【摘 要】本文以晶體管共射極單管放大器分析測試為例，介紹了Multisim11在模擬電子教學(xué)中的應(yīng)用，通過仿真，可以在課堂教學(xué)中同步實(shí)現(xiàn)理論講解和實(shí)驗(yàn)演示，增強(qiáng)了教學(xué)的直觀性與靈活性，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】模擬電子 Multisim11 教學(xué) 放大器

一、引言

Multisim11軟件界面直觀、操作方便、功能強(qiáng)大。使用Multisim11軟件可設(shè)計(jì)測試各種電子電路，并能將仿真的數(shù)據(jù)和波形直接顯示出來，當(dāng)改變了電路參數(shù)或電路設(shè)置后，可清楚地看到電路性能的變化。采用Multisim11輔助教學(xué)，可將抽象的理論分析簡單化形象化，使課堂教學(xué)更加生動，教學(xué)效果更好。

二、Multisim在模擬電子教學(xué)中的應(yīng)用舉例

晶體管共射極單管放大器分析測試包括靜態(tài)分析測試與動態(tài)分析測試。由于半導(dǎo)體器件的離散性比較大，因此在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大器時(shí)，離不開測量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測量所用元器件的參數(shù)，為電路設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)。在完成設(shè)計(jì)與裝配之后，還必須測量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)及各項(xiàng)性能指標(biāo)，用以掌控和提高設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路的成功率。

（一）放大器靜態(tài)分析與測試

如圖所示為晶體管共射極單管放大器，該放大器為電阻分壓式結(jié)構(gòu)，它的偏置電路采用和組成的分壓電路，并在發(fā)射極接，有射極，電阻和，用以，穩(wěn)定，放大器，靜態(tài)工作點(diǎn)，放大器，基本靜態(tài)，工作點(diǎn)分為與。

靜態(tài)工作點(diǎn)，是否合適，對放大器的性能，輸出波形，都有很大的影響。如工作點(diǎn)，偏高（偏大，偏?。?，放大器在，加入交流信號，以后易產(chǎn)生，飽和失真，此時(shí)的負(fù)半周將被削底；如工作點(diǎn)偏低（偏小， 偏大）則易產(chǎn)生截止失真，的正半周將被削頂。在工作點(diǎn)（直流）選定以后，還必須進(jìn)行動態(tài)調(diào)試，即在放大器，輸入端施加一定的，檢查輸出電壓的大小和波形是否滿足不失真的要求，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)，工作點(diǎn)的位置。

啟動multisim11，創(chuàng)建電路如圖所示電路，按下仿真開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)電位器，觀察電流表讀數(shù)的變化，使。

（二）放大器動態(tài)指標(biāo)的分析測試

1.電壓放大倍數(shù)

在放大器輸入端加、（有效值）的正弦交流信號，在輸出端用示波器對輸出電壓進(jìn)行監(jiān)控，在不出現(xiàn)失真的前提下，用交流電壓表分別測出電壓的有效值和，則。

2.輸入電阻

用交流電壓表和交流電流表分別測出和，則。

3.輸出電阻

在放大器工作正常的條件下，測量輸出端在不接負(fù)載時(shí)的輸出電壓和接入負(fù)載后的輸出電壓，根據(jù)，得。

4.最大動態(tài)范圍

為了得到，最大的動態(tài)范圍，必須將晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)整在，交流負(fù)載線的中點(diǎn)。當(dāng)在放大器，工作正常的前提下，逐步邊增大，輸入信號的幅度，邊調(diào)節(jié)（即改變靜態(tài)工作點(diǎn)），同時(shí)用示波器監(jiān)測，當(dāng)輸出波形，剛剛出現(xiàn)，同時(shí)被削底，削頂現(xiàn)象時(shí)，說明靜態(tài)工作點(diǎn)，已調(diào)在交流負(fù)載線，中點(diǎn)；然后反復(fù)調(diào)整，輸入信號，使觀察到，波形輸出幅度，最大，無明顯失真時(shí)，用交流電壓表，測出，則動態(tài)范圍，等于。

5.靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形失真的影響

逐步加大，輸入信號幅度，使輸出電壓達(dá)到最大，但不失真，此后在輸入信號，保持不變條件下，分別增大，減小，使波形出現(xiàn)，失真（只要能分辨出即可），觀察的波形，并測出失真情況下的與值。

6.放大器頻率特性

放大器的頻率特性是指電壓放大倍數(shù)與輸入信號頻率之間的關(guān)系曲線。

波特圖示儀可以用來測量，顯示電路的幅頻特性，相頻特性。在儀器儀表工具欄中，單擊波特圖示儀，用鼠標(biāo)將它拖放到，電路工作區(qū)。波特圖儀有In和Out兩對端口，其中，In端口的十端，-端分別接電路輸入端的正端和負(fù)端；Out端口的十端和-端分別電路輸出端的正端，負(fù)端。使用波特圖儀時(shí)，必須在電路，輸入端接入AC（交流）信號源。雙擊波特圖示儀圖標(biāo)，可對波特圖儀，各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。按下仿真按鈕，即可顯示幅頻特性，和相頻特性。通過幅頻特性曲線，可得通頻帶。

三、結(jié)束語

本文對放大器的靜態(tài)、動態(tài)以及靜態(tài)對動態(tài)的影響三個(gè)方面進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果與理論計(jì)算基本一致。采用Multisim11輔助教學(xué)，較好地解決理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低了實(shí)驗(yàn)成本，提高了教學(xué)效果。

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作者簡介：

余輝晴（1962-），男，江西九江人，寧波工程學(xué)院副教授，研究方向：高等教育管理。