基于Multisim 10的共射極放大器設(shè)計(jì)與仿真

摘要：利用Multisim 10仿真軟件對(duì)共射投放大電路進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和仿真。運(yùn)用直流工作點(diǎn)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行了分析和設(shè)定；利用波特圖示儀分析了電路的頻率特性；對(duì)電壓增益、輸入電阻和輸出電阻進(jìn)行了仿真測(cè)試，測(cè)試結(jié)果和理論計(jì)算值基本一致。研究表明，Mult isim 10仿真軟件具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和仿真分析功能，可以縮短設(shè)計(jì)周期，保障操作安全，方便調(diào)試、節(jié)省成本和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量等。
關(guān)鍵詞：靜態(tài)工作點(diǎn)；放大器；仿真；頻率特性；Multisim 10

在電子技術(shù)發(fā)展歷程中，電子產(chǎn)品向集成化、數(shù)字化、微型化和低功耗方向進(jìn)行發(fā)展，EDA(Electronic DesignAutomation)技術(shù)逐漸日趨完善。電類專業(yè)的學(xué)生可以運(yùn)用EDA技術(shù)進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)和測(cè)試。EDA技術(shù)具有效率高，周期短，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今電子設(shè)計(jì)的主流方法和趨勢(shì)。在眾多電子電路仿真軟件中，Multisim以其界面友好、功能強(qiáng)大、直觀、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)面倍受高校電類專業(yè)師生和工程技術(shù)人員的青睞。
文中以模擬電子技術(shù)中的共射極放大電路為例，介紹了采用Multisim仿真軟件分析靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與波形失真的原因，如何利用仿真軟件測(cè)試電路的交流參數(shù)，分析電路參數(shù)對(duì)電路頻率特性的影響，使摸擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)更加形象、靈活，更貼近工程實(shí)際，達(dá)到幫助理解電路原理，提高分析能力的目的。對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高電子設(shè)計(jì)專業(yè)素質(zhì)具有重要的意義。

1 結(jié)果與分析
在Multisim 10軟件中，元件庫欄中選擇元件拖曳剄工作區(qū)適當(dāng)位置，修改元件參數(shù)。其中，信號(hào)源采用(f=1 kHz，V=10 mV)正弦波、直流電源(+12 V)、三極管(2N2222A)、電解電容、電阻、電位器按照電路原理進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，用導(dǎo)線連接各元器件。根據(jù)測(cè)試需要設(shè)置不同顏色導(dǎo)線區(qū)別測(cè)試結(jié)果，接入輸入、輸出、管壓降電壓表進(jìn)行測(cè)量放大倍數(shù)和VCE，示波器測(cè)量輸入輸出波形，電路如圖1所示。

1．1 靜態(tài)工作點(diǎn)分析
在半導(dǎo)體三極管放大器中，為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選擇輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點(diǎn)。若工作點(diǎn)選得過高，易引起飽和失真，而選得過低，又易引起截止失真。在測(cè)試中如果VCEQ0．4 V，此時(shí)三極管進(jìn)入飽和；如果VCEQ≈12 V，此時(shí)三極管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。調(diào)節(jié)RP可改變?nèi)豆艿墓ぷ鳡顟B(tài)，本設(shè)計(jì)中調(diào)節(jié)RP使VCEQ=5．88 V，可見三極管工作在放大狀態(tài)，利用軟件對(duì)電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析(包括三極管各電極電壓和電流)，得到如圖2所示的仿真結(jié)果。