Multisim2001实现放大电路频率特性的仿真测试

两级放大电路multisim仿真试验报告两级放大电路multisim仿真试验报告一、实验介绍本实验主要用MultiSim软件编辑和仿真一个两级放大电路。

放大电路包括一级预处理部分（当前缓冲器+电容式滤波器）和一级功率部分（管式功率放大器TDA2110）。

两级放大电路也称直接放大，它使用一个预处理放大部分和一个功率放大部分来放大从源收到的信号。

预处理由电容式滤波器和当前缓冲器组成，用于消除输入信号中的干扰，提高信号增益。

功率放大部分主要由放大芯片TDA2110组成，以提高信号电平，使输出信号能够给拓扑分配足够的功率。

1. 首先，用Multisim软件编辑电路图。

先拖出当前缓冲器、电容式滤波器、放大芯片TDA2110等元件，按照原理设计图将各节点连接起来，并进行相应的仿真参数设置，如阻抗等。

2. 然后，设置激励信号，这里设置为正弦信号，频率为1kHz，高低电平分别为5V、-5V，且给激励信号的输入点添加滤波电容。

3.最后，设置输入电压为5v，根据实验要求，观察TDA2110功率放大芯片的输出信号，检查其电压分量的幅值，即前后放大的效果。

四、实验过程1.首先，拖出所需元器件，连接好各节点，并设置元器件的仿真参数，最终实现仿真所需电路图。

五、实验结果运行仿真，将输出信号电压调整为500mV，调压后输出信号获得明显放大，相对于输入信号来说，由5V放大至500mV（即放大100倍）。

如下图所示：六、结论通过实验，可以看出，两级放大电路在实验中正常工作，基本达到将输入信号由5V放大至500mV（即放大100倍）的效果。

网络分析仪主要用于射频（超高频0~10GHz）范围放大器的性能分析，可以测量电路的 Z参数、H参数、Y参数、S参数和稳定因子，并且还可以辅助设计电路的输入输出匹配网络。
Function Generator 函数信号发生器
函数信号发生器是一个产生正弦波、三角波、 矩形波的电压源输出信号，其频率、占空比、幅度、 偏移量均可在面板设定，矩形波还可以设置其上升沿 和下降沿的时间。见图二，目前使用的是占空比50%、 1Hz、电压10V的方波发生器。 图一为函数信号发生器的图标，双击图标即出现 其面板图，如图二所示。 面板上部的三个信号波形选择按钮，用于选择产 图一 生波形的类型。中间的几个选项窗口，分别用于选择 产生信号的频率、占空比、信号幅度和直流偏置。
MULTISIM2001仿真软件的使用
2.MULTISIM2001仿真仪器库的使用
仿真开关
元件栏
仪器仪表栏
设计电路图工作区域
升级网站
仪器仪表栏
Multimeter 数字万用表 Function Generator 函数信号发生器 Wattmeter 功率表 Oscilloscope 示波器 Bode Plotter 扫频仪 Word Generator 字信号发生器 Logic Analyzer 逻辑分析仪 Logic Converter 逻辑转换器 Distortion Analyzer 失真分析仪 Spectrum Analyzer 频谱分析仪 Network Analyzer 网络分析仪
Multimeter 数字万用表
数字万用表提供交直流的电流、电压、电阻dB的测量，可以通过面板的SET设定万用表属性， 使用时自动调整量程。目前电表设置的是直流电压档，见图二。 图一为数字万用表图标，双击该图表即可出现数字 万用表的面板（图二）。面板上部有一个数字显示窗 口，可显示5位数字。面板的中部有七个按钮，分别为 电流（A）、电压（V）、电阻（ ）、电平（dB）、交 流（~）、直流（-）和设置（Settings），可根据万用 图一 数字万用表图标 图二 数字万用表面板 表测量信号的需要进行相应的转换。面板的下部是正表 笔和负表笔的连接端。 按下Settings按钮，弹出数字万用表的参数设置对话框， 如图三所示。可以设置数字万用表的内部参数：电流表内阻、 电压表内阻、欧姆表电流。 数字万用表测量交直流电压和电流时，测量交流显示数值 为有效值；测量直流显示数值为平均值。 测量电阻时，档位设置选择“ ”的同时，测量类型选择“直流”。 图三 设置对话框 为了测量值准确，应注意： 1）被测对象是一个不含源的器件或器件网络。 2）器件或器件网络要接地。 3）保证没有与待测器件或器件网络并联的其他电路。

实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V ，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。

要设置起始时间与终止时间，和输出变量。

（2）将输入信号的振幅修改为1V ，用同样的设置，观察i c 的波形。

（提示：单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。

在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。

例如设起始时间为0.03s ，终止时间设置为0.030005s 。

在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。

根据各个电压值，计算此时的导通角θc 。

（提示根据余弦值查表得出）。

srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出（1）要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。

注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。

同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。

（2）正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形；输入端波形：输出端波形:（3）读出输出电压的值并根据电路所给的参数值，计算输出功率P0，PD，ηC；输出电压：12V ；∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF ），在电路中的输出端加一直流电流表。

当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；谐振时，C=200pF ，此时电流为：-256.371输出波形为：将电容调为90%时，此时的电流为-256.389mA 。

Duty Cycle：设置所要产生信号的占空比 。设定范围为1％-99％。
Amplitude： 设置所 要产生信 号的最大 值 (电压)，其可选范围从1μ V级到999KV。本 例选择10mV
Offset：设置偏置电压值，即把正弦波、 三角波、方波叠加在设置的偏置电压上输出
，及可选范围从lμ V级到999KV。
5. 电路噪声分析（Noise Analysis） 噪声分析用于检测电子线路输出信号的噪声功率幅 度，用于计算、分析电阻或晶体管的噪声对电路的影 响。在分析时，假定电路中各噪声源是互不相关的， 因此它们的数值可以分开各自计算。总的噪声是各噪 声在该节点的和（用有效值表示）。噪声分析操作方 法请看第1章中的1.7.6小节。图2.1.11是图2.1.1节 点“2”噪声分析仿真结果。
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，除了掌握放大 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。
单管放大器静态工作点的分析
1. 函数信号发生器参数设置 双击函数信号发生器图标，出现如图 2.1.2面板图，改动面板上的相关设置，可 改变输出电压信号的波形类型、大小、占空 比或偏置电压等。
uo ui
图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路
在图2.1.1电路中，当流过偏置电阻RB11和RB12 的
电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般5～10倍）， 则它的静态工作点可用下式估算
UB RB1 VCC RB1 RB2
IE
UB UBE IC RE
UCE＝VCC－IC（RC＋RE）
输入波形
输出波形
图2.1.5 示波器显示节点8的波形
3. 直流工作点分析 在输出波形不失真情况下，点击 Options→Preferences→Show node names使 图2.1.1显示节点编号，然后点击

１１ Ｍｕ ｉ ｍ２ ０ ． ｈ ｓ ０ ｌ基 本 窗 口界 面 ｉ
用 于 测 量 和 观 测 电 路 中 被 测 信 号 的 时 域 波 形 的 仪 器 ． 因 为
Ｍｕ ｉｍ２ ０ 本 窗 口界 面 如 图 １ 示 ，主 要 有 电路 工 作 区 、 ｈｓ ０ １基 ｉ 所 菜 单 栏 、 具 栏 （ 括 系 统 工 具栏 和设 计 工 具 栏 ）元 器 件 栏 、 器 库 栏 和 工 包 、 仪 仿真开关组成。
／ Ｉ
图 ４ 双踪 示 波器 的 图标 和 面 板 图
Hale Waihona Puke ２ ＲＣ 并 联 电路 的 测 试
２１ 在 Ｍｕ ｉｉ２ ０ ． ｈｓ ０ １中 搭建 电路 及 电路 参 数 的设 置 ｍ 单 击 基 本 界 面 的 左 侧 信 号 源 （ｏ ｒｅＳ和 基 本 元 件 库 （ ａｉ）会 Ｓｕｃ ） Ｂｓ ， ｃ 出现 如 图 所 示 的 对 话 框 ， 中 需要 的 电压 源 、 阻和 电 容 ， 选 电 把它 们 放 到 工 作 区 的 适 当 位 置 ； 基 本 界 面 的 右侧 选 出仿 真 仪 器 ： 字 万 用表 、 从 数 功
ａ ｓｔ ｍｕ ｔｍｅｅ 、Ｗ ａ ｔ ｔ ｒａ ｄ ｄ ｕ ｅ ｔａ ｅ ｓ ｉ ｏ ｃ ｐ ｎ Ｍｕ ｉ ｉ ０ ｌ ｓ ｄ ｉ ｈｅ ｅ ｐｅｉ ｎ ａ ｎ ｌｓ ｓｏ ｈ ｉｃ ｔ ｓ Ｄｉ ａ ｌ ｌｉ ｔ ｒ ｔ ｍｅｅ ｏ ｂｌ ｒ ｃ ｏ ｃ ｌ ｓ ｏ ｅ ｉ ｈ ｓｍ２ ０１ ａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｔ ｘ ｒｍｅ ｔ ｌ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｃｒ ｕｉ ｎ ｌ ａ
【 ｙｗｏ ｄ １ ｈｓ ２ ０ ； ｉｕｌ ｎｔ ｍ ｎ； ｉ ｕｔ ｎｌｓ ｘ ｅｉ ｎ Ｋｅ ｒ ｓＭｕ ｉｍ ０ １ Ｖｒ ａ Ｉｓｕ ｅ ｔＣｒ ｉａ ａ ｉ ｅｐｒ ｉ ｔ ｒ ｃ ｙｓ ｍｅｔ

摘要本论文主要介绍应用Multisim2001软件进行数字频率计的设计与仿真。

数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，广泛应用于机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。

Multisim操作简单方便，易于学习和掌握。

应用Multisim2001软件可以进行电子电路的设计与仿真。

本论文通过数字频率计的设计与仿真反映了应用Multisim2001软件进行电子电路的设计与仿真提高了电子电路设计的效率，节省了设计者的时间、设备。

关键词：数字频率计 Multisim 设计与仿真目录前言第一章 Multisim2001软件简单介绍1.1 Multisim2001简介1.2 Multisim2001的用户界面1.2.1 菜单栏1.2.2 工具栏1.2.3 Multisim2001对元器件的管理1.3 在Multisim2001软件上绘制仿真电路1.3.1 绘制仿真电路的过程1.3.2 在Multisim2001软件上创建电路图第二章课题设计2.1 主要技术要求2.2 设计方案图2.3 电路简述2.4单元电路的设计与仿真致谢参考文献附件：附录图1 在Mutilsim中设计的总电路图附录图2 被侧信号100Hz时的仿真结果图附录图3 被侧信号45Hz时的仿真结果图前言数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。

如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。

电子计算机的飞速发展有效地解决了这个问题。

Multisim软件的良好信誉以及Multisim的卓越表现使之很快成为众多EDA用户的首选软件。

Multisim操作简单方便，易于学习和掌握。

并且能弥补设备种类和数量不足，充分扩展学生的思维空间，给他们更大的自由发挥的天地。

使学生可以根据不同需要无限制地进行各种电路分析实验，验证实验，常规实验，设计实验。

基于Multisim 负反馈放大电路的仿真实验分析负反馈在放大电路中广泛应用，它对电路的性能指标有较大的影响。

根据反馈方式的不同，可分为电压串联型、电压并联型、电流串联型和电流并联型四种。

理论分析负反馈对放 大电路的影响较为抽象，采用Multisim 电路设计仿真软件进行仿真实验可直观地得出结果。

在放大电路中引入电压串联负反馈， 会导致电压放大倍数下降， 但输出电压的稳定性提高，非线性失真减少，通频带展宽，输入电阻增加，输出电阻减少。

下面借助于 Multisim电路设计仿真软件对电压串联负反馈放大电路进行仿真实验来验证这些影响。

1. 编辑实验电路1, R11、C3与R5组成负反馈网络。

电路中元件较多,2. 对放大倍数的影响在电路的输入、输出端接入交流电子电压表如图示 选择有无引入负反馈，观察两个电压表的读数。

编辑电压串联负反馈放大电路如图 2。

按计算机键盘 A 键改变开关J1电阻可采用虚拟电阻，便于改变其参数。

R12、R13分别设置为 45唏口 30% 图1电压串联负反馈电路RL图2测量电压放大倍数和稳定性以及非线性失真J1 断开，无负反馈：Ui=3.150mv ; Uo=1.335v; Kv=Uo/Ui=424。

J1闭合，有负反馈：Ui=3.299mv ；Uo=0.103v ；Kv=Uo/Ui=31。

可见引入负反馈后，电压放大倍数下降了。

3. 对输出电压稳定性的影响如图2按A键改变开关J1选择有无引入负反馈，按B改变开关J2选择有无接入RL,观察输出电压的变化。

J1断开，无负反馈：J2断开时，Uo=1.725v ；J2闭合时，Uo=1.335v。

相差0.390v。

J1闭合，有负反馈：J2断开时，Uo=0.106v ；J2闭合时，Uo=0.103v。

相差0.003 v。

可见引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了。

4. 对非线性失真的影响在图2的输出端接入示波器XSC1可定性观察非线性失真的大小，接入失真度仪XDA1可定量分析失真系数。

基于Multisim负反馈放大电路的仿真实验分析负反馈在放大电路中广泛应用，它对电路的性能指标有较大的影响。

根据反馈方式的不同，可分为电压串联型、电压并联型、电流串联型和电流并联型四种。

理论分析负反馈对放大电路的影响较为抽象，采用Multisim电路设计仿真软件进行仿真实验可直观地得出结果。

在放大电路中引入电压串联负反馈，会导致电压放大倍数下降，但输出电压的稳定性提高，非线性失真减少，通频带展宽，输入电阻增加，输出电阻减少。

下面借助于Multisim 电路设计仿真软件对电压串联负反馈放大电路进行仿真实验来验证这些影响。

1.编辑实验电路编辑电压串联负反馈放大电路如图1，R11、C3与R5组成负反馈网络。

电路中元件较多，电阻可采用虚拟电阻，便于改变其参数。

R12、R13分别设置为45%和30%。

图1 电压串联负反馈电路2.对放大倍数的影响在电路的输入、输出端接入交流电子电压表如图示2。

按计算机键盘A键改变开关J1选择有无引入负反馈，观察两个电压表的读数。

图2 测量电压放大倍数和稳定性以及非线性失真J1断开，无负反馈：Ui=3.150mv；Uo=1.335v；Kv=Uo/Ui=424。

J1闭合，有负反馈：Ui=3.299mv；Uo=0.103v；Kv=Uo/Ui=31。

可见引入负反馈后，电压放大倍数下降了。

3.对输出电压稳定性的影响如图2按A键改变开关J1选择有无引入负反馈，按B改变开关J2选择有无接入RL，观察输出电压的变化。

J1断开，无负反馈：J2断开时，Uo=1.725v；J2闭合时，Uo=1.335v。

相差0.390v。

J1闭合，有负反馈：J2断开时，Uo=0.106v；J2闭合时，Uo=0.103v。

相差0.003 v。

可见引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了。

4.对非线性失真的影响在图2的输出端接入示波器XSC1可定性观察非线性失真的大小,接入失真度仪XDA1可定量分析失真系数。

如图2按A键改变开关J1选择有无引入负反馈，观察输出波形。

波 形 （ ） 无输 入时 负载 上 的功 率 （ 图５ 和 图
理 论 知 识 、 养学生 的 基 本技 能 ， 整个 专 业 培 在
课程体系中起着至关重要 的作用。 本文将Ｍｌｉ ｕｉ ￣ｍ ｓ
２ ０仿真 软 件运 用到 功放 电路 教 学过 程 中 ， ０］ 通
过 虚 拟 环境 让每 个 学生 都 亲 自动手接 触 电路 ， 在对 电路 的 测 试 分析 中， 发 现 问题 、解 决 问
高职 电子技 术应 用专 业 的一 门专 业基 础课 ， 它
的教 学任 务是 使 学生获得 模拟 电路 方 面的基 本
在甲类功放 （ ） 图１ 的基 础上将基极 偏置 电阻Ｒ１ Ｒ 拿 掉， 、 ２ 便得到 了乙类单 管功率放大器 （ 图４） 。乙类单管功率放 大器 也有两个特点 ： 第一 、 波形失真严 重， 第二、 效率高。 引导学生观察其输出
器为例， 介绍如何使用Ｍｕ ｉｍ ２ ０软件 ｈｓ ０ １ ｉ
进行 功 放 电路 的教学 。 １ ． 甲类功 率放 大器 特点 的验证
甲类功率 放大器是功放电路教学中 首先要接触 到的电路 ， 它有两 个特点 ： 第一 、 波形无失真 ， 第二 、 效率低 。 启动 Ｍ ｈｓ ０ １ 首先作出甲类功放电路 ｕ ｉｍ ２０ 后， ｉ
源ｖ 的 电压 由原 先 的２ 改 为 Ｏ 将 输 入 １ Ｖ Ｖ，
难懂， 厌学情绪较为明显。 为此 ， 笔者将 Ｍｕｔｉ ０ １ ｌｓ ２ ０ 仿真软件运用到课堂教学 ｉｍ 过程 中， 结合 理论教 学 ， 通过 虚拟环境 让每个学生都 亲自动手接触 电路 ， 进行 元器件 的选择 、 数设定 。 参 在对 电路 的 测试分析 中， 学生 自己发现问题 、 解决 问
题 ， 而加 深 了理论 知 识 的学 习， 大 地 从 极 调 动 了学 习的 积极 性 。 文 以功 率 放 大 本

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .26SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON 高新技术药后15天结果进行方差分析表明,40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分2700g 、1500g 、1350g,人工除草和两种对照药剂六个处理差异不显著,六个处理与40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分1200g 比较差异显著。

药后30天结果进行方差分析表明,40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分2700g 最高,与其他处理比较差异显著;40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分1500g 防效次之与其他处理比较差异显著;人工除草处理防效居第三,与其他处理比较差异显著;40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分1350g 与其两种对照药剂比较差异不显著;40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分1200g 防效最差,与其他处理比较差异显著。

药后45天结果进行方差分析表明,40%异丙草胺莠去津悬浮剂每公顷施有效成分2700g 、1500g 两个处理之间比较差异不显著;%异丙草胺莠去津悬E D A (E l e ct r oni c D esi gn A ut om a t i on,电子设计自动化)技术是现代电子工程领域的一门新技术,它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。

利用E D A 仿真技术,可对设计的电路进行分析、仿真、虚拟实验,不仅提高了设计效率,而且可以通过反复仿真得到一个最佳设计方案。

M u l t i si m 软件的前身是“E W B ”软件,即“虚拟电子工作台”软件。

M ul t i si m 2001软件界面直观、使用方便、功能强大,是一种专用仿真软件,目前应用非常广泛。

M ul t isi m2001采用直流扫描分析(D C Sw eep A nal ysi s)和后处理器功能(Po st p r o cessor)来直接测试电子器件特性曲线。

图２
图４
低频频率响应的仿真测试
Ｍｕｌｔｉｓｉｍ２００１ 仿真分析法中的参数扫描分析（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｗｅｅｐ Ａｎａｌｙｓｉｓ），可以将电路中某些元器件的参数在一定的取 值范围内变化时，对电路交流频率特性的影响描绘在同一坐标 系中，更方便地测试元器件参数的变化对放大器频率特性的影 响。在输入频率较低时，放大电路的耦合电容Ｃ１、旁路电容Ｃ３ 对放大电路的频率特性是有影响的，下面以旁路电容Ｃ（３ 电容 量为 １μＦ、２２μＦ 时）对放大电路的频率特性的影响为例，利 用参数扫描分析（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｗｅｅｐ Ａｎａｌｙｓｉｓ），对放大电路的频 率特性进行仿真测试。方法如下：
启动Ｓｉｍｕｌａｔｅ菜单中Ａｎａｌｙｓｅｓ下的Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｗｅｅｐ Ａｎａｌｙｓｉｓ 命令，弹出 Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｗｅｅｐ对话框，在 Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｗｅｅｐ对话框 中，单击 Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ按钮，设置扫描元件、参数及扫描 方式：
Ｓｗｅｅｐ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ［扫描参数］ ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅ（ｒ 元件参数）， Ｄｅｖｉｃｅ［元器件种类］ ：Ｃａｐａｃｉｔｏｒ（电容），Ｎａｍｅ［元器件标号］ ： ｃｃ３，Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ［扫描元器件的参数］ ：Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ（电容量），
在分压偏置共射极放大电路中晶体管的基极和集电极之间 并联一个小电容 ＣＰ，如图 ８所示。
参照“低频频率响应的仿真测试”中的测试方法，可测试 得到晶体管的极间电容ＣＰ对放大电路高频频率特性的影响曲线 图，如图 ９ 所示。
从上述的的仿真测试过程和结果可以看到：利用 Ｍｕｌｔｉｓｉｍ２００１ 仿真分析方法对电路的性能指标进行仿真测 试，关键在于仿真测试方法和仿真测试参数的选定，且测量 结果以图形形式显示，非常直观，测量方法简洁，而且还可 以利用 Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｇｒａｐｈｓ 窗口中的Ｓｈｏｗ／Ｈｉｄｅ Ｌｅｇｅｎｄ 或Ｓｈｏｗ／ Ｈｉｄｅ Ｃｕｒｓｏｒｓ 工具按钮，便可详细地分析、讲解仿真测量的 曲线，也可以将测量得到的图形结果输出到 Ｅｘｃｅｌ 或 Ｍａｔｈ Ｃａｄ 中进行分析，更适合于电路性能指标分析、实验分析显 示及电类专业的学习和教学。◆

Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｍ ｌ ｉ ｉ ｙ ｒｓ ｕ ｔ ｓ ｍ；Ｂ ａ ｉ ｇ Ｃ － ｍ ｔ ｉ ｇ Ａ ｐ ｉ ｙ ｎ ｉ ｃ ｉ ｉ ｓ ｎ ｏ ｅ ｉ ｔｎ ｍ ｌ ｆ ｉｇ Ｃ ｒ ｕ ｔ
０引 言
模拟电子技术课程 是高等工科 院校 电类专业 的一 门专 业基础课程 该课程具有理 论性和实践性都很 强 、 生学 习 学 比较困难的特 点。因此要求教师不断改进 教学方法 ， 研究新 的教学手段 ． 有效地调动学生 学习的积极性， 以提 高该课程 的教学效果 。ｕｔｓｍ软件恰好能满足要求 。 Ｍ ｌｉｉ 该软件 自 出 推 以来 ， 以其 丰富的仿真分析能力以及完整的 电路原理 图图形 输入 ， 成为 电子学教学的首选 软件 工具。如今， 诸多高 等院 校， 电子 专业类课程 中引入 Ｍ ｌｉｉ 软件， 在 ｕｔｓｍ 很好地帮助高 校教师既形象又深入 浅出地讲解 电路理论 中的基本概念 、 基 本原理和基本分析方法 ， 同时帮助学 生快 速且轻松 地将刚学 到的理论知识用计算机仿真真实地再现出来。
黄珍华
Ｈｕ ｎｇ Ｚｈ ｈ ａ ｅｎ ｕａ
（ 江西财经大学 电子学 院，江西 南昌
３０ １） ３ ０ ３
Ｊ ａ ｇ ｉＵ ｉ ｅ ｓ ｔ ｆ Ｆ ｎｎ ｅａ ｄ Ｅ ｏ ｏ ｉ ｓ ｉ ｎ ｘ ａ ｃａ ｇ ３ ０ １） ｉ ｎ ｘ ｎ ｖ ｒ ｉ ｙ ｏ ｉ ａ ｃ ｎ ｃ ｎ ｍ ｃ ，Ｊ ａ ｇ ｉ Ｎ ｎ ｈ ｎ ３ ０ ３
相应分 析方法 的对 话框 中的 【ｉｕ ａ ｅ 按钮 即可进行 电路 ｓｍ ｌ ｔ］
所示； 如工作点偏低则易产生截止失真， ｕ 即 ｏ的正半周被 缩顶 （ 一般截止失真不如饱和失真明显）如图二 （ 所示 。 ， ｂ ） 这 些情况都不符合不失真放大的要求， 所以应调节静态工作点

EDA仿真软件Multisim2001与放大电路频率特性仿真马秋明;赵继德;吴志
【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(021)001
【摘要】介绍了一种EDA仿真软件Multisim2001的主要功能及特点,并用该软件对影响晶体管单级放大电路频率特性的主要参数进行了仿真分析.
【总页数】4页(P78-81)
【作者】马秋明;赵继德;吴志
【作者单位】烟台师范学院物理系,山东,烟台,264025;烟台师范学院物理系,山东,烟台,264025;烟台师范学院物理系,山东,烟台,264025
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.EDA仿真软件Multisim2001与两级放大电路仿真 [J], 马秋明;赵继德;白艳梅;王洪润;田丽杰
2.Multisim2001仿真软件在电子技术电路设计中的应用 [J], 冼凯仪
3.Multisim2001 电路仿真软件在《电子技术基础》多媒体教学中的应用 [J], 翟卫青;张柳芳;孙小军
4.Multisim2001实现放大电路频率特性的仿真测试 [J], 陈敏诗
5.电路仿真软件Multisim2001（EWB
6.0）应用入门（一） [J], 韩振雷
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Multisim 教程共射放大电路交流参数的测量
目的：通过仿真掌握放大电路交流参数的测试方法熟悉信号发生器、数字示波器、扫频仪、失真分析仪等仪表的使用一、测量共射放大电路的放大倍
数1.电路连接(元件的放置参见Multisim 教程基础一文)在输入端接入安捷伦信号发生器（位于仪表工具栏）在输出端接入双通道示波器（只用一个通道）
和失真分析仪在输入和输出各接入一个虚拟电压表。

图1 共射放大电路2. 操作步骤打开运行/停止，运行仿真双击信号发生器，对它进行设置单击Freq,设置频率为1KHz（转动右边转盘可以增加或减小）单击Ampl，设置输出信号的幅度，默认单位为峰峰值。

转动转盘，改变幅度，同时打开失真分析仪和示波器，使输出电压尽可能的大，但又不失真（波形的正负半周完全对称）。

不失真是相对的，实际应用中常用THD 控制在5%（较高要求）或10% 以内来衡量。

3. 仿真结果如图所示，当输入为197mVp-p，THD 为4.989%，此时Ui 为70mV，Uo 为1.325V，电压放大倍数为另一种方法：在输入端接入交流信号源，频率1KHz，振幅（有效值）为70mV 输入、输出信号接入安捷伦数字示波器的2 个通道（改变输入为不同颜色）。

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文章编号:1008-1402(2008)02-0197-03基于Multisim2001的高频丙类谐振功率放大器仿真研究①史庆军(佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯154007)摘　要:　介绍了E DA 软件Multisim2001的功能和特点,并利用其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器进行了仿真研究,给出了其各种外部特性仿真分析结果,实现了其功能验证.该实例充分表明,Multisim2001可为高频电子电路的分析、设计和优化提供一个快捷、高效的新途径.关键词:　高频电路;谐振功率放大器;Multisim2001;仿真中图分类号:　TP391.9 文献标识码:　A0　引　言高频谐振功率放大器是一种广泛应用于无线电通信系统中的基本电子电路.其高工作频率和器件的非线性等特点是传统的分析和设计方法不得不面对的麻烦.随着计算机技术和集成电路技术的发展,现代电子电路的设计方式已经步入了E DA 技术时代.如今,E DA 技术已被广泛的应用于电子电路设计、仿真、集成电路版图设计、印刷电路板的设计以及可编程器件的编程等过程中,极大地提高了电子电路与系统的设计质量及其效率,越来越受到人们的重视.采用E DA 技术对电子产品设计进行前期工作已成为一种发展的必然趋势.但目前流行的众多通用电路仿真软件一般不具备高频电路的仿真分析与设计功能.本文介绍仿真软件Multi 2sim2001的主要功能特点,并利用其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器特性进行仿真研究.1　Multisim2001的主要功能和特点Multisim2001是加拿大Interactive Image T echn 2ologies 公司于2001年推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的E DA 软件,它具有直观、方便的操作界面,创建电路、选用元器件和虚拟测试仪器等均可直接从屏幕图形中选取,而且提供的虚拟测试仪器非常齐全,其外观与真实仪器十分相似,操作简便.它的元器件数据库中存在着大量与实际元器件相对应的元器件模型,确保了电路仿真分析设计的结果更精确、更可靠、更具有实用性.它具有完备的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳定分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法.此外,还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障,以便观察到故障情况下的电路工作状态.在进行仿真的过程中,可以存储测试点的数据、测试仪器的工作状态、显示的波形以及电路元件统计清单等.Multi 2sim2001既可对模拟或数字电路分别进行仿真,也可进行数模混合仿真,还具有射频电路的仿真功能.特别是,它先进的高频仿真和设计功能,是目前众多通用电路仿真软件所不具备的.图1　高频丙类谐振功率放大器原理电路图2　高频丙类谐振功率放大器仿真分析Multisim2001软件进行仿真分析的基本步骤为:根据原理和设计需要,创建仿真电原理图,然后根据实际情况设置好电路图选项,设定仿真分析方法,打开仿真开关,运行所设计好的电路,借助仿真仪器,即可得到所需仿真结果,同时结果还可以输出为文件和数据进一步分析处理.下面利用Multi 2①收稿日期:2008-01-23作者简介:史庆军(1966-),男,黑龙江佳木斯人,硕士,副教授,从事电子与通信的教学与研究工作.　第26卷第2期 佳木斯大学学报(自然科学版) Vol.26No.2　2008　年03月 Journal of Jiamusi University (Natural Science Edition ) Mar.　2008sim 2001对高频丙类谐振功率放大器进行电路设计和外部特性仿真分析.2.1　原理电路图的建立与参数设置首先进入Multisim2001工作窗口绘制电路,如图1所示.这是一个典型的高频丙类谐振功率放大电路.基极直流偏压V bb 使基极处于反向偏置,即放大管工作在丙类状态,以提高放大效率.集电极负载采用LC 并联谐振回路,且谐振于基频(1MH z ),起滤波和阻抗匹配作用.2.2　输入与输出信号波形要观察输入输出波形,需要对电路进行瞬态分析.点击Simulate ΠAnalyses ΠTransient Analysis ,在Analysis Parameters 页面中,设置Start time =0.02s ,End time =0.020005s ,选输出变量为vvcc #branch ,点击Simulate 按钮进行分析.输入信号振幅不同取值时的集电极电流波形如图2,3所示,输入和输出电压波形如图4所示.图2　集电极电流i c (V sm =1.20V )图 图3　集电极电流i c (V sm =1.60V )图 由图2,3可看出,不同输入信号振幅时的集电极电流均为半个周期的余弦脉冲序列,但形状不同.这是由于丙类状态下的晶体管导通时间小于输入信号的半个周期的缘故,故当输入信号较小时,工作在欠压状态,集电极电流为尖顶余弦脉冲;当输入信号比较大时,进入过压区,集电极电流则为凹顶脉冲.图4　输入输出电压波形尽管由于晶体管的非线性,使集电极电流与输入信号之间为非线性关系,但由于并联谐振回路的选频特性,集电极电流的基波分量会在回路两端产生较大的输出电压,而谐波分量所产生的输出幅度很小,可以忽略不计.这样输出电压将与输入信号成线性关系,如图4所示.2.3　负载特性负载特性是指在V cc ,V bb ,V sm 不变的条件下,高频功率放大器的工作状态、I c 0,I c 1m 和V cm 与负载电阻R 1之间的关系.在图1电路中,设负载R 1(可调电位器)的初始值为3kΩ,按b 及shift +b 键改变负载R 1的值,通过与负载回路串、并联的电流表、电压表和示波器观测负载变化时输出电流电压的变化,测试数据如图5所示.结果表明,随着负载R 1的增大,电路的工作状态变化是由欠压区到临界直至进入过压区,Matlab 拟合曲线给出了电流电压的变化情况.仿真结果同理论分析一致.图5　高频丙类功率放大器负载特性 图6　高频丙类功放振幅特性891佳木斯大学学报(自然科学版)2008年2.4　振幅特性振幅特性是指在在负载R 1,V cc ,V bb 不变的条件下,高频功率放大器的工作状态、V cm ,I c 1m 和I c 0与输入信号V sm 之间的关系.依次改变图1中的输入信号源振幅,单击“仿真”按钮,通过与负载回路串、并联的电流表、电压表和示波器观测负载变化时输出电流电压的变化,测试数据如图6所示.结果表明,随着V sm 的增大,电路的工作状态逐渐由欠压区到临界直至进入过压区,电流电压逐渐增大,在过压区近似呈恒流恒压特性.仿真结果同理论分析一致.图7　集电极调制特性的参数扫描结果2.5　集电极调制特性高频功率放大器的集电极调制特性是指在其他参数不变的条件下,V cm ,I c 0,I c 1m 与V cc 之间的关系.为此,对集电极直流电源V cc 进行参数扫描分析:首先选择Simulate ΠAnalyses ΠParameter S weep ,将vvcc 设置为扫描参量,起始值为6V ,终止值为24V ,步长为3V ,再选择Transient 瞬态分析,设置节点4为输出变量,得到的输出波形如图7所示.从图中可明显看出,当V cc 较小时,随着V cc 的增大,输出电压幅度也增加;当V cc 较大时,输出电压增幅减缓.因此利用放大器工作在过压区时的这种特性可以实现集电极调幅输出.3　结束语本文利用Multisim2001软件平台对高频丙类谐振功率放大器进行了仿真研究,给出了其各种外部特性仿真分析结果,现实了其功能验证.Multi 2sim2001是一个优秀的高频电路仿真分析软件,其强大的射频仿真分析功能改变了传统的高频电子电路的分析、设计方法,为设计出更合理、更优化的电子电路与系统提供了一个快捷、高效的新途径.参考文献:[1]　郑步生,吴渭.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.[2]　蒋卓勤,邓玉元.Multisim2001及其在电子设计中的应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.[3]　于海勋,郑长明.高频电路实验与仿真[M].北京:科学出版社,2005.[4]　张肃文,陆兆熊.高频电子线路(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1993.Simulation R esearch of Class -C H igh -Frequency R esonancePow er Amplifier B ased on Multisim 2001SHI Qing -jun(Jiamusi U niversity ,Jiamusi 154007,China )Abstract :　In this paper the function and characteristics of E DA s oftware Multisim2001are introduced.A typi 2cal Class -C High -Frequency Res onance P ower Am plifier is simulated by means of advanced RF simulation method of Multisim2001,and simulation results and analysis of external behaviors are given to test and verify its performance.Through this exam ple ,it illustrates that Multisim2001will provide a new way of design ,analysis and optimization of high -frequency electronic circuits.K ey w ords :　high -frequency electronic circuits ;res onance power am plifier ;Multisim2001;simulation991第2期史庆军:基于Multisim2001的高频丙类谐振功率放大器仿真研究。

multisim 三极管共射放大电路动态参数测量多级三极管共射放大电路是一种常见的放大电路结构，它常用于放大弱信号。

在这种电路中，三极管的基极和发射极之间的电容会影响电路的动态特性，因此需要进行动态参数的测量。

首先，我们需要了解三极管共射放大电路的基本原理。

在这种电路中，输入信号通过输入电容C1输入到三极管的基极，通过电阻R1分流，使得输入电流能够驱动三极管的发射极。

三极管的发射极通过电容C2连接到地，输出信号通过输出电容C3输出到负载电阻RL。

通过调整电阻和电容的数值，可以实现对输入信号的放大。

接下来，我们将介绍一种测量三极管共射放大电路动态参数的方法。

首先，我们需要准备一个信号发生器，用来产生测试信号。

然后，将信号发生器的输出接到三极管共射放大电路的输入端，并通过一根信号线连接。

此时，我们可以通过调节信号发生器的频率和幅度来模拟不同的输入信号。

在测量动态参数之前，我们需要先了解一些基本概念。

动态参数通常包括电压增益、频率响应、输入输出阻抗等。

其中，电压增益可以用下式计算：电压增益=输出电压峰值/输入电压峰值频率响应可以用下式计算：频率响应=输出电压随频率变化的幅度/输入电压随频率变化的幅度输入输出阻抗可以通过测量输入电阻和输出电阻来获得。

首先，我们可以通过改变信号发生器的输出频率，并同时测量输入和输出的电压，来计算电压增益和频率响应。

我们可以将测量结果制成频率-电压增益和频率-频率响应曲线，以便更好地评估电路的工作性能。

其次，我们可以通过施加交流信号，测量输入电阻和输出电阻。

输入电阻可以通过在输入端施加一个交流电压，并测量输入电流来计算。

输出电阻可以通过在输出端施加一个交流电压，并测量输出电流来计算。

通过上述方法，我们可以获得三极管共射放大电路的动态参数。

这些参数对于设计和优化放大电路非常重要，可以帮助我们评估电路的性能，提高信号质量。

在实际测量中，我们还需要注意一些问题。

首先，要确保测量仪器的准确性和精度，以避免测量误差。

与零点分析 、 函数分析 、 传输 最坏情况分析 、 特卡 罗分 析、 蒙 批处理分析、 用户 自定义分析 、 噪声 图形分 析、 射频分析等． 在进行仿真分析时 ， 软件还可 以存储测试点 的所有数据 ， 以及存储测试仪器 的工作状 态、 显示波形和具体数据 ， 出被仿真电路 的所有元器件清单等． 列 １４ 仿真故障设置 ． Ｍ ｌｓ ０ １ ｕ ｉｍ ２０ 软件还可以对被仿真的电路 中的元器件设置各种故障 ， ｔｉ 如开路、 和不同程度的漏 短路
电等 ， 因而可 以观察不同故障情况下的电路工作状况 ， 从而加深对概念原理的理解 ， 这在实际实验 中很
难做到． 总之 ， 利用 Ｍ ｌ ｉ ｕｉｍ仿真软件可以实现电子 电路计算机仿真设计与虚拟实验． ｔ ｓ 与传统 的电子 电
校已把它作为电子类专业课程教学和实验的辅 助手段． ｕ ｉｍ ２ ０ 是用软件的方法虚拟电子与电工 Ｍ ｌｓ ０ １ ｔｉ
元器件 ， 虚拟 电子与 电工仪器和仪表 ， 实现了” 软件 即元器件” 软件 即仪器” 和” 的功能．
１ １ 仿真元器件库 ． Ｍ ｌｓ ０ ｕ ｉ ２ １的仿真元器件库提供数千种电路元器件及模块供实验选用 ， ｉ ｆｍ ０ 其中包含各种电源／ 信号 源库 、 基本元器件库 、 二极管库 、 晶体管库 、 模拟集 成电路库、Ｔ Ｔ Ｌ元器件库 、 Ｍ Ｓ元器件库 、 元逻辑 ＣＯ 单 器件库及可编程逻辑器件库、 数字模拟混合集成电路库 、 指示元器件库 、 其它部件库 （ 如晶体振荡器 、 光电
象、 直观 。 可节省实验器材 ， 提高实验效率 ．
关键词： 电子电路实验； 仿真分析；Ｔ Ｏ Ｌ功率放大电路
中囤分类号 ： ４ ． ２ Ｇ６ ２ ４ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０４— ９ １ ２ ０ ０ １０ ２ １ （ ０６）４—０ ６ ３ ５—０ ５