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模拟电子技术仿真实验(十):模拟乘法器

2022-11-23 23:54 作者:_Ottava  | 我要投稿

忘了贴仿真文件了:

https://ottava.cn/archives/492

思考题在最后

我觉得可以直接打印两张电路图贴在思考题的位置上hhhh

这个实验只要电路连对就问题不大

但前提是连对电路

此仿真实验中的数据全都不可参考!实际实验时V_o%2FV_i%5E2%5Capprox%203.5V%5E%7B-1%7D;重要的不是数据,只要你调出来倍频就行。

先调Rw2!,建议Rw2先调到 5kΩ 左右再进一步调试

实际实验的时候遇到了几个同学测不到信号,然而他们电路/面包板/芯片(极大概率是)都没有问题,也想不出来怎么解决emmm。如果你也遇到了这种情况,请务必稳住心态,欢迎在这里留下你解决这一问题的经历。

连电路的时候不要急,推荐连电阻前都先测一下阻值,连一块查一块,连完之后出不来信号再查错太影响士气了。

测量Vo1和Vo2的方法:先测Vo(倍频后的)-Auto一下,然后示波器探头插到测Vo1(/Vo2)的地方(别Auto!),然后把耦合方式改成交流,就能测出来了。(然后用光标手动测量,等等。)

题外话:如何在Multisim中使用 MC1496 ?

Multisim中并没有此元件,TI-NA,Proteus(在Proteus中搜到了这个元件模型,好不容易搭好电路结果发现Proteus实际上只给了外观模型,左上角有一行小字No Simulator Model,仿真不了QAQ)

也搜到了一些SPICE模型,但是导入之后运行仿真,Multisim就会崩溃。

SPICE模型:

https://forums.ni.com/t5/Multisim-and-Ultiboard/Looking-for-MC1496-any-custom-part-library/td-p/1158807

最后只好按照书里的内部电路图自己搭一个子电路,就像这样:

然后封装起来:

你可能会注意到Q9应该是一个二极管,因为SPICE模型中是Q9就这么用了(型号也是根据SPICE模型选的),但按这种连线Q9应该是可以等效成一个二极管,根据仿真这里是二极管还是Q9几乎没影响。

不过,这样实现的元件并不能保存到本地,如果你想在仿真中使用的话,可以打开后复制粘贴

好像不能复制粘贴,但是可以把仿真文件里的其它元件都删了然后自己搭√

然而会有一些问题:书中Rw1是10kΩ,但这个仿真里Rw1=10kΩ怎么调不都能使相邻两个波峰等高,所以,这里的数据很可能不可供参考

插曲:根据一系列实验,只要能调到等高,Rw1的大小,或者反着接(?)几乎不影响Vo(只有个位数mV的差别)似乎这里的数据又很可能可供参考了ovo

实验内容:

1)连接电路,输入信号为频率是 1kHz、峰峰值是 200mV 的正弦波信号。调节电位器Rw2,使输出端Vo的直流电压分量为0。

书上写的是先调Rw1,但是课上讲解时说的是先调Rw2。


Vo处电压探针的第四行,V(dc) = 37.5mV < 0.1V,此时Rw2(R18)为 52%

实验的时候怎么测Vo的直流分量?我觉得应该会有这个测量选项,应该也可以用DC耦合看。

好像是用万用表的DCV测量。

2)测量此时 Vo1、Vo2两点的直流电压分量。验证运放对共模信号的抑制作用。

第四行V(dc):Vo1 = 6.33V,Vo2=6.35V,Vo(dc)=0.047V——对共模信号的抑制作用

3)调节电位器Rw1,使输出信号为输入信号的 2 倍,相邻两个波峰等高。

调调调:

4)在输入信号为1kHz 100mV,1kHz 200mV,1kHz 300mV 和 5kHz 400mV四种情况下,分别测量Vo1,Vo2,Vo 输出信号的峰峰值。  验证四种情况下电路的乘法关系,即%7BV_o%7D%2F%7BV%5E2_i%7D为常数。同时也验证运放对差模信号的放大作用, 即Vo=2(Vo1+Vo2)。

小信号,STOP住手动测量。

切换Vi后记得微调Rw2使Vo(dc)<0.1V,当然应该也要微调Rw2。

<1>Vi = 1kHz 200mV:


%E2%80%8BV_%7Bo1%7D%3D0.0635V%E2%80%8BV_%7Bo2%7D%3D0.117V%20%E2%80%8BV_%7Bo%7D%3D0.361VV_i%3D0.198V

计算:V_o%2FV%5E2_i%3D9.208%20V%5E%7B-1%7D

验证:2%EF%BC%88V_%7Bo1%7D%2BV_%7Bo2%7D)%3D0.361V%3DV_o

<2>Vi = 1kHz 100mV:


%E2%80%8BV_%7Bo1%7D%3D0.0163V%E2%80%8BV_%7Bo2%7D%3D0.0296V%20%E2%80%8BV_%7Bo%7D%3D0.0927VV_i%3D0.0995V

计算:V_o%2FV%5E2_i%3D9.29%20V%5E%7B-1%7D

验证:2%EF%BC%88V_%7Bo1%7D%2BV_%7Bo2%7D)%3D0.918V%3DV_o


<3>Vi = 1kHz 300mV:


%E2%80%8BV_%7Bo1%7D%3D0.132V%E2%80%8BV_%7Bo2%7D%3D0.266V%20%E2%80%8BV_%7Bo%7D%3D0.807VV_i%3D0.298V

计算:V_o%2FV%5E2_i%3D9.10%20V%5E%7B-1%7D

验证:2%EF%BC%88V_%7Bo1%7D%2BV_%7Bo2%7D)%3D0.796V%3DV_o

<4>Vi = 5kHz 400mV:


%E2%80%8BV_%7Bo1%7D%3D0.231V%E2%80%8BV_%7Bo2%7D%3D0.468V%20%E2%80%8BV_%7Bo%7D%3D1.40VV_i%3D0.399V

计算:V_o%2FV%5E2_i%3D8.80%20V%5E%7B-1%7D

验证:2%EF%BC%88V_%7Bo1%7D%2BV_%7Bo2%7D)%3D1.398V%3DV_o


综上V_o%2FV_i%5E2%5Capprox%209V%5E%7B-1%7D


思考题:

1、如何利用 MC1496 实现调幅的功能?

MC1496 datasheet:

https://pdf1.alldatasheetcn.com/datasheet-pdf/view/12005/ONSEMI/MC1496.html

2、如何利用 MC1496 实现检波的功能?

很可能是最后一个模电实验啦,感谢您的支持~

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