Multisim 10在单管共射放大电路中的应用

摘要：利用Multisim 10仿真软件对单管共射放大电路进行了计算机辅助教学。采用直流工作点分析了电路静态工作点的设置。利用温度扫描和参数扫描分析了温度对静态工作点以及电路参数对输出波形的影响。对电压增益、输入电阻和输出电阻的仿真测试结果和理论计算基本吻合。研究表明，利用Multisim 10强大的分析功能对电子电路进行计算机仿真，可以提高教学质量和教学效果。
关键词：Multisim 10；电路仿真；静态工作点；动态参数

0 引言
在电子技术的发展历程中，随着计算机辅助技术的应用和普及，以及电子产品向数字化、集成化、微型化和低功耗方向的发展，EDA(Electronic Design Automation)技术逐渐产生并日趋完善。电子、电气、信息类专业的学生可以应用EDA技术进行电子电路的设计和测试。EDA具有效率高，周期短，应用范围广的优点，已成为当今电子设计的主流手段和技术潮流。在众多的电路仿真软件中，Multisim以其界面友好，功能强大和容易使用而倍受高校电类专业师生和工程技术人员的青睐。Multisim 10是美国国家仪器公司NI(National Instruments)最新推出的Multisim版本，集电路设计和功能测试于一件，为设计者提供了一个功能强大，仪器齐全的虚拟电子工作平台。设计者可以利用大量的虚拟电子元器件和仪器仪表，搭建虚拟实验室，进行模拟电路、数字电路、自动控制、单片机和射频电子线路的仿真和调试。
模拟电子技术是高校电类专业的基础课程。单管共射放大电路是模拟电子技术的基础部分，也是这门课程的教学重点和难点，而单管共射放大电路则是放大电路的基本形式。要在放大电路中实现输出信号的不失真放大，必须设置合适的静态工作点。放大电路的适用范围是低频小信号，电压增益、输入电阻和输出电阻是分析放大电路的动态指标。利用仿真软件对典型电子电路进行计算机仿真，实现在有限的课题教学中，化简单抽象为具体形象，化枯燥乏味为生动有趣，能充分调动学生的学习兴趣和自主性，帮助学生更好地理解和掌握教学内容。本文以单管共射放大电路为例，应用Multisim 10仿真软件进行了模拟电路的计算机辅助教学。

1 单管共射放大电路的静态工作点
1．1 静态工作点(Q点)的设置
在Multisim 10中创建如图1所示的单管共射放大电路。选用NPN型硅晶体管2N1711作为BJT，双踪示波器用于观测输入／输出信号波形，交流信号源为5 mVpk，频率为2 kHz。为了获得放大的不失真输出信号，电路需要设置合适的静态工作点(Q点)，Q点过高(或过低)会引起输出信号的饱和(或截止)失真。对电路进行直流工作点分析，得到如图2所示的仿真数据，包括晶体管的结点电位和基极、集电极电流。

从图2的结点数据可以计算放大电路的静态工作点电压：