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昆明理工大学（MultiSim）实验报告

实验名称：电压检测及滤波器实验

实验时间：2014年9月3日

专业：指导教师：

姓名：

学号：成绩：教师签名：

一、实验目的：

由于集成运算放大器的输入电压有限，所以在检测较高电压时，

需要将原电压分压后与集成运算放大器连接。同时需要考虑到电路故

障而致使元件损坏，因此在电路中应接入普通光隔，对集成运算放大

器给予最大的保护。

二、实验内容：

在设计中，输入的电压采用电阻分压后经线性光隔隔离后输出，

电阻分压后的电压必须在集成运算放大器供电电压范围以内，故采用

了普通光隔TLP521-2实现，应用反馈控制原理，实现线性光隔电路及

直流电压检测电路。通过光隔以后的电压VCT经过滤波电路，以便将

模拟信号转换为数字信号，从而进行电压检测。

在电压检测电路中，VCT依次通过了放大电路中的实用微分电路，

电压并联负反馈电路及电压跟随器，最后输出到A点，得到小于5V的

电压信号。在这些电路中，都引入负反馈电路。利用负反馈使反馈信

号削弱外加输入信号，使放大电路的放大倍数降低，它稳定了放大电

路中的某个电量，虽然损失了放大倍数，但可改善电路的其他性能，

使电路的通频带宽度增加。

在电压并联负反馈电路中，反馈信号取自放大电路的输出电压，

在输入回路中，净流入即输入信号与反馈信号以电流的形式求和，当

输入电压的瞬时值升高，由于加在反向输入端，故输出电压的瞬时值

将降低，于是流过电阻的反馈电流将增大，它将削弱输入电流的作用，

使净流入电流减小，即降低了放大器的电流放大倍数，稳定了放大器

的电流增益。

电压跟随器就是输出电压与输入电压是相同的，就是说，电压跟

随器的电压放大倍数恒小于且接近1。电压跟随器的显著特点就是，

输入阻抗高，而输出阻抗低。电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能

力的作用。根据电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点，当输入

阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时，对后级

电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个

对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响具备隔离作

用，即使前、后级电路之间互不影响。

三、实验步骤：

1.在Multisim上画出电路图；

2.连接万用表，测量电压；

3.加入探针，记录探针数据；

4.调节电阻R2，再次记录数据；

5.根据已有数据制表。

四、实验分析

1．万用表：

探针：

Probe8,Probe2Probe2,Probe4Probe4,Probe6

Probe9,Probe1Probe1,Probe3Probe3,Probe5Probe5,Probe7

V:7.94VV:20.4mVV:11.7VV:-11.8VV:13.4VV:11.7VV:20.4mV

V(p-p):19.8nVV(p-p):22.7nVV(p-p):V(p-p):161mVV(p-p):1.69pVV(p-p):0VV(p-p):22.7nV

V(rms):0VV(rms):20.4mVV(rms):V(rms):0VV(rms):0VV(rms):0VV(rms):20.4mV

V(