未引入
负反馈
的放大
电路 1 0.707 1.012 1431.400
2 1.414 1.963 1388.260
3 2.121 2.827 1332.862
5 3.536 3.801 1074.943
引入负
反馈后
的放大
电路 1 0.707 0.133 188.119
2 1.414 0.265 187.412
4 2.121 0.397 187.176
5 3.536 0.662 187.217
从表1可以看出基本放大电路未引入的放大倍数很高,而引入负反馈后放大倍数大大降低;同时也可对比出:电路未引入负反馈时放大倍数不稳定,引入负反馈后放大倍数虽然降低了,放大倍数却稳定了很多。
故由上面软件仿真可知,放大电路系统中加入电压串联负反馈,与无反馈时相比,放大倍数变小,但更稳定,非线性失真变小,抗干扰能力变强,通频带加宽;电路输入电阻增大,使系统对电源要求降低,输出电阻减小,使带负载能力增强。这些都是引入反馈带来的优势。
用Multisim软件仿真,依靠计算机强大的运算能力这些电路进行分析,得出电压串联负反馈的有关结论,显得十分快捷便利。但如果是在试验箱上实际实验,要处理的数据特别多,自然实验麻烦多,进度慢。
3.3 多倍压整流电路研究
3.3.1 多倍压整流电路工作原理
利用滤波电容的存储作用,有多个电容和二极管可以获得几倍于变压器幅边电压的输出电压,称为倍压整流电路[9]。
图16所示为多倍压整流电路, 为变压器的幅边电压有效值。其工作原理如下:当 正半周时,A点为“+”,B点为“-”,使得二极管 导通, 截止; 充电, 上的电压极性右为“+”,左为“-”,最大值可达 ,当 负半周时,A点为“-”,B点为“+”, 上的电压与变压器幅边电压相加,使得 导通, 截止;C2充电,最大值可达 。在第二个正半周,A点恢复为“+”, 截止, 导通,于是 被充电,电量与 相同,下一个半周期, 给 充电••••••依次类推。 ~ 上电压均为 。因此,以 两端作为输出端,输出电压的值为 ,以C2两端作为输出端,输出电压的值为 ;以 和 上的电压相加作为输出,输出电压的值为 ••••••依次类推,从不同位置输出,可获得的4、5、6倍的输出电压。
图16 多倍压整流电路图
3.3.2 仿真分析验证
选用匝数比10:1的降压变压器,交流电压源V=220V,F=50 ,搭建如图16的电路,电压表XMM7测量变压器T1的幅边电压 ,开启仿真,测得各电压表示数如图17
图17 多倍压整流电路仿真结果
注:各电压表所测电压由图16获得
由图17可知 =21.992V,与理论值22V基本相等。 =24.746V, 47.689V, =48.425V, =48.165V, =47.944V, =47.942V, ≈ ≈•••≈ ≈2 。XMM8示数U8=148.8V≈6 。
将XMM8分别并联在 与 两端, 与 两端,分别仿真的电压表示数如下
图18 4倍压、5倍压时电压表示数
测得电压 =96.434V≈4 , =123.865V≈5 。
倍压整流电路能在输出端获得很高的电压,但是由于输入电阻过大,会大大降低带负载能力,因此多用在要求输出电压高而电流较小的场合。电蚊拍是其比较典型的应用,通过多倍整流电路获得较高的直流电压加在金属丝电网上,蚊子一旦碰到,将被高压电击而死[10]。而由于其较小的电流而不会对人体造成太大的伤害。 Multisim在电子电路分析中的应用研究(6):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_1785.html