Multisim10在負(fù)反饋放大電路實驗中的應(yīng)用

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

0 前言
    在實用的放大電路中，都要引入各種反饋來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)反饋電路的知識是模擬電子線路實驗教學(xué)中的難點(diǎn)，學(xué)生不易理解，將仿真軟件Multisim10結(jié)合到實驗中，通過仿真結(jié)果形象生動地展示，能夠有效地加強(qiáng)學(xué)生對知識的掌握，從而提高教學(xué)效果。
    傳統(tǒng)的負(fù)反饋放大器實驗是在已經(jīng)焊接好的實驗電路板上進(jìn)行操作，在分析反饋放大器與基本放大器的性能差別時，由于實驗電路板上負(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只是簡單地斷開反饋支路，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管集電極對地電壓V7=V10≈6V，然后在輸入端連接上信號源XFG1，調(diào)節(jié)一個f=1kHz，Vp-p=3mV的正弦波信號，用示波器觀察輸出為不失真的放大信號后，在Us、Ui、Uo端并聯(lián)連接上Multimeter(數(shù)字萬用表)，分別測量出帶負(fù)載(閉路)和無負(fù)載(開路)時的輸入輸出電壓值。單擊按鈕選擇測量交流電壓值，數(shù)字萬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放大器性能的影響時，需要測量基本放大電路的動態(tài)參數(shù)，大多數(shù)仿真分析只是簡單地斷開反饋支路，但是要實現(xiàn)無反饋而得到基本放大電路的方法是要去掉反饋?zhàn)饔茫€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RF相當(dāng)于并聯(lián)在R10上。
    (2)對于輸出回路，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，并依次測量出Us、Ui、Uo的大小，如圖5、圖6所示。

1．2 計算放大倍數(shù)和輸入輸出電阻
    負(fù)反饋放大器
   
    根據(jù)仿真測量和計算可知，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)反饋對帶寬的影響
    對負(fù)反饋放大器和基本放大器負(fù)載開路時的通頻帶進(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)反饋電路對通頻帶進(jìn)行了拓寬。

3 結(jié)束語
    運(yùn)用multisim10對負(fù)反饋放大器實驗進(jìn)行仿真分析得到的結(jié)果與理論分析一致，與傳統(tǒng)實驗相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：
    (1)傳統(tǒng)的負(fù)反饋放大器實驗是在已經(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，只是簡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，并可以通過改變元器件的參數(shù)對電路性能指標(biāo)進(jìn)行仿真，觀察不同原件參數(shù)對實驗結(jié)果的影響，并且減少在實驗過程中對元件的損耗，學(xué)生通過對仿真過程的觀察，加強(qiáng)對理論知識的理解和掌握。