晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
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仿真1。
1.1 共射极基本放大电路按图7。
1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等。
1.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。
2.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
3。
参数扫描分析在图7。
1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。
4。
频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25。
12MHz.由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。
模拟电⼦电路multisim仿真(很全很好)仿真1.1.1 共射极基本放⼤电路按图7.1-1搭建共射极基本放⼤电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显⽰/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显⽰元件的标号与数值等。
1. 静态⼯作点分析选择分析菜单中的直流⼯作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使⽤仪器库中的数字多⽤表直接测量)分析结果表明晶体管Q1⼯作在放⼤状态。
2. 动态分析⽤仪器库的函数发⽣器为电路提供正弦输⼊信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),⽤⽰波器观察到输⼊,输出波形。
由波形图可观察到电路的输⼊,输出电压信号反相位关系。
再⼀种直接测量电压放⼤倍数的简便⽅法是⽤仪器库中的数字多⽤表直接测得。
3. 参数扫描分析在图7.1-1所⽰的共射极基本放⼤电路中,偏置电阻R1的阻值⼤⼩直接决定了静态电流IC的⼤⼩,保持输⼊信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描⽅式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描⽤于暂态分析。
4. 频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终⽌频率为1GHz,扫描形式为⼗进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放⼤电路输⼊信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放⼤倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放⼤器的通频带约为25.12MHz。
multisim单管放大电路单管放大电路是一种基本的放大电路,在电子学的领域中有着广泛应用。
它可以将电流、电压和功率等信号进行放大,使其适用于各种不同的应用场景中。
本文将介绍如何在Multisim软件中搭建一个单管放大电路,并对其进行分析。
第一步:选择元器件在Multisim中,我们需要选择合适的元器件来搭建一个单管放大电路。
我们可以在元器件库中选择一个NPN型晶体管作为放大器的放大元件,如下图所示。
此外,我们需要一个电阻器、电源、信号源以及耦合电容等元器件,用于搭建放大电路的基本框架。
第二步:搭建电路图在Multisim软件中,我们可以使用电路图模式来构建单管放大电路。
通过将元器件拖拉到电路板上,并使用连线工具连接元器件,我们可以构建出一个完整的电路图,如下图所示。
在该电路图中,信号发生器产生一个输入信号VIN,经过一个200欧姆电阻器RI限流,然后进入电容C1。
电容C1起到了去除杂波和直流分量的作用。
晶体管Q1的发射极接地,基极通过一个10k欧姆的电阻R1接在信号源与电阻RI之间。
随着输入信号的增大,晶体管的电流会逐渐增大,从而放大输入信号。
由于放大电流的存在,输入信号被转换为一个增强的输出信号VOUT,经过一个200欧姆负载电阻RL后输出。
第三步:运行仿真在搭建好电路图之后,我们需要通过Multisim软件运行仿真,并对电路进行分析。
通过分析电路中各元器件的电压和电流,我们可以推导出电路的工作原理。
在Multisim中,我们可以使用“直流工具”来模拟电路中的直流电流,并通过调整电阻、电源、信号源等参数来搭建更加精细的电路模型。
例如,我们可以设置输入信号的幅度为10mV,频率为1kHz,并使用AC边界条件来对电路中的交流电流进行模拟。
通过分析输出信号的频响特性和增益曲线,我们可以了解电路的放大率和频率响应等信息。
第四步:分析成果通过Multisim模拟,我们可以得到单管放大电路的增益曲线图,并计算出电路的工作点和直流放大倍数等关键性能参数。
基于Multisim的单极共射放大电路的仿真设计齐龙友( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)指导教师:王鹏摘要: 随着计算机技术的发展,计算机辅助分析与设计在电子电路的设计中得到越来越广泛的应用。
文章叙述了利用Multisim软件对NPN型三极管进行输出特性曲线测试的方法和步骤,及对基本共射放大电路进行静态和动态分析的方法和设计过程。
关键词: Multisim,单极共射放大电路,仿真设计一、引言传统的电子线路分析主要是根据经验和成熟的电路数据来分析、计算、判断,若想更进一步地得到电路的相关数据或波形等参数,则需要搭建试验电路来进行测试,但这种方法费用高、效率低。
随着计算机技术的发展,采用计算机仿真来代替实际的实验电路,可以大大减少工作量,提高工作效率,还能保持仿真过程中产生的大量数据、图形,为电子线路整体分析与改进提供方便。
实验所需时间较长,加上仪器本身的缺陷,所采集到的数据量较少且误差较大, 使用Multisim软件能很好的解决这些问题,它具有直观的图形界面、丰富的元器件库、丰富的测试仪器、完备的分析手段和强大的仿真能力等特点。
Multisim 软件用虚拟的元件搭建各种电路、用虚拟的仪表进行各种参数和性能的测试。
本文将以三极管的单极共射放大电路为例,用Multisim 进行单极共射放大电路的性能设计并进行分析。
二、Multisim相关介绍1 Multisim简介Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,它以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
科技信息1.引言晶体管共射放大电路是放大电路的基础[1],也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目,实验内容涉及方面广,具体包括放大电路静态工作点的设置、静态工作点对电压放大倍数和输出波形的影响以及最大不失真输出电压和幅频特性曲线的测量等。
对于刚刚走进实验室的学生来说,除了一边要掌握相关仪器仪表的使用外,还要全部做完实验项目,无疑具有很大的挑战性。
另一方面,Multisim10作为著名的电路设计与仿真软件,它不需要真实电路环境的介入,具有仿真速度快、精度高、准确、形象等优点[2]。
利用M ultisim10软件进行实验仿真,可以动态直观地观察不同参数对放大电路性能指标的影响,对学生理解实验原理、熟悉实验过程具有很大的帮助。
2.Multisim10软件简介M ultisim10是National Instruments公司于2007年3月推出的Ni Circuit Design Suit10中的一个重要组成部分,它可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试、射频分析、单片机等高级应用[3]。
软件界面友好,操作方便,绘制电路图需要的元件、电路仿真需要的仪器都可以直接从Multisim10的工作平台上选取,运行环境逼真,并提供较为详细的电路分析手段,具有较强的仿真分析能力。
软件支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真。
3.晶体管共射放大器仿真分析运行Multisim10,在绘图编辑器中选取信号源、直流电压源、电阻、电容、晶体管等器件创建晶体管共射放大电路,如图1所示。
输入信号通过信号发生器产生,初始为一幅度为200mV、频率为1KHz正弦信号,用示波器同时观察输入输出波形。
设置虚拟晶体管模型参数BF=100,RB=200Ω。
图1晶体管共射放大电路3.1直流分析及其放大倍数图2输入输出信号波形图3放大电路静态工作点首先调整电位器R6为50KΩ,负载开路,然后点击运行按键,通过示波器观察输入输出波形,未发现失真,同时可以观测电路增益大小,如图2所示。
晶体管放⼤电路与Multisim仿真学习笔记前⾔开始写点博客记录学习的点滴,先写点基础模电知识,第⼀篇就写基本的共射极放⼤电路吧。
很多教材都是偏重理论,⽽铃⽊雅⾂著作的《晶体管电路设计》是⼀本很实⽤的书籍,个⼈⼗分推荐!下⾯开始我的模电重温之旅吧。
放⼤电路的基本原理1.“放⼤”的本质是实现能量的控制。
即⼩能量对⼤能量的控制。
2.双极型三极管(BJT)和场效应管(FET)是常⽤的放⼤元件。
三极管是电流控制元件,场效应管是电压控制元件。
3.BJT放⼤电路有三种基本组态:共射极放⼤电路、共基极放⼤电路、共集电极放⼤电路。
例如:输⼊回路和输出回路的公共端是三极管的发射极,称为共射放⼤电路。
通俗来说就是输⼊端连基极,输出端连集电极,就剩发射极为公共端,故称为共射极放⼤电路。
共射极放⼤电路分析静态分析I BQ=V CC−U BEQR b硅管:U BEQ=(0.6−0.8)V$$$$锗管:U BEQ=(0.1−0.3)V静态集电极电流:I CQ≈βI BQ集电极与发射极间的电压:U CEQ=V CC−I CQ R c动态分析调整静态⼯作点的⽅法分压式⼯作点稳定电路设计⽅法例:设计电压增益4倍,最⼤输出电压为3V p−p的共发射极放⼤电路。
1. 确定直流电源电压因为最⼤输出电压为3V p−p,故需要3V以上电源电压;⼜因为为使集电极电流流动,⽽发射极电阻R e上的压降最低要求1 ~ 2V,所以电源电压最低要4 ~ 5V。
这⾥可选⽤12V电源电压。
2. 选择晶体管1.考虑频率特性。
2.I CM(集电极最⼤允许电流)。
3.U CBO、U CEO、U EBO(极间反向击穿电压)。
4.P CM(集电极最⼤允许耗散功率),要满⾜u CE i c<P CM。
5.考虑放⼤倍数。
这⾥选⽤通⽤⼩信号晶体管2N5551。
3. 确定发射极电流⼯作点⼩信号共射放⼤电路I E⼀般可0.1mA⾄数毫安,可以查阅三极管数据⼿册查询频率特性与射极电流的关系,这⾥取I E=4mA。
基于Multisim的单管共射放大电路仿真分析单管共射放大电路中交流信号的作用和直流信号的作用共存。
在进行实验分析时,首先要进行直流分析,再进行交流分析。
根据从事多年电类基础实验教学经验判断,学生对于单管共射放大的直流分析和交流分析容易混淆。
传统的在实验室中测试共射放大电路静态工作点时,运用万用表测试电压值时,容易影响电路,使得测试值和理论值有出入。
并且晶体管会受到温度的影响和制作工艺影响,导致测试放大倍数不太准确。
为了解决这些矛盾,引入了一些仿真软件完成虚拟实验。
1 Multisim软件简介Multisim是加拿大IIT公司推出的一个专门用于电子线路仿真和设计的EDA工具软件,在保留EWB形象直观等优点的基础上,增加了大量的VHDL元件模型,大大增强了软件的仿真测试和分析功能。
几乎可以完全地仿真出真实电路的结果。
Multisim是EWB6.0版的仿真设计模块。
它把实验过程涉及到的电路、仪器以及实验结果等一起展现在使用者面前,整个学习过程好象在实验室中进行,电路参数调整方便,绝不束缚使用者的现象力。
自学、扩展很容易实现Multisim的主要功能有以下几点。
(1)通过直观的电路图捕捉环境,轻松设计电路。
(2)支持模拟电路、数字电路以及模数混合电路仿真。
(3)电路分析手段完备,提供多种电路分析方法。
(4)元器件丰富,包含多种仪器仪表。
(5)通过交互式SPICE仿真,迅速了解电路行为。
(6)借助高级电路分析,理解基本设计特征。
(7)通过一个工具链,无缝地集成电路设计和虚拟测试。
(8)通过改进、整合设计流程,减少建模错误并缩短上市时间。
(9)可以把该环境下电路原理图传输给Protel等常见印制电路板PCB进行设计。
2 分压式射极偏置电路仿真分析运行Multisim10软件对实验电路仿真教学的操作简单方便。
仿真实验步骤如下:(1)根据原理图创建电路;(2)分析该电路静态工作点;(3)交流分析。
(1)创建电路原理图:在元件库栏中选择元件拖拽到工作区适当位置,修改元件参数。
电工及电子学2上机实验规定内容1、单管共射放大仿真
单管共射放大器电路
放大器电压增益的测量
参数扫描分析结果
W
单管共射放大器实际测量电路
从图上读出数据,可得放大器的增益为:
Au=
2、桥式整流∏滤波电路
¸观察波形:
①起始波形:
②平稳后波形:
3、同向比例运算电路
W
① 理论值:通过同向比例运算的公式计算:
V mV k k 110.010101001U 2=⨯Ω
Ω
+
=)(。
② 实际值:电压表示数0.110V 。
4、译码器仿真电路的分析
XWG1为字信号发生器(Word Generation )。
设置其值为0-7。
选择循环时,灯依次点亮,可设断点、可单步执行。
74LS138的真值表:
例:当字发生器-XWG1运行到0000000003时,
5、multisim 11.0 计数仿真实验
74290接成十进制计数器,74ls47是驱动译码器,我们该如何选择限流电阻R2呢?首先我们要知道在本电路中LED数码管中的每个LED灯的开启电压是1.8~2V左右,导通电流是5mA,可双击数码查看。
以最低电流5mA来算,则要保证流过R2的电流至少是5*7=35mA 才能使数码管显示正常(即7个LED灯都亮显示8的时候)。
因为74ls47是输出低电平有效,显示“8”时可以把OA~OG都看成是接地的,LED的导通电压Vh=2v,则R2两端的电压为5-2=3v,因为要保证流过R2的电流>=35mA,则R2<=3/35mA=85Om,即只要保证R2小于85 Om就可以了。
MULTISIM的单管放大电路仿真研究
1单管放大电路图设计(如图所示)
2静态分析及放大倍数测量
(1)静态分析放大器的静态工作点Q指当输入信号为零时,晶体管
的基极电流Ib,集电极电流Ic,间的电压Ube,管压降Uce,分别记作Ibq,Icq,Ubeq,Uceq.
经计算Uce=Uc-Ue=8.51V,Uce>0.3V,三极管工作在放大状态。
(2)电压放大倍数测量;将输入信号设置为1KHz,10mv正弦波,双机双通道示波器图标XSC1,启动仿真开关,观察示波器上输入波形,得到输入输出信号反向且不失真的放大信号。
移动光标,读取最后一组数据计算放大倍数A=-705/19=-37.。
单管共射放大电路Multisim仿真实验
Lt
D
单管共射放大电路Multisim仿真
1.实验目的:在Multisim中构建单管共射放大电路,测量其
静态工作点,观察输入输出波形,测量输入输出电阻
2.实验器材(双踪示波器,万用表,电阻,电容,电源)
3.实验过程:
(1).测量静态工作点
〔2〕.观察Ui,Uo
〔3〕,当Ui=9.998mv时候
为了测量输出电阻R0,将RL开路的Uo’=1.567v
如图:
2.分压式工作点稳定电路Multisim仿真
〔1〕构建电路图,电路中三极管β=30,rbb`=300Ω
测得静态工作状态UBQ,UCQ,UEQ,IBQ,ICQ
(2).U0,Ii,示波器U0和UI相反
〔3〕.换上β=60的三极管后测得静态UBQ,UCQ,UEQ,IBQ,ICQ
反应放大电路Multisim仿真
1.实验目的:利用Multisim的直流工作点分析功能测量放大
电路的静态工作点
2.实验器材:双踪示波器,万用表,电阻,电容,电源.
3.实验过程
(1).构建如下电路图
(2). 利用Multisim的直流工作点分析功能测量放大电路的静态工作点
4.实验结果如图:。
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面及基本操作1.1Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB 进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图1-2所示。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
模拟电路实验——晶体管共射极单管放大器一、实验目的1、学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法.3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号ui 后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号u,从而实现了电压放大。
图2-1共射极单管放大器实验电路在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T的基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算UCE =UCC-IC(RC+RE)电压放大倍数be LC V r RRβA //-=输入电阻R i =R B1/R B2/r be 输出电阻 R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用 E E E C R U I I =≈算出I C (也可根据CCCC C R U U I -=,由U C 确定I C ), 同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E .为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表. 2) 静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C (或U CE )的调整与测试。
multisim基本共射放大电路Multisim基本共射放大电路引言Multisim是一种电子电路仿真软件,可以帮助工程师和学生设计、分析和优化各种电路。
本文将介绍Multisim中的基本共射放大电路,包括其原理、特点和仿真实验结果。
一、基本共射放大电路的原理基本共射放大电路是一种常用的放大电路,通常由一个晶体管、输入电阻、输出电阻和耦合电容组成。
其原理是通过输入信号的变化,控制晶体管的工作状态,从而实现对输出信号的放大。
二、基本共射放大电路的特点1. 增益高:基本共射放大电路具有高增益的特点,可以将输入信号放大数倍,使得输出信号更强。
2. 输入电阻低:基本共射放大电路的输入电阻较低,可以有效地接收输入信号,提高电路的灵敏度。
3. 输出电阻高:基本共射放大电路的输出电阻较高,可以使得电路输出信号与负载之间的耦合更好,减少能量损耗。
4. 频率响应广:基本共射放大电路具有较宽的频率响应范围,可以放大不同频率的信号。
三、Multisim中的基本共射放大电路仿真实验在Multisim中,可以通过搭建电路原理图来模拟基本共射放大电路的工作。
首先,需要选择合适的晶体管和其他元件,并连接它们以形成基本共射放大电路。
然后,设置输入信号的幅值和频率,并运行仿真实验。
在仿真实验中,可以观察到输入信号和输出信号的波形变化,并通过测量电压值来计算电路的增益。
通过不断调整电路参数和输入信号的幅值和频率,可以得到最佳的放大效果。
四、实验结果分析经过多次仿真实验,我们可以得到一系列的实验结果。
通过分析结果,可以发现基本共射放大电路的增益与输入信号的幅值和频率有关,当输入信号幅值较小或频率较高时,增益较大;当输入信号幅值较大或频率较低时,增益较小。
此外,输入信号的波形也会对输出信号的波形产生影响,不同的波形可能导致输出信号失真或畸变。
五、基本共射放大电路的应用基本共射放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、射频放大器等。