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使用Multisim辅助设计分立元件功放
本帖最后由 Ansifa 于
18:20 编辑
使用Multisim辅助设计分立元件功放
多媒体时代，晶体管音频放大器的功率越来越大，种类也越来越多。由于元器件的制造工艺不断提高，噪音和不稳定性也日益改善。于是人们不再停留在以前音响界盛誉的“简洁至上（Simple is the Best）”的阶段。纷纷使用大规模高复杂电路，以求实现良好的可控制性以补偿元器件本身缺陷带来的影响。但是，复杂的电路需要更复杂的电路配合与计算。本文正是借用实例，研究计算机辅助设计技术EDA（Electronic Design Automation,电子设计自动化）的应用，借助EDA技术使电路开发更快速准确。
本例采用一个标准的全对称甲乙类OCL互补推挽音频功率放大器，电路的第一级采用双互补对称差分电路，每管的静态工作电流约1mA，选用低噪声互补管2SC15作差分对管，有较低的噪声和较高的动态范围。第二级电压放大采用互补推挽电路，仍然采用2SC15，工作电流约5mA。两管集电极串接的发光二极管为缓冲级提供约1.6V~2.0V的偏置电压，避免末级产生交越失真。射随器缓冲驱动级由两只互补对管2SB649、2SD669构成，增设射随器缓冲驱动级是现代OCL电路的主要特点之一，它主电压放大级具有较高的负载阻抗，有稳定而较高的增益。同时它又为输出级提供较低的输出内阻，可加快对输出管结电容Cbe的充电速度改善电路的瞬态特性和频率特性。该级的工作电流也取得较大，一般为10~20mA，个别机型甚至高达100mA,与输出级的静态电流差不多，可使输出级得到充分驱动。其发射极电阻采用了悬浮接法（不接中点），可迫使该级处于完全的甲类工作状态，同时又为输出级提供了偏置电压。输出级为传统的互补OCL电路，采用了韩国KEC生产的大功率互补对管TIP41C、TIP42C对管，极限输出功率可达65w。电路使用大环路电压负反馈，电路总增益由反馈网络决定，本例设计增益为33倍。电路在Multisim11中仿真表明：电源电压±20V，输入信号1kHz 100mV时，电路总谐波失真THD&0.2%。
本文通过一个OTL功放实例，说明大概使用Multisim仿真调试的步骤，但由于篇幅限制，不教大家使用Multisim，感兴趣的同学可以翻阅Multisim相关使用书籍。
一、电路搭建
我们先在Multisim搭建这个电路图的骨架。至于Multisim可以使用我精简的Multisim 11.0绿色版，地址：
***好之后，先放置好元件的大概位置，然后连线。最后得到下面的电路图。
1.png (24.21 KB, 下载次数: 59)
16:05 上传
二、添加仪器
电路搭好之后就加上仪器了，以便仿真。至于仪器放置什么，和放置到哪里，按照电路的性质决定。比如这个电路需要信号发生器XFG1产生信号；频率图示仪XBP1显示电路总的频率响应；示波器XSC1显示输入/输出波形；失真分析仪XDA1显示电路的总失真THD；探针显示关键点电路的电压/电流等。搭好仪器之后，就能按工具栏的开关按钮开始仿真调试。调试时候我们观察每个仪器的状态，通过调整电路参数，使电路状态达到预期目标。
2.GIF (49.18 KB, 下载次数: 64)
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通过调整R1、R4、R10、R11的值，我大概调好了电路。当然，调整值的元件最好落左标准值元件上面，比如R1=18K。而不是计算最佳值18.56k。因为18.56k的电阻是买不到成品元件的。
调试之后，电路THD≈0.15，频率响应在20k时候是-0.933dB小于-3dB，示波器看出电压增益在30倍左右。
3.GIF (61.68 KB, 下载次数: 50)
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三、实物搭建
有了仿真的数据支持之后，我们就可以搭建实物电路了。搭了两个洞洞板的，刚好一对做电脑功放。由于测试害怕烧坏，用了一个很小的变压器测试，就算短路也不怕烧毁。（话说还真短路了几次，末级的管子立即发烫，不过没烧）
下面来一张测试时候的图片，搭好做我的电脑音箱功放。音质还不错，工作点也大致在仿真值内。用了几个月，后来做了其他功放，才被我“退休”了，哈哈。
4.jpg (214.43 KB, 下载次数: 53)
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这篇文章没有讲教程，只是给大家一个EDA辅助设计的最基本概念，以求大家对此有个最基础的认识。欢迎大家一起来研究Multisim和其他EDA软件。
不錯~~給了基本的範例
不错帮顶了
非常不错，学习了！
喜欢，很仔细哦
链接已经失效
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串联型稳压电源的设计与Multisim仿真(1)
中国新技术新产品
2009NO .23
and Products
串联型稳压电源的设计与Multisim 仿真
（长沙航空职业技术学院，湖南长沙410116）
要：在电子技术日益发展的今天，EDA 技术的发展相当迅猛。当今时代，EDA 技术已在教学、科研、电子产品设计与制造等方面发
挥着巨大的作用。利用EDA 工具，电子工程师不仅可以在计算机上进行电子产品的原理设计，还可以将电子产品从电路设计、仿真、
性能分析到设计出PCB 印制板的整个过程在计算机上完成。在教学方面，学生通过EDA 的学习演练，掌握用EDA 技术进行电子电路的设计、电路的模拟仿真，从而为今后从事电子技术设计工作打下基础。关键词：电子电路；设计；仿真Multisim7是电子电路设计与仿真方面
其最强大的功能是用于电路的的EDA 软件，
设计与仿真，因此，也称之为虚拟电子实验室或电子工作平台。在任一台计算机上，利用Multisim7均可以创建电子虚拟实验室，可以
它改用Multisim7软件进行电路设计并仿真，
变了传统的教学模式。
1直流稳压电源设计
设计要求：设计并制作串联型直流稳压
额定输电源，其输出电压调整范围为9~12V，
电网电源波动±10％，稳压出电流IL=100mA，
系数Sr ＜0.05，输出电阻RO=0.5。工作温度为25～40℃。
1.1基本原理
串联型直流稳压电源是由整流、滤波和稳压三部分组成的。桥式整流电路加上电容滤波后，使输出的波形更平滑，并能够提高输出的直流电压；稳压部分，一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Uo 变化时，取样电路将输出电压Uo 的一部分馈送给比较放大器与基准电压进行比较，产生的偏差电压经放大后去控制调整管的基极电
补流，自动地改变调整管的集-射极间电压，
从而维持输出电压基本不变。偿Uo 的变化，
1.2初定电路
根据设计题目要求，输出电流为100mA 较大，所以选用由两个三极管组成的复合管，从稳压调节范围考虑，选择带有可变电阻器的取样电路，由此初定电路原理图如图1所示，通过参数计算和仿真测试，再修改电路，使之满足设计要求。最后再进一步调试，确定电路及元件参数。
1.3元件参数选择1.3.1整流滤波电路采用桥式整流、电容滤波电路。为了保证调整管始终工作在放大区，需要有一定的管压降，根据计算得出V2=16V。考虑到IL=
加上通过R2、稳压管Dz 的电流（取100mA ，
10mA ），取样电路的电流（取30mA ）。经过整流二极管的电流ID=130mA。在实际电路中根
本据计算出的V2和ID 来选取整流二极管，
例中选取1N4001，滤波电容选取1000μF/30V 。
1.3.2调整部分
根据调整管T1的选取原则是工作可靠。
BUCEO ≥UOMAX ，ICM ≥1.5IOM ，选取T1为2N5550。
1.3.3基准电压
选择原则是使取样电压尽可能高一些，以更好地反映UO 的变化，一般取分压比为
），稳压值在6V 左右较好。所以选取（0.5~0.8
稳压值为6.2V ，型号为1Z6.2的稳压管。
1.3.4放大电路和取样电路
选择放大电路参数的原则是保证在电网电压或负载电流变化时，放大电路都应工作在放大区，并且尽量提高放大倍数，以满足稳压精度的要求。这里选取2N3707。
取样电路，为了提高稳定性，要使通过取
Rw 、R4的电流比T3基极电流大样电阻R3、
得多，这样才能保证分压比的要求。但是电流太大时，取样电阻上的损耗也大，这里取电流
R4=为30mA 。根据计算选取R3=820Ω，
1.5k Ω，Rw=1kΩ。
2Multisim 软件中绘制电路图2.1放置元器件
双击Multisim7图标在Windows 桌面上，
进入程序主窗口，主窗口中最大的区域是电路工作区，在此设计电路并进行编辑和测试。首先，将初选电路原理图中的所有元器件, 分类从元器件库中调出来。方法是在元器件库工具栏中, 单击包含该元器件的图标，打开该元器件库，从元器件库中将该元器件拖拽至
放置T1，单击三极管元器电路工作区。例如：
件库图标，打开Transistors 三极管元器件库，
三极管图标下的底纹有灰色和绿色，灰色是表示现实中存在的元器件，绿色表示虚拟元器件。单击灰色底纹的NPN 型三极管，打开ComponentBrowser 对话框，选择2N5550，单击OK ，移动鼠标到合适位置，单击鼠标放下三极管。元器件方向不合适，在其上右键单击，出现快捷菜单，在菜单上根据需要选择镜像、旋转。元器件T1需要逆时针旋转90度。到此为止，元器件T1放置完毕。利用此方法依次
元器件放置完后，要精心布放置所有元器件。
局元器件的放置位置，以确保元器件分布合理、美观。
2.2导线的连接
元器件放置完毕后，进行连线，按照原理图，将鼠标指向元器件的管脚使其出现实心小十字，按下鼠标左键，拖拽出一根导线并连接至相关元器件的管脚，同样方法，正确完成
至此原理图编辑完成，如图所有导线的连接。
2.3仪器的调入
从仪器库中将相应的仪器图标拖拽至电路工作区，仪器图标上有连接端，用于将仪器连入电路，如图2所示。本例中使用了万用
示波器。万用表有两个输入端，示波器共表、
B 通道端、T 触发有4个接线端（A 通道端、
G 接地端）。仪器的使用方法和实际仪器端、
基本相同，万用表的使用方法，首先要根据被测两点的实际情况，用鼠标选择测量直流-还是交流～，然后选择测量电压V 、电流I 或电阻R 。示波器的使用方法，首先选择工作模式Y/T，然后选择A 、B 通道的输入耦合开关，是直流DC 、交流AC 还是接地。
3电路的仿真分析3.1仿真步骤
仿真分析开始前可双击仪器图标打开仪器面板，准备观察被测试波形。按下程序窗口右上角的启动／停止开关状态为1，仿真分析开始。若再次按下，启动／停止开关状态为0，
电路启动后，需要调整示波器仿真分析停止。
的时基和通道控制，使波形显示正常。
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基于Multisim 的串联稳压电源的设计和仿真 【摘要】采用 Multisim 软件来仿真串联...Keywords:Multisim;PSimulate 1.引言 Multisim 已经广泛应用于电子...课程设计报告题 目:基于 Multisim 的串联直流稳压 电源设计与仿真 学生姓名: ...课程设计报告 串联型直流稳压电源的设计与仿真学生: 指导教师: 1 课程设计的...(3)熟悉输出可调串联稳压电源的设计、制作,与操作。 (4)了解 Multisim12.0 的使用方法以及实现仿真。 2 设计思路设计一个输出可调串联型稳压电源电路: (1)通过...Multisim 软件对串联直流稳压电源电路进行仿真分析,不仅能够将其工作原理,设计思路...图1 具有放大环节的串联型稳压电路原理图 2.1 稳压原理 当由于某种原因 ( 如...模拟电路课程设计报告设计内容:串联型直流稳压电源 设计一个输出电压在 6~15V ...使我基本掌握了设计软件 Multisim2001 的使 用方法,且初步掌握了电子电路的设计...Multisim 仿真软件简介 EDA(就是“Electronic Design Automation”的缩写)技术已经在电子设计领域得到广泛应用。5.8 直流稳压电源 Multisim 仿真 1. Multisim 仿真软件...直流稳压是一种当电网电压波动或温度负载改变时,能保证输出电 压基本不变的电源...串联型稳压电源的设计与 Multisim 仿真[J]. 中国新技术新产品, 2009,(23)....串联型稳压电源的设计与... 2页 1下载券 直流稳压电源Multisim仿... 5页 2...流可达3 可 设计 与 M l t s i 仿真 应该 选择 大功率电阻 V , 器维...本次设计让我学到了一些东 西:较熟练的掌握了电子线路仿真软件(Multisim)的...直流稳压电源电路设计 2.1.1.采用三端集成稳压器电路该电路采用输出电压可调且...Multisim2001 是电子电路设计与仿真方面的 EDA 软件。由于 Multisim2001 的最强大...1. 直流稳压电源设计 设计并制作串联型直流稳压电源,其输出电压 UO=10V,输出...