弱信號放大電路的仿真測試

4 采用Multisim 8軟件進(jìn)行仿真

4.1 Multisim 8軟件介紹

Multisim 8軟件由加拿大Interactive Image Technology公司推出的電子電路仿真軟件EWB（ Electronics WorkBench）發(fā)展而來(lái)，它繼承了EWB直觀(guān)的電路仿真與設計界面，并發(fā)展了EWB的器件庫和虛擬儀表庫。Multisim 8是Multisim 7的升級版本，其人性化的界面、龐大的器件儀表庫和完善的分析方法能勝任電路設計與仿真的絕大部分場(chǎng)合，可以方便地對模擬、數字或混合電路進(jìn)行仿真，且大多數采用實(shí)際模型，確保了仿真和設計結果的真實(shí)性和實(shí)用性。由于本設計是放大μV級電壓信號，而如此微弱的電信號放大及處理是很困難的，如運算放大器的零漂、噪聲、外界干擾、信道的傳輸等，都將嚴重地影響著(zhù)信號的保真與提取。因此雖然成功搭建了實(shí)際硬件電路，但還可能存在著(zhù)干擾和噪音，故運用Multisim 8軟件對設計的電路進(jìn)行性能仿真分析。

4.2 創(chuàng )建仿真電路原理圖

根據圖1所設計的電路原理圖進(jìn)行仿真電路圖的創(chuàng )建，得到如圖2所示的仿真電路圖。

圖2仿真電路數信號發(fā)生器的設置為了模擬傳感器送來(lái)的微弱信號，設置輸入信號的頻率為20Hz，幅度為10uV.如圖3所示。

圖3信號發(fā)生器設置4.4輸出信號的波形10uV交流信號經(jīng)過(guò)圖2放大電路放大，可得到30mV的電壓交流信號，如雙通道示波器所示。

圖4雙通道示波器4.5電路幅頻特性測試本文設計的放大電路主要是放大低頻微弱信號，對高頻也有一定的抑制，雙擊XBP1波特圖示儀的圖標，設置合理的參數，顯示出電路的幅頻特性曲線(xiàn)，如圖5所示，在圖中曲線(xiàn)的中間水平線(xiàn)中可以清楚得到電路的增益為69.589dB，用鼠標拖動(dòng)讀數軸可得上限頻率fH =294.963Hz，下限頻率fL=0，頻帶寬度B= fH - fL =294.963Hz4.6電路失真度測試雙擊XDA1的失真度測量?jì)x圖標，出現如圖6所示界面，調整好參數，可得到電路的失真度為零，信噪比是100dB，所以本電路信噪比高，噪音小。

圖 5頻帶寬度測試

圖6 失真度測試

5 結束語(yǔ)

由于采用的斬波穩零運放ICL7650有極低的失調電壓和漂移，使得電路有良好的性能，經(jīng)仿真，各參數基本上都達到了設計要求。此放大電路結構簡(jiǎn)單，效果良好，對微弱的直流、低頻信號的前置放大具有一定的使用價(jià)值。