摘 要：利用Multisim 2001軟件的仿真功能，結(jié)合實(shí)例說(shuō)明了負(fù)反饋在放大電路中能提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，改善非線(xiàn)性失真，擴(kuò)展通頻帶，使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，給出了相應(yīng)的仿真波形和仿真結(jié)果，在課堂上使模擬電子技術(shù)教學(xué)更形象、靈活、更貼近工程實(shí)際，達(dá)到幫助學(xué)生理解原理，提高分析能力的目的。對(duì)提高學(xué)生的興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力、全面提高專(zhuān)業(yè)素質(zhì)具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：負(fù)反饋；放大倍數(shù)；波形失真；Multisim 2001

中圖分類(lèi)號(hào)：TN253文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-373X(2008)07-161-02

Application of Multisim 2001 Simulation Software in Teaching of the Negative Feedback Circuit

LUO Yingxiang，TANZefu

(Chongqing Three Gorges College，Chongqing，404000，China)

Abstract：Using Multisim 2001 software simulation function，with examples of the negative feedback in amplifier can increase magnification in the stability of nonlinear distortion can be improved and band can be expanded，theory and experimental organic combination of teaching，the corresponding simulation waveforms and simulation results are given，so that simulated in the classroom electronic technology teaching more vividly，flexible，closer to the actual project to help students understand theory，the purpose of improving analytical capacity.To improve students′ interest and train the students to creative thinking ability，and comprehensively improve the quality of professionals is of great significance.

Keywords：negative feedback;magnification;waveform distoration;Multisim 2001

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干課程，該課程既有較抽象的理論分析又有較具體的實(shí)踐應(yīng)用，此門(mén)課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到該專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及學(xué)生的電路理論分析和實(shí)踐動(dòng)手能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常為在課堂上通過(guò)板書(shū)進(jìn)行理論分析，再到實(shí)驗(yàn)室輔以若干個(gè)電路實(shí)驗(yàn)，但是，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)僅僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段，無(wú)論對(duì)于教師教學(xué)還是對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)都是較困難的。教材^[1]中引入了計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)軟件，其中，加拿大Interactive Image Technologies公司的數(shù)?；旌想娐贩抡孳浖﨧ultisim 2001^[2]是以Windows為系統(tǒng)平臺(tái)的電子仿真工具。其仿真環(huán)境直觀，界面整潔明了，操作方便易于掌握。他提供了大量的仿真元件模型，且儀器儀表種類(lèi)之多，是很多電子實(shí)驗(yàn)室所無(wú)法比擬的。因此，他成為了許多高校的首選電子仿真軟件。這些軟件在模擬電路課堂教學(xué)中的應(yīng)用使得深?yuàn)W、抽象的理論變得易于理解、形象生動(dòng)。

本文以模擬電路課程中的負(fù)反饋電路為例，介紹如何使用Multisim 2001軟件進(jìn)行負(fù)反饋電路的連接、仿真，在課堂上使模擬電子技術(shù)教學(xué)更形象、靈活、更貼近工程實(shí)際，達(dá)到幫助學(xué)生理解原理，提高分析能力的目的。對(duì)提高學(xué)生的興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力、全面提高專(zhuān)業(yè)素質(zhì)具有重要的意義。

1 建立電路原理圖

啟動(dòng)Multisim 2001后，自動(dòng)新建一個(gè)默認(rèn)命名為circuit1.msm的文件，把兩級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路所需相關(guān)元器件拖放到工作區(qū)中，并連接各線(xiàn)路和設(shè)置元件參數(shù)(元器件分兩種：一種是固定屬性、不可修改器件參數(shù)，另一種是可修改屬性器件)，完畢后保存(可重命名，得該電路原理圖(如圖1所示)^{[1，3，4]}。

2 負(fù)反饋提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性的驗(yàn)證

斷開(kāi)負(fù)反饋電阻R10，把R11（負(fù)載）的值改為3 kΩ，并記下此時(shí)示波器顯示的波形（如圖2左半所示）；再把R11的值改為1 kΩ并記下這時(shí)示波器顯示的波形（如圖2右半所示）。

比較可知，在無(wú)負(fù)反饋情況下，當(dāng)負(fù)載變重(R11減小)時(shí)放大器輸出減小，即放大器的放大倍數(shù)穩(wěn)定性差。接上負(fù)反饋電阻R10，按上述方法操作，比較R11=1 kΩ與R11=3 kΩ時(shí)示波器顯示的波形（如圖3所示）；從仿真結(jié)果可知，此時(shí)負(fù)載的改變對(duì)放大器輸出的幅值基本上沒(méi)有影響，即提高了放大器的放大倍數(shù)穩(wěn)定性。

3 負(fù)反饋改善波形失真的驗(yàn)證

使Us=2 mV，斷開(kāi)R10，打開(kāi)Multisim 2001仿真開(kāi)關(guān)，這時(shí)從示波器屏幕上可以看到放大器的輸出波形出現(xiàn)了飽和失真（圖4上半部分所示），在輸出端利用失真度測(cè)試儀測(cè)試其失真系數(shù)為8.530％（圖4下半部分所示）。接入R10=3 kΩ，并保持其他條件不變，再次仿真時(shí)，可以看到飽和失真已消失（圖5上半所示），且由失真度測(cè)試儀測(cè)試出失真系數(shù)為0.044％（圖5下半所示）。通過(guò)這種動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的仿真，說(shuō)明了引入負(fù)反饋可以改善波形失真。

負(fù)反饋擴(kuò)展通頻帶的驗(yàn)證

斷開(kāi)負(fù)反饋電阻R10與放大電路輸出端的連接，把Us設(shè)為1 mV。從菜單欄點(diǎn)擊仿真（Simulate）中的分析(Analysis)菜單后選擇交流頻率分析命令，系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框，要求用戶(hù)輸入用于交流頻率分析的起、止頻率和要分析的節(jié)點(diǎn)等信息，將輸入起始頻率定為1 Hz，終止頻率為10 GHz，選擇節(jié)點(diǎn)28(放大電路的輸出點(diǎn))為分析節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊仿真按鈕，仿真結(jié)果(無(wú)負(fù)反饋時(shí))如圖6上半部分所示。引入負(fù)反饋，將電阻R10接入電路，保持Us為1 mV；從菜單欄點(diǎn)擊仿真（Simulate）中的分析(Analysis)菜單后選擇交流頻率分析命令，同樣的設(shè)定后，點(diǎn)擊仿真按鈕。仿真結(jié)果(有負(fù)反饋時(shí))如圖6下半部分所示。從圖中可以看出有負(fù)反饋時(shí)該放大電路的通頻帶比無(wú)反饋時(shí)的通頻帶明顯增寬了。由此說(shuō)明，放大電路引入負(fù)反饋后擴(kuò)展了通頻帶，但是，比較圖6上下半部分可看到，引入負(fù)反饋后放大電路的增益大幅下降，因此驗(yàn)證了負(fù)反饋放大電路的頻帶擴(kuò)展是以犧牲放大電路的增益為代價(jià)的。

5 結(jié) 語(yǔ)

Multisim 2001仿真軟件功能強(qiáng)大、使用方便、動(dòng)態(tài)逼真，隨著人們對(duì)其學(xué)習(xí)和了解的深入，相信這種形象化的教學(xué)方法在電子學(xué)領(lǐng)域的各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程中都會(huì)發(fā)揮出更大的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］華成英，童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］.4版.北京:高等教育出版社，2006.

［2］翟衛(wèi)清，張柳芳，孫小軍.Multisim 2001電路仿真軟件在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》多媒體教學(xué)中的應(yīng)用［J］.平頂山學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，21（2）：68-71.

［3］張小進(jìn).EWB仿真軟件在模擬電路教學(xué)中的應(yīng)用［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，20（3）：28-31.

［4］康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)［M］.3版.北京:高等教育出版社，1999.

［5］孫曉艷，黃萍.基于Multisim的電子電路課堂教學(xué)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2006，29(24):142-144.

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作者簡(jiǎn)介

羅映祥 男，1964年出生，副教授，重慶巫山人，教師。主要從事電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)與研究以及從事光電子器件、光纖光柵及其應(yīng)用等方面的研究。