高频电路实验及Multisim仿真
高频电路Multisim仿真实验一 高频小信号放大器
实验一 高频小信号放大器
一、 单调谐高频小信号放大器
图1.1 高频小信号放大器
1、 根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；
s rad CL w p /936.210580102001
1
612=⨯⨯⨯==--
2、 通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===
357
.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形：
输出波形：
3、 利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电
压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，根据图粗略计算出通频带。
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高频电路调制与解调仿真实验
高频电路期中作业题目一1.设计一个选频网络，参数要求：f0=200kHZ+N*20kHZ、BW=10kHZ （N为学号末两位），我的学号末两位是17，所以f0=540kHZ。
2.设计思路：利用LC非线性元器件组成串联或者并联选频电路，利用其选频特性进行设计电路。
这里我们选择串联选频电路。
3原理电路图4.参数设计根据我的学号末两位是17可知f0=540kHz，BW=f0/Q0，Q0=WL/R可以先固定电阻R=100Ω，继而可以计算出电感L=1.592mH，又有谐振时的频率f0=1/(2πLC),可以得到C=54.63pF。
5.multism仿真及实验结果分析6.根据波特仪结果可知仿真结果理论误差不大，还算理想。
题目二（一）调幅设计1.设计调幅与解调电路。
调制信号V2(π*(*cos=10S+2610(π10)N)2(cos=，载波信号Vt1S+3N))根据N=17,可得V17*10(*π2(S+26cos=31710)t)(π2(=V)t)S1+cos102.调幅方式有很多，我采用普通调幅中的低电平调幅方式，先利用加法器将一个直流信号与交流信号叠加，然后用乘法器和载波信号相乘即可得到调幅信号U AM=Vcos(π32(17+，调制+6(+*10(1710)t)10*cos(2π)))t信号频率27Hz，载波信号270Hz.3.根据调幅原理，可设计电路仿真如下示波器1的波形如下示波器2，即调幅波波形如下由波形可明显观察到包络和调制信号的包络完全相符。
（二）检波设计1.利用同步检波对调幅电路进行检波，该同步信号由同一个载波信号源直接发出。
U r=U rm cosw c t=cosw c t。
2.同步检波原理同步检波是利用一个和载波同频同相的本地载波与调幅信号相乘，再用低通滤波器取出低频分量（调制信号Ω）和直流分量，再滤去直流分量，就可恢复原调制信号。
3滤波器设计根据原理，自行设计低通滤波器，这里我们采用压控电压源二阶低通滤波器。
高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真
实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V ，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V ，用同样的设置，观察i c 的波形。
（提示：单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s ，终止时间设置为0.030005s 。
在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
根据各个电压值，计算此时的导通角θc 。
（提示根据余弦值查表得出）。
srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出（1）要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。
同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。
（2）正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形；输入端波形：输出端波形:（3）读出输出电压的值并根据电路所给的参数值，计算输出功率P0，PD，ηC；输出电压：12V ；∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF ），在电路中的输出端加一直流电流表。
当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；谐振时，C=200pF ，此时电流为：-256.371输出波形为：将电容调为90%时，此时的电流为-256.389mA 。
高频超声波滤波电路及其multisim仿真验证
高频超声波滤波电路及其multisim 仿真验证【摘要】 本文设计了一种可应用于中高频超声波工作场合的滤波电路。
利用多重反馈带通滤波电路的特性，使滤波电路具备狭窄的带通，并且在中心频率处的信号增益较高。
并利用multisim 软件对滤波电路的性能进行了仿真验证，得出了较为理想的结果。
【关键词】 带通滤波 中高频 multisim0 引言随着科技的进步，超声波技术越来越多的被应用于实际生产和生活中。
超声波具有定向性好、能量集中、在传输过程中衰减较小，反射能力较强等特点，不受光线、被测物颜色等的影响，在恶劣环境下具有一定的适应能力。
尤其准确度和分辨率更高的中高频超声领域，在某些要求较高的场合体现了不可忽视的作用。
本文设计了一款针对中高频的超声波滤波电路，该电路主要应用于水下1~2MHz 超声波信号处理，并利用multisim 软件对电路特性进行了仿真。
1 滤波电路原理图设计及仿真结果1.1 带通滤波电路设计图1 带通滤波电路图带通滤波电路如上图所示，电路采用多重反馈方式。
该滤波电路采用两个相同的多反馈滤波电路级联的方式进行滤波。
与普通的宽带宽滤器相比，这种过滤器一些独特的功能：1、它有两条反馈路径，所以又被称为多反馈滤波器。
2、运算放大器是工作在反相模式。
一般来说，此种窄带通滤波器是专为特定值的中心频率f c 和Q 来设计的。
图中的R7、R8、R9的作用是为了给运算放大器的正向输入端提供参考电压。
参数计算方法如下（以第一级为例）:中心角频率：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=212130111R R C R ωω0处电压放大倍数：13uo 2-R R A =302CR Q=ω品质因数Q ： f f 00∆==BW Q ω（BW<<ω0时）1.2 电路仿真结果图2 带通滤波电路波特图如图2所示，此带通滤波电路可通过的频率范围为650kHz~2.6MHz ，其中在f=1.3MHz 时增益最大最高可达到18dB 左右。
高频电子线路实验中Multisim 11软件的应用
高频电子线路实验中Multisim 11软件的应用【摘要】在高频电子线路实验中引入Multisim仿真软件，将实验电路的调试方法进行仿真演示，使抽象的问题变成形象直观，取得了不错的教学效果。
【关键词】高频电子线路实验；Multisim；仿真高频电子线路实验是一门实践性很强的实验课，内容包括有小信号调谐放大器、LC振荡器、高频功率放大器、调幅检波、调频鉴频、无线收发等多个综合性设计性实验。
实验电路中的器件大部分是非线性器件，接收和发送过程中处理的均为高频信号，在实际操作过程中，由于分布参数和干扰等因素的影响，往往实际测量值和理论值相差很大，这就使得实验的分析和调试过程比其它实验更加复杂[1]。
为了使学生能够直观了解各个单元电路的工作情况及调试方法，在实验讲授过程中引入了Multisim仿真软件，对实验电路板中的各个电路进行仿真。
在讲解过程中根据调试要点修改一些元器件参数，实现动态仿真并观测到不同工作状态下的仿真结果。
这样可以让学生提前了解每次实验的实验结果，能够在自己动手实验时对实验结果的正确性进行判断，不仅可以提高学生的学习兴趣，而且提高了实验的效率。
1 Multisim 11软件介绍Multisim 11是一个专门用于电子线路设计和仿真的EDA工具软件，该软件具有丰富的元器件库，包括基本元件、集成电路等，而且大多采用了实际模型，能够确保设计和仿真结果的实用性与真实性。
它提供了信号源、数字示波器、万用表、频谱分析仪等虚拟仪器，虚拟仪器的外观和操作方法与实物基本相似，使用方便。
在电路分析功能方面，它可以完成直流工作点分析、交流分析、瞬态分析和频率分析等十几种电路分析方法。
Multisim11的界面直观，电路图的创建、仿真、分析和结果集成在一个窗口中，可以方便地进行电路的设计与仿真[2]。
2 应用实例在高频电子线路实验教学过程中，高频谐振功率放大器是重要的组成部分，对于初入门的学习者来说其实际电路是较难调试的电路之一。
高频电路实验及Multisim仿真
实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A输入波形：输出波形：3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率〔信号源幅值不变〕，通过示波器或着万用表测量输出电相应的图，压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成以下表，并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、以下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0 输入端波形：输出端波形：2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如下图：(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic〔1〕设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
〔2〕将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i的波形。
c 〔提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可〕〔3〕根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
高频电路实验及Multisim仿真
实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325输入波形：输出波形：3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电相应的图，压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0 输入端波形：输出端波形：V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V1=10.197 2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i的波形。
c （提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
高频课程设计---基于Multisim的高频电子线路设计与仿真
高频电子线路课程设计题目：基于Multisim的高频电子线路设计与仿真中文摘要本接收系统，以模拟乘法器为核心，接收部分由本机振荡，混频电路，晶体振荡电路，小信号放大，鉴频电路等模块组成。
在设计过程中，采用模块化的设计方法，并使用了EDA 工具软件，在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取，提高了设计效率。
方案的优点是电路简单、器件易得、大大提高了电路的可行性。
关键词: 调频接收机；鉴频电路；仿真目录第一章概述 (1)第二章窄带调频接收机原理介绍 (2)2.1 接收系统原理框图 (2)2.2 高频小信号放大电路 (3)2.3 混频电路 (3)2.4 晶体振荡器电路 (4)2.5 鉴频电路 (4)第三章设计要求 (5)3.1 目的及意义 (5)3.2主要技术指标和要求 (6)3.3 内容和要求 (6)第四章开发平台简介 (8)第五章详细设计及仿真 (10)5.1 高频小信号放大器电路设计及仿真 (10)5.2 混频电路设计及仿真 (11)5.3 晶体振荡电路设计及仿真 (12)5.4 鉴频电路设计及仿真 (12)总结 (16)参考文献 (17)第一章概述随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步，计算机事业的飞速发展，以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。
随着经济文化水平的显著提高，人们对生活质量及工作软件的要求也越来越高。
在当今电子设计领域，EDA设计和仿真是一个十分重要的设计环节。
在众多的EDA设计和仿真软件中，EWB软件以其强大的仿真设计应用功能，在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。
EWB软件及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。
EWB（电子工作平台）软件，最突出的特点是用户界面友好，各类器件和集成芯片丰富，尤其是其直观的虚拟仪表是EWB软件的一大特色。
它采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。
高频仿真实验指导讲解
实验一、Multism(EWB)电子设计与仿真软件的使用一、实验目的１．熟悉Multism(EWB)电子设计与仿真软件界面。
2．熟悉编辑电子线路原理图的方法与技巧。
3．熟悉选择仪器仪表的方法以及它们的使用方法与技巧。
4．熟悉仿真时如何根据分析结果改变电路参数，从而掌握一边仿真一边优化电路的技巧。
二、仪器设备１．硬件:微机２．软件: Multisim(EWB)三、仿真软件使用方法１．取元件元件由基本零件列中取出。
如电阻R 均可按取之，电容可按取之电感可按取之；电池及接地符号取自电源/信号源零件列，可按取之；电压表，电流表取自指示零件列，可按取之;示波器取自指示零件列,可按取之信号源取自指示零件列,可按取之在元件列中，有些按钮可以自定义值，如电阻2 ．电路仿真选好元件和仪表，接好电路，即可开始仿真。
双击电源符号，在Voltage 中改变电源值，双击示波器，得到相关结果。
四、具体仿真步骤１．仿真电路待仿真电路为丙类高频谐振功率放大器，电路如图一所示。
电路采用选频网络作为负载回路，调节C可使回路谐振在输入信号频率上。
为了实现丙类工作，基极偏置电压VBB应设置在功率管的截止区内。
2．建立电路仿真系统打开仿真软件MULTISIM(EWB)，在工作区中建立丙类高频谐振功率放大器电路仿真系统（RC为一个小电阻，为的是观察集电极电流波形），如图二所示。
3．调谐VCC=12V，RL=10Kohm，VBB=-1V，输入信号Vi的幅值Vb=10mv，频率f=10.7MHz时，调节电容C，使输出信号幅值最大，这时回路谐振在输入信号频率上。
图一4．测量放大器的性能指标（1）VCC=12V，RL=10KΩ，VBB=0V，输入信号幅值改变时输出功率和总效率的变化情况a) 直流工作点的确定利用多用表XMM1、XMM2、XMM3分别测量功率管的射极、集电极、基极电压，判断是否丙类工作。
b)输出功率和总效率的测量在输入端加入频率为10.7MHz的信号Vi，输出端接上示波器监视输出电压波形。
高频超声波滤波电路及其multisim仿真验证
高频超声波滤波电路及其multisim 仿真验证【摘要】 本文设计了一种可应用于中高频超声波工作场合的滤波电路。
利用多重反馈带通滤波电路的特性，使滤波电路具备狭窄的带通，并且在中心频率处的信号增益较高。
并利用multisim 软件对滤波电路的性能进行了仿真验证，得出了较为理想的结果。
【关键词】 带通滤波 中高频 multisim0 引言随着科技的进步，超声波技术越来越多的被应用于实际生产和生活中。
超声波具有定向性好、能量集中、在传输过程中衰减较小，反射能力较强等特点，不受光线、被测物颜色等的影响，在恶劣环境下具有一定的适应能力。
尤其准确度和分辨率更高的中高频超声领域，在某些要求较高的场合体现了不可忽视的作用。
本文设计了一款针对中高频的超声波滤波电路，该电路主要应用于水下1~2MHz 超声波信号处理，并利用multisim 软件对电路特性进行了仿真。
1 滤波电路原理图设计及仿真结果1.1 带通滤波电路设计图1 带通滤波电路图带通滤波电路如上图所示，电路采用多重反馈方式。
该滤波电路采用两个相同的多反馈滤波电路级联的方式进行滤波。
与普通的宽带宽滤器相比，这种过滤器一些独特的功能：1、它有两条反馈路径，所以又被称为多反馈滤波器。
2、运算放大器是工作在反相模式。
一般来说，此种窄带通滤波器是专为特定值的中心频率f c 和Q 来设计的。
图中的R7、R8、R9的作用是为了给运算放大器的正向输入端提供参考电压。
参数计算方法如下（以第一级为例）:中心角频率：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=212130111R R C R ωω0处电压放大倍数：13uo 2-R R A =302CR Q=ω品质因数Q ： f f 00∆==BW Q ω（BW<<ω0时）1.2 电路仿真结果图2 带通滤波电路波特图如图2所示，此带通滤波电路可通过的频率范围为650kHz~2.6MHz ，其中在f=1.3MHz 时增益最大最高可达到18dB 左右。
Multisim高频电子线路仿真
Multisim高频电子线路仿真---二极管峰值包络检波器的输出失真一、题目二极管峰值包络检波器在检波输出中可能存在的失真二、仿真电路二极管峰值包络检波器电路如图1所示，由输入回路、二极管及低通滤波器3部分组成。
利用电容充、放电作用，在RC 低通滤波器两端获得与输入AM信号包络成正比的输出电压，从而完成对输入信号的解调。
图1 二极管峰值包络检波器三、仿真内容在multisim工作界面上，创建如图1所示的检波电路，设置调制度为0.5.检查无误后，启动电路仿真，从示波器中观察到输入与输出信号波形如图2所示。
图二二极管峰值包络检波器的输入与输出信号波形检波输出可能产生三种失真：第一种是由于检波二极管伏安特性弯曲引起的失真；第二种是由于滤波电路放电慢引起的失真，它叫对角线失真（惰性失真）；第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的失真，这种失真叫割底失真(负峰切割失真)。
其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并且小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要是后两种失真，下面分别仿真:⑴惰性失真在multisim工作界面上，将检波电路参数改为C1=0.5uF,R1=500KΩ。
检查无误后，激活电路仿真，从示波器中观察到输入信号与输出信号的波形图如图3所示。
⑵割底失真（负峰切割失真）在multisim工作界面上，将检波器电路输入信号的ma改为0.8.检查无误后，激活电路仿真，从示波器中观察到输入信号与输出信号的波形如图4所示。
四、仿真结果仿真结果如图所示。
图3 惰性失真波形图4 底部切割失真波形五、 结论经仿真测试：为避免惰性失真，上述参数间应满足:11R C m ≤Ω避免底部失真的条件： 2m ax 21i i R R m R R R Ω≤=+式中，R Ω为交流负载，R 为直流负载。
为使交流负载与直流负载尽可能相等，可采用分负载的方法。
Multisim电路设计与仿真第8章 Multisim 12.0在高频电子线路的应用和仿真
1
200pF
C2 0.1µF
V4 5mVpk
6.2MHz
0°
3
O ut-
5
Vocm
O ut+
6 U1 4
AD8138ARZ
T1
C5 200pF
1:1
XSC1
G T A BC D
V1 12 V
R2 1kΩ
图8-10 高频集成选频放大器
（1）放大器选频特性测试 开启仿真开关，打开示波器窗口观察集成选频放大器的输入
01 高频小信号放大器测试和仿真 02 正弦波振荡器测试与仿真 03 振幅调制测试和仿真
高频小信号放大器是一种从众多的微弱信号中选出有用信号 进行不失真放大，并对无用信号和干扰信号进行抑制的电路 。常见的无线电接收机中高频和中频放大器都是高频小信号 放大电路。通常高频的范围从几百KHz到几百MHz。
Q1
120pF
XSC1
R2 4.7kΩ
R3 1kΩ
C3 0.1µF
A +_
B +_
Ext Trig +
_
图8-8 单级双调谐回路放大器
（4）单级双调谐放大器性能测试 使用Multisim仿真工具中AC Analysis来进行测试，首先选择
Simulate菜单中Analyses下的AC Analysis工具，然后设置交流 分析的初始频率为100KHz，终止频率为1GHz，其余设置默认 ，点击Simulate按钮运行。得到双调谐回路放大器的幅频特 性和相频特性，如图8-9 所示。
双调谐回路的谐振放大器具有频带宽、选频性能好的优点， 在电路上将图8-1所示单调谐回路改为双调谐回路，如图8-8 所示。
XBP1 IN OUT
基于Multisim的高频电子线路设计与仿真
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2009年秋季学期高频电子线路课程设计题目：基于Multisim的高频电子线路设计与仿真专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：中文摘要本接收系统，以模拟乘法器为核心，接收部分由本机振荡，混频电路，晶体振荡电路，小信号放大，鉴频电路等模块组成。
在设计过程中，采用模块化的设计方法，并使用了EDA 工具软件，在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取，提高了设计效率。
方案的优点是电路简单、器件易得、大大提高了电路的可行性。
关键词: 调频接收机；鉴频电路；仿真目录第一章概述 (1)第二章窄带调频接收机原理介绍 (2)2.1 接收系统原理框图 (2)2.2 高频小信号放大电路 (3)2.3 混频电路 (3)2.4 晶体振荡器电路 (4)2.5 鉴频电路 (4)第三章设计要求 (5)3.1 目的及意义 (5)3.2主要技术指标和要求 (6)3.3 内容和要求 (6)第四章开发平台简介 (8)第五章详细设计及仿真 (10)5.1 高频小信号放大器电路设计及仿真 (10)5.2 混频电路设计及仿真 (11)5.3 晶体振荡电路设计及仿真 (12)5.4 鉴频电路设计及仿真 (12)总结 (16)参考文献 (17)第一章概述随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步，计算机事业的飞速发展，以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。
随着经济文化水平的显著提高，人们对生活质量及工作软件的要求也越来越高。
在当今电子设计领域，EDA设计和仿真是一个十分重要的设计环节。
在众多的EDA设计和仿真软件中，EWB软件以其强大的仿真设计应用功能，在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。
EWB软件及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。
实验一 高频电路仿真实验
实验一高频电路仿真实验
一、实验目的
（1）学习Multisim 8仿真软件的使用方法。
（2）学习Multisim 8中虚拟仪器的使用方法。
（3）理解LC并联谐振回路的基本特征。
二、实验内容及要求
1.创建实验电路
在电路窗口中新建如图4.5.5所示的电路。
图4.5.1
2.谐振回路的调谐
估算谐振频率为f0=1.59Mhz
调节信号发生器，使谐振频率为f0=1.59Mhz，U spp=2V。
在表4.5.1记录下谐振频率f0和输出的峰-峰值U opp。
3.幅频特性的测量
f L0.1到f H0.1
4，幅频特性曲线和相频特性曲线的观测
从波特图仪上分析LC谐振回路的宽带和矩形系数
5.仿真实验小结
（1）根据小4.5.1做出幅频特性曲线，并用波特图仪观察到的幅频特性作比较。
（2）综述LC谐振回路在高频电子线路中的应用。
三、谐振回路的交流分析。
高频电子技术第9章 Multisim仿真与测试
9.3.2 FM调频波信号调制
9.3.2 FM调频波信号调制
9.3.2 FM调频波信号调制
3．测试内容 （1） 测试变容二极管的静态调制特性，即 拿掉 ，保留直流电压 ，观察 以及取其它值 时振荡频率的变化，这时的振荡器属于压 控振荡器。 （2）任务：①观察调频波波形。②观察调 制信号振幅对频偏的影响。③观察寄生调 幅现象。
9.1.2 虚拟仪器使用
通过实际例子介绍主要仪器的使用： 1.Multisim界面主窗口
2.用万用表测量交、直流电压
3. 用示波器测量函数信号发生器输出波形。
4．测量串联谐振电路的幅频特性及-3dB带宽
如图所示为测量串联谐振电路的谐振频率：移 如图所示为串联谐振电路的幅频特性测量电 路，理论计算值：谐振频率，频带宽度为 动读数条到谐振曲线的最高点（ 20lg1=0dB 0.812kHz ），此 。 时对应的频率为1.589kHz，有一点误差。
9.4 功率放大电路仿真与测试
9.1.1 虚拟电路创建
（3）元件的旋转: 选中后顺时针按Ctrl+R，逆时针按Ctrl+Shift+R。 元件的复制： 选中后按Copy, 元件粘贴： Paste, 元件删除：选中后按Delete. （4）在元件选用中就要确定好元件参数.
9.1.1 虚拟电路创建
2.导线的操作 （1）连接： 鼠标指向一元件的端点，出现 十字小圆点，按下左键并拖拽导线到另一 个元件的端点，出现小红点后点击鼠标左 键。 （2）删除导线： 将鼠标箭头指向要选中的 导线，点击鼠标左键，出现选中导线的多 个小方块，按下Delete键将选中导线删除。
高频电子线路Matlab仿真实验
高频电子线路Matlab 仿真实验要求1. 仿真题目（1） 线性频谱搬移电路仿真根据线性频谱搬移原理，仿真普通调幅波。
基本要求：载波频率为8kHz ，调制信号频率为400Hz ，调幅度为0.3；画出调制信号、载波信号、已调信号波形，以及对应的频谱图。
扩展要求1：根据你的学号更改相应参数和代码完成仿真上述仿真；载波频率改为学号的后5位，调制信号改为学号后3位，调幅度设为最后1位/10。
（学号中为0的全部替换为1，例如学号2010101014，则载波为11114Hz ，调制信号频率为114，调幅度为0.4）。
扩展要求2：根据扩展要求1的条件，仿真设计相应滤波器，并获取DSB-SC 和SSB 的信号和频谱。
（2） 调频信号仿真根据调频原理，仿真调频波。
基本要求：载波频率为30KHz ，调制信号为1KHz ，调频灵敏度32310f k π=⨯⨯，仿真调制信号，瞬时角频率，瞬时相位偏移的波形。
扩展要求：调制信号改为1KHz 的方波，其它条件不变，完成上述仿真。
2. 说明（1） 仿真的基本要求每位同学都要完成，并且记入实验基本成绩。
（2） 扩展要求可以选择完成。
1.0>> ma = 0.3;>> omega_c = 2 * pi * 8000;>> omega = 2 * pi * 400;>> t = 0 : 5 / 400 / 1000 : 5 / 400;>> u_cm = 1;>> fc = cos(omega_c * t);>> fa = cos(omega * t);>> u_am = u_cm * (1 + fa).* fc;>> U_c =fft(fc,1024);>> U_o =fft(fa,1024);>> U_am =fft(u_am, 1024);>> figure(1);>> subplot(321);plot(t, fa, 'k');title('调制信号');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]);>> subplot(323);plot(t, fc, 'k');title('高频载波');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]);>> subplot(325);plot(t, u_am, 'k');title('已调信号');grid;axis([0 2/400 -3 3]);>> fs = 5000;>> w1 = (0:511)/512*(fs/2)/1000;>> subplot(322);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('调制信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(324);plot(w1, abs([U_c(1:512)']),'k');title('高频载波频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(326);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('已调信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]);1.1>> ma = 0.8;>> omega_c = 2 * pi * 11138;>> omega = 2 * pi * 138;>> t = 0 : 5 / 400 / 1000 : 5 / 400;>> u_cm = 1;>> fc = cos(omega_c * t);>> fa = cos(omega * t);>> u_am = u_cm * (1 + fa).* fc;>> U_c =fft(fc,1024);>> U_o =fft(fa,1024);>> U_am =fft(u_am, 1024);>> figure(1);>> subplot(321);plot(t, fa, 'k');title('调制信号');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]);>> subplot(323);plot(t, fc, 'k');title('高频载波');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]);>> subplot(325);plot(t, u_am, 'k');title('已调信号');grid;axis([0 2/400 -3 3]);>> fs = 5000;>> w1 = (0:511)/512*(fs/2)/1000;>> subplot(322);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('调制信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(324);plot(w1, abs([U_c(1:512)']),'k');title('高频载波频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(326);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('已调信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]);2>> kf = 2 * pi * 3000;>> omega_c = 2 * pi * 30000;>> omega = 2 * pi * 1000;>> t = -4*pi/omega : 1/30000/100 : 4*pi/omega;>> fx = cos(omega * t);>> dOmega = omega_c + kf * cos(omega * t);>> dFi = kf /(omega) * sin(omega * t);>> Ucm = 1;>> Ufm = Ucm * cos(omega_c * t + dFi);>> subplot(411);plot(t, fx, 'k');title('u_{\Omega}(t)');grid;axis([0 4*pi/omega -1.5 1.5]);>> subplot(412);plot(t, dOmega, 'k');title('\Omega(t)');grid;axis([0 4*pi/omega omega_c-1.1*kf omega_c+1.1*kf]);>> subplot(413);plot(t, dFi, 'k');title('\Delta\phi(t)');grid;axis([0 4*pi/omega -4 4]);>> subplot(414);plot(t, Ufm, 'k');title('u_{FM}(t)');grid;axis([0 4*pi/omega -1.5 1.5]);2.1kf = 2 * pi * 3000;omega_c = 2 * pi * 30000;omega = 2 * pi * 1000;t = -4*pi/omega : 1/30000/100 : 4*pi/omega;fx = square(omega * t);dOmega = omega_c + kf * fx;temp = sawtooth(omega * t, 0.5);dFi = kf /(omega) * temp;Ucm = 1;Ufm = Ucm * cos(omega_c * t + dFi);subplot(411);plot(t, fx, 'k');title('u_{\Omega}(t)');grid;axis([0 4*pi/omega -1.5 1.5]);subplot(412);plot(t, dOmega, 'k');title('\Omega(t)');grid;axis([0 4*pi/omega omega_c-1.1*kf omega_c+1.1*kf]);subplot(413);plot(t, dFi, 'k');title('\Delta\phi(t)');grid;axis([0 4*pi/omega -4 4]);subplot(414);plot(t, Ufm, 'k');title('u_{FM}(t)');grid;axis([04*pi/omega -1.5 1.5]);。
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实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图 高频小信号放大器1、 根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、 通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 输入波形：输出波形：3、 利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，根据图粗略计算出通频带。
f0(KHz)6575165265365465106516652265286534654065 U0(mv)A V5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益A v0输入端波形：输出端波形：V1= V0= Av0=V0/V1=2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL)图高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i c的波形。
（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为，终止时间设置为。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
根据各个电压值，计算此时的导通角θc 。
（提示根据余弦值查表得出）。
s rad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==--=C θ2、线性输出（1）要求将输入信号V1的振幅调至。
注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V ，使功率管工作在临界状态。
同时为了提高选频能力，修改R1=30K Ω。
（2）正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形； 输入端波形：0378.0299.61263000=⨯==L w R Q L输出端波形:（3）读出输出电压的值并根据电路所给的参数值，计算输出功率P 0，P D ，ηC ； 输出电压：12V ；∑==R I V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = D c P P 0=η二、 外部特性1、 调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF ），在电路中的输出端加一直流电流表。
当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；谐振时，C=200pF ，此时电流为：输出波形为：将电容调为90%时，此时的电流为。
波形图如下：2、负载特性，将负载R1改为电位器（60k），在输出端并联一万用表。
根据原理中电路图知道，当R1=30k，单击仿真，记下读数U01，修改电位器的百分比为70%，重新仿真，记下电压表的读数U02。
修改电位器的百分比为30%，重新仿真，记下电压表的读数U03。
R1(百分比)50%70%30%U0（1）比较三个数据，说明当前电路各处于什么工作状态当电位器的百分比为30%时，通过瞬态分析方法，观察ic的波形。
3、振幅特性，在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。
将原理图中的输入信号振幅分别修改为，，并记下两次的电流表的值，比较数据的变化，说明原因。
V1(V)I c01、倍频特性，将原理图中的信号源频率改为500KHz，谐振网络元件参数不变，使电路成为2倍频器，观察并记录输入与输出波形，并与第2个实验结果比较，说明什么问题通过傅里叶分析，观察结果。
（提示：在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的Fourier Analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在Analysis Parameters标签页中的Fundamental frequency中设置基波频率与信号源频率相同，Number Of Harmonics 中设置包括基波在内的谐波总数，Stop time for sampling 中设置停止取样时间，通常为毫秒级。
在Output variables页中设置输出节点变量）和第二个实验相比，输出波形产生了一定程度的失真。
傅里叶分析图：实验三正弦波振荡器一、正反馈LC振荡器1）电感三端式振荡器通过示波器观察其输出波形，并说明该电路的不足电感三端式振荡不足：振荡器的输出功率很低，输出信号是非常微小的值，未达到振幅起振条件。
2）电容三端式振荡器（a）（b）电容三端式振荡器（1）分别画出（a）（b）的交流等效图，计算其反馈系数（2）通过示波器观察输出波形，与电感三端式振荡器比较电路（a）的输出波形：电路（b）的输出波形：比较：电容三点式反馈电压中高次谐波分量很小，因而输出波形好，接近正弦波，电感三点式反馈电压中高次谐波分量较多，输出波形差。
3）克拉泼振荡器3.3 克拉泼振荡器R210kΩR31kΩR468kΩKey=A 40%L1500nHL222uHC1470pFC21nFC320pFC410nFC510nF C610nFL3100uH V112 VQ12N2222AR5560Ω7R15.1kΩ416530XSC1A BExt T rig++__+_820（1） 通过示波器观察输出（2） 在该电路的基础上，将其修改为西勒振荡器，并通过示波器观察波形R210kΩR31kΩR468kΩKey=A 50%L1500nH22uHC1470pFC21nFC320pFC410nFC510nF C610nFL3100uH V112 VQ12N2222AR5560Ω7R15.1kΩ416530XSC1A BExt Trig++__+_2C7100pF Key=A50%80希勒振荡器输出波形：二、晶体振荡器（a）(b)晶体振荡器（1）（a）（b）分别是什么形式的振荡器（a）是并联型型晶体振荡器，（b）是串联型单管晶体振荡器电路。
（2）通过示波器观察波形，电路的振荡频率是多少电路波形图如下：由图可得T=，则f=1/T=整体趋势部分趋势（1）振荡器的电路特点电路组成答：并联型晶体振荡器中晶体起等效电感的作用，它和其他电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体管相连，工作原理和三点式振荡器相同，只是把其中一个电感元件换成晶体。
串联型晶体振荡器中晶体以低阻抗接入电路，晶体相当于高选择性的短路线，通常将石英晶体接在正反馈支路中，利用其串联谐振时等效为短路元件的特性，电路反馈作用最强，满足起振条件。
（2）并联型和串联型晶体振荡器中的晶体分别起什么作用在并联型晶体振荡器中晶体起等效电感的作用，和其他电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体相连。
在串联型晶体振荡器中，晶体起到控制频率的作用。
实验四调制一、AM调制1、低电平调制1）二极管平衡调制电路图二极管平衡调制AM电路（1）观察电路的特点，V1，V2中哪一个是载波，哪一个是调制信号V1是载波信号，V2是调制信号（2）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数m a；Vmax= Vmin=Ma=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=）模拟乘法器调制电路图模拟乘法器调制AM电路（1）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数m a；（2）Ma=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=乘法器原则上只能实现DSB调制，该电路为什么可以实现AM调制答：因为该电路将一个直流电源与交流电源串联，之后又与另一个交流电源并联，所以它可以实现AM3）集电极调幅电路图集电极调幅AM电路（1）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数ma；（2）将电路中的V4去掉，R1=30Ω，再通过示波器观察输出波形，通过瞬态分析，观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态（注意：在设置输出变量时，选择vv3#branch即可）工作在过电压状态电流波形：4）基极调幅电路图基极调幅AM电路（1）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数ma；（2）将电路中的V4去掉，R1=30Ω，再通过示波器观察输出波形，并通过瞬态分析，观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态瞬态分析结果：电压不停的在放大饱和截止区循环。
二、DSB调制1）二极管平衡调制图二极管平衡调制DSB电路（1）通过示波器观察波形（2）与图比较电路的变化；从理论上分析该电路实现DSB调制的原理；在传输前将无用的载波分量抑制掉，仅发送上，下两个边频带从而在不影响传输信息的情况下，节省发射功率，实现DSB调制。
2）乘法器调制图乘法器调制DSB电路（1）通过示波器观察波形（2）与图比较电路的变化；从理论上分析该电路实现DSB调制的原理；思考：（1）下图是二极管调制电路，与图比较，这两个电路的区别，从理论上分图析该电路实现的是AM调制还是DSB调制答：在V1=V2大于0时，D1工作在导通状态，D2处于截止状态，V1=V2小于0时，D2工作在导通状态，D1处于截止状态，V3为大信号，V1=V2为小信号，该电路实现的是DSB调制。
实验五检波一、包络检波器1、二极管峰值包络检波器电路图二极管包络检波电路（1）通过示波器观察输入输出的波形输入波形：输出波形：输入输出在同一窗体中显示：（2）修改检波电路中的C1=μF，R1=500KΩ，再观察输入输出波形的变化，说明这种变化的原因；输入波形:输出波形：输入输出在同一窗体中显示：原因：由于C R L =放τ过大，导致时间常数太大，在一段时间内输入信号电压总是低于电容C 上的电压，二极管始终处于截止状态，输出电压不受输入信号的控制，而是取决于放电，产生了惰性失真。
（3） 在图中修改输入调制信号V1的调制系数ma=，再观察输入输出波形的变化，说明这种变化的原因；原因：不产生惰性失真的条件是aaL M M C R Ω-≤21，当a M 增大时则会使电容C 的惰性减小，使得解调信号更接近包络变化。
2、同步检波1）模拟乘法器同步检波图 乘法器解调DSB 电路（1） 通过示波器观察7和9节点的波形2）二极管平衡电路同步解调图二极管平衡电路解调DSB（1）通过示波器观察节点9和3的波形，并说明是什么信号（2）将图中的A1，V3，V4去掉，换成AM信号源，振幅为,载频为50kHz，调制信号频率为kHz，调制系数为。