徐璐

渤海大学



Multisim在放大电路分析中的仿真应用

徐璐

渤海大学

本文主要介绍了Multisim10理论知识，分析了Multisim10在放大电路中的应用，在Multisim10提供的平台上进行仿真有着精确性高，效率快的特点，仪器与设备也得到了简化，在放大电路的仿真中采用Multisim10软件可以实现电路的简单化，直观化，界面更加友好，用户体验更佳，本文对Multisim10进行参数性能的分析介绍，通过Multisim10仿真发现负反馈放大电路和普通放大电路相比较，大大提高了电路中的性能，输出电阻减少了，非线性失真情况的出错得到了抑制。

Multisim10 负反馈放大电路 仿真

1　引言

随着计算机技术的不断发展，辅助软件的不断普及，电子相关的产品已经不断的走上了集成化，数字化和功率损耗低的方向道路，而且EDA技术也得到了广泛的普及与应用，EDA之所以可以在电子通信领域中受到极大的欢迎是因为其周期短，效率高。从目前的形势来看电子设计已经离不开Multisim。

Multisim10的功能极其丰富，Multisim10中包括了对功能进行测试部分，以及对集成电路进行相应的设计，作为一个电子平台，Multisim10满足了使用者对仪器的需求。使用者可以借用Multisim10这个平台对数字电路，模拟电路以及射频电子线路仿真。

在电路的设计，电路的分析以及电路的测试中引用Multisim的仿真技术，实现了将复杂问题具体化，形象化，通过理论联系实践，提高了使用者对Multisim软件的掌握程度以及理解程度，对电子电路的知识有了更深入的认识。按照事先设计的原理图依次在Multisim10软件中进行器件的摆放。

2　Multisim 10.0 的简介

Multisim10仿真软件的前身是SPICE，Multisim10的特点可以总结如下所示。

2.1界面设计直观，简洁易懂

由于Multisim10软件的许多元件设计得很逼真，几乎跟具体的实物没有太大的差别，所以提高了用户体验度。

2.2元件器件资源丰富

Multisim10软件中提供了很多的元件，在很大程度上方便了用户使用。

2.3Multisim10软件中提供的虚拟仪器数量相当多

一共有21种，与现实中的仪器类似，这21种的虚拟仪器可以放入到电路中正常工作，此外，基于计算机数据分析效率高的特点，Multisim10可以直接通过对测量后的数据处理从而生成对应的结果。数据自动处理，自动记录和自动测试的这些实现都离不开Multisim10提供的虚拟仪器，相比于传统意义上的仪器，虚拟的仪器在优越性方面得到了很大的提高，Multisim10大大调高了电路设计的效率。

2.4Multisim10中包括了电子电路分析过程中经常使用的方法

而这些使用方法涉及到的有傅里叶分析，噪声分析以及交直流分析等。

3　电路设计-----以负反馈放大电路为例

本文主要是以负反馈放大电路为主研究分析了Multisim10的放大电路中的仿真应用，通过对电路的仿真从而实现分析了电路的幅频特性，元件的性能以及讨论了普通的放大电路的输入输出与加入负反馈后的电路的分析。负反馈放大电路对电路的性能提高起到了很大的促进作用，Multisim10仿真中电路设计中的应用越来越广泛。

电子电路设计中经常会涉及到负反馈电路，负反馈的引入对于放大电路在工作性能方面得到了很大的提高，例如可以使放大倍数呈稳定型，也可以对输入电阻和输出电阻进行改变，但是这些优点所付出的代价是电路的放大倍数降低了。随着电子电路技术的不断发展，电子设计的自动化（EDA）已经成为电子领域中的一个主要的发展方向，20世纪80年代的时候，EDA仿真软件开发完成。而作为电子工作平台的最新的一个版本，Multisim10在负反馈的电路中的仿真与测试起到了很大的作用。

4　电路组成

负反馈电路中将电压和放大器串联起来，输入端中连接着电压u0，发射极端连接着三极管Q1，而用uf表示的反馈电压是在发射极上用Rf1表示的电阻产生的，按照反馈判断法的相关知识可以得出，这可以归为电压串联负反馈，当关闭S1开关后，放大电路中就会引入负反馈，当打开 S1开关的时候此时的放大电路中就不会存在着负反馈。负反馈放大电路如图1-1所示。

该负反馈放大电路中相关的性能指标总结为：

4.1 该负反馈放大电路的电压

4.2放大电路的输入电阻

本文讨论的负反馈放大电路的输入电阻用Ri表示为Rif=（1+AuFu） Ri，公式中的Ri指的是没有负反馈加入电路中的时候输入电阻的值。

4.3放大电路的输出电阻

图1-1　电压串联负反馈的两级阻容耦合放大电路

5　仿真电路的步骤

5.1仿真原理图绘制

打开Multisim10软件，选择工具栏中的“Components”来实现对元件的控制，然后再选择“Instrument”对仪表的相关位置进行调整。

5.2调整电路和参数设置

原理图设置结束后就设置信号，通过点击软件界面的发生器图标，把交流信号的电压设置成5mV，点击菜单中的“Run”，调节波形的幅度，让幅度是最大的情况下也不会出现失真的现象，不断的调整直至幅度是最适合。

5.2.1负反馈对放大器性能的主要影响

5.2.2电路幅频特性的测试与分析

放大电路中附带着有固定的频带的宽度，由于来自旁路的电容和耦合的电容会频率的下限值造成一定的影响，晶体管本身的截止频率会对频率的上限值造成影响。电路的幅频特性可以通过波特图示仪进行测试，使用起来容易操作。测试的时候需要将波特图示仪的输入端与电路的输入端连接起来，波特图示仪的输出端需要连接电路的输出端，输出与输出彼此都要一一对应起来。

5.2.3电压放大倍数的分析

电压放大倍数的分析主要是从电路中加入反馈和没有加入反馈进行分析。通过示波器可以观察到输入输出的波形，从波形图中可以看出波形没有失真，而且波形不管是输入还是输出中相位上都是相同的。放大电路的输入输出波形图如图1-2所示。

图1-2　放大电路的输入输出波形图

6　结语

本文介绍了Multisim10在放大电路中的仿真应用，放大电路中仿真方法的引入使得电路中的性能得到了很大的改善，通过仿真用户对知识的掌握会更加深入，而且大大简单了复杂的电路，实践表明，Multisim10仿真将复杂问题简单化，将抽象具体化，加强了学习者对电子电路的理论知识的掌握程度，丰富了人们的知识面，相对于传统意义的放大电路，效率得到了大大的提高，性能也得到了很大的改善。

［1］ 于京生.Multisim10仿真软件在模拟电子技术实验教学中的应用［J］.石家庄学院学报，2011（11）

［2］ 张恒，吴翠娟.模拟电子技术［M］.苏州经贸职业技术学院校本教材，2009

［3］ 王廷才.基于Multisim的电路仿真分析与设计［J］.计算机工程设计，2004，25（4）：654-656