Multisim模电仿真实验2

(一）2.8.1 利用“直流扫描分析”测试基本共射放大电路电压传输特性
所谓电压传输特性，是指一个电路输出电压u₀与输入电压u₁之间的函数关系，即u0=f(u₁)，通常用曲线描述。电压传输特性是稳态特性，可用逐点测试的方法获得。
一、仿真电路
在Multism电路图区域搭建基本共射放大电路，选择元器件型号和参数值。
二、仿真方法与步骤
首先设置直流扫描分析(DC Sweep Analysis)参数;在Analysis Parameters栏目中选定V1为自变量输入电压,设定其起始值(Start value)、终了值(Stop value)和步长(Increment),在Outputvariables栏目中选定节点2作为函数，即输出电压，也就是晶体管的管压降，如图2.8.2(a)所示；按仿真(Simulate)按钮即得到基本共射放大电路的电压传输特性。

（2）2.8.2 放大电路静态工作点及电压放大倍数的测试
一、仿真电路
搭建阻容耦合静态工作点稳定电路，如图2.8.3所示，晶体管型号及其它参数值如图中所标注。
双击电路图中晶体管符号，可对其参数进行修改。晶体管模型参数众多，初学者可仅根据实际仪器(如晶体管测试仪)测得的静态工作点附近的电流放大系数修改BF(β)，这里将β由87改为200，其它参数可保持不变。
二、静态与动态的测试
在图2.8.3中，函数发生器XFG1给放大电路输入频率为10kHz、峰值为2mV的正弦波电压，万用表XMM1测量基极静态电位，万用表XMM2测量集电极静态电位，双踪示波器测量输入电压和输出电压。

三、总结

1.在Multism环境下可以像在实验室里一样搭建电路并用虚拟仪器进行各种测量，这些仪器的调节方法和在实验室利用真实仪器时的操作过程完全相同，故而可在软件环境下学习各种仪器的使用方法和电路的测试方法。
2.为了测试的准确性，测试仪器与被测电路应“共地”，如图2.8.3所示。因此静态测电位，再通过计算求得电压和电流。
3.由于晶体管的非线性特性，单管放大电路的输出电压总会或多或少有些失真，而饱和失真和截止失真是比较极端的情况。通过输出电压正、负半周峰值是否相同，可初步判断电路失真的情况，再根据需求决定是否采取措施。

（三）2.8.3 利用“参数扫描分析”研究电阻变化对静态工作点的影响

对于放大电路，若已知静态工作点Q，则可根据集电极电流 ICQ (或发射极电流 IEQ) 得出b一
rbe,
间动态电阻r ₙ₊₁，进而得到输入电阻、电压放大倍数等性能指标。因此，研究电阻变化对Q点的影响便可得到其对动态性能的影响。以下是对图2.8.3所示的静态工作点稳定共射放大电路进行研究。
一、研究偏置电阻变化对静态工作点的影响
在参数扫描分析(Parameter Sweep Analysis)中利用如前所述直流扫描分析的仿真方法与步骤，首先设置Rb22的起始值、终了值和点数,分别为3000Ω、12000Ω、6;点数即从Rb₂₂从起始值终了值取值的个数,它决定扫描时每次变化的步长,得1800Ω;Analysis to选“DC operatin point”;如图2.8.4(a)所示。然后进行扫描,得到发射极(S2)电位( UE和集电极(S9)电位 Uc变化，分别如图所示。

三、总结
1.利用参数扫描分析可以研究电路中各个元件参数对电路的影响。
2.通过参数扫描分析可以从不同需求来确定某一电阻合理的取值范围。例如，在已知输入电压最大幅值的情况下，结合动态测试，从既不失真又能有足够电压放大能力的角度来确定集电极电阻的取值。可见，仿真在电路参数设计中可以发挥重要作用。
3.扫描分析(包括DC、参数、温度等)的仿真方法与步骤有共性，即首先选定研究对象，对自变量设定起始值、终了值、步长(点数)，其后确定函数，仿真，便得到它们的关系，进而分析仿真结果。

（四）2.8.4Ugsq对共源放大电路电压放大倍数的影响
仿真电路为共源放大电路，MOS场效应管型号及其它参数如图2.8.6中所标注。
一、仿真内容
1.通过直流扫描分析方法(DC Sweep)测量2N7000的转移特性，测量电路及结果如图
2.8.6所示。在图左边所示电路中，设定直流电源V1为被扫描电压，节点2为输出，由于源极电
阻为1Ω，因而其电压可表示源极(即漏极)电流；图右边所示为几组测试数据；中间是测试所得
转移特性曲线。测量结果表明，2N7000的开启电压UCS(th)=2V,ID0≈200mA。

二、总结
1.用直流扫描分析可测试场效应管的转移特性，从中可读出UGS(th)和ID0的数值，也可读出在不同UGs所确定的ID的数值。应当指出，由于u uGS cs变化时 iD 变化较快，因而用常用电子仪器测量时，应特别注意不能超过场效应管的最大功耗，以免其坏。
2.当电阻.R₈₂增大时，UGSQ减小，IDQ减小，UDSQ增大，|A˙u|减小。与此相反，在Rd和RL不变的情况下，调整偏置电阻增大. IDQ (即增大 UGSQ) 是提高电路电压放大能力的有效方法。需要注意的是，在调节Rg2时，要始终保证场效应管工作在恒流区(即满足Ups>UGS−UGS(uh)),即保证电路不失真。
视频链接：https://v.youku.com/v_show/id_XNTkxNDQzOTA0NA==.html?x&sharefrom=android&sharekey=bbb9fd1c4539a217ebe8b954324d4f3a6

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