Multisim 10在單管共射放大電路中的應用

摘要：利用Multisim 10仿真軟件對單管共射放大電路進行了計算機輔助教學。采用直流工作點分析了電路靜態工作點的設置。利用溫度掃描和參數掃描分析了溫度對靜態工作點以及電路參數對輸出波形的影響。對電壓增益、輸入電阻和輸出電阻的仿真測試結果和理論計算基本吻合。研究表明，利用Multisim 10強大的分析功能對電子電路進行計算機仿真，可以提高教學質量和教學效果。
關鍵詞：Multisim 10；電路仿真；靜態工作點；動態參數

0 引言
在電子技術的發展歷程中，隨著計算機輔助技術的應用和普及，以及電子產品向數字化、集成化、微型化和低功耗方向的發展，EDA(Electronic Design Automation)技術逐漸產生并日趨完善。電子、電氣、信息類專業的學生可以應用EDA技術進行電子電路的設計和測試。EDA具有效率高，周期短，應用范圍廣的優點，已成為當今電子設計的主流手段和技術潮流。在眾多的電路仿真軟件中，Multisim以其界面友好，功能強大和容易使用而倍受高校電類專業師生和工程技術人員的青睞。Multisim 10是美國國家儀器公司NI(National Instruments)最新推出的Multisim版本，集電路設計和功能測試于一件，為設計者提供了一個功能強大，儀器齊全的虛擬電子工作平臺。設計者可以利用大量的虛擬電子元器件和儀器儀表，搭建虛擬實驗室，進行模擬電路、數字電路、自動控制、單片機和射頻電子線路的仿真和調試。
模擬電子技術是高校電類專業的基礎課程。單管共射放大電路是模擬電子技術的基礎部分，也是這門課程的教學重點和難點，而單管共射放大電路則是放大電路的基本形式。要在放大電路中實現輸出信號的不失真放大，必須設置合適的靜態工作點。放大電路的適用范圍是低頻小信號，電壓增益、輸入電阻和輸出電阻是分析放大電路的動態指標。利用仿真軟件對典型電子電路進行計算機仿真，實現在有限的課題教學中，化簡單抽象為具體形象，化枯燥乏味為生動有趣，能充分調動學生的學習興趣和自主性，幫助學生更好地理解和掌握教學內容。本文以單管共射放大電路為例，應用Multisim 10仿真軟件進行了模擬電路的計算機輔助教學。

1 單管共射放大電路的靜態工作點
1．1 靜態工作點(Q點)的設置
在Multisim 10中創建如圖1所示的單管共射放大電路。選用NPN型硅晶體管2N1711作為BJT，雙蹤示波器用于觀測輸入／輸出信號波形，交流信號源為5 mVpk，頻率為2 kHz。為了獲得放大的不失真輸出信號，電路需要設置合適的靜態工作點(Q點)，Q點過高(或過低)會引起輸出信號的飽和(或截止)失真。對電路進行直流工作點分析，得到如圖2所示的仿真數據，包括晶體管的結點電位和基極、集電極電流。

從圖2的結點數據可以計算放大電路的靜態工作點電壓：