Multisim 10在單管共射放大電路中的應(yīng)用

摘要：利用Multisim 10仿真軟件對(duì)單管共射放大電路進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。采用直流工作點(diǎn)分析了電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置。利用溫度掃描和參數(shù)掃描分析了溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)以及電路參數(shù)對(duì)輸出波形的影響。對(duì)電壓增益、輸入電阻和輸出電阻的仿真測試結(jié)果和理論計(jì)算基本吻合。研究表明，利用Multisim 10強(qiáng)大的分析功能對(duì)電子電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，可以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：Multisim 10；電路仿真；靜態(tài)工作點(diǎn)；動(dòng)態(tài)參數(shù)

0 引言
在電子技術(shù)的發(fā)展歷程中，隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用和普及，以及電子產(chǎn)品向數(shù)字化、集成化、微型化和低功耗方向的發(fā)展，EDA(Electronic Design Automation)技術(shù)逐漸產(chǎn)生并日趨完善。電子、電氣、信息類專業(yè)的學(xué)生可以應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行電子電路的設(shè)計(jì)和測試。EDA具有效率高，周期短，應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今電子設(shè)計(jì)的主流手段和技術(shù)潮流。在眾多的電路仿真軟件中，Multisim以其界面友好，功能強(qiáng)大和容易使用而倍受高校電類專業(yè)師生和工程技術(shù)人員的青睞。Multisim 10是美國國家儀器公司NI(National Instruments)最新推出的Multisim版本，集電路設(shè)計(jì)和功能測試于一件，為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)功能強(qiáng)大，儀器齊全的虛擬電子工作平臺(tái)。設(shè)計(jì)者可以利用大量的虛擬電子元器件和儀器儀表，搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行模擬電路、數(shù)字電路、自動(dòng)控制、單片機(jī)和射頻電子線路的仿真和調(diào)試。
模擬電子技術(shù)是高校電類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。單管共射放大電路是模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)部分，也是這門課程的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，而單管共射放大電路則是放大電路的基本形式。要在放大電路中實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的不失真放大，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。放大電路的適用范圍是低頻小信號(hào)，電壓增益、輸入電阻和輸出電阻是分析放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。利用仿真軟件對(duì)典型電子電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，實(shí)現(xiàn)在有限的課題教學(xué)中，化簡單抽象為具體形象，化枯燥乏味為生動(dòng)有趣，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性，幫助學(xué)生更好地理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。本文以單管共射放大電路為例，應(yīng)用Multisim 10仿真軟件進(jìn)行了模擬電路的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。

1 單管共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)
1．1 靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))的設(shè)置
在Multisim 10中創(chuàng)建如圖1所示的單管共射放大電路。選用NPN型硅晶體管2N1711作為BJT，雙蹤示波器用于觀測輸入／輸出信號(hào)波形，交流信號(hào)源為5 mVpk，頻率為2 kHz。為了獲得放大的不失真輸出信號(hào)，電路需要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))，Q點(diǎn)過高(或過低)會(huì)引起輸出信號(hào)的飽和(或截止)失真。對(duì)電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析，得到如圖2所示的仿真數(shù)據(jù)，包括晶體管的結(jié)點(diǎn)電位和基極、集電極電流。

從圖2的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)電壓：