基于multisim8的两级负反馈放大电路的仿真分析

曹宇婷 09120203

摘要：级连接是采用的阻容耦合方式，所以两级静态工作点相互独立。分别设置每一级静态工作点，使得电路都工作在放大区，Au最大且失真最小。引入负反馈后，典电压放大倍数下降。引入电压负反馈后，输出电压、电压放大倍数的稳定性提高了，也说明了引入电压负反馈后放大器的输出电阻减小。引入电压串联负反馈后，输出电阻减小。

关键字：放大电路、负反馈、multisim8

1、引言······························································2

2、Multisim8软件的特点及功能介绍····································2

3、两级阻容耦合放大电路的仿真分析···································2

3.1 静态工作点的设置··············································2

3.2 交流参数的测量················································2

4、交流负反馈放大电路的仿真分析·····································4

4.1对电压放大倍数的影响··········································4

4.2对输出电压稳定性的影响········································4

4.3对输入输出电阻的影响··········································5

4.4对非线性失真的影响············································6

4.5对幅频特性的影响··············································7

5、总结与体会·······················································8

6、参考文献·························································9

1、引言

本学期学习了有关模拟电子技术的知识，了解了半导体器件，多级放大电路，集成运算及电路中的反馈等方面知识。并通过实验课了解了有关Multisim8软件的使用，能够使用Multisim8软件仿真出相关的结论。本次实训就是使用Multisim8软件进行两级负反馈放大电路的仿真，要求首先进行两级阻容耦合放大电路的仿真分析，分别设置好两级的静态工作点并测量出交流参数。然后对交流负反馈放大电路进行仿真分析，观察引入负反馈，对电压放大倍数的影响、对输出电压稳定性的影响、对输入输出电阻的影响、对非线性失真的影响、对幅频特性的影响。

2、Multisim8软件的特点及功能介绍

Multisim是一种交互式电路模拟软件，是一种EDA仿真工具，它为用户提供了丰富的元件库和功能齐全的各类虚拟仪器，主要用于对各种电路进行全面的仿真分析和设计。Multisim提供了集成化的设计环境，能完成从原理图设计输入、电路仿真分析和电路功能测试等工作。当需要改变电路参数或电路结构仿真时，可以清楚的观察到各种电路变化对电路性能的影响。用Multisim进行电路的仿真，实验成本低、速度快、效率高。 

Multisim8提供了广泛的元器件，有数千个元器件的模型：从无源器件到有源器件、从模拟器件到数字器件、从分立元件到集成电路，还可以自己添加新元件。Multisim8提供的虚拟电子设备种类齐全，有直流电源、交流电源、示波器、函数信号发生器、万用表、频谱仪、失真度仪、网络分析和逻辑分析仪等，操作这些仿真仪器如同操作真实设备一样。 

在Multisim8环境下，电路的修改调试方便，可直接打印输出实验数据、实验曲线、电路原理图等。

3、两级阻容耦合放大电路的仿真分析

3.1 静态工作点的设置

图3.1静态工作点的设置

由于两级连接是采用的阻容耦合方式，所以两级静态工作点相互独立。分别设置每一级静态工作点，使得电路都工作在放大区，Au最大且失真最小。具体步骤如下：

（1）通过调节Rp1、Rp2，使电路都工作再放大区，并且通过调节Rp2是失真最小，比较U1、U2、U3，当U3>U1>U2使Q1处于放大区，比较U4、U5、U6，当U6>U4>U5使Q2处于放大区。

（2）ICQ通过在集电极处串联一个电流表。IBQ通过在基极处串联一个电流表。UCEQ通过在集电极和发射极两端并联一个电压表。

测量结果如表3.1所示。

表3.1静态工作点

3.2 交流参数的测量

在静态工作点设置好的基础上，分别测量交流参数Au、Aus、Ri、Ro。

具体步骤：（1）根据要求笔和断开J1，记录Uo、Ui、Ii、Ul的值。

（2）根据公式计算Aus=Uo/Us；Au=Ui/Uo；Ri=Ui/Ii；Ro=(Uo/Ul-1)R9。

测量结果如表3.2所示。

表3.2交流参数的测量

4、交流负反馈放大电路的仿真分析

引入负反馈（注意：四种组态中只能采用2种）

4.1对电压放大倍数的影响

具体步骤：保持信号源电压不变，使J2闭合，引入负反馈，观察两个电压的值

测量结果如表4.1所示。

表4.1电压放大倍数

结论：引入负反馈后，典电压放大倍数下降

4.2对输出电压稳定性的影响

具体步骤：(1)断开J2不引入负反馈的情况下断开J1，测量Ui、Uo,并算出Au。

（2）断开J2不引入负反馈的情况闭合J1，测量Ui、Uo,并算出Au。

（3）引入电压串联负反馈断开J1，测量Ui、Uo,并算出Au。

（4）引入电压串联负反馈闭合J1，测量Ui、Uo,并算出Au。

（3）引入电流并联负反馈断开J1，测量Ui、Uo,并算出Au。

（4）引入电流并联负反馈闭合J1，测量Ui、Uo,并算出Au。

测量结果如表4.2所示。

表4.2输出电压

结论：引入电压负反馈后，输出电压、电压放大倍数的稳定性提高了，也说明了引入电压负反馈后放大器的输出电阻减小。

4.3对输入输出电阻的影响

具体步骤：(1)不引入负反馈的情况断开J1，测量Ii 、Ui、Uo,并算出Ri。

（2）不引入负反馈的情况闭合J1，测量Ii 、Ui、Ul,并算出Ri,Ro。

（3）引入电压串联负反馈的断开J1，测量Ii 、Ui、Uo,并算出Ri。

（4）引入电压串联负反馈的闭合J1，测量Ii 、Ui、Ul,并算出Ri,Ro。

（5）引入电流并联负反馈的断开J1，测量Ii 、Ui、Uo,并算出Ri。

（6）引入电流并联负反馈的闭合J1，测量Ii 、Ui、Ul,并算出Ri,Ro。

测量结果如表4.3所示。

表4.3 输入输出电阻

结论：通过计算可知，引入电压串联负反馈后，输出电阻减小。

4.4对非线性失真的影响

增大信号源的幅值使输出出现失真，然后引入负反馈，比较结果。

具体步骤：（1）不引入反馈，调节示波器；

（2）引入电压串联负反馈，调节示波器

（3）引入电流并联负反馈，调节示波器

结果图如下所示。

图4.4（1）未引入反馈失真示波图图像

图 4.4（2）引入电压串联负反馈示波图图像

图4.4（3）引入电流并联负反馈示波图图像

结论：引入负反馈可以减小失真

4.5对幅频特性的影响

图4.5幅频特性

具体步骤：（1）在电路中接入XBP1

（2）不引入反馈,观察幅频特性。找到峰值a，在图像中找到左右两侧70%a,记录fl，fh，Au。计算fh－fl。

（3）引入电压串联反馈,观察幅频特性。找到峰值a，在图像中找到左右两侧70%a,记录fl，fh，Au。计算fh－fl。

（4）引入电流并联反馈,观察幅频特性。找到峰值a，在图像中找到左右两侧70%a,记录fl，fh，Au。计算fh－fl。

测量结果如表4.5所示。

表4.5幅频特性

步骤:调节游标找出幅度、上限频率和下限频率

5、总结与体会

通过此次实训，熟练的使用了Multisim8软件，并应用其作出仿真电路，通过仿真实验，更深层的了解了两级放大电路各参数的变化，更好地理解了两级放大电路。同时也体会到负反馈对电路的影响。

初步学习使用Multisim8软件，还有很多不明白的地方。通过软件的仿真使我对课本的理论知识有了更深入的了解，使我对分析事物的逻辑思维能力得到了锻炼，提高了实际的动手能力。在学校提供的实践平台上，通过自己的实践学到了课本上学不到的东西。

6、参考文献

陈新华，EDA技术与应用 机械工业出版社 2009,6

基于multisim8的两级负反馈放大电路的仿真分析