Multisim在电子电路分析中的应用研究(4)
3. Multisim在模拟电路中的应用研究
3.1 模拟电路的Multisim仿真分析
模拟电路主要用于非线性器件，电路中交直流共存，存在网络反馈，需要用近似的方法、等效的方法、图解的方法来处理；课程的实践性强，对器件的性能及电路的功能的掌握必须通过搭接安装电路、器件测试、电路调试、电路改进来完成；课程内容知识点多，电路形式多，概念方法多，理解上较困难。
Multisim针对模拟电路提供了多种分析方法，包括：
(1)静态分析，可以分析电路的直流工作点、温度变化对直流工作点的影响和直流工作点的变化对输出波形的影响等。
(2)动态分析，可以测量电路的输入输出电阻、电压放大倍数、最大不失真输出电压、和放大器的幅频特性等。
模拟电路包括晶体管放大电路、集成运算放大电路、正弦振荡电路、电压比较器电路和直流稳压电源等，其中放大电路尤为重要，而倍压整流电路是一个比较难理解的部分，故以负反馈放大电路和多倍压整流电路为例，研究Multisim在模拟电路分析中的应用。
3.2 两级电压串联负反馈放大电路分析
在实用放大电路中，几乎都要引入这样或那样的反馈，以改善放大电路的某种性能。一般都是引入负反馈以稳定电路的放大倍数，故本例选用两级电压串联负反馈放大电路，如图5所示，讨论其对放大电路性能的影响。
第一级放大电路是由三极管Q1构成的共射极放大电路，第二级是由三极管Q2构成的共射极放大电路，两级之间经过电容C2实现阻容耦合。由于前后级之间通过电容耦合，故两级之间的直流通路是断开的，因此，两级的静态工作点互不影响，相互独立。这样便于分析、设计、调试工作。而且，假如耦合电容的容值足够大，则可以做到在一定的范围内，前一级的输出信号基本不衰减地传送到后一级的输入端，使信号得到充分的利用。
开关J1控制输出端带负载或输出开路，便于测量输出电阻，开关J2选择两级放大电路之间是否加入级间负反馈。
图5 两级电压串联负反馈放大电路
实验仿真分析：
3.2.1 电路暂不引入级间反馈
(1)三极管Q1静态工作点理论计算
2N2222是硅管，导通电压为0.7V，即UBE=0.7V,静态工作点由公式(3),公式(4)和公式(5)求得
4.056V (4)
IC=1.766mA (5)
ICR3=6.702V (6)
(2)静态工作点及动态特性仿真分析
①静态工作点仿真分析
将开关J1闭合，J2断开，打开Multisim直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工作点，分析结果如下：
图6 静态工作点分析
可见，对三极管Q1，软件测量时UB=3.855V,UC=6.962V；
而估算值为UB=4.056V，UC=6.702V，误差存在的主要原因是计算时取了近似值，
， ，误差位于允许的范围内。
对三极管Q2，UB=2.69835V,UC=5.88322V。
用Multisim仿真可以很快地求得放大电路的静态工作点，且比理论计算精度高，从中可以快速理解NPN型三极管工作在放大状态时发射级正偏，集电极反偏的事实。