模电1010306.docx
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模电1010306
目录
1课程设计的目的及作用4
1.1课程设计目的4
1.1.1学会在multisim软件环境下建立模型4
2设计任务、及所用multisim软件环境介绍4
2.1课程设计的任4
2.2multisim软件环境介绍4
3两级放大电路Multisim仿真5
3.1两级放大电路模型的建立5
3.2静态稳定工作点理论分析及计算5
3.2.1（静态稳定工作点理论分析及计算）5
3.2.2直流工作点仿真分析如下所示；6
3.3模拟电路仿真的电路图6
4差分放大电路Multisim仿真8
4.1差分放大电路电路模型的原理图8
4.2静态稳定工作点的理论分析及计算8
4.2.1差分放大电路的理论分析8
4.2.1两级放大电路的建立9
4.2.2差分放大电路直流工作点仿真分析9
4.3差分放大电路与仿真结果分析10
4.3.1差模放大倍数分析10
4.3.2差分放大电路与仿真结果分析10
5放多大电路频率特性Multisim仿真11
5.1放大频率电路电路模型的建立11
5.2静态稳定工作点理论分析及计算11
5.3放大频率电路仿真结果分析12
5.3.1放大频率电路的频率特性12
5.3.2虚拟电压电流的仿真结果12
5.3.3放大频率特性的幅频特性和相频特性12
5.3.4频率放大电路的虚拟示波器仿真结果14
6滞回比较器Multisim仿真15
6.1滞回比较器电路模型的建立15
6.2比较器理论分析及计算15
6.2.1比较器的理论计算15
6.2.2仿真放大电路电路模拟静态稳定工作点如下所示16
6.3比较器仿真结果分析16
7振荡电路10振荡电路Multisim仿真17
7.1振荡电路模型的建立17
7.2振荡电路理论分析及计算17
7.3振荡电路仿真结果分析18
7.3.1矩形波振荡电路模拟示波器的波形如图所示18
7.3.2虚拟电压表模拟仿真示数如下所示18
8直流电源Multisim仿真19
8.1直流电源电路模型的建立19
8.2直流电源理论分析及计算19
8.3.1模拟电压表的仿真结果19
8.3.2模拟示波器仿真结果波形图20
9运算电路Multisim仿真21
9.1运算电路电路模型的建立21
9.2运算电路理论分析及计算21
9.3运算电路仿真结果分析22
10.仿真总结和体会23
11、参考文献23
1课程设计的目的及作用
1.1课程设计目的
1.1.1学会在multisim软件环境下建立模型
1.1.2熟悉multisim的基本操作
1.1.3熟练掌握multisim设计出的仿真电路
2设计任务、及所用multisim软件环境介绍
2.1课程设计的任
2.1.1两级放大电路Multisim仿真
2.1.2差分放大电路Multisim仿真
2.1.3放多大电路频率特性Multisim仿真
2.1.4滞回比较器Multisim仿真
2.1.5振荡电路Multisim仿真
2.1.6直流电源Multisim仿真
2.1.7运算电路Multisim仿真
2.2multisim软件环境介绍
Multisim是加拿大推出的基于windows的电路仿真软件，由于采用互交式的界面，比较直观，操作方便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强大的分析功能等特点，因而得到了广泛的应用。
针对不同的用户，提供了多种版本，我们所用就是教育版的Multisim。
3两级放大电路Multisim仿真
3.1两级放大电路模型的建立
3.2静态稳定工作点理论分析及计算
3.2.1（静态稳定工作点理论分析及计算）
解；由于输入信号为零时，Uo=0,因此，最容易确定的参数是Ico2.
Ico2=Vee/Rc2=18/4.7mA=3.83mA
Ibo2=Ico2/β2=3.83/30mA=0.13Ma
则
Ieo2=Ico2+Ibo2=（3.83+0.13）mA=3.96
Ueo2=Vcc-Ieo2Re2=（18-3.96*1.2）V=13.2
由图可知
Ucq1=Ueq2-Ubeq2=（13.2-0.7）V=12.5V
故流过电阻RC1的电流为
Ire1=（Vcc-Ucq1）/Rc1=（18-12.5）/5.6mA=0.98mA
则
Icq1=Irc1+Ibq2=（0.98+0.13.）mA=0.11mA
Ibq1=Icq1/β1=1.11/50mA=0.022
Ieq1=Icq1+Ibq1=（1.11+0.022）mA=1.13mA
3.2.2直流工作点仿真分析如下所示；
又由电路图可知Au1和Au2，即两个三极管的放大倍数
Au1=Uc1/Ui=-（Rc1//Rc2）/[rbe1+（1+）Re1]
式中
rbe1=rbb+（1+β）26Mv/Ieq1=（300+51*26/1.13）=1.47K
Ri2=rbe2+（1+β）Re2=（300+36*21/3.96+31*1200）=37704
则
Au1=-[50*（5.6*37.7/5.6+37.7）]/（1.47+51*0.2）=-20.9
而
Au2=Uo/Uc1=-/rbe2+（1+β）Re2=-30*4.7/37.7=-3.74
所以
Au=Au1*Au2=-20.9*（-3.74）=78.2
Ri=Ri1=rbe1+（1+β）Re1=（1.47+514*0.2）=11.7
Ro=Ro2=Rc2=4.7
3.3模拟电路仿真的电路图
4差分放大电路Multisim仿真
4.1差分放大电路电路模型的原理图
4.2静态稳定工作点的理论分析及计算
4.2.1差分放大电路的理论分析
解；由三极管的基极回路可得
Ibq=（Vee-Ubeq）/[R+（1+）（2Re+0.5Rw）]
=（12-0.7）/[10+51*（2*27+0.5*0.5）Ma
=0.004Ma
Icq=Ibq=50*0.004Ma=0.2mA
Ucq=Vcc-IcqRc=（12-0.2*30）v=6v
Ubq=-IbqR=（-0.004*10）V=-40Ma
4.2.1两级放大电路的建立
4.2.2差分放大电路直流工作点仿真分析
4.3差分放大电路与仿真结果分析
4.3.1差模放大倍数分析
Ad=-RL/[R+rbe+（1+）Rw/2]
式中RL=Rc//RL/2=（30*20/2）/（30+20/2）=7.5K
Rbe=Rbb+（1+）26/Ieq=（300+51*26/0.2）=6.93k
Ad=-50*7.5/（10+6.93+51*0.5*0.5）=-12.6
Rid=2[R+rbe+（1+）Rw/2]=2*（10+6.93+51*0.5*0.5）k=59.4
Ro=2Rc=2*30k=60k
4.3.2差分放大电路与仿真结果分析
5放多大电路频率特性Multisim仿真
5.1放大频率电路电路模型的建立
原理图如上面所示；则直流工作点分析功能测试放大的静态工作点，分析结果如下
5.2静态稳定工作点理论分析及计算
5.3放大频率电路仿真结果分析
可见放大电路的Ubeq=10.38mAUceq=364Ma
加上正弦输入电压，利用虚拟示波器观察放大电路输入，输出波形可以看到输出波形无明显的线性失真，且，输出电压与输入电压相反。
Aus=Uo/Us=-220/0.9=24
利用波特图示仪分别测量放大电路的幅频特性和想频电路，结果如图所示
5.3.1放大频率电路的频率特性
5.3.2虚拟电压电流的仿真结果
5.3.3放大频率特性的幅频特性和相频特性
5.3.4频率放大电路的虚拟示波器仿真结果
RC耦合单管共射放大电路的中频对数增益20LgAusm=27.16db,在高频段，-3db上线频率Fh=660kHz
6滞回比较器Multisim仿真
6.1滞回比较器电路模型的建立
6.2比较器理论分析及计算
6.2.1比较器的理论计算
解；Ut+=[Rf/（R2+Rf）]*Uref+R2/（R2+Rf）Uz
=[10/（30+10）*6+30/（30+10）*4]v=4.5v
Ut-=[Rf/（R2+RF）]*Uref-R2/（R2+Rf）Uref
=[10/（30+10）*6-30/（30+10）*4]v=1.5v
Ut-=Ut+-Ut-=[4.5-（-1.5）]=6v
当Uref=18v时
Ut+=[10/（30+10）*18+30/（30+10）*4]V=7.5V
Ut-=[10/（30+10）*18+30/（30+10）*4]V=7.5V
可见，当Uref增大时，Ut+和Ut-同时增大，但UT不变，此时传输特性将向右平行移动全部位于纵坐标右端
6.2.2仿真放大电路电路模拟静态稳定工作点如下所示
6.3比较器仿真结果分析
7振荡电路10振荡电路Multisim仿真
7.1振荡电路模型的建立
振荡电路原理图如下所示
7.2振荡电路理论分析及计算
由振荡电路工作原理有
Ut+=[R1/（R1+R2）]*Uz=[10/（10+5）]*2.7=4.05v
Ut-=-[R1/（R1+R2）]*Uz=-[10/（10+5）]*2.7=-4.05
由振荡电路公式可知
Uc（t）=[uc（0）-uc（）]+uc（）
Uc（o）=[R1/（R1+R2）*]Uz
Uc（）=-Uz
即，可得矩形波的振荡周期为
T=2RCLn（1+2R2/R2）
7.3振荡电路仿真结果分析
7.3.1矩形波振荡电路模拟示波器的波形如图所示
7.3.2虚拟电压表模拟仿真示数如下所示
8直流电源Multisim仿真
8.1直流电源电路模型的建立
8.2直流电源理论分析及计算
在U2的正半周，二极管VD1,VD2导电，VD3,VD4截止，电流Id1,Id2流过Rl，在负载上得到的输出电压极性为上正下负。
在U2的负半周，VD3,VD4导电，VD1,VD2截止，Id3,Id4流过Rl时产生的电压极性是上正下负，因此在负载上得到一个单方向的脉动电压。
桥式整流电路的模拟电路波形如图所示，即；8.3直流电源仿真结果分析
8.3.1模拟电压表的仿真结果
8.3.2模拟示波器仿真结果波形图
9运算电路Multisim仿真
9.1运算电路电路模型的建立
9.2运算电路理论分析及计算
解；如上面图所示，前半部分为反相求和输入电路，后半部分为反相输入求和
电路，一图可有
U10=-【（Rf1/R1）*V1+（Rf1/R3）V2】=-（0.2*20+1.3*5）=-10.5V
U25=-[（Rf2/R2）*V3+（Rf2/R4）*U10]=-（10*3-10.5）=-19.5V
静态稳定工作点分析电路如下所示;
9.3运算电路仿真结果分析
10.仿真总结和体会
通过这次的模电课设，让我熟练掌握了应用multisim软件进行电路的仿真实验，
从而看到了好多具体电路的实现过程，同时体会到了动手的快乐。
作为一名电子信息工程专业的学生来说，掌握连接电路图，设计和分析电路是很重要的，或许我们以后从事的工作就是和电路有关，需要我们自己分析处理，学会仿真，这样给我们会带来方便。
而且模电在生产生活中也是很重要的，在这次课设中，真的学到很多，而且也得到了许多同学的帮助，通过这次课设我真的学到了很多东西。
11、参考文献
【1】清华大学电子学教研组杨素行主编《模拟电子技术基础简明教程》
【2】西安电子科技大学出版《multisim及其在电子设计中的应用》
【3】沈阳理工大学信息科学与技术学院出版《模拟电子技术实验指导书》
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