射极输出器Multisim仿真分析

射极输出器的Multisim仿真分析

摘要:通过运用multisim软件对射极输出器进行虚拟仿真分析,分析研究了射极输出器的直流工作点和交流电压放大倍数、输入、输出电阻等动态性能指标,仿真测试结果与理论分析相一致。这种multisim虚拟仿真的方法,可以准确、便捷的对射极输出电路进行分析、设计与调试。

关键词:multisim 射极输出器虚拟仿真

中图分类号:tp391.9 文献标识码:a 文章编

号:1674-098x(2012)04(a)-0031-02

引言

射极输出器,又称为射极跟随器或共集电极放大电路,是单管放大器的三种基本组态之一。射极输出器是一种深度电压串联负反馈放大电路,具有输入电阻高,输出电阻低,较好的频率特性和良好电压跟随性等特点。本文将基于multisim仿真对射极输出器进行参数测试与性能分析。

1 关于multisim软件

multisim是美国国家仪器(ni)有限公司推出的以windows为基础的,专门用于电路仿真和设计的电子设计自动化软件。它具有友好直观的用户界面,提供了规模庞大的元器件库和虚拟的仪器仪表,具有强大的电路分析功能,它将原理图的创建,电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中,享有“计算机里的电子实验室”的称号,近年来在国内外高校和电子技术界得到广泛

应用[1]。

2 射极输出器的multisim仿真分析

2.1 创建仿真电路

在multisim10.0平台上创建射极输出器的仿真电路,如图1所示。

2.2 直流工作点仿真测试

选择菜单栏中仿真/分析/直流工作点命令,屏幕弹出直流工作点分析对话框,选择并添加分析变量[2],单击仿真命令,得到射极输出器的直流工作点,vb=8.33535v,vc=12v,ve=7.66853v。

2.3 放大倍数的仿真测试

在如图1仿真电路图中,通过万用表xmm1测试射极输出器输出电压的有效值,同时通过示波器检测输入输出波形,为了明显观察到输入输出波形的对比关系,在示波器中对a、b通道设置了不同的y 轴比例,a通道(射极输出器输入波形)设置为5mv/div,b通道(射极输出器输出波形)设置为10mv/div,仿真结果如图2所示。

由图4(a)可见,仿真测得射极输出器的输出电压有效值为

7.001mv,电压放大倍数:

由图4(b)的仿真结果看出,该射极输出器的输出波形没有失真,且与输入波形同相。

2.4 输入电阻与输出电阻的仿真测试

在multisim环境中创建射极输出器输入电阻的仿真测试电路,如图3所示。

如图,万用表xmm1的方针测试结果为6.561mv,根据仿真结果,计算出射极输出器的输入电阻:

为了得到射极输出器的输出电阻,在multisim环境中,将图1所示电路中的负载r3去掉,经过仿真,万用表xmm1的测试结果为

7.028mv,即射极输出器的空载输出电压。

而射极输出器带负载r3时的输出电压,为图2(a)的7.001mv,可见在输入信号不变的情况下,当负载r3从1.8kω变化到无穷大(开路)时,输出电压几乎不变,说明射极输出器的输出电阻很小,带负载能力很强。

根据仿真结果,计算出射极输出器的输出电阻:

3 结语

通过以上对射极输出器的multisim仿真分析,得到的仿真结果与相关理论分析[3]一致,验证了射极输出器性能参数的特点,即射极输出器有很好的电压跟随作用,其输入电阻很大,可以作放大电路的输入级,减小信号源内阻的电压损耗;其输出电阻很小,常用于多级放大电路的输出级,使输出电压不随负载变动,提高电路的带负载能力;利用它输入、输出电阻一高一低的特点,可以做多级放大器电路的缓冲(中间)级。

参考文献

[1] 聂典.multisim9计算机仿真在电子电路设计中的应用[m].北京:电子工业出版社,2007.

[2] 钟化兰.multisim8在模拟电子技术设计性实验中的应用研究[j].华东交通大学学报,2005,22(4):88～89.

[3] 张惠敏.数字电子技术[m].北京:化学工业出版社,2009.