模拟电子技术课程设计报告(自动化专业)

模拟电子技术课程设计

模拟电子技术课程设计报告（自动化专业）

1.1 题目一：二极管特性分析

1.1.1 课程设计的目的与作用

1、了解并掌握Multisim软件，并能熟练的使用其进行仿真；

2、加深理解二极管的伏安特性

通过自己动手亲自设计和用Multisim软件来仿真电路，不仅能使我们对书上说涉及到的程序软件有着更进一步的了解和掌握，而且通过用计算机仿真，避免了实际动手操作时机器带来的误差，使我们对上课所学到的知识也有更深刻的了解。

1.1.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍

设计一个二极管电路，在实验中通过自己动手调试电路能够真正掌握二极管的伏安特性

正确处理理论数据和仿真数据，在比较中加深理解，Multisim软件环境介绍

multisim11.0启动界面

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Multisim是加拿大IIT公司（Interrative Image Technologies Ltd）推出的基于Windows的电路仿真软件，由于采用交互式的界面，比较直观、操作方便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强大的分析功能等特点，因而得到了广泛的引用。 针对不同的用户，提供了多种版本，例如学生版、教育版、个人版、专业版和超级专业版。其中教育版适合高校的教学用。

Multisim11启动界面。启动Multisim，就会看到其主界面，主要是由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电

路图编辑窗口等组成。

multisim11.0主界面

Multisim11了丰富的元器件。这些元器件按照不同的类型和种类分别存放在若干个分类库中。这些元件包括现实元件和虚拟元件。所谓的现实元件给出了具体的型号，它们的模型数据根据该型号元件参数的典型值确定。而所谓的虚拟元件没有型号，它的模型参数是根据这种元件各种元件各种型号参数的典型值，而不是某一种特定型号的参数典型值确定。另外，Multisim11库中还提供一种3D虚拟元件，这种元件以三维的方式显示，比较形象、直观.。Multisim11用户根据自己的需要创建新的元器件，存放在用户元器件库中。

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元器件库图

各种虚拟仪器图

Multisim 11提供了各种不同功能的分析工具。点击分析按钮，即可拉出分析菜单，其中列出了Multisim 11的各种分析工具，例如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析等。

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分析工具图

1.1.3 电路模型的建立

二极管仿真电路图

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1.1.4 仿真结果分析

在multisim中构建二极管电路，图中D1是虚拟二极管，输入端加入最大值Vi=4V，频率为1kHz的正弦波电压，接入一台虚拟示波器XSC1，这是一台双踪示波器，有A、B两个通道，A端接二极管电路的输入端，B端接电路的输出端，如上二极管仿真电路图。

电路仿真以后，可由示波器观察到输入、输出波形，如示波器界面图。为了便于区别，用红色显示输入波形，用蓝色表示输出波形。由图可见，输入信号是一个双向的正弦波电压，而经过二极管以后，在输出端得到一个单方向的脉动电压，可见二极管具有单向导电性。

示波器界面图

由图4可观察到二极管的输入曲线和输出曲线，但是在二极管导通时二极管的输出电压的峰值并不能达到输入电压的峰值，这是由二极管的特性决定的，二极管在导通时存在着约0.7V的导通压降。

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二极管的输入电压可在仿真电路图中加入万用表测得，如图所示：

万用表测量图

1.1.5 理论分析及计算

在二极管仿真电路中，我们采用的是4V，1kHz的交流电压源。其实际值是波形峰值的1 ，即：

实际电压=峰值电压=≈2.828

1.1.6 设计总结和体会

二极管就是利用一个PN结加上外壳，引出两个电极而制成的。他的主要特点是具有单向

导电性，在电路中可以起整流和检波等作用。

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1.2 题目二：共源极放大电路仿真

1.2.1 课程设计的目的与作用

1、了解并掌握Multisim软件，并能熟练的使用其进行仿真；

2、加深理解共源极放大电路的工作过程。

通过自己动手亲自设计和用Multisim软件来仿真电路，不仅能使我们对书上说涉及到程序软件有着更进一步的了解和掌握，而且通过用计算机仿真，避免了实际动手操作时机器带来的误差，使我们对上课所学到的知识也有深刻的了解。

1.2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍

设计一个共源极放大电路，由自己独立完成。通过自己动手能够真正掌握实验原理。 正确理解所设计电路中各元件参数对输出电压的影响。

正确处理理论数据和仿真数据，在比较中加深理解

Multisim软件环境同上。

1.2.3 电路模型的建立

共源极放大电路仿真电路

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1.2.4 理论分析及计算

静态时，场效应管的栅极电压由VDD经电阻R1、R2分压后提供。另外，静态漏极电流流过电阻R5产生一个自偏压，因此，场效应管的静态偏置电压UGSQ由分压和自偏压的结果共同决定，引入R5有利于稳定电路的静态工作点。当旁路电容足够大时，可认为R5两端交流短路，栅极回路接入一个大电阻R3，其作用是提高放大电路的输入电阻。电路中的中的场效应管的开启电压 =2V，工作点处的跨导g =1.38mS。

1、静态分析：

UGSQR6=V IDQR5=3.5V 16DD

UGSQ 1 =1mA GS th 2IDQ=IDO

UDSQ=VDD IDQ R2+R5 =7.5V

2、动态分析：

gm=U2GS th DODQ=1.38mS

′ 2= 2∥ =2.5КΩ

Uo= gmUgsR′2= 12.075V

Ui=Ugs=3.5V

则电压放大倍数为Au=Uo

Ui= gmR′2= 1.38×2.5=-3.45

输入、输出电阻分别为 = 3+ 1∥ 6 =10001.2КΩ

= 2=5КΩ

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1.2.5 仿真结果分析

在multisim中构建共源极放大电

共源极放大电路图

利用multisim的直流工作点分析功能测量电路中的静态工作点如图：

静态工作点分析图

由上可得 = =（5.99994-2.50067）V=3.49927V

= =

9.99865-2.50067=7.49798V

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Q=

(1) 2=15 9.998655mA=1.00027mA 在仿真电路中可测得如图：

输入输出电压测量图

=9.998mV, =33.353mV

33.353则 = = =-3.336 9.998

′当负载电阻 开路时，可测得 =66.705V

则 = 1 = 33.353 1 ×5КΩ=4.99985КΩ ′ 66.705加上正弦输入电压，在虚拟示波器上可观察到 与 相反，如图所示：

输入输出波形图

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1.2.6 设计总结和体会

在进行仿真后，对共源放大电路有了更深的了解，并且书上总结出的规律和公式有了更深层次的掌握通过自己动手操作Multisim软件，使我对此软件有了透彻的了解，能够熟练的操作和使用此软件进行仿真，画 …… 此处隐藏：1520字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……