武汉大学电气工程Mulsitim

1、Multisim模电仿真实验报告目录实验一、单极放大电路2一实验目的2二虚拟实验仪器及器材2三实验步骤2实验二、射极跟随器17一实验目的17二虚礼实验仪器及其器材17三实验步骤18实验三、负反馈放大电路25一、仿真目的25二、虚拟仿真仪器及器材25三实验步骤25实验四、差动放大电路31一、仿真目的31二、虚拟仿真仪器及器材31三、仿真内容与步骤31实验五、OTL 功率放大器35一、实验目的35二、虚拟实验仪器及器材36三、实验步骤36实验六、集成运算放大器的测量38一、实验目的38二、虚拟实验仪器及器材38三、实验原理与步骤38实验七、波形发生器应用的测量40一、实验目的40二、虚拟实验仪器及

2、器材40三、实验原理与步骤40实验一、单极放大电路一实验目的熟悉Multisim软件的使用方法。掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大电路性能的影响。学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真算法，了解共射极电路特性。二虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三实验步骤1.启动multisim如图所示2.点击菜单栏上的place/component，弹出如下图所示 select a component对话框3.在group 下拉菜单中选择basic，如图所示4.选中 RESISTOR,此时在右边列表中选中1.5K 5%的电阻，点击OK 按钮。此时该电阻随鼠

3、标一起移动，在工作区适当位置点击鼠标左键，如下图所示5.同理，把如下所示的所有电阻放入工作区6.同样如下图所示选取电容10uF两个，放在工作区适当位置7.同理如下图所示，选取滑动变阻器8.同理选取三极管9.选取信号源10.选取直流电源11.选取地12.最终元器件放置如下13.元件的移动与旋转，即：单击元件不放，便可以移动元件的位置;单击元件（就是选中元件），鼠标右键，如下图所示，便可以旋转元件。14.同理，调整所有元件如下图所示15.把鼠标移动到元件的管脚，单击，便可以连接线路。如下图所示16.同理，把所有元件连接成如下所示电路17.选择菜单栏 options/sheet properties

4、，如图所示18.在弹出的对话框中选取show all，如下图所示19.此时，电路中每条线路上便出现编号，以便后来仿真。20.如果要在2N222A的e端加上一个100欧的电阻，可以选中“7”这条线路，然后按键盘del键，就可以删除。如下图所示21.之后，点击菜单栏上place/component，添加电阻。22.最后，电路如下：注意：该电路当中元件阻值与前面几个步骤中不一样，更改方法是：比如（要把R3从5.1千欧更改为20千欧），选中R3电阻，右键，如图所示：之后，重新选取20千欧电阻便会自动更换。23.单击仪表工具栏中第一个（即：万用表）放置如下图所示24.单击工具栏中运行按钮进行数据仿真，之

5、后，双击图标，就可以观察三极管e端对地的直流电压。如图所示，。然后单击滑动变阻器，会出现一个虚框，之后，按键盘上 的A键，就可以增加滑动变阻器的阻值，shift+A可以降低其阻值。25.静态数据仿真：调节滑动变阻器的阻值，是万用表的数据为2.2V。执行菜单栏中 simulate/analyses/DC Operating Point如下所示操作点击对话框上的simulate，结果是记录数据，填如下表：仿真数据（对地数据） 单位：V计算数据 单位：V基极集电极发射极VbeVceRp2.829076.139222.19966Rp的值等于滑动变阻器的最大阻值乘上百分比。26.动态仿真一1.单击仪表工

6、具栏中的第四个（即：示波器 Oscilloscope），放置如下图所示，并且连接电路。（注意：示波器联分为2个通道，每个通道有+和-，连接时只需+即可，示波器默认的地已经连接好的。观察波形时会出现不知道哪个波形时哪个通道的，解决方法是更改连接通道的导线颜色，即：右键击导线，弹出），单击 Net color 可以更改颜色，同时示波器的波形颜色也随之改变）2.右击V1，出现，单击properties，出现对话框，吧Voltage改成 10mV，Freguency的数据改为1kHz，确定。3.单击工具栏中的开始进行仿真。4.双击图标得到如下波形；:如果波形太密或者幅度太小，可以调整Scale里面的数

7、据。5.记录波形，并说明他们的相位有何不？答：波形见上图，相位相差。27.动态仿真二1.删除负载电阻R6，重新连接示波器如图所示2.重新启动仿真，波形如下可以单击T1和T2的箭头，移动如图所示的竖线，就可以独处输入和输出的峰值。注意：峰峰值变为有效值除以记录数据如下表： (注，此表为RL为无穷)仿真数据（注意 填写单位）计算Vi有效值V0有效值Av9.94mV368.40mV37.063.其他不变，分别加上5.1K和330欧的电阻，如下图所示，并填表R=5.1k欧时R=330 欧时填表：仿真数据（注意填写单位）计算RLViV0Av5.1K9.99mV193.16mV19.343309.99mV

8、24.40mV2.444.其他不变，增大和减小滑动变阻器的值，观察V0的变化，并记录波形。VbVcVe画出波形Rp增大减小增大减小Rp减小增大减小增大如果效果不明显，可适当增大输入信号28.动态仿真三1.测量输入电阻Ri在输入端串联一个5.1K的电阻，如图所示，并且连接一个万用表，如图所示。启动仿真，记录数据，并且填表。万用表要打在交流档才能测试数据。填表：仿真数据（注意填写单位）计算信号发生器有效电压值万用表的有效数据Ri6.328mV1.961uA32272.测量输出电阻R0如图所示：万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为VL填表：仿真数据计算VLV0R0117.551mV223.346

9、mV459029.思考题元件水平翻转：右击元件，点击Flip Horizontal垂直翻转：右击元件，点击Hip Vertical更改元件数值：双击数值,value,改数值VIRTUAL表示虚拟元件，只有虚拟元件才能改变其参数实验二、射极跟随器一实验目的熟悉Multisim软件的使用方法。掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共射极电路特性。学习Multisim的参数扫描方法学会开关元件的使用二虚礼实验仪器及其器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三实验步骤1.画出电路如下图所示2.直流工作点的调整如上

10、图所示，V1频率1KHz，Vi=3V，R1=82千欧，R2=1.8千欧。通过扫描电阻R1的阻值，在输入端输入稳定的正弦波信号，通过观察输出5端的波形，是其为最大不失真波形，此时，便可以确定Q1的静态工作点。具体步骤如下：1.选择菜单栏中simulate/analyses/parameter sweep,如右图所示2.参数设置如下所示3.点击按钮“Edit Analysis”，如下图所示：把其中的 end time 设置为0.1S 如果太大，那计算机计算时间会变的很场长4.点击OK5.设置输出如下图所示其中的 V（5）就是输出电阻上的“5”的编号6.点击Simulate按钮7. 出现如下的图形用

11、鼠标左键单击图形，选出一个虚拟矩形框，如下所示9.结果如下，图形被放大。其中有很多条不同颜色表示仿真图形重叠在一起。10.单击工具栏，便出现如下所示数据右键单击显示下面菜单选中相应选项，显示有图可见，max y 和min y 相差最小的数据为第五组此时R=138千欧。11更改电路图如下12.进行静态工作点仿真，选择菜单栏中 simulate/ analyses/Dc operating point,如下图所示13.单击Simulate 把仿真数据填入下表VbVcVeIe=Ve/Re8.3353412.000007.668534.26mA14.测量电压放大倍数双击万用表，档位在交流，此时把数据填

12、入下表Vi（单位）V0(单位)Av=V0/Vi3.000V2.875V0.958315.测量输入电阻，电路图如下所示双击万用表，填下表Vs（图中6端电压）Vi（图中2端电压）Ri=Vi*Rs/（Vs-Vi）3.000V2.779V64130.77欧16.测量输出电阻，电路如下所示填表V0(就是开关打开时)VL（就是开关闭合时）R0=(V0-VL)*RL/VL1.988V1.977V100.15欧实验三、负反馈放大电路一、仿真目的1、熟悉Multisim软件的使用方法。2、掌握负反馈放大电路对放大器性能的影响。3、学习负反馈放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的开环和闭环仿真方法。

13、4、学习掌握Multisim交流分析5、学会开关元件的使用二、虚拟仿真仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三实验步骤1.启动Mulitisim，并画出如下电路图2.调节信号发生器V2的大小，是输出端10在开环情况下输出不失真。3.启动直流工作点分析，记录数据，填入下表三极管Q1三极管Q2VbVcVeVbVcVe3.659377.262563.021413.319914.788642.66472交流测试开环：RL=无穷大RL=1.5K闭环：RL =无穷大RL=1.5kRL（图中R11）ViV0Av开环RL=无穷（S2打开）3.079mV1.206V392RL=1.5k（S2闭合）3

14、.075mV438.34mV143闭环RL=无穷（S2打开）3.689mV98.831mV27RL=1.5k（S2闭合）3.611mV86.704mV24负反馈对失真的改善在开环情况下适当加大Vi的大小，使其输出失真，记录波形闭合S1,并记录波形波形测试放大频率特性如图所示，进入交流分析2.如下图所示，输入参数，包括Frequency Parameters 和 Output 两项3.点击如图所示工具栏4.出现如下波形图中的箭头是可以移动的，左边框里的数据也随之改变，把开环时的图形和闭环时的图形记录并填入下表开环闭环图形图形187.5229.48k1682.08M开环FL FH闭环实验四、差动放

15、大电路一、仿真目的1、熟悉Multisim软件的使用方法。2、掌握差动放大电路对放大器性能的影响。3、学习差动放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法。4、学习掌握Multisim交流分析5、学会开关元件的使用二、虚拟仿真仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、仿真内容与步骤如下所示，输入电路1.调节放大器零点把开关S1和S2闭合，S3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0（尽量接近0，如果不好调节，可以减小滑动变阻器的Increment值），填表一：S在左端S在第二测量值S3在左端Q1Q2R9CBECBEU6.37338-38.48

16、668m-641.39750m6.37338-38.48668m-641.39750m-669.72305mS3在第二4.82507-51.60123m-664.27797m4.82507-51.60123m-664.27797m-122.、测量差模电压放大倍数如下图所示，更改电路。把相应数据填入下表：3.测量共模电压放大倍数更改电路图如下所示把仿真数据填入表2典型差动放大器但单端输入电路测量图共模输入测量图恒流源差动放大器单端共模表2典型差动放大电路恒流源差动放大电路单端输入共模输入单端输入共模输入Ui100mV1V100mV1VUc1（V）2.449v487.341mv2.403v17.5

17、08mvUc2（V）2.401v487.341mv2.401v17.508mvAd1=Uc1/Uc21.02无1.00无Ad=U0/Ui48.5无48.04无Ac1=Uc1/Ui24.49无24.03无Ac=U0/Ui无0.487无0.17CMRR=|Ad1/Ac1|0.0421.000.0421.00实验五、OTL 功率放大器一、实验目的1熟悉Multisim软件的使用方法。2掌握理解功率放大器的工作原理。3掌握功率放大器的电路指标测试方法二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管 2N3906，2N3904，1N3064等三、实验步骤如下图所示输

18、入电路图：1.静态工作点的调整分别调整R4和R1滑动变阻器器，使得万用表XMM2和XMM3的数据分别为5-10mA和2.5V，然后测试各级静态工作点填入下表：（注意，信号发生器的大小为0） Ic1=Ic3= mA，U12= VQ1Q2Q3Ub3.23293V1.74229V829.24548mVUc5.00000V01.74229VUe2.50263V2.50263V152.77543mv最大不失真输出功率理想情况下，在实验中可通过测量RL两端的电压有效值，来求得实际的。测得RO=0.983vPOM=0.983*0.983/8=0.12W3. 效率，：直流电源供给的平均功率。理想情况下，。在实

19、验中，可测量电源供给的平均电流，从而求得，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。4.输入灵敏度输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号Vi之值。5.频率响应的测试Ui= 1000 mVfLfH通频带F(Hz)117.8618Hz4.9558MHz 117.8618HZ4.9558MHzU0(V)0.971.021.08Av0.971.021.08实验六、集成运算放大器的测量一、实验目的1、熟悉Multisim软件的使用方法。2、掌握理解集成运算放大器的工作原理。3、掌握集成运算放大电路的基本运算关系及基本测量方法。二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、集成电路741三、实验原理与步骤为了提高运算放大电路的稳定性，通常采用的方法是在外围电路加负反馈。它的接法如图13-1所示。为反向输入端，为同相输入端（地端），为并联负反馈电阻，为输入端外接电阻，为运算放大器的差模输入电阻。1.按如下所示输入电路2.静态测试，记录集成电路的各管脚直流电压管脚1234567直流电压0483.224uV-546.52uV-14V012.