Multisim 10在單管共射放大電路中的應用

摘要：利用Multisim 10仿真軟件對單管共射放大電路進(jìn)行了計算機輔助教學(xué)。采用直流工作點(diǎn)分析了電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設置。利用溫度掃描和參數掃描分析了溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)以及電路參數對輸出波形的影響。對電壓增益、輸入電阻和輸出電阻的仿真測試結果和理論計算基本吻合。研究表明，利用Multisim 10強大的分析功能對電子電路進(jìn)行計算機仿真，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

0 引言
在電子技術(shù)的發(fā)展歷程中，隨著(zhù)計算機輔助技術(shù)的應用和普及，以及電子產(chǎn)品向數字化、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(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以應用EDA技術(shù)進(jìn)行電子電路的設計和測試。EDA具有效率高，周期短，應用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，已成為當今電子設計的主流手段和技術(shù)潮流。在眾多的電路仿真軟件中，Multisim以其界面友好，功能強大和容易使用而倍受高校電類(lèi)專(zhuān)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，集電路設計和功能測試于一件，為設計者提供了一個(gè)功能強大，儀器齊全的虛擬電子工作平臺。設計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)驗室，進(jìn)行模擬電路、數字電路、自動(dòng)控制、單片機和射頻電子線(xiàn)路的仿真和調試。
模擬電子技術(shù)是高校電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎課程。單管共射放大電路是模擬電子技術(shù)的基礎部分，也是這門(mén)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)現輸出信號的不失真放大，必須設置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。放大電路的適用范圍是低頻小信號，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。利用仿真軟件對典型電子電路進(jìn)行計算機仿真，實(shí)現在有限的課題教學(xué)中，化簡(jiǎn)單抽象為具體形象，化枯燥乏味為生動(dòng)有趣，能充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習興趣和自主性，幫助學(xué)生更好地理解和掌握教學(xué)內容。本文以單管共射放大電路為例，應用Multisim 10仿真軟件進(jìn)行了模擬電路的計算機輔助教學(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(guān)測輸入／輸出信號波形，交流信號源為5 mVpk，頻率為2 kHz。為了獲得放大的不失真輸出信號，電路需要設置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))，Q點(diǎn)過(guò)高(或過(guò)低)會(huì )引起輸出信號的飽和(或截止)失真。對電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析，得到如圖2所示的仿真數據，包括晶體管的結點(diǎn)電位和基極、集電極電流。

從圖2的結點(diǎn)數據可以計算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)電壓：