【正文】 為 “ 互補(bǔ) ” 電路，由互補(bǔ)電路構(gòu)成的放大器稱為互補(bǔ)放大器 電路。由于兩個異極性管工作時，一只三極管導(dǎo)通、放大，另一只三極管截止，工作在推挽狀態(tài)，所以稱為互補(bǔ)推挽放大器。 互補(bǔ)對稱功率放大電路中，要求兩個功放管完全對稱，這對于大功率管來說實(shí)現(xiàn)起來比較困難。實(shí)際工作中，常常采用復(fù)合管的接法（達(dá)林頓管）來實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 18 對于該設(shè)計，考慮到可能出現(xiàn)交越失真，所以應(yīng)加入前向偏置電路，使輸出的波形不會出現(xiàn)嚴(yán)重的失真，這里用一個 220 歐電阻和一個二極管 IN4148來組成該偏置電路，克服交越失真。用一個 9014 的 NPN 管和一個 2N3055A 的NPN 管組成一個 NPN 的復(fù)合管；再用一個 9012 的 PNP 管和一個 2N3055A 的 NPN 管組成一個 PNP 的復(fù)合管，以使得這一對復(fù)合管是完全對稱的，達(dá)到輸出的要求。設(shè)計圖如下： 圖 29互補(bǔ)對稱輸出電路 由上圖可知， VT4， VT6 組成的 NPN 管與 VT5， VT7 組成的 PNP 管構(gòu)成推挽式電路，在 IN 端由信號時，兩個復(fù)合管輪流導(dǎo)電。 四 . OCL 功放電路 為達(dá)到完美的立體聲效果，采用雙通道，即左聲道和右聲道，右聲道的組成結(jié)構(gòu)同左聲道相同，由三部分組成：差分輸入級，中間放大級和互補(bǔ)對稱輸出級，變壓器的輸出信號經(jīng)過整流濾波后的信號為兩個聲道提供電壓。再加上兩對輸入端和輸出端，以便于計算機(jī)仿真和調(diào)試。 改設(shè)計是 典型的 OCL 電路，它具有穩(wěn)定性高、頻響范圍寬、保真度好等優(yōu)點(diǎn)，它 適合廣大電子愛好者和音響發(fā)燒友裝配使用。 最終的設(shè)計電路 OCL 立體聲功放電路如下： 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 19 圖 210 OCL 立體聲功放電路 由圖 210 易看出 ，揚(yáng)聲器與放大器的輸出端 是直接耦合，中間省掉了隔直流用的輸出電容，為了使電路輸出端的直流電位為零伏，采取了正負(fù)對稱電源供電，差分放大器輸入等措施。圖中 VT VT2 是差分放大輸入級， VT 3 是激勵級， VT4~ VT7是復(fù)合互補(bǔ)輸出級。音頻信號經(jīng)過耦合電容 C1 和 R1 送到 VT1 的基極，經(jīng)放大后，由 VT1 的集電極輸出，并送至 VT 3 進(jìn)一步大， VT3 集電極輸出的激勵信號去推動功率輸出級 VT4～ VT7 工作，這 樣經(jīng)功率放大后的音頻信號可推動揚(yáng)聲器工作 。 為了便于進(jìn)一步分析，可將 圖 210 簡化為 圖 211 的形式。 VT4 和 VT6 復(fù)合后等效為一只 NPN型晶體管，而 VT5和 VT7復(fù)合等效為一只 PNP 型晶體管。從 圖 210電路的 VT VT 6 和 VT VT 7 以及電源濾波電容 C C10 可以看出，它們相當(dāng)于一個電橋。當(dāng) VT VT6 和 VT VT7 完全相同， C C10也完全相同時，橋臂平衡，揚(yáng)聲器沒有直流通過。若正負(fù)兩組電源完全對稱，則可以保證輸出端電位為零伏 。 圖 211 OCL 立體聲功放電路的簡化圖 由于電路全部是直接耦合，環(huán)境溫度和元件參數(shù)的任何變化都會影響輸出端 (A點(diǎn)， 圖 211 中 )的電位。為此， VT VT2 組成了差分放大器以克服零點(diǎn)漂移，電路 中還施加了直流負(fù)反饋，即輸出端通過 R6 加至 VT2 的基極，這樣可以保證輸出端 (A點(diǎn) )的電位為零伏。其反饋過程是 : A 點(diǎn)電位 ↑ — ube2↑ — ie2↑ — ur4↑ — ubel↓ — icl↓ — ucl↑ — ube3↓ — ie2 ↓ — ur7↓ — ube ube6↓( ube ube7↑) — VT VT 6 的 內(nèi)阻 ↑( VT VT7 的 內(nèi)阻 ↓) — A點(diǎn)電位 ↓ 。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 20 反之，如果 A點(diǎn)電位 下降 ，將通過相反變化過程使 A點(diǎn)電位 將上升 。 第三章 基于 Multisim 2020 的仿真 第一節(jié) Multisim 2020 概貌 Multisim 是 Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以 Windows 為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬 /數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖 形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合， Multisim 推出了許多版本，用戶可以根據(jù)自己的需武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 21 要加以選擇 [11]。 軟件以圖形界面為主，采用菜單、工具欄和熱鍵相結(jié)合的方式，具有一般 Windows應(yīng)用軟件的界面風(fēng)格，用戶可以根據(jù)自己的習(xí)慣和熟悉程度自如使用。 一、 Multisim 的主窗口界面。 界面由多個區(qū)域構(gòu)成：菜單欄，各種工具欄，電路輸入窗口，狀態(tài)條，列表框等。通過對各部分的操作可以實(shí)現(xiàn)電路圖的輸入、編輯，并根據(jù)需要對電路進(jìn)行相應(yīng)的觀測和分析。用戶可以通過菜單或工具欄 改變主窗口的視圖內(nèi)容。 二、菜單欄 菜單欄 中提供了 Multisim 的 幾乎 所有功能 命令 。 其中包含 9個主菜單欄，從左至右分別為 File(文件 )菜單、 Edit(編輯 )菜單、 View(窗口顯示 )菜單、 Place(放置 )菜單、 Simulate(仿真 )菜單、 Transfer(文件傳輸 )菜單、 Tools(工具 )菜單、 Options(選項(xiàng) )菜單和 Help(幫助 )菜單等。 每個主菜單下都有一個下拉菜單，用戶可以從中找到各項(xiàng)操作功能的命令。 三、工具欄 Multisim 2020 提供了多種工具欄，并以層次化的模式加以管理，用 戶可以通過 View 菜單中的選項(xiàng)方便地將頂層的工具欄打開或關(guān)閉，再通過頂層工具欄中的按鈕來管理和控制下層的工具欄。通過工具欄，用戶可以方便直接地使用軟件的各項(xiàng)功能。 頂層的工具欄有： Standard 工具欄、 Design 工具欄、 Zoom 工具欄， Simulation工具欄。 1． Standard 工具欄包含了常見的文件操作和編輯操作。 2． Design 工具欄作為設(shè)計工具欄是 Multisim 的核心工具欄，通過對該工作欄按鈕的操作可以完成對電路從設(shè)計到分析的全部工作，其中的按鈕可以直接開關(guān)下層的工具欄： Component中的 Multisim Master 工具欄， Instrument 工具欄。 （ 1）作為元器件（ Component）工具欄中的一項(xiàng)，可以在 Design 工具欄中通過按鈕來開關(guān) Multisim Master 工具欄。該工具欄有 14個按鈕，每個每一個按鈕都對應(yīng)一類元器件，其分類方式和 Multisim 元器件數(shù)據(jù)庫中的分類相對應(yīng)，具體的內(nèi)容可以從 Multisim 的在線文檔中獲取 [12]。 這個工具欄作為元器件的頂層工具欄，每一個按鈕又可以開關(guān)下層的工具欄，下層工具欄是對該類元器件更細(xì)致的分類工具欄。以第一個按鈕 為例。通過 這個按鈕可以開關(guān)電源和信號源類的 Sources 工具欄 。 （ 2） Instruments 工具欄集中了 Multisim 為用戶提供的所有虛擬儀器儀表，用戶可以通過按鈕選擇自己需要的儀器對電路進(jìn)行觀測。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 22 3．用戶可以通過 Zoom 工具欄方便地調(diào)整所編輯電路的視圖大小。 4． Simulation 工具欄可以控制電路仿真的開始、結(jié)束和暫停。 第二節(jié) 用 Multisim 2020 實(shí)現(xiàn)對元器件的管理 Multisim 以庫的形式管理元器件，通過菜單 Tools/ Database Management 打開Database Management（數(shù)據(jù)庫管理）窗口（如圖 31所示），對元器件庫進(jìn)行管理 [13]。 圖 31 數(shù)據(jù)庫管理窗口 在 Database Management 窗口中的 Database 列表中有兩個數(shù)據(jù)庫： Multisim Master 和 User。其中 Multisim Master 庫中存放的是軟件為用戶提供的元器件， User是為用戶自建元器件準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)庫。用戶對 Multisim Master 數(shù)據(jù)庫中的元器件和表示方式?jīng)]有編輯權(quán)。當(dāng)選中 Multisim Master 時，窗口中對庫的編輯按鈕全部失效 而變成灰色，如圖 32 所示。但用戶可以通過這個對話窗口中的 Button in Toolbar顯示框，查找?guī)熘胁煌悇e器件在工具欄中的表示方法。 圖 32 庫中不同類別器件 據(jù)此用戶可以通過選擇 User 數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而對自建元器件進(jìn)行編輯管理。 在 Multisim Master 中有實(shí)際元器件和虛擬元器件，它們之間根本差別在于：一種是與實(shí)際元器件的型號、參數(shù)值以及封裝都相對應(yīng)的元器件，在設(shè)計中選用此類器件，不僅可以使設(shè)計仿真與實(shí)際情況有良好的對應(yīng)性，還可以直接將設(shè)計導(dǎo)出到Ultiboard 中進(jìn)行 PCB 的設(shè)計。另 一種器件的參數(shù)值是該類器件的典型值，不與實(shí)際武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 23 器件對應(yīng)，用戶可以根據(jù)需要改變器件模型的參數(shù)值，只能用于仿真，這類器件稱為虛擬器件。它們在工具欄和對話窗口中的表示方法也不同。 采用不同元件按鈕圖標(biāo)底色，虛擬元件按鈕底色是墨綠色，但信號源元件任屬于虛擬元件。 圖 33 工具欄和對話窗口 從 圖 33中可以看到，相同類型的實(shí)際元器件和虛擬元器件的按鈕并排排列，并非所有的是元器件都設(shè)有虛擬類的器件。 在元器件類型列標(biāo)中，虛擬元器件類的后綴標(biāo)有 Virtual，如 圖 34 所示： 圖 34 Virtual 對話框 第三節(jié) OCL立體聲功放機(jī)的仿真 輸入電路圖是分析和設(shè)計工作的第一步，用戶從元器件庫中選擇需要的元器件放置在電路圖中并連接起來 ,為分析和仿真做準(zhǔn)備。 一、設(shè)置 Multisim 的通用環(huán)境變量 為了適應(yīng)不同的需求和用戶習(xí)慣，用戶可以用菜單 Option/Preferences 打開Preferences 對話窗口，如 圖 35所示。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 24 圖 35 Preferences 對話窗口 通過該窗口的 6 個標(biāo)簽選項(xiàng)，用戶可以就編輯界面顏色、電路尺寸、縮放比例、自動存儲時間等內(nèi)容作相應(yīng)的設(shè)置。 以標(biāo)簽 Workspace 為例， 當(dāng)選中該標(biāo)簽時， Preferences 對話框如 圖 36所示： 圖 36 標(biāo)簽 Workspace 在這個對話窗口中有 3個分項(xiàng)： 1． Show：可以設(shè)置是否顯示網(wǎng)格，頁邊界以及標(biāo)題框。 2． Sheet size：設(shè)置電路圖頁面大小。 3． Zoom level：設(shè)置縮放比例。 其余的標(biāo)簽選項(xiàng)在此不再詳述。 二、取用元器件 取用元器件的方法有兩種：從工具欄取用或從菜單取用。下面將以 74LS00 為例說明兩種方法 [14]。 1．從工具欄取用： Design 工具欄 ?Multisim Master 工具欄 ?TTL 工具欄 ?74LS按鈕 ?？梢栽谙鄳?yīng)工具欄中單擊該元件，再將鼠標(biāo)移到窗口的選中區(qū)后單擊放置一個元件。 從 TTL 工具欄中選擇 74LS 按鈕打開這類器件的 Component Browser 窗口，如下圖所示。其中包含的字段有 Database name（元器件數(shù)據(jù)庫）， Component Family（元器件類型列表）， Component Name List（元器件名細(xì)表）， Manufacture Names（生產(chǎn)廠家）， Model LevelID（模型層次）等內(nèi)容。 2．從菜單取用：通過 Place/ Place Component 命令打開 Component Browser 窗口。該窗口如 圖 37 所示 。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 25 圖 37 Component Browser 窗口 3．選中相應(yīng)的元器件 在 Component Family Name 中選擇 74LS 系列，在 Component Name List 中選擇74LS00。單擊 OK 按鈕就可以選中 74LS00，出現(xiàn)如下備選窗口。 7400 是四 /二輸入與非門，在窗口種的 Section A/B/C/D 分別代表其中的一個與非門，用鼠標(biāo)選中