Multisim10在負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

摘要：運(yùn)用Multisim10軟件對(duì)負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。將Multisim10軟件應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使學(xué)生加深對(duì)原理知識(shí)的理解，將理論和實(shí)踐相結(jié)合，從而有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：負(fù)反饋放大電路；Multisim10；仿真

0 前言
    在實(shí)用的放大電路中，都要引入各種反饋來(lái)改善放大電路的性能。放大電路中引入負(fù)反饋可以達(dá)到穩(wěn)定放大倍數(shù)、改變輸入輸出電阻、展寬頻帶、減小非線性失真等性能的改善。負(fù)反饋電路的知識(shí)是模擬電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn)，學(xué)生不易理解，將仿真軟件Multisim10結(jié)合到實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)仿真結(jié)果形象生動(dòng)地展示，能夠有效地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，從而提高教學(xué)效果。
    傳統(tǒng)的負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)是在已經(jīng)焊接好的實(shí)驗(yàn)電路板上進(jìn)行操作，在分析反饋放大器與基本放大器的性能差別時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)電路板上負(fù)反饋支路是由開關(guān)控制，在將反饋放大器還原成基本放大器時(shí)只是簡(jiǎn)單地?cái)嚅_反饋支路，并沒有考慮到負(fù)載效應(yīng)的影響，因此導(dǎo)致測(cè)試的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，應(yīng)用mulitisim10可以方便地繪制出負(fù)載效應(yīng)的基本放大電路，可以更加準(zhǔn)確地對(duì)基本放大器和負(fù)反饋放大器性能指標(biāo)進(jìn)行分析和比較。

1 負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)和輸入輸出電阻的影響
1．1 繪制電路圖并進(jìn)行仿真測(cè)量
    打開mulitisim1O軟件建立如圖1所示的帶電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大電路，其中負(fù)載電阻RL為2．4kΩ。首先調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)節(jié)RB1、RB2使T1管、T2管集電極對(duì)地電壓V7=V10≈6V，然后在輸入端連接上信號(hào)源XFG1，調(diào)節(jié)一個(gè)f=1kHz，Vp-p=3mV的正弦波信號(hào)，用示波器觀察輸出為不失真的放大信號(hào)后，在Us、Ui、Uo端并聯(lián)連接上Multimeter(數(shù)字萬(wàn)用表)，分別測(cè)量出帶負(fù)載(閉路)和無(wú)負(fù)載(開路)時(shí)的輸入輸出電壓值。單擊按鈕選擇測(cè)量交流電壓值，數(shù)字萬(wàn)用表上顯示輸入輸出電壓的有效值，如圖2、圖3所示。

    在分析反饋放大器對(duì)放大器性能的影響時(shí)，需要測(cè)量基本放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)，大多數(shù)仿真分析只是簡(jiǎn)單地?cái)嚅_反饋支路，但是要實(shí)現(xiàn)無(wú)反饋而得到基本放大電路的方法是要去掉反饋?zhàn)饔?，還要考慮反饋網(wǎng)絡(luò)的影響(負(fù)載效應(yīng))，這里采用的方法是：
    (1)對(duì)于輸入回路，由于是電壓負(fù)反饋，因此將負(fù)反饋放大器的輸出端交流短路，令Uo=0，此時(shí)RF相當(dāng)于并聯(lián)在R10上。
    (2)對(duì)于輸出回路，由于輸入端是串聯(lián)負(fù)反饋，因此將反饋放大器的輸入端(T1管的發(fā)射極)開路，此時(shí)相當(dāng)于RF+R10(RF1+R4)并接在輸出端。
    根據(jù)以上分析，得到如圖4所示的基本放大器，并依次測(cè)量出Us、Ui、Uo的大小，如圖5、圖6所示。

1．2 計(jì)算放大倍數(shù)和輸入輸出電阻
    負(fù)反饋放大器
   
    根據(jù)仿真測(cè)量和計(jì)算可知，電壓串聯(lián)負(fù)反饋降低了電路的放大倍數(shù)，減小了輸出電阻，增大了輸入電阻。

2 負(fù)反饋對(duì)帶寬的影響
    對(duì)負(fù)反饋放大器和基本放大器負(fù)載開路時(shí)的通頻帶進(jìn)行分析。單Simulate／Analysis／AC analysis(交流分析)按鈕，選擇待分析的輸出電路節(jié)點(diǎn)V可得到如圖7、圖8所示的幅頻特性曲線。

    由仿真結(jié)果可得負(fù)反饋放大器BW=2．36MHz，基本放大器BW=195．76kHz，負(fù)反饋電路對(duì)通頻帶進(jìn)行了拓寬。

3 結(jié)束語(yǔ)
    運(yùn)用multisim10對(duì)負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真分析得到的結(jié)果與理論分析一致，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：
    (1)傳統(tǒng)的負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)是在已經(jīng)焊接好的電路板上進(jìn)行操作，負(fù)反饋支路由開關(guān)控制，在分析基本放大器的性能參數(shù)時(shí)，只是簡(jiǎn)單地切斷反饋支路的開關(guān)，而沒有考慮到負(fù)載效應(yīng)，但通過(guò)multisim10可以清楚繪制出帶負(fù)載效應(yīng)的基本放大器，有助于學(xué)生對(duì)原理的理解和正確的分析。
    (2)運(yùn)用Multisim10可以方便地搭建電路，改進(jìn)電路，并可以通過(guò)改變?cè)骷膮?shù)對(duì)電路性能指標(biāo)進(jìn)行仿真，觀察不同原件參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，并且減少在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)元件的損耗，學(xué)生通過(guò)對(duì)仿真過(guò)程的觀察，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。