基于Multisim 10晶体管放大器的参数仿真
基于Multisim的三极管放大电路仿真分析
基于Multisim的三极管放大电路仿真分析来源:大比特半导体器件网引言放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路，能实现对模拟信号最基本的处理--放大，因此掌握基本的放大电路的分析对电子电路的学习起着至关重要的作用。
三极管放大电路是含有半导体器件三极管的放大电路，是构成各种实用放大电路的基础电路，是《模拟电子技术》课程中的重点内容。
在课程学习中，一再向学生强调，放大电路放大的对象是动态信号，但放大电路能进行放大的前提是必须设置合适的静态工作点，如果静态工作点不合适，输出的波形将会出现失真，这样的“放大”就毫无意义。
什么样的静态工作点是合适的静态工作点;电路中的参数对静态工作点及动态输出会产生怎样的影响;正常放大的输出波形与失真的输出波形有什么区别;这些问题单靠课堂上的推理及语言描述往往很难让学生有一个直观的认识。
在课堂教学中引入Multisim仿真技术，即时地以图形、数字或曲线的形式来显示那些难以通过语言、文字表达令人理解的现象及复杂的变化过程，有助于学生对电子电路中的各种现象形成直观的认识，加深学生对于电子电路本质的理解，提高课堂教学的效果。
实现在有限的课堂教学中，化简单抽象为具体形象，化枯燥乏味为生动有趣，充分调动学生的学习兴趣和自主性。
1 Multisim 10 简介Multisim 10 是美国国家仪器公司(NI公司)推出的功能强大的电子电路仿真设计软件，其集电路设计和功能测试于一体，为设计者提供了一个功能强大、仪器齐全的虚拟电子工作平台，设计者可以利用大量的虚拟电子元器件和仪器仪表，进行模拟电路、数字电路、单片机和射频电子线路的仿真和调试。
Multisim 10 的主窗口如同一个实际的电子实验台。
屏幕中央区域最大的窗口就是电路工作区，电路工作窗口两边是设计工具栏和仪器仪表栏。
设计工具栏存放着各种电子元器件，仪器仪表栏存放着各种测试仪器仪表，可从中方便地选择所需的各种电子元器件和测试仪器仪表在电路工作区连接成实验电路，并通过“仿真”菜单选择相应的仿真项目得到需要的仿真数据。
基于Multisim 10的共射极放大器设计与仿真
Ｖｏ ． １ ２Ｏ Ｎｏ ３ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ ２年 ２月
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基于 Ｍｕｔ ｉ １ ｌｓ ０的共 射极放 大 器设计 与仿真 ｉｍ
许 建 明 ，彭 森 ，王 小沅 ，陈 鹏
（ 阳 学 院 信 息 工 程 系 ，湖 南 邵 阳 ４ ２ ０ ） 邵 ２ ０ ０
摘 要 ：利 用 Ｍ ｌｓ ０仿 真 软 件 对 共 射 极 放 大 电路 进 行 了计 算 机 辅 助 设 计 和 仿 真 。 用 直 流 工 作 点 对静 态 工 作 点 进 ｕｔ ｉ １ ｉｍ 运
（ ｅａｔｅ ｔｆＩ ｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｓ ａｙｎ ｎｖｒｉ ， ｈｏ ａｇ４ ２ ０ ， ｈｎ ） Ｄ ｐ ｒ ｎ ｎ ｒ ａｉ ｎ ｉ ｒ ， ｈ ｏａｇＵ ｉ ｓｙ Ｓ ａｙｎ ２ ０ ０ Ｃ ｉ ｍ ｏ ｆ ｏ ｅ ｎ ｅ ｔ ａ
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基于Multisim的仪器放大器的设计
一、实验目的： 1、 掌握仪器放大器的设计方法 2、 理解仪器放大器对共模信号的抑制能力 3、 熟悉仪器放大器的调试功能 4、 掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器，毫伏表信号发生器等 虚拟仪器的使用 二、实验原理： 在精密测量和控制系统中， 需要将来自各种换能器的电信号进行放大， 这种电信号往往为换 能器之间或者换能器与基准信号之间的微弱差值信号。 仪器放大器就是用来放大这种差值信 号的高精度放大器，它具有很大的共模抑制比、极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可 调。 三、运放仪器放大器 图中所示是有三个运放构成的仪器放大器。其中，集成运放 A3 组成差值方法器，集成运放 A1 和 A2 组成对称的同相放大器，且 R1=R2，R3=R5，R4=R6。
由于 v-→v+，因而加在 RG 两端的电压为（������������1 − ������������2 ） ，相应通过 RG 的电流 iG= 于 i-→0，因而 ������������ 1 = ������������ ������1 + ������������1 ，������������ 2 = −������������ ������2 + ������������2 当 R1=R2=R 时， ������������ 1 − ������������ 2 = (1 + 2������ )(������ − ������������2 ) ������������ ������1
仪器放大器的差值电压增益： ������vf = ������
������������
������ 1 +������������ 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基于Multisim 10晶体管放大器的参数仿真
等器件创建晶体管共射放大电路,见下图。
图1晶体管放大电路图2放大电路的输入和输出波形由以上的分析可知,该软件计算参数非常快捷、方便。
除此之外,该软件还可以非常方便的调整电路的参数,观察电路的失真情况,此方便笔者没有涉及。
在失真的研究上,大家可以通过调低基极电压,降低Q点观察截止失真的波形。
或者,增大基极电压升高Q点,观察饱和失真的波形。
此外,由于半导体材料的热敏性,晶体管的电流放大系数、发射结导通电压、穿透电流等参数都会随温度的变化而发生变化。
所以温度变化对由半导体器件组成的电子电路性能的影响是不可忽视的,该文也对温度对晶体管放大带来的影响作了分析。
传统实验进行温度变化对电路性能的测试时,需要把电子电路实物放入烘箱内,进行实际温度条件测试,这种方法不仅费时、而且成本较高。
本文利用Multisim软件的温度扫描分析可方便的观察温度对放大器输出波形的影响。
本仿真将温度设置为0℃-150℃之间,步长为50℃的3个不同温度值,在输出选项卡中将输出电路变量设置为V(7),得到3组输出波形图,如图3所示。
由分析知随着温度的升高Q点会向饱和区相应移动,缩小输出马爱霞(1983.08—),女,河南理工大学万方科技学院信息科学与工程系电子教研室情发生的情况下,系统进入低耗模式。
终端节点的程序流程图如图图4终端节点的程序流程图温湿度采集系统的测试实验平台的组建硬件平台:PC机一台、4个终端节点、1个协调器。
软件平台:IAR软件集成开发环境、ZigBee协议栈。
协调器采用持续电源供电,终端节点采用电池供电。
终端节点只与协调器通信。
在PC机上安装IAR 通过仿真接口JATG将程序下载到CC2530中,协调器通过串口与把终端节点采集到的数据发送给PC机数据传输及显示测试结果在终端节点和协调器建立绑定关系后,终端节点会启动温湿度采终端节点周期性的采集数据,将数据发送给协调器过串口发送给PC机,在PC机上显示出来。
PC机上显示的结果如图5:图5显示的结果结果显示,终端节点可以周期性的采集数据,并通过无线网络发送给协调器,在PC上显示出检测结果。
基于Multisim10晶体管共射放大器仿真分析
科技信息1.引言晶体管共射放大电路是放大电路的基础[1]，也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目，实验内容涉及方面广，具体包括放大电路静态工作点的设置、静态工作点对电压放大倍数和输出波形的影响以及最大不失真输出电压和幅频特性曲线的测量等。
对于刚刚走进实验室的学生来说，除了一边要掌握相关仪器仪表的使用外，还要全部做完实验项目，无疑具有很大的挑战性。
另一方面，Multisim10作为著名的电路设计与仿真软件，它不需要真实电路环境的介入，具有仿真速度快、精度高、准确、形象等优点[2]。
利用M ultisim10软件进行实验仿真，可以动态直观地观察不同参数对放大电路性能指标的影响，对学生理解实验原理、熟悉实验过程具有很大的帮助。
2.Multisim10软件简介M ultisim10是National Instruments公司于2007年3月推出的Ni Circuit Design Suit10中的一个重要组成部分，它可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试、射频分析、单片机等高级应用[3]。
软件界面友好，操作方便，绘制电路图需要的元件、电路仿真需要的仪器都可以直接从Multisim10的工作平台上选取，运行环境逼真，并提供较为详细的电路分析手段，具有较强的仿真分析能力。
软件支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真。
3.晶体管共射放大器仿真分析运行Multisim10，在绘图编辑器中选取信号源、直流电压源、电阻、电容、晶体管等器件创建晶体管共射放大电路，如图1所示。
输入信号通过信号发生器产生，初始为一幅度为200mV、频率为1KHz正弦信号，用示波器同时观察输入输出波形。
设置虚拟晶体管模型参数BF=100，RB=200Ω。
图1晶体管共射放大电路3.1直流分析及其放大倍数图2输入输出信号波形图3放大电路静态工作点首先调整电位器R6为50KΩ，负载开路，然后点击运行按键，通过示波器观察输入输出波形，未发现失真，同时可以观测电路增益大小，如图2所示。
Multisim在晶体管放大电路中的仿真应用
Ｖ ｏ． ５Ｎｏ ５ １２ ．
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现， Ｖ集电 极≈ ７ ５ ， 扳≈ ２ ５ ， 射 ． Ｖ Ｖ基 ． Ｖ Ｖ发 集≈ １ ９ ， ．Ｖ
满 足 晶体 管 放大 的偏 置条 件 ， 明此 晶体 管 工 作 证 在 放大状 态 下 。
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图 ３ 放 大 电路 电压 增 益 分 析
本 稳定 ， 相位 基本稳 定 。若超 出范 围 ， 出电压 且 输 将 会 衰减 ， 相位 会改 变 。
是对 于复杂 的 电路 ， 生求 解 时会遇 到一些 困难 。 学
在放 大 电路 工 作 时 ， 无论 是 大 信 号 还是 小 信
号， 都必须 给 晶体管 以正确 的偏 置 ， 以便使 其工 作 在所 需 的状 态下 ， 就是 直流 分析要 解决 的 问题 。 这 了解 电路 的直流 工 作 点 ， 才能 进 一 步 分析 电路 在
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ７ ５ （０ ２ ０ 一Ｏ ７ —Ｏ １０ — ３ ３ ２ １ ） ５ Ｏ Ｏ ２
０ 弓 言 ｌ
要的。
高 等 院校 工科 类 电子专业 基础课 程通 常包 括
《 电路 分析基 础 》 《 、模拟 电子技 术 》 数 字 电子技 和《
术 》 作 为这 些专 业 学 生 的必 修 课 程 ， 些课 程 教 ， 这
而 Ｍｕｔ ｍ 软 件 可 以帮 助 我 们 省 去 计 算 这 一 步 ｌｓ ｉ 骤， 直观 的看 到 晶体 管 各 极 的 电位 。在软 件 的 工 具栏 中依 次 点选 “ 真 ” 仿 —— “ 析 ” 分 —— “ 流 工 直 作 点分 析” 在 弹 出 的界 面 中 ， 我 们 要 分析 的变 ， 将 量 添加 至分 析栏 中 ， 击 仿 真 即可 显 示 出我 们 所 点 要 的结果 ， 图 ２所示 。通 过对 应 的节 点 可 以发 如
基于Multisim10的集成运算放大器应用电路仿真分析
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实验教仿真n41080文章编2013yssocinalfrbanvsyozgg6risigenftheabsrndlclepeietaiinasmltofwaemsmltcrutfirslsaepstefxbleemplttemulsmainsfwaeadtetaiiniinlermetltahntdsgyadiainaeteefteemulsmaepeainai现线性运算电路的功能而且还器等功能电路几乎涉拟信号处理的各个期主要用来实现对模拟传统的实验教学采用示实验设备对实验电路进行数收稿日期1的集成运算放大器应用电路仿真分析观察
ＴｈｅＳ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｎ ｌ ｉ ｆｔ ｒ ｕｉｓＵｓｎｇ Ｉ ｅ ｒ ｔ ｄ Ｏｐｅ ａ ｉ ｎａ ｉ ｌ ｔｏ ｎ ａ ｙｓｓｏ Ｃｉ ｃ ｔ ｉ ｎｔ ｇ ａ ｅ ｈｅ ｒ ｔｏ ｌ
Ａｍ ｐ ｉ ｅ ｓ ｄ ｏ ｕｌｉｉ ｌ ｌｆ ｒＢａ ｅ ｎ Ｍ ｉ ｔｓｍ ０
件具有操作界 面简单灵活 、效率 高 、功 能强等特 点 ，将仿真 软件和传统 的实验教 学相结合 ，克服 了 传统实验教 学 中的不足 ，可 以培 养 学生 的 电路 分析和设 计能力 ，激 发学生的创 新性 ，提 高实验教 学
借助Multisim 10仿真的负反馈放大电路
借助Multisim 10仿真的负反馈放大电路
本文借助MulTIsim 10的仿真平台，用MulTIsim仿真分析阻容耦合负反馈放大电路，研究加入负反馈后对放大电路放大倍数和电路参数的影响，比较幅频和相频的变化，对研究设计带负反馈的放大电路具有深远的现实意义。
1、MulTIsim仿真软件与特点
1.1、MulTIsim仿真软件
Multisim软件是加拿大图像交互技术公司IIT公司推出的专门用于电
路仿真和设计的电子设计自动化软件。
其前身是电子工作平台EWB，从EWB 6.0版本开始，公司对软件做了大规模的改动，升级后软件功能更为强大，被美国NI公司收购后，更名为NI Multisim，而V10.0是其（National Instruments，NI）最新推出的Multisim新版本。
相对于Protel等其他EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样，但它对模/数电路的混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果。
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点参数、 交流放 大倍数 、 频率特性 、 温度扫描特性 。 采用该软件使模拟 电子技术教学更形象、 灵 活， 对 学生理解 实验原理、 熟悉实验过程具有很大
的帮助。
【 关键词 】 Ｍ ｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ０ ； 晶体 管； 仿真
在放大 电路 ＿ Ｔ作 时 ． 无论是大信 号还 是小信号 ， 都必须 给晶体管 以正确 的偏置 ． 以便使 其工作在所需 的状 态下 ， 这就是直流分析 要解 高等院校工科 类电子专业基础课 程通常包括 《 电路 分析基础》 、 决 的问题 。了解电路的直流工作点 ． 才能进一步分析电路在交流信号 《 模拟 电子技术 》 和《 数 字电子技术》 ， 作 为这些专业学生 的必修 课程 ， 作用下电路能否正常工作 ． 因此求解电路的直流 作点在电路分析过 这些课程教学方法 的选 择 ． 直接影响到学 生的学 习效果 ． 这 又直接影 程 中是至关重要。 响到学生后续专业课 的学 习． 甚至影响到学生的整个大学的学习成绩 故绘制完电路之后 ． 该 电路分析的第一步是直流分析 对于直流 及 以后的就业问题 随着计算机技术的飞速发展 ． 利用计算机软件的 分析主要是测三极管基极 、 发射极 、 集 电极这几点的电压 ． 从而判断三 仿真技术对电路进行设计 、 分析和调试 己成为科学技术发展 的必然 。 极管 的工作状态 对于本仿真绘制 的如图 ｌ 所示的晶体管共射放大 电 计算机仿真技术 的引入 ， 一方面拓宽 了课 堂教学模式 ． 又使 理论 和实 路， 主要是测 ２ 点、 ４点和 ５ 点的电压。 在 Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍ ｌ ０仿真软件环境中 ， 践教学结合在一起 让枯燥无 味、 抽象的事物形象直观地展现在学生 点“ 仿真 ” 一 “ 分析” 一 “ 直 流工作点分 析” ． 只需在输 出选项 “ 分 析所选变 面前 ． 能在很大 程度 上提高学生学 习的积极性 ， 又有助 于提高学生对 量” 中添 加 ｖ （ ２ １ 、 Ｖ（ ４ ） 、 Ｖ（ ５ ） 三个 变量 ， 点击 “ 仿真” 按钮， 得 到 Ｖ（ ２ ） ： 其基本理论及应用电路 的理解 ２ ． １ ３ Ｖ、 Ｖ（ ４ ） ： ２ ． ８ ６ Ｖ 、 Ｖ （ ５ ） ＝ ６ ． ７ ６ Ｖ ， 由这几 个参数结合三极管 的放 大条 《 模拟电子技术 》 是 －Ｉ ＇ ｑ 大家公认 的比较抽象的－ －ｒ ＇ ｑ 课， 整个课程 件 ． 经判断知晶体管处于放大状态 。 围绕放大的基本概念展开。晶体管放大 电路作为放大 电路 的基础 ． 也 直流条件满 足后 ． 接下来我们 即可以进行交流分析 ． 交流分析 主 是模拟 电子技术课 程的最基础 、 最 经典 实验项 目之一 ． 实 验测量参数 要是放大倍数测量。对于放 大倍数 的计算 ． 常用的方法是需要测量 出 涉及方面 广． 具 体包 括放大 电路静 态工作点的设置 、 交流电压放大倍 输 出和输人波形 ． 从而计算其 数值 。在此仿真环境 中可采用虚拟示波 数和频率特性参数 、 温度参数 等。 对于刚刚接触本课程的学 生来说 ． 除 器 的双通道来观察 在示波器上读 出输入和输 出的读数 ． 由此来计算 了一边要掌握相关仪器仪表的使 用外 ． 还要全部做完 以上各个参数测 放大倍数 。该图形的仿真是在通道 Ａ接输入 ， 通道 Ｂ 接输 出。该仿真 量 的实验 内容 ， 无疑具有很大的挑战性。另一方 面 ， Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍ ｌ ０作 为著 设计笔者设置 Ａ通道 ｌ ｍＶ ／ 每格 ， Ｂ通道 ５ ０ ｍＶ ／ 每格 。经仿真得到波 形 名 的电路设 计与仿真软件 ， 它不需 要真实 电路环境 的介入 ． 具有仿真 如下 从 图形上可 以读 出输入电压为 １ ． ３ ｍｖ ， 输 出电压 １ ０ ５ ｍｖ ． 经计算 速 度快 ． 精度高 ． 形象 ． 准确等优点 。利用 Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ ｌ ０软件进行实验仿 该电路的电压放大倍数 ８ １ ． 实现 了 ， 放 大功能 。 真． 可以直观地观察不 同参数对 放大电路性能指 标的影响 ． 对学生理 解 实验原理 、 熟悉实验过程具有很大的帮助 ０ 引 言
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分析手段 ． 具有较强 的仿真分析能力 设计 者可以利用 大量的虚拟电 子元器件和仪器仪表 ， 搭建 虚拟 实验室 ， 进行模拟 电路 、 数字 电路 、 自
动控制 、 单片机 和射频 电子线路的仿真和调波形
科技・ 攥索・ 争｜ ｌ Ｉ
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
基于 Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ １ ０晶体管放大器的参数仿真
马 爱霞 张 盼盼
（ 河南理工大学万方科技学院信息科学与工程系。 河南 郑州 ４ ５ １ ４ ０ ０ ）
１ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ １ ０软 件 简 介
Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍ １ ０是 Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ 公 司于 ２ ０ ０ ７年 ３月 推 出 的 Ｎ ｉ Ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｓ ｕ ｉ ｔ １ ０中的一个重要组成部分 。该软件界面友好 ， 操作 方便 ．绘制电路 图需要 的元件 、电路仿真需 要的仪器都可 以直 接从 Ｍ ｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍ ｌ Ｏ 的Ｔ作平台上选 取 ， 运行环境逼真 ． 并提供较 为详 细的电路