摘 要:通過運(yùn)用Multisim軟件對射極輸出器進(jìn)行虛擬仿真分析，分析研究了射極輸出器的直流工作點(diǎn)和交流電壓放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻等動態(tài)性能指標(biāo)，仿真測試結(jié)果與理論分析相一致。這種Multisim虛擬仿真的方法，可以準(zhǔn)確、便捷的對射極輸出電路進(jìn)行分析、設(shè)計與調(diào)試。

關(guān)鍵詞:Multisim 射極輸出器 虛擬仿真

中圖分類號:TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0031-02

引言

射極輸出器，又稱為射極跟隨器或共集電極放大電路，是單管放大器的三種基本組態(tài)之一。射極輸出器是一種深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，具有輸入電阻高，輸出電阻低，較好的頻率特性和良好電壓跟隨性等特點(diǎn)。本文將基于Multisim仿真對射極輸出器進(jìn)行參數(shù)測試與性能分析。

1 關(guān)于multisim軟件

Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的，專門用于電路仿真和設(shè)計的電子設(shè)計自動化軟件。它具有友好直觀的用戶界面，提供了規(guī)模龐大的元器件庫和虛擬的儀器儀表，具有強(qiáng)大的電路分析功能，它將原理圖的創(chuàng)建，電路的測試分析、結(jié)果的圖表顯示等全部集成到同一個電路窗口中，享有“計算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室”的稱號，近年來在國內(nèi)外高校和電子技術(shù)界得到廣泛應(yīng)用[1]。

2 射極輸出器的Multisim仿真分析

2.1 創(chuàng)建仿真電路

在multisim10.0平臺上創(chuàng)建射極輸出器的仿真電路，如圖1所示。

2.2 直流工作點(diǎn)仿真測試

選擇菜單欄中仿真/分析/直流工作點(diǎn)命令，屏幕彈出直流工作點(diǎn)分析對話框，選擇并添加分析變量[2]，單擊仿真命令，得到射極輸出器的直流工作點(diǎn)，VB=8.33535V，VC=12V，VE=7.66853V。

2.3 放大倍數(shù)的仿真測試

在如圖1仿真電路圖中，通過萬用表XMM1測試射極輸出器輸出電壓的有效值，同時通過示波器檢測輸入輸出波形，為了明顯觀察到輸入輸出波形的對比關(guān)系，在示波器中對A、B通道設(shè)置了不同的Y軸比例，A通道(射極輸出器輸入波形)設(shè)置為5mv/Div，B通道(射極輸出器輸出波形)設(shè)置為10mv/Div，仿真結(jié)果如圖2所示。

由圖4(a)可見，仿真測得射極輸出器的輸出電壓有效值為7.001mV，電壓放大倍數(shù):

由圖4(b)的仿真結(jié)果看出，該射極輸出器的輸出波形沒有失真，且與輸入波形同相。

2.4 輸入電阻與輸出電阻的仿真測試

在multisim環(huán)境中創(chuàng)建射極輸出器輸入電阻的仿真測試電路，如圖3所示。

如圖，萬用表XMM1的方針測試結(jié)果為6.561mV，根據(jù)仿真結(jié)果，計算出射極輸出器的輸入電阻:

為了得到射極輸出器的輸出電阻，在multisim環(huán)境中，將圖1所示電路中的負(fù)載R3去掉，經(jīng)過仿真，萬用表XMM1的測試結(jié)果為7.028mV，即射極輸出器的空載輸出電壓。

而射極輸出器帶負(fù)載R3時的輸出電壓，為圖2(a)的7.001mV，可見在輸入信號不變的情況下，當(dāng)負(fù)載R3從1.8kΩ變化到無窮大(開路)時，輸出電壓幾乎不變，說明射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力很強(qiáng)。

根據(jù)仿真結(jié)果，計算出射極輸出器的輸出電阻:

3 結(jié)語

通過以上對射極輸出器的multisim仿真分析，得到的仿真結(jié)果與相關(guān)理論分析[3]一致，驗(yàn)證了射極輸出器性能參數(shù)的特點(diǎn)，即射極輸出器有很好的電壓跟隨作用，其輸入電阻很大，可以作放大電路的輸入級，減小信號源內(nèi)阻的電壓損耗;其輸出電阻很小，常用于多級放大電路的輸出級，使輸出電壓不隨負(fù)載變動，提高電路的帶負(fù)載能力;利用它輸入、輸出電阻一高一低的特點(diǎn)，可以做多級放大器電路的緩沖(中間)級。

參考文獻(xiàn)

[1] 聶典.Multisim9計算機(jī)仿真在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社，2007.

[2] 鐘化蘭.Multisim8在模擬電子技術(shù)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J].華東交通大學(xué)學(xué)報，2005，22(4):88～89.

[3] 張惠敏.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009.