Multisim在電子電路教學(xué)中的應(yīng)用

　　確定靜態(tài)工作點的方法是動靜結(jié)合，在電路的輸入端加上正弦信號(幅值為10 mV，頻率為1 kHz)。加上示波器(示波器的A通道接輸入端，B通道接輸出端)，打開仿真開關(guān)，雙擊示波器圖標，保持其他參數(shù)不變，調(diào)節(jié)電位器R的阻值(按A鍵阻值增大，按Shift+A鍵阻值減小，每次增減5％)，同時觀測輸出信號波形和UCE讀數(shù)(由萬用表或電壓表測得)，直至波形無失真且(此時電位器的阻值為50％)，即可認為電路的靜態(tài)工作點基本合適。當(dāng)確定了靜態(tài)工作點后，將輸入正弦輸入信號置為0 mV，由仿真結(jié)果可知，UC=7.869 V，UE=1.902 V，UB=2.543 V，IC=1.726 mA。

　　2.2.2動態(tài)性能分析

　　放大器的動態(tài)性能指標主要包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和幅頻特性分析。

　　(1)電壓放大倍數(shù)Au

　　當(dāng)放大器調(diào)整到合適的靜態(tài)工作點時，加入輸入電壓(10 mV的正弦信號)，用萬用表或電壓表測出輸入電壓Ui和輸出電壓Uo的值，則接上負載是電壓放大倍數(shù)為：

　　負載開路時電壓放大倍數(shù)為：

　　可知，電壓的放大倍數(shù)與負載有關(guān)，負載開路時電壓放大倍數(shù)增大。

　　(2)輸入、輸出電阻

　　輸入電阻Ri是指從放大器的輸入端看進去的等效電阻，它表明放大器對信號源的影響程度；輸出電阻Ro是指從放大器的輸出端看進去的信號源等效電阻。

　式(5)中的Ui和Us分別是輸入端與信號源之間串入的已知電阻和不加電阻時所測得的輸入值，Rs即為所串入的電阻值，其阻值的大小取為1～2 kΩ；式(6)中Uo和UL分別是負載開路和接上負載時的輸出值，其測試圖如圖5所示。

　　在圖5中通過開關(guān)J1控制在輸入端是否串入電阻，開關(guān)J2控制是否加入負載。通過萬用表測得數(shù)據(jù)可計算出輸入電阻Ri=9.57 kΩ，輸出電阻Ro=2.4 kΩ。

　　(3)幅頻特性

　　放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)與輸入信號頻率之間的關(guān)系曲線。在Multisim中頻率特性的測試方法有兩種：直接測量法和掃描分析法。

　?、僦苯訙y量法

　　將波特圖儀連接在電路中，如圖5所示。雙擊波特圖儀，仿真后，放大電路的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)如圖6所示?？芍孪揞l率fL=21.319 Hz，上限頻率fH=1.82l MHz，則通頻帶BW=fH-fL=1.821 MHz。

　?、趻呙璺治龇?/p>

　　通過單擊Simulate→Analyses(AC Analysis菜單，在彈出的對話框中“Output”欄選擇輸出節(jié)點MYM7，設(shè)置完成后點擊Simulate按鈕進行分析。得到電路的幅頻特性和相頻特性曲線圖同圖6所示一致，且與理路論分析結(jié)果完全吻合。

　　3結(jié)語

　　利用Multisim對RC一階動態(tài)電路及共射極放大電路主要性能指標的分析是一種方便、易行的方法，省去了在電子電路教學(xué)中用實際元器件安裝調(diào)試電路的過程，能啟發(fā)學(xué)生從驗證性實驗的傳統(tǒng)思維過渡到對電路的分析、故障的排除和電路的設(shè)計；降低了實驗成本，彌補了硬件環(huán)境下實驗教學(xué)的不足，對更新實驗教學(xué)方法，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，改善實驗教學(xué)效果有著非常重要的作用。另外還可利用Multisim軟件自身提供的交流分析、噪聲分析等來優(yōu)化電路設(shè)計和分析。