Multisim10在模拟电子技术教学中的探索与应用

侯慧娜 徐小虎

摘 要 为了提高学员的学习积极性，加深学员对模拟电子技术的学习兴趣和实践能力，本文详细介绍Multisim10在模拟电子技术中的具体应用。通过结合基本放大电路教学案例对仿真内容进行设计，这一教学案例阐述Multisim10在教学过程中的具体应用方法。

关键词 Multisim10；模拟电子技术；仿真分析

模拟电子技术课程是一门实践性很强的专业基础课程，它也是介于基础课和专业课之间的一门过渡课程，该课程的教学效果直接影响到后续专业课的学习。将Multisim10仿真软件引入到课堂教学过程中，通过对课程中的不同内容搭建仿真电路，根据仿真结果分析电路的各种特性。同时，在仿真时可以修改电路参数，演示电路参数的改变对电路输出的不同影响。

1 Multisim10简介

Multisim10仿真软件是美国国家仪器（NI）有限公司2007年推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作[1]。它包含了直观地图形界面，丰富的元器件库，功能强大的虚拟仪器，完善的分析功能，强大的仿真功能。测试仪器和仿真元器件与实物非常接近，操作方法也基本相同。

2 Multisim10在模拟电子技术教学中的应用实例

放大是对模拟信号最基本的处理，在大多电子系统中都包含有各种各样的放大电路，其作用就是将微弱的模拟信号放大所需的数值。放大电路及其分析方法是构成其他模拟电路的基本单元和基础，是模拟电子技术课程研究的主要内容之一。双极型三极管是放大电路的核心器件，具有“放大”和“开关”两种工作模式，不同工作模式是通过“静态工作点”的设置实现的。很多学员对“静态工作点”的作用和设置理解不够，同时构成的放大电路需要分析“放大倍数，输入电阻和输出电阻”，这些概念对于学员而言太过抽象，在实际授课过程中通过建立电阻分压式工作点稳定放大电路，可以帮助学员加深理解这些抽象概念。

2.1 创建Multisim10仿真电路

在Multisim10工作区中建立电阻分压式工作点稳定的单管放大电路。在放大器的输入端加入输入信号，三极管选用2N222A。

2.2 静态分析

对放大电路进行静态分析，就是确定放大电路中的静态工作点Q值（IBQ、ICQ、IEQ、UBEQ、UCEQ）这些值可以用估算法得到。根据所选用三极管，UBEQ取0.7V，β取220。根据电路，经估算：

估算这部分可以和学员一起根据电路特点进行，估算完毕后，可以求取UEQ=1.14V，UCQ=9.72V。估算结果符合发射结正偏，集电结反偏，三极管工作在放大状态。为了加强效果。依据搭建电路进行仿真，在仿真分析中选取直流静态工作点分析按钮。在弹出的对话框中选择所需仿真节点，单击仿真，即可得到分析结果。

仿真结果和估算值进行比较：仿真结果UCQ=9.68V，UEQ=1.17V，UBQ=1.79V。由此也可以看出，这个分析结果和估算的非常接近。改变电阻值，重新仿真，可以观察每个阻值对静态工作点的影响，可以帮助学员了解不同元件对电路特性的影响。

2.3 动态分析

动态分析一般分析放大电路的放大倍数，输入电阻，输出电阻。

这三个参数的求取一般借助于图解法或者微变等效电路法。这两种方法理解计算起来均比较抽象。运算过程也比较繁琐，例如：如果根据

微变等效电路法，先要画出微变等效电路，在估算这三个值：分别为

经过复杂的计算后，学员看到的是一个个数值，对于共射电路所实现的反向电压放大，并没有很具体认识。这时可以借助Multisim10仿真，点7和节点6连入示波器的A，B通道。

学员可以清晰地看到输入输出信号的电压关系和相位关系。

根据所选值峰值，计算，即电压放大倍数为30.8倍。

这个采用微变等效电路分析的结果相似。为了加深理解静态工作点，对输出信号的影响，可以通过调节基极电阻R6来实现，调节R6=10KΩ，静态工作点分析为可以看出三极管工作在饱和区，输出讲出现饱和失真，通过示波器观察输出，可以看到输出底部被削平，放大已经失去意义。除了饱和失真，放大电路还存在截止失真，调节基极电阻，R6=90KΩ，此时，通过直流工作点分析，可以看到，基极电压为1.1V，静态工作点有点偏低，通过仿真，可以看到输出波形，顶部已经被削波，电路产生了截止失真。

3 结束语

通过在电子技术基础课堂中长期运用Multisim10仿真软件，深切体会到这种模式可以把相对比较难以理解的理论和概念更直接地表達出来，使理论更加生动，使学员更加有兴趣，也使得教学方式不再单一，进而提高的教学效果。

参考文献

[1] 谢白玉，宋蕊.Multisim10仿真软件在模拟电路实验教学中的应用[J].办公自动化，2012，（10）：44-46.