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摘 要:通过运用Multisim软件对射极输出器进行虚拟仿真分析,分析研究了射极输出器的直流工作点和交流电压放大倍数、输入、输出电阻等动态性能指标,仿真测试结果与理论分析相一致。这种Multisim虚拟仿真的方法,可以准确、便捷的对射极输出电路进行分析、设计与调试。
关键词:Multisim 射极输出器 虚拟仿真
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0031-02
引言
射极输出器,又称为射极跟随器或共集电极放大电路,是单管放大器的三种基本组态之一。射极输出器是一种深度电压串联负反馈放大电路,具有输入电阻高,输出电阻低,较好的频率特性和良好电压跟随性等特点。本文将基于Multisim仿真对射极输出器进行参数测试与性能分析。
1 关于multisim软件
Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的,专门用于电路仿真和设计的电子设计自动化软件。它具有友好直观的用户界面,提供了规模庞大的元器件库和虚拟的仪器仪表,具有强大的电路分析功能,它将原理图的创建,电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中,享有“计算机里的电子实验室”的称号,近年来在国内外高校和电子技术界得到广泛应用[1]。
2 射极输出器的Multisim仿真分析
2.1 创建仿真电路
在multisim10.0平台上创建射极输出器的仿真电路,如图1所示。
2.2 直流工作点仿真测试
选择菜单栏中仿真/分析/直流工作点命令,屏幕弹出直流工作点分析对话框,选择并添加分析变量[2],单击仿真命令,得到射极输出器的直流工作点,VB=8.33535V,VC=12V,VE=7.66853V。
2.3 放大倍数的仿真测试
在如图1仿真电路图中,通过万用表XMM1测试射极输出器输出电压的有效值,同时通过示波器检测输入输出波形,为了明显观察到输入输出波形的对比关系,在示波器中对A、B通道设置了不同的Y轴比例,A通道(射极输出器输入波形)设置为5mv/Div,B通道(射极输出器输出波形)设置为10mv/Div,仿真结果如图2所示。
由图4(a)可见,仿真测得射极输出器的输出电压有效值为7.001mV,电压放大倍数:
由图4(b)的仿真结果看出,该射极输出器的输出波形没有失真,且与输入波形同相。
2.4 输入电阻与输出电阻的仿真测试
在multisim环境中创建射极输出器输入电阻的仿真测试电路,如图3所示。
如图,万用表XMM1的方针测试结果为6.561mV,根据仿真结果,计算出射极输出器的输入电阻:
为了得到射极输出器的输出电阻,在multisim环境中,将图1所示电路中的负载R3去掉,经过仿真,万用表XMM1的测试结果为7.028mV,即射极输出器的空载输出电压。
而射极输出器带负载R3时的输出电压,为图2(a)的7.001mV,可见在输入信号不变的情况下,当负载R3从1.8kΩ变化到无穷大(开路)时,输出电压几乎不变,说明射极输出器的输出电阻很小,带负载能力很强。
根据仿真结果,计算出射极输出器的输出电阻:
3 结语
通过以上对射极输出器的multisim仿真分析,得到的仿真结果与相关理论分析[3]一致,验证了射极输出器性能参数的特点,即射极输出器有很好的电压跟随作用,其输入电阻很大,可以作放大电路的输入级,减小信号源内阻的电压损耗;其输出电阻很小,常用于多级放大电路的输出级,使输出电压不随负载变动,提高电路的带负载能力;利用它输入、输出电阻一高一低的特点,可以做多级放大器电路的缓冲(中间)级。
参考文献
[1] 聂典.Multisim9计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] 钟化兰.Multisim8在模拟电子技术设计性实验中的应用研究[J].華东交通大学学报,2005,22(4):88～89.
[3] 张惠敏.数字电子技术[M].北京:化学工业出版社,2009.
关键词:Multisim 射极输出器 虚拟仿真
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0031-02
引言
射极输出器,又称为射极跟随器或共集电极放大电路,是单管放大器的三种基本组态之一。射极输出器是一种深度电压串联负反馈放大电路,具有输入电阻高,输出电阻低,较好的频率特性和良好电压跟随性等特点。本文将基于Multisim仿真对射极输出器进行参数测试与性能分析。
1 关于multisim软件
Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的,专门用于电路仿真和设计的电子设计自动化软件。它具有友好直观的用户界面,提供了规模庞大的元器件库和虚拟的仪器仪表,具有强大的电路分析功能,它将原理图的创建,电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中,享有“计算机里的电子实验室”的称号,近年来在国内外高校和电子技术界得到广泛应用[1]。
2 射极输出器的Multisim仿真分析
2.1 创建仿真电路
在multisim10.0平台上创建射极输出器的仿真电路,如图1所示。
2.2 直流工作点仿真测试
选择菜单栏中仿真/分析/直流工作点命令,屏幕弹出直流工作点分析对话框,选择并添加分析变量[2],单击仿真命令,得到射极输出器的直流工作点,VB=8.33535V,VC=12V,VE=7.66853V。
2.3 放大倍数的仿真测试
在如图1仿真电路图中,通过万用表XMM1测试射极输出器输出电压的有效值,同时通过示波器检测输入输出波形,为了明显观察到输入输出波形的对比关系,在示波器中对A、B通道设置了不同的Y轴比例,A通道(射极输出器输入波形)设置为5mv/Div,B通道(射极输出器输出波形)设置为10mv/Div,仿真结果如图2所示。
由图4(a)可见,仿真测得射极输出器的输出电压有效值为7.001mV,电压放大倍数:
由图4(b)的仿真结果看出,该射极输出器的输出波形没有失真,且与输入波形同相。
2.4 输入电阻与输出电阻的仿真测试
在multisim环境中创建射极输出器输入电阻的仿真测试电路,如图3所示。
如图,万用表XMM1的方针测试结果为6.561mV,根据仿真结果,计算出射极输出器的输入电阻:
为了得到射极输出器的输出电阻,在multisim环境中,将图1所示电路中的负载R3去掉,经过仿真,万用表XMM1的测试结果为7.028mV,即射极输出器的空载输出电压。
而射极输出器带负载R3时的输出电压,为图2(a)的7.001mV,可见在输入信号不变的情况下,当负载R3从1.8kΩ变化到无穷大(开路)时,输出电压几乎不变,说明射极输出器的输出电阻很小,带负载能力很强。
根据仿真结果,计算出射极输出器的输出电阻:
3 结语
通过以上对射极输出器的multisim仿真分析,得到的仿真结果与相关理论分析[3]一致,验证了射极输出器性能参数的特点,即射极输出器有很好的电压跟随作用,其输入电阻很大,可以作放大电路的输入级,减小信号源内阻的电压损耗;其输出电阻很小,常用于多级放大电路的输出级,使输出电压不随负载变动,提高电路的带负载能力;利用它输入、输出电阻一高一低的特点,可以做多级放大器电路的缓冲(中间)级。
参考文献
[1] 聂典.Multisim9计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] 钟化兰.Multisim8在模拟电子技术设计性实验中的应用研究[J].華东交通大学学报,2005,22(4):88～89.
[3] 张惠敏.数字电子技术[M].北京:化学工业出版社,2009.