计算机仿真在高频电子线路教学中的应用

第 ２期
辛修 芳 ， ： 等 计算机 仿 真在 高频 电子 线路教 学 中的应 用
８５ ３０— ７ ８ ３ ． ５ ０— ８． ２Ｍ Ｈ ｚ ９ ．
１１ ９
负载 电阻 卜 ， 并将 示 波器 接 至 电路 的输 出端 以观
察其输 出波形 ．
２ １ １ 谐振 放 大器 的谐振 频 率 ．．
学生 学 习兴趣 的效果．
关键 词 ： Ｍｕｔ ｉ 高频 电子 线路 ； 幅调制 ； ｌｓ ｉ ｍ； 振 单调谐 回路 谐振 放 大器
中图分类号 ： Ｔ ３１９ Ｐ ９ ． 文 献标识 码 ： Ａ
Ｏ 引 言
高 频 电子线 路在 通信 系 统 和设 备 中 占有重 要
仿 真功能 ， 特别是 ， 它先 进 的高 频仿 真 和设计 功能 ， 是 目前众 多通用电路仿真 软件所 不具备 的 副 ．
过形象 、 动的波形 演示 ， 生 提高 学生学 习兴趣 ， 开拓 学生思维 ， 为学生在有 限的时间 内掌握 高频 电子 线
路 的理论知识 提供条 件 ， 能够培 养学 生动手实 践 并
能力 ． ｌ ｓ ０ １是 当今 世 界 上 著 名 的 电路 仿 Ｍｕｔ ｉ ０ ｉ ｍ２ 真标 准工具之一 ， 由于 它输 入 信 号 的 幅度 、 率 和 频 相位都 可以控制 到精 确 数 值 ， 实验 频 率 可 以很 高． 它还为分析 与设计 电路 提供 了强 大 的计 算机 仿 真 工具 ［ ． １ 因此 ， ］ 文章将 结 合 高 频 电子 线路 课 程 中的 典型 电路 为例 阐述 Ｍｕｔ ｉ ０ １ 高频 电子 线路 ｌｓ ｉ ｍ２ ０ 在
摘 要 ： 针 对传 统高频 电子 线路 教 学 中存在 的 问题 ， 出在教 学 中引入 计 算仿真 进行辅 助分析 提 与设 计． 阐述 了 Ｍｕｔ ｉ 的 主要 功 能与特 点 ， ｌｓ ｉｍ 并利 用 Ｍｕ ｉ ｍ 对 高频 电路 中的典 型 电路 单调谐 ｈｓ ｉ 回路谐振放 大器 、 环形 调幅 器进行 了仿真 ， 各项 结果与理论 推 导相符． 象 、 形 生动的 演示达到提 高
教学 中的应用．
图 １ 单 调谐 回 路谐 振 放 大 器
１ Ｍｕｔ ｉ ０ １的 主 要功 能 和 特 点 ｌｓ ｉ ｍ２ ０
Ｍｕ ｉ ｍ２ ０ 提 供 了较 为详 细 的电路 分 析 方 ｈｓ ０ １ ｉ
２ Ｍｕ １ ｔ ｉ ２ｏ 用于高频 电子线路仿真 ｉｒ ｏ１ ｓｎ
２ １ 单调 谐 回路谐振 放 大器仿 真分析 ．
分析、 批处理 分析 、 户 自定 义 分 析 和射 频 电路 分 用
析 等． ｌｓ ２０ 可对模 拟 或 数字 电路 分别 进 Ｍｕｔｉ ０１既 ｉｍ
行仿真 ， 也可进行数模混合仿 真 ， 还具有 射频 电路 的
① 收 疆 日期 ：０ ０ ２ ５ ２ １ —０ —１ 作 者简 介 ： 惨芳 （９ ２ ） 女 ， 辛 １８ 一 ． 河南 濮 阳人 商 丘 师 范学 院物 理 与信 息 工 程 系 助 教 。 究 方 向 ｔ 研 电子 设 计 自动 化 ．
’
２ １ ３ 负载对 通 频带 的影 响 ．．
上 述 对 于谐 振 频 率 以及 通 频 带 的讨 论 都在 没
为 了直 观 的得到其 谐 振频 率 ， 电路 图 １ 行 对 进
有 接人 负载 的情 况下 进行 的 ， 了研究 负载对 于通 为
频带 的影 响 现 将 负 载 接 人 （ ｈｆ＋ ｓ ａｅ ， 图 ３ ｓｉ ｔ ｐ ｃ） 得
法 ， 括电路 的直 流工作 点分 析 、 流分析 、 包 交 瞬态分
析 、 态分 析 、 散傅 里 叶 分析 、 稳 离 噪声 分析 、 真分 失 析 、 流扫描分析 、 直 灵敏度 分析 、 温度 扫描分 析 、 零／
进入 Ｍｕ ｉ ｍ２ ０ 作 窗 口绘 制 电路 ， 图 ｈ ｓ ０ １工 ｉ 如 １ 示． 调谐 回路 利 用 谐 振 负 载 的选 频 特 性 ， 所 单 对
ＶＣＣ
的地位 ， 电子信 息工 程 专 业 的必 修 课 ， 是 是理 论 和
技术 性都很强 的课 程． 课 程数 学 推 导繁 琐 ， 念 该 概 抽象． 传统的板 书教 学 ， 大 了学 生 理解 知 识 点 的 加
难度 ， 在教学 中借 助 软件 构 造 仿真 电路 ， 以通 若 可
Ｍ ａ． ｒ ２ １ ００
文章 壕 号 ：０ ８ １０ （０ ００ －０ ９ － ０ ｌ ０ — ４ ２ ２ １ ）２ １０ ３
计 算机 仿 真在 高频 电子线 路教 学 中的应 用①
辛 修芳 ， 曾庆 国
ｆ 丘 师 范 学 院物 理 与 信 息工 程 系 ． 南 商 丘 ４ ６ ０ ） 商 河 ７０ ０
选频 的频率 进 行 放 大． 电路 中 Ｗ ， ， Ｒ ， 。 流 Ｒ ， 。Ｒ 直 偏 置 电阻 ， 节 Ｗ 可 改 变 直 流 工 作 点 ， ｌ Ｌ ， ２ 调 ｃ ， Ｌ 构成 谐振 回路 ， 为 谐 振 回路 本 身 的 电 阻 ， Ｌ为 Ｒ。 Ｒ
极 点分析 、 递 函数 分析 、 传 最坏情 况分 析 、 蒙特 卡罗
第２ ８卷 第 ２ 期
２１ 年 Ｏ 月 ００ ３
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉｍ ｕ ｉＵｎｖ ｒｉｙ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｉｉｎ ｏ ｒ ａ ａ ｓ ｏ Ｊ ｉ ｅｓｔ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅＥｄｔｏ ） Ｓ
Ｖ０． ８ Ｎｏ ２ １２ ．
所示 幅频 特性 ． 图 ２相 比较 发现 接入 负载后 幅频 与
交流分 析 ， 如 图 ２所示 幅频特 性 与相 频特 性． 得
特性 变 的平 缓 ， 通频 带变 宽 为 １ ． ７ ＭＨｚ 即负 其 ８ ０７ ， 载 的接入 使得 谐振 回路 的品 质 因数 减小 ， 通频带 变 宽， 因此 为 了减 小 负载 的影 响往 往采 用抽 头的形 式