multisim单管放大电路

实验目的：

1、掌握单管放大电路的电路特性；

2、掌握单管放大电路的各项参数的测试方法； 3、学习MULTISIM仿真软件的使用。 实验步骤：

1、用MULTISIM仿真软件绘制电路图； 2、共发射极放大电路的静态工作点的调整； 3、共发射极放大电路的电压放大倍数的测量； 4、共发射极放大电路的输入电阻的测量； 5、共发射极放大电路的输出电阻的测量。 实验内容：

一、共发射极放大电路

1、元件选取

1) 电源V1：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER。（此处的含义为：单击元器件

工具栏的Place Source按钮，在打开的窗口的Family列表框中选择POWER_SOURCES，再在Component列表框中选择DC_POWER）

2) 接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。

3) 信号源V2：Place Source→SIGNAL_VOLTAGE_SO→AC_VOLTAGE,需要注意，默认的电

压为1V，需要设置电压为2mV。

4) 电阻：Place Basic→RESISTOR，选取2KΩ、10KΩ和750KΩ。 5) 电容：Place Basic→CAPACITOR，选择10uF。 6) 三极管：Place Transistor→GJT_NPN→2N222A。 2、电路组成

将元器件及电源放置在仿真软件工作窗口合适的位置，连接成图1-1所示的仿真电

路。

4RB750kΩRC2.0kΩ1Q1C210µF22N2222AR310kΩ0V112 V 5V2C110µF32mVpk 1kHz 0°

图1-1 仿真电路图

3、电路仿真 1)分析直流工作点

首先在Sheet Properties对话框的Circuit选项卡中选中Show All选项。然后执

行菜单命令Simulation→Analysis，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point，则出现直流工作点分析对话框，如图1-2所示。

图1-2 直流工作点分析对话框

左边的Variables in circuit栏内列出了电路中各节点电压变量和电流变量。右边

的Selected variables for analysis栏用于存放需要分析的节点。

在Variables in circuit栏内选中需要分析的变量，在单击Add按钮，相应变量会

出现在Selected variables for analysis栏中。如果Selected variables for analysis栏中某个变量不需要分析，则先选中它，然后单击Remove按钮，该变量将会回到左边的Variables in circuit中。

Analysis Options选项卡用于分析参数设置，Summary选项卡列出了该分析所设置

的所有参数和选项，用户通过检查可以确认这些参数的设置。

单击图1-2下部的Simulate按钮，测试结果如图1-3所示。测试结果给出了各节点电压。根据这些电压的分析，可以确定该电路的静态工作点是否合理。

图1-3 基本共发射极放大电路的静态工作点

2）观察输入输出波形。

将图1-1所示仿真电路接上示波器，打开仿真开关，调整示波器扫描时间和通道A、

B的显示比例，得到如图1-4（b）所示的输入、输出波形。

XSC14Ext Trig+_A+_+B_RB750kΩRC2.0kΩ1Q1C210µF2V112 V C15V210µF32N2222AR310kΩ02mVpk 1kHz 0° a)接上示波器的仿真电路

b)基本共发射极放大电路的输入、输出波形 图1-4 基本共发射极放大电路的输入、输出波形观察

4、仿真分析

1）静态工作点偏低时产生截止失真 2）静态工作点偏高时产生饱和失真 出现上述两种情况，该如何调整电路参数。

二、电阻分压式共发射极放大电路

1、电路组成

在仿真软件的工作窗口合适的位置，构成如图1-5所示电路。

XSC1Ext Trig+_A+_+B_VCCRPVCCRc2.4kΩ12V100kΩ50%Key=A1XFG1RB1120kΩC310µF3Q1C210µF5RL4.7kΩ622N2222ARB1220kΩ04RE1kΩCe47µF 图1-5 电阻分压式共发射极放大电路

静态工作点可用下式估算：

UBRB1VCC

RB1RB2IEUBUBEIC REUCEVCCIC(RCRE)

电压放大倍数为AuRc//RL rbe输入电阻为RiRB1//RB2//rbe 输出电阻为RoRc 2、仿真分析 （1）静态工作点分析

函数信号发射器参数设置：双击函数信号发生器图标，出现如图1-6所示面板图，

改动面板上相关设置，可改变输出电压信号的波形类型，大小、占空比或偏置电压等。本例选择正弦波、频率1KHz、信号电压10mV。

电位器RP参数设置：双击电位器RP，出现如图1-7所示对话框，单击Value选项卡。Key文本框，调整电位器大小。Increment文本框，设置电位器按百分比增加或减少。调整图1-5中的电位器RP确定静态工作点。电位器RP旁边标注的文字“Key=A”表明按A键，电位器的阻值按5%的速度较少；若要增加，按Shift+A快捷键，阻值将以5%的速度增加。电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显示在一旁。

图1-6 函数信号发生器参数设置 图1-7 电位器RP参数设置

启动仿真开关，反复按A键。双击示波器图标，观察示波器输出波形。在输出波形不失真情况下，单击Options→Sheet Properties菜单命令，再打开对话框的Circuit选项卡选择Show All选项，使图1-5显示出节点编号，然后执行菜单命令Simulate→Analysis，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point,以选择需要用来仿真的变量，单击Simulate按钮，可以看到静态工作点。分析静态工作点是否合理。

另外，也可以采用电压表、电流表的方法、测量探针的方法判断电路静态工作点。 （2）放大电路的动态指标测试

a、电压放大倍数测量

当信号源电压幅值为5mV时，对图1-5所示电路进行仿真测试，测得的输入、

输出电压波形如图1-8所示。从测量结果看，在图示的测试线1处，输入信号的幅值为，输出信号幅值为。放大倍数Au509.527104。

4.1

图1-8 输入信号为5mV时的输入、输出电压波形

当图1-5中的RE500时，电压输出波形如图1-9所示。发现输出幅值明显增大许多，同时看到输入、输出有一定的相移。这是由于选用的耦合电容较小，在1KHz频率下耦合电容的低频效应造成的。在测试线1处，输入信号的幅值为，输出信号的幅值为，电压放大倍数约等于-195。当RE2K，交流电压放大倍数大约只有57，如图1-10所示。

图1-9 RE500时的输入、输出电压波形

图1-10 RE2K时的输入、输出电压波形

因此，该电阻对放大倍数的影响较大。 2）电压放大失真分析。

情况一：静态工作点不合适（Q点偏高或偏低），输入信号大小合适。

将如图1-5所示的电路中的RB11去掉，只保留电位器RP，改变RP的大小，可改变Q点高低，输出波形会出现失真。观察波形。

情况二：静态工作点合适，输入信号偏大。

当输入信号幅值为50mV，观察输入、输出电压波形。 当输入信号幅值为100mV，观察输入、输出电压波形。 当输入信号幅值为200mV，观察输入、输出电压波形。 3）输入、输出电阻测量 a、测量交流输入电阻。

电路如图1-11所示，测量输入电阻。并与计算值比较。

图1-11 放大电路输入电阻测量

b、测量输出电阻

按图1-12所示电路，测量输出电路，并与计算值比较是否一致。

图1-12 放大电路输出电阻测量电路