实型号的运放换成“理想器件”试试？
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15:39:30来源: 互联网 关键字：&&&&&&
&&& 滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。压控电压源型二阶低通滤波电路是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。本文根据实际要求设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，采用EDA仿真软件Multisim1O对压控电压源型二阶有源低通滤波电路进行、调试，从而实现电路的优化设计。1 设计分析
1．1 二阶有源滤波器的典型结构
&&& 二阶有源滤波器的典型结构如图1所示。其中，Y1～Y5为导纳，考虑到UP=UN，根据KCL可求得
&&&&& 式(1)是二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式，式中，Auf=1+Rf／R6。只要适当选择Yi，1≤i≤5，就可以构成低通、高通、带通等有源滤波器。
1．2 特性分析
&&& 设Y1=1／R1，Y2=sC1，Y3=O，Y4=1／R2，Y5=sC2，将其代入式(1)中，得到压控电压源型二阶有源低通滤波器的传递函数为&& &&
&&& 式(2)为二阶低通滤波器传递函数的典型表达式。其中，ωn为特征角频率，Q称为等效品质因数。
2 二阶有源低通滤波器的设计
2．1 设计要求&&& 设计一个压控电压源型二阶有源低通滤波电路，要求通带截止频率fo=100 kHz，等效品质因数Q=1，试确定电路中有关元件的参数值。
2．2 选择运放
&&& 设计要求的截止频率较高，因此要求运放的频带较宽，选用通频带较宽的运放，本例选用运放3554AM，带宽为19 MHz，适合用于波形发生电路、脉冲放大电路等。输出电流，达到100 mA，精度高，满足设计要求。
2．3 电路设计
&&& 为设计方便选取R1=R2=R，C1=C2=C，则通带截止频率为可首先选定电容C=1 000 pF，计算得R≈1．59 kΩ，选R=1．6 kΩ。
&&& 等效品质因数，则RF=R6。为使集成运放两个输入端对地的电阻平衡，应使R6//RF=2R=3.2kΩ，则R6=RF=6.4 kΩ，选R6=RF=6．2 kΩ。
2．4 理论计算
&&& 根据实际选择的元件参数重新计算滤波电路的特征参量。
&&& 式(2)中，令s=jω，得到二阶低通滤波电路的频率特性为&&
&&& 通带截止频率fo与3 dB截止频率fc计算如下&&
&&& 实际设计的二阶有源低通滤波电路，如图2所示。
3 Multisim分析
3．1 用虚拟示波器观察输入输出波形
&&& Multisim环境下，创建如图3所示的二阶有源低通滤波器的仿真电路，启动仿真按钮，用虚拟示波器测得的输入输出波形，如图4所示。可以看出，输出信号的频率与输入信号一致，输出信号与输入信号同频不同相，说明二阶低通滤波电路不会改变信号的频率。从图4中可以看出，当输入信号的频率较大(例如200 kHz)时，输出信号的幅值明显小于输入信号的幅值，而低频情况下的电压放大倍数Auf=2。显然，当输入信号的频率较大时，电路的放大作用已不理想。
&&&&&&&&&&&&
&&& 调节输入信号V3的频率，使之分别为126 kHz，100 kHz，2 kHz。由虚拟示波器得到，当输入信号的频率为2 kHz时，输入输出信号同频同相，且输入信号的幅值约为1 V，输出信号的幅值约为2 V，即Auf=2，与理论计算相吻合。而输入信号的频率为100 kHz时，Auf≈2。当输入信号的频率为126 kHz时，输入信号的幅值约为998 mV，输出信号的幅值约为1．369 V，此时，说明3 dB截止频率fc接近126 kHz。也可以用瞬态分析法观察输入输出波形。
3．2 测试幅／相特性等特征参量
3．2．1 用波特图示仪测试频率特性
&&& 在图3所示的电路中，可以用波特图示仪观察电路的幅／相特性。从仿真得到的幅频特性曲线中可以看到，通带的对数坐标为6．02 dB，对应的电压放大倍数Auf=2，且输入输出同频同相。对数坐标减去3 dB即是对应的3 dB止频率，移动读数指针可看出3 dB截止频率约在126 kHz附近，与理论计算很接近。
3．2．2 用交流分析法测试频率特性
&&& 另外，还可启用交流分析法测试电路的幅／相特性。选择Simulate／Analyses／AC Analysis命令。在出现的对话框中进行如下设置：起始频率1Hz，终止频率100MHz，扫描类型选择十进制，纵坐标选dB为刻度，在“Output”选项卡中输出节点选V(6)，单击“Simulation”，仿真结果如图5所示。测得的通带电压放大倍数、3 dB截止频率也与理论分析相一致。
3．2．3 用参数扫描分析法测试斯率特性&&& 在图3所示电路中，改变电阻R6，RF的值，从而改变Q值，观察频率特性变化。由理论分析结果可知，改变放大倍数，即可改变Q值。利用Multisim的参数扫描分析功能，即可得到不同条件下的频率特性。&&& 在主菜单栏中，选择Simulate／Analyses／ParameterSweep——命令，在出现的对话框中进行如下设置：器件类型选择电阻，器件名称选择电阻RF，分别取RF=0 Ω，6 200 Ω，ll 780 Ω“More Options”选项中，扫描类型选AC Analysis，再选择节点V(6)为输出节点，点击Simulate进行仿真，得到RF取3个不同阻值时电路的幅／相特性曲线，如图6所示。&&& 从图6中可以看出，3条曲线从下至上对应的电阻RF分别为0 Ω，6200 Ω，11780 Ω幅频特性纵坐标对应的对数坐标分别-8．4 dB，2．88 dB，12．89 dB对应的3 dB截止频率约为127 kHz。可见，RF越大，Auf越大，Q越大，幅频特性曲线越尖锐。在同样的设计截止频率下，Q值的不同对实际截止频率有较大的影响。同理可以分析电阻R6对幅频特性的影响。&&& 采用类似的方法，还可以分析电容C1，C2，电阻R1，R2对通频带的影响。分析结果如下：C1，C2，R1，R2的变小均会引起电路截止频率的增大和通频带的变宽，而C1，C2，R1，R2的变化对电压增益的影响不大。R6与输出电压幅度成反比，RF与输出电压幅度成正比，但R6，RF的变化不影响电路的频率特性。4 结束语&&& 分析结果表明，Multisim中的仿真分析结果与理论计算十分接近。Multisim既是一个非常优秀的电子技术教学工具，又是一个专门用于电子电路设计与仿真的软件。将Multisim应用于电路设计不仅可以简化设计过程、提高设计效率，而且可以优化设计方案、节约设计成本，是现代化设计的趋势。
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编辑：冀凯
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