模电multisim仿真设计
模拟电子技术基础课程设计说明书题目：Multisim仿真应用
学生：明
学号：1
院（系）：理学院
专业：应用物理学
指导教师：冠强
2014 年 6 月 10日
目录
第0节背景 (1)
第1节Multisim应用举例——二极管的特性的研究 (1)
第2节Multisim应用举例——Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响 (2)
第3节Multisim应用举例——直接耦合多级放大电路的调试 (4)
第4节Multisim应用举例——消除互补输出级交越失真方法的研究 (5)
第5节Multisim应用举例——静态工作点稳定电路频率影响的研究 (7)
第6节Multisim应用举例——交流负反馈对放大倍数稳定性的影响 (10)
设计体会及今后改进意见 (12)
参考文献 (12)
第0节背景
Multisim是一个完整的设计工具系统，提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL设计接口与仿真功能、 FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能还可以进行从原理图到PCB布线工具包（如：Ultiboard）的无缝隙数据传输。
随着计算机的飞速发展，以计算机辅助设计为基础的电子设计自动化技术(EDA)已经成为电子学领
域的重要学科。EDA工具使电子电路和电子系统的设计产生了革命性的变化，它摒弃了靠硬件调试
来大道设计目标的繁琐过程，实现了硬件设计软件化。
Multisim具有齐全的元器件模型参数库和比较齐全的仪器仪表库，可模拟实验室的操作进行
各种实验。学习Multisim可以提高仿真能力、综合能力和设计能力，还可进一步提高实践能力。
第1节Multisim应用举例——二极管的特性的研究
1.1 题目
研究二极管对直流量和交流量表现的不同特点。
1.2 仿真电路
仿真电路如图1-1所示。因为只有在低频小信号下二极管才能等效成一个电阻所以图流信号的频率为1kHz、数值为10mV（有效值）。由于交流信号很小，输出电压不失真故可以认为直流电压表（测平均值）的读书是电阻上直流电压值。
（a）（b）
图1-1二极管静态和动态电压的测试
（a）直流电源电压为1V时的情况（b）直流电源电压为4V时的情况
1.3仿真容
（1）在直流电流不同时二极管管压降的变化。利用直流电压表测电阻上的电压，从而得到二极管管压降。
（2）在直流电流不同时二极管交流等效电阻的变化。利用示波器测的电阻上交流电压的峰值，从而得到二极管交流电压的峰值。
1.4仿真结果
仿真结果如表1-1所示，表流电压均为峰值
表1-1 仿真数据
直流电源V1/V 交流信号
V2/V
R直流电压表读数
UR
R交流电压
Ur/mV
二极管直流电压
UD/V
二极管交流电压
Ud/mV
1 10 353.847mV 9.32
2 0.65V 0.678
4 10 9.920mV 9.920 0.704V 0.080 1.5结论
(1)比较直流电流在1V和4V两种情况下二极管的直流管压降可知，二极管的直流电流越大管压降越大，直流管压降不是常量。
(2)比较直流电源在1V和4V两种情况下二极管的直流管的直流管压降可知，二极管的直流电流越大，其交流管压降越小，说明随着静态电流的增大，动态电阻将减小；两种情况下的交流压降均接近输入交流电压值，说明二极管动态电阻很小。
第2节Multisim应用举例——Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响
2.1题目
研究Rb变化对Q点和的影响。
2.2仿真电路
仿
真
电
路
如
图
2-1所示。晶体管采用FMMT5179，其余参数BF = 133，RB = 5Ω。
（a）
（b）
图2-1阻容耦合共射放大电路的测试
（a）电路和测试仪器的解法（b）输入信号增大后输
出电压的波形
2.3仿真容
(1)Rb=3MΩ和3.2MΩ时的UCEQ和Au.由于信号幅值很小，为1mv，输出电压不失真，故可以从外用表直流电压（为平均值）档读出静态管压降UCEQ。左边万用表显示Rb=3MΩ时的UCEQ，右边万用表显示3.2MΩ时的UCEQ，从示波器可以读出输出电压的峰值。
(2)输入电压峰值逐渐增大到20mV，观察输出电压波形的变化情况。
2.4仿真结果
（1）Rb=3MΩ和3.2MΩ时的UCEQ和Au仿真结果如表2-1所示。
（2）将信号源V1峰值逐渐增大到10mV时输出电压波形正、负半轴幅值有明显差别。当V1峰值为20mV时，输出电压波形明显失真。
2.5结论
(1)Rb增大时，I CQ减小，U CEQ增大，|Au|减小。
在图2-1所示电路中，若r bb<<(1+β)U T/I EQ,则电压放大倍数
Au = -β.R L`/r be（2-1）......。
r be=r bb +（1+β）U T/I EQ (2-2)......。得 Au = -I CQ R L`/U T
表明几乎与晶体管无关，而仅与电路中电阻值和温度有关，且与I CQ成正比.因此调节电阻R b以改变I CQ，是改变阻容耦合共射放大电路电压放大倍数最有效的方法；而利用管子以增大的方法，对的影响是不明显的。
(2)根据分析，实际的最大不失真输出电压小于理论计算值。产生这种误差的主要原因在于晶体管的输入、输出特性总是存在非线性，而理论分析是将晶体管特性做了线性化处理。对于实际电路，失真后的波形并不是顶部成平顶或底部呈平底，而是圆滑的曲线。测试放大电路时，可以通过输出电压波形正、负半轴幅值是否相等来判断电路是否产生失真。
第3节Multisim应用举例——直接耦合多级放大电路的调试
3.1题目
两级直接耦合放大电路的调试。
3.2仿真电路
图3-1中所示电路为两级直接耦合放大电路，第一级为双端输入单端输出差分放大电路，第二极为共射放大电路。
由于在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完全相同特性的两只晶体管，因而就很难