构造一个单管放大电路,电路中电源电压、各电阻和电容取值如图所示。该放大电路在输入信号源电压幅值达到50mv时,输出端电压信号已出现较严重的非线性失真,这也就意味着在输出信号中出现了输入信号中未有的谐波分量。
2.4.2 启动交流分析工具
执行菜单命令Simulate/Analyses,在列出的可操作分析类型中选择Fourier Analysis,则出现傅立叶分析对话框,如图所示。
傅立叶分析对话框中Analysis Parameters页的设置项目及默认值等内容见表所示。
2.4.3 检查分析结果
傅立叶分析结果如图所示。如果放大电路输出信号没有失真,在理想情况下,信号的直流分量应该为零,各次谐波分量幅值也应该为零,总谐波失真也应该为零。
从图可以看出,输出信号直流分量幅值约为1.15V,基波分量幅值约为4.36 V,2次谐波分量幅值约为1.58 V,从图表中还可以查出3次、4次及5次谐波幅值。同时可以看到总谐波失真(THD)约为35.96%,这表明输出信号非线性失真相当严重。线条图形方式给出的信号幅频图谱直观地显示了各次谐波分量的幅值。
2.5 失真分析
放大电路输出信号的失真通常是由电路增益的非线性与相位不一致造成的。增益的非线性将会产生谐波失真,相位的不一致将产生互调失真。Multisim失真分析通常用于分析那些采用瞬态分析不易察觉的微小失真。如果电路有一个交流信号,Multisim的失真分析将计算每点的二次和三次谐波的复变值;如果电路有两个交流信号,则分析三个特定频率的复变值,这三个频率分别是:(f1+f2),(f1-f2),(2f1-f2)。
2.5.1构造电路
设计一个单管放大电路,电路参数及电路结构如图所示。对该电路进行直流工作点分析后,表明该电路直流工作点设计合理。在电路的输入端加入一个交流电压源作为输入信号,其幅度为4V,频率为1kHz。
注意: 双击信号电压源符号,在属性对话框中Distortion Frequency 1 Magnitude:项目下设置为4V。Distortion Frequency 2 Magnitude:项目下设置为4V。然后继续分析该放大电路。
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