Multisim高频实验指导
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multisim教程实验指导书第⼀章第⼀章 Multisim7基本操作1.1 Multisim7基本操作图1-11.1.2 ⽂件基本操作与Windows 常⽤的⽂件操作⼀样,Multisim7中也有:New--新建⽂件、Open--打开⽂件、Save--保存⽂件、Save As--另存⽂件、Print--打印⽂件、Print Setup--打印设置和Exit--退出等相关的⽂件操作。
以上这些操作可以在菜单栏File ⼦菜单下选择命令,也可以应⽤快捷键或⼯具栏的图标进⾏快捷操作。
1.1.3 元器件基本操作常⽤的元器件编辑功能有:90 Clockwise--顺时针旋转90?、90 CounterCW--逆时针旋转90?、Flip Horizontal--⽔平翻转、Flip Vertical--垂直翻转、Component Properties--元件属性等。
这些操作可以在菜单栏Edit ⼦菜单下选择命令,或⽤Edit ⼦菜单右边显⽰的快捷键进⾏快捷操作,也可以选中元器件后右击⿏标选择相应命令。
例对三极管操作如图1-2所⽰:图1-21.1.4 ⽂本基本编辑对⽂字注释⽅式有两种:直接在电路⼯作区输⼊⽂字或者在⽂本描述框输⼊⽂字,两种操作⽅式有所不同。
1. 电路⼯作区输⼊⽂字单击Place / Text 命令或使⽤Ctrl+T 快捷操作,然后⽤⿏标单击需要输⼊⽂字的位置,输⼊需要的⽂字。
⽤⿏标指向⽂字块,单击⿏标右键,在弹出的菜单中选择Color 命令,选择需要的颜⾊。
双击⽂字块,可以随时修改输⼊的⽂字。
2. ⽂本描述框输⼊⽂字利⽤⽂本描述框输⼊⽂字不占⽤电路窗⼝,可以对电路的功能、实⽤说明等进⾏详细的说明,可以根据需要修改⽂字的⼤⼩和字体。
单击View/ Circuit Description Box 命令或使⽤快捷操作Ctrl+D ,打开电路⽂本描述框,如图1-3所⽰,在其中输⼊需要说明的⽂字,可以保存和打印输⼊的⽂本。
电子电路调试与应用高频仿真实验指导书卢敦陆编写广东科学技术职业学院机电工程学院二OO八年九月高频仿真实验一LC串并联谐振回路的特性分析一、实验目的1.理解LC串并联调谐回路的谐振特性;3.掌握谐振回路特性参数的计算和测量方法二、实验过程和数据分析(一)LC串联调谐回路的谐振特性1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图:2.若要求以上回路的谐振频率为1MHZ,那么回路电感L= uH,3.谐振时回路的阻抗最(大或小),阻抗R=4.回路的品质因数Q=ωL/R1= 。
5.通频带理论值BW= ,实际测量值BW= 。
6.请画出谐振特性曲线。
(即对3点作交流分析,如下图)(二)LC并联调谐回路的谐振特性1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图:2.若要求以上回路的谐振频率为30MHZ,那么回路电容C= PF。
3.谐振时回路的阻抗最(大或小),阻抗R= 。
4.回路的品质因数Q= R1/ωL = 。
5.通频带理论值BW= ,实际测量值BW= 。
6.请画出谐振特性曲线(即对4点作交流分析,如下图所示)。
高频仿真实验二单调谐振回路小信号高频放大器一、实验目的1.复习multisim2001的使用方法2.了解单调谐回路小信号高频放大器的工作原理和调谐方法3.学习测量单调谐回路小信号高频放大器的带宽二、实验过程和数据分析1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图:2.分析三极管的直流工作点,其中Vb= V,V e= V ,Vc= V。
3.用示波器观察输出信号的幅度,V omax= V,放大倍数Avmax= 。
4.调节可变电容C6的容量,观察输出信号幅度的变化,当增大或减小C6时,输出信号幅度变(大或小)了。
5.用波特图仪确定放大器的带宽。
如下图所示:移动红色指针,当放大器的放大增益下将3dB时,记录低端频率FL= MHZ,FH= MHZ,带宽BW=FH-FL= MHZ。
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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高频电路实验及Multisim仿真-图文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;wp1CL120010125801062.936rad/2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益Av0。
VI356.708uV,VO1.544mV,Av0VO1.5444.325VI0.357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~Av相应的图,根据图粗略计算出通频带。
f0(KHz)U0(mv)65751652653654651065166522652865346540650.9771.0641 .3921.4831.5281.5481.4571.2821.0950.4790.8400.747AV2.7362.9743.8 994.1544.2804.3364.0813.5913.0671.3412.3522.0925、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=19.512mVV0=200.912mVAv0=V0/V1=10.1972、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Tranitor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ic的波形。
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 。
基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究Multisim是一种基于计算机仿真的电路设计和分析工具,被广泛地应用于高频电子技术的仿真和分析。
通过Multisim,可以对各种不同的电路进行仿真分析,了解电路的工作原理和性能,以及对电路进行优化设计。
本文将从Multisim的基础功能、高频电子技术的仿真分析以及Multisim在高频电子技术研究中的应用等几个方面来探讨基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究。
Multisim的基础功能Multisim是一款强大的电路仿真软件,能够模拟各种不同类型的电路,并提供包括直流、交流、数字、模拟等多种电路元件和仪器。
Multisim的用户界面比较友好,支持拖拽布线、元件的增添与替换等等操作,使得用户可以快速地进行电路设计与仿真分析。
高频电子技术的仿真分析在高频电子技术方面,Multisim可以帮助用户进行各类电路的仿真和分析,如滤波器、放大器、功率放大器、射频电路等,通过进行相应的仿真模拟,便可以了解电路的工作原理,优化电路性能,以及寻找出现问题的原因,从而做出优化决策。
Multisim在高频电子技术研究中的应用Multisim在高频电子技术研究中的应用非常广泛,几乎涵盖了电子技术领域的各个方面。
例如,射频电路器件的参数测试、高频数字信号处理技术的设计与仿真、液晶显示技术的研究、通信技术的模拟等等。
通过利用Multisim进行仿真分析,研究人员可以更快速地进行实验与分析,有助于掌握新兴技术并对其进行深入研究。
总结基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究在现实应用中得到了广泛的应用,为现代通信技术的研究与发展提供了有力的技术支持。
Multisim的强大功能以及友好的用户界面,使得它成为高频电子技术领域仿真分析的首选工具之一。
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 。
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相应的图,v根据图粗略计算出通频带。
f0(KHz6575165265365465106516652265286534654065 )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Av0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,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 。
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。
M u l t i s i m高频实验指导Multisim 10 基本应用一)资源简介1.Multisim 10 设计界面图1 Multisim10 的工作界面2. 元件工具条主数据库的元器件资源如图2 所示。
图2 元件库资源选择元器件工具条中每一个按钮都会弹出相应的元器件选择窗口,如图3 所示是元件组的器件选择界面,其中一个Group(元器件组)有多个Family(元器件系列),每一个元器件系列有多个Component(器件)。
图3 通用器件选择窗口3. 仪器工具条仪表工具条如图4 所示,它是进行虚拟电子实验和电子设计仿真的最快捷而又形象的特殊工具,各仪表的功能名称与Simulate 菜单下的虚拟仪表相同,如图5 所示。
图4仪表工具条图5 虚拟仪表名称4. 设计窗口翻页在窗口中允许有多个项目,点击如图1 所示下部的翻页标签,可将其置于当前视窗。
5. 设计管理器如图1 所示左边的设计管理器可以将所有打开的设计项目中的任何一页置为当前设计窗口,可以利用设计工具条中的按钮开启/关闭。
6. 设计工具条设计工具条如图6 所示:图6 设计工具条(1)层次项目栏按钮(Toggle Project Bar),用于设计管理器的开启/关闭。
(2)层次电子数据表按钮(Toggle Spreadsheet view),用于开关当前电路的电子数据表。
(3)数据库按钮(Database management),可开启数据库管理对话框,对元件进行编辑。
(4)元件编辑器按钮(Create Component),用于调整或增加、创建新元件。
(5)分析结果示窗按钮,其后的箭头下拉菜单选择分析命令。
(6)后处理器窗口开/关,可以对已分析过的数据进行综合处理。
(7)电气规则检查按钮。
(8)屏幕捕捉器按钮。
(9)返回顶层按钮。
(10)由Ultiboard 反注释到Mutisim。
(11) 注释到Ultiboard 10。
(12)使用中的元件列表,列出了当前电路中用过的全部元件种类。
高频电子线路学生实验报告二学院信息工程学院课程名称高频电子线路专业电子信息工程实验名称Multisim使用及基本单、双调谐回路放大器仿真班级0319409 小组情况姓名张术实验时间 20 年 6 月 17 日学号031940921 指导教师报告内容一、实验目的和任务1. 熟悉Multisim的使用2.熟悉谐振回路的建立及仿真分析二、实验原理介绍1. 启动PC机,安装好Multisim软件。
2. 熟悉Multisim界面、元器件库、虚拟仪器的使用。
3. 熟悉Multisim分析方法。
三、实验设备介绍1. 系统需求:安装有windowsXP以上版本的操作系统2. 软件需求: Multisim12.0及以上版本四、实验内容和步骤1.高频小信号放大器的仿真高频小信号放大器收到的信号包含了有用信号、信号干扰和噪音,输入电路的功能是筛选出有用的信号,过滤出噪音和干扰。
图1 高频小信号放大器电路2.单调谐回路放大器仿真单调屑放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。
图2所示为一个共发射极的单调谐放大器,它是接收机中的一种典型的高频小信号调谐放大器电路。
在电路图中,R1、R2是放大器的偏置电路,R4是直流负反馈电阻,C1是旁路电容,它们起到稳定放大静态工作点的作用。
L1、R3、C5组成并联谐振回路,它与晶体管一起起着选频放大作用。
电路仿真如图所示图2 单调谐放大器电路3、双调谐回路放大器仿真双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带、并能较好地解决增益和通频带之间的矛盾,因而广泛用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合。
但双调谐回路放大器的调整较为困难。
双调谐回路放大器电路如图3所示,是由L1、L2、C4、C5、C6组成的双调谐回路。
并联谐振回路调谐在放大器的工作频率上,则放大器的增益就很高,偏离这个频率放大器的放大作用就下降。
图3 双调谐回路放大器电路五、实验数据及结果分析1.高频小信号放大器(1)按下仿真开关,可得到高频小信号放大器的仿真实验数据如图4所示。
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。
Multisim 10 基本应用一)资源简介1.Multisim 10 设计界面图1 Multisim10 的工作界面2. 元件工具条主数据库的元器件资源如图2 所示。
图2 元件库资源选择元器件工具条中每一个按钮都会弹出相应的元器件选择窗口,如图3 所示是元件组的器件选择界面,其中一个Group(元器件组)有多个Family(元器件系列),每一个元器件系列有多个Component(器件)。
图3 通用器件选择窗口3. 仪器工具条仪表工具条如图4 所示,它是进行虚拟电子实验和电子设计仿真的最快捷而又形象的特殊工具,各仪表的功能名称与Simulate 菜单下的虚拟仪表相同,如图5 所示。
图4仪表工具条图5 虚拟仪表名称4. 设计窗口翻页在窗口中允许有多个项目,点击如图1 所示下部的翻页标签,可将其置于当前视窗。
5. 设计管理器如图1 所示左边的设计管理器可以将所有打开的设计项目中的任何一页置为当前设计窗口,可以利用设计工具条中的按钮开启/关闭。
6. 设计工具条设计工具条如图6 所示:图6 设计工具条(1)层次项目栏按钮(Toggle Project Bar),用于设计管理器的开启/关闭。
(2)层次电子数据表按钮(Toggle Spreadsheet view),用于开关当前电路的电子数据表。
(3)数据库按钮(Database management),可开启数据库管理对话框,对元件进行编辑。
(4)元件编辑器按钮(Create Component),用于调整或增加、创建新元件。
(5)分析结果示窗按钮,其后的箭头下拉菜单选择分析命令。
(6)后处理器窗口开/关,可以对已分析过的数据进行综合处理。
(7)电气规则检查按钮。
(8)屏幕捕捉器按钮。
(9)返回顶层按钮。
(10)由Ultiboard 反注释到Mutisim。
(11) 注释到Ultiboard 10。
(12)使用中的元件列表,列出了当前电路中用过的全部元件种类。
1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率3 P2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益Vc 1 544 V I =356.708uV, V 。
=1.544mV, A v o4.325V I 0.357实验一高频小信号放大器单调谐高频小信号放大器VcR410k0 C2 «IFCL .luF图1.1高频小信号放大器W p1 CL________ 1 ________、200 1042 580 10^ 二 2.936rad /sA J 0。
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5、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。
、下图为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/0 输入端波形:1_Lvi.^12VClnhFR1 15knC2 IO11Fhill C4 它 luH 颈吓知D:-50%p 1uH -20pF; ;keyn| ■50%:-20pF \Key=CM%--:5 Q% :HF100pF2M2222AR2 LR3 G56.2kD >1liQ ^tODtiF ::::::::XSC1输出端波形:V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V 仁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。
Tttrie CS>3O.aoiiix 3O.OO2m 3C.OO3m 30.004111 3O.OO5ITI实验二 高频功率放大器的 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。
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。
v1.0可编写可改正实验一高频小信号放大器一、单一谐高频小信号放大器图高频小信号放大器1、依据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频次ωp;112.936rad / sw pCL10 620010 125802、经过仿真,察看示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
v1.0可编写可改正V I356.708uV , V OV O 1.544 1.544mV , A v00.357V I输入波形:输出波形:3、利用软件中的波特图仪察看通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频次(信号源幅值不变),经过示波器或着万用表丈量输出电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,达成以下表,并汇出 f~A v相应的图,依据图大略计算出通频带。
f 0(KHz6575165265365465106516652265286534654065 )U0 (mv)A V5、在电路的输入端加入谐振频次的2、4、6 次谐波,经过示波器察看图形,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双调谐高频小信号放大器1、经过示波器察看输入输出波形,并计算出电压增益A v0输入端波形:4输出端波形:V1= V0=Av0=V0/V1=2、利用软件中的波特图仪察看通频带,并计算矩形系数。
v1.0可编写可改正实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路以下图:(Q1 采用元件 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,利用瞬态剖析对高频功率放大器进行剖析设置。
要设置开端时间与停止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅改正为1V,用相同的设置,察看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。
在设置开端时间与停止时间不可以过大,影响仿真速度。
Multisim 10 基本应用一)资源简介1.Multisim 10 设计界面图1 Multisim10 的工作界面2. 元件工具条主数据库的元器件资源如图2 所示。
图2 元件库资源选择元器件工具条中每一个按钮都会弹出相应的元器件选择窗口,如图3 所示是元件组的器件选择界面,其中一个Group(元器件组)有多个Family(元器件系列),每一个元器件系列有多个Component(器件)。
图3 通用器件选择窗口3. 仪器工具条仪表工具条如图4 所示,它是进行虚拟电子实验和电子设计仿真的最快捷而又形象的特殊工具,各仪表的功能名称与Simulate 菜单下的虚拟仪表相同,如图5 所示。
图4仪表工具条图5 虚拟仪表名称4. 设计窗口翻页在窗口中允许有多个项目,点击如图1 所示下部的翻页标签,可将其置于当前视窗。
5. 设计管理器如图1 所示左边的设计管理器可以将所有打开的设计项目中的任何一页置为当前设计窗口,可以利用设计工具条中的按钮开启/关闭。
6. 设计工具条设计工具条如图6 所示:图6 设计工具条(1)层次项目栏按钮(Toggle Project Bar),用于设计管理器的开启/关闭。
(2)层次电子数据表按钮(Toggle Spreadsheet view),用于开关当前电路的电子数据表。
(3)数据库按钮(Database management),可开启数据库管理对话框,对元件进行编辑。
(4)元件编辑器按钮(Create Component),用于调整或增加、创建新元件。
(5)分析结果示窗按钮,其后的箭头下拉菜单选择分析命令。
(6)后处理器窗口开/关,可以对已分析过的数据进行综合处理。
(7)电气规则检查按钮。
(8)屏幕捕捉器按钮。
(9)返回顶层按钮。
(10)由Ultiboard 反注释到Mutisim。
(11) 注释到Ultiboard 10。
(12)使用中的元件列表,列出了当前电路中用过的全部元件种类。
(13) Multisim 的帮助文件。
二)、Multisim 仿真实例一. 三极管的高频特性1.实验目的(1)理解晶体管的频率特性参数;(2)认识低频管和高频管的频响差异。
2.实验原理晶体管频率特性主要指晶体管对不同频率信号的放大能力,表现为:在低频范围内,晶体管的电流放大系数(α、β)基本上是恒定值,但频率升高到一定数值后,α和β将随频率的升高而下降。
为定量比较晶体管的高频特性,工程上确定了几个频率参数:共基极截止频率fα (又称α截止频率,是指α降低到其低频值的0.707,即下降3dB 时的频率)、共发射极截止频fβ(又称β截止频率,是指β降低到其低频值的0.707 时的频率)、特征频率f T (值β下降到1时所对应的频率)、最高振荡频率f max (功率增益为1 时所对应的频率)。
3. 实验电路实验电路如图1-1 所示。
高频管BF517 在元件工具条内的中选取。
图1-1 三极管高频特性分析电路4. 实验步骤(1) f β和T f 值的测量。
首先用示波器观察电路波形是否失真。
根据实验原理,对电路进行AC 小信号分析,设置如图1-2 所示(Y 设置为Decibel ),结果如图1-3 所示,点击按钮,移动1、2 号指针,图中指针坐标约为136y dB = 即最大幅值,其下降 3dB 的点(233y dB = ), 这时的2394x MHZ ≈ 即是f β 。
其特征频率(拖动指针,使 y =1时的 x 值) 3.6T f GHZ =。
图1-2 AC 分析参数设置图1-3 AC 分析结果二、谐振电路仿真实验1.实验目的(1) 理解并联谐振电路的幅频特性和相频特性。
(2) 掌握谐振频率与L、C 的关系。
(3) 了解回路Q 值的测量方法,理解回路频率特性与Q 值的关系。
(4) 了解耦合状态对双调谐回路频率特性的影响。
2.实验原理并联谐振电路如图2-1所示。
(1)在高频电子线路中,小信号放大器和功率放大器均以并联谐振电路作为晶体管负载,放大后的输出信号从回路两端取出,因此研究并联回路的频率特性具有重要的实际意义。
(2)并联谐振电路具有选频作用,其频率特性可由幅频特性、相频特性曲线体现。
(3)谐振电路的谐振频率取决于电感和电容的值:f(4)品质因数Q 的测量可借助公式0/Q f B=(5)品质因数Q 反映LC 回路的选择性:Q 越大,幅频特性曲线越尖锐,通频带越窄,选择性越好;当R 一定时,可通过减小回路(L/C)比值来提高Q 值,因为Q=单调谐双调谐图2-1 LC谐振回路3.实验步骤单调谐回路的分析。
(1)按图2-2 所示给定参数绘制单调谐回路,该谐振回路的谐振频率为010f MHz=≈故加入1A、10MHz 的激励源,R1 为负载。
用示波器观察U o波形,如图2-3 所示。
图2-2 单调谐实验电路图2-3 单调谐回路输出波形分析:由图2-3 中分析可知,输出信号幅度为9.27V,频率为10MHz,回路处于并联谐振状态(输出幅度较大)。
(2)频率特性的测试。
对电路进行“AC 小信号分析”,设置频率参数1MHz~100MHz,仿真结果如图2-4 所示幅频特性曲线。
图2-4 单调谐电路的波特图波形分析:由2-4所示波特图中可见,谐振时,输出电压幅值达最大,且与电流源的相位差为O,该单调谐回路的谐振频率为9.9MHz,此外,由幅频特性曲线还可测得通频带约为2MHz;利用公式0/Q f B =可算得Q 值约为4.9。
(3)观察电感和电容取值变化对频率特性的影响。
对电感进行参数扫描分析(),电感量取值分别为O.5μH、1.2μH、2μH的幅频特性,参数设置如图2-5 所示,图中输入方法用0.5e-6、1.2e-6、2e-6,其单位是H,e-6 的含义是10-6,分析结果如图2-6 所示;对电容进行参数扫描分析,电容量取值分别为100pF、200pF、300pF(输入方法用100e-12、200e-12、300e-12,单位是F),结果如图2-7所示。
图2-5 设置扫描电感参数图2-6 对电感L1 的参数扫描分析图2-7 对电容C1 的参数扫描分析结果表明:电感和电容的取值改变会使幅频特性曲线发生变化,具体变化情况见表2-1表2-1 电容电感分析表(4)观察负载阻值(阻尼)变化对频率特性的影响。
对电阻进行参数扫描分析,电阻值分别取0.5k、lk、1.5K,得到如图2-8所示的幅频特性。
图2-8 对电阻的参数扫描分析从图2-8 中看到,负载阻值的改变会使幅频频特性曲线发生变化,具体表现为,阻值增大时,通频带变窄、Q 值变大。
在阻值较小时,这种变化尤为明显。
三、射频放大器1.实验目的(1)理解RF(射频、高频)放大器原理; (2)学习电路中注释的放置、编辑方法; (3)学习和巩固波特图示仪和示波器的使用方法; (4)学习如何用示波器观察有直流成分的信号波形。
2.实验内容(1)小信号谐振放大器实验电路及仪器连接如图3-1所示。
图3-1 RF 放大器实验电路分析电路的静态工作点。
选择仪表工具条中的(实时信号监测表)放置于监测点,双击之,在弹出窗口标签页修改标号(图中的Input 、Output );点击主菜单中,在下拉菜单中选择“注释”(或在界面的空白处右击鼠标,选择弹出式菜单中的“放置注释”),放置于您想放置注释的点,编辑注释即可(默认状态有当即日期,可接着编写);如图3-2所示。
图3-2 RF 放大器实验电路运行仿真,观察放大器波形,此时输出信号的波形在上边,如图3-3 所示,甚至可能看不见(示波器默认状态),我们点击示波器的“AC”(示波器面板的下边沿)按钮,选择测试其AC 信号波形;运行仿真,测试波特图如图3-4 所示,其谐振频率为1.6MHz。
图3-3输入输出波形图3-4 测量放大器的谐振频率(2)高频功率放大器实验电路如图3-5所示,运行仿真,观察放大器波形,如图3-6 所示,图3-5 高频功率放大器图3-6 输入输出波形为了观察到高频功率放大器的输出电流(iC)波形,在三极管的发射极串联一个很小的电阻R1(本例中取0.2Ω),测量R1上的电压波形,就是高频功率放大器输出电流的波形。
构建的仿真测试电路如图3-7所示。
图3-7 仿真测试图示波器上显示的波形如图3-8所示。
其中上图为输出信号的波形,下图为R1上的电压波形,即高频功率放大器输出电流(iC)的波形,是一脉冲串,与理论上的结论吻合。
图3-8 输出信号的电流,电压波形(3)高频功率放大器馈电电路高频功率放大器馈电电路有基极馈电和集电极馈电电路,而馈电电路又分为串馈电路和并馈电路两种。
所以高频功率放大器有如下种基极:串馈电路,并馈电路集电极:串馈电路,并馈电路以一个基极是串馈电路,集电极是并馈电路的高频功率放大器为例,如图3-8所示。
仿真得到基极串馈,集电极并馈电路的输入输出波形如图3-9所示。
图3-8 基极是串馈电路、集电极是并馈电路的高频功率放大器电路图3-9 基极串馈、集电极并馈电路的输入输出波形四、正弦波振荡器1.实验目的(1)理解正弦波振荡器的工作原理及特点;(2)掌握振荡器的设计方法。
2.实验原理在电子线路中,除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外,还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期性振荡信号的电子电路,这种电路就称为振荡器。
在电子技术领域,振荡器有各种各样的应用,是广播电视、通讯设备、测控仪器等设备中必不可少的核心组件。
振荡器也是一种能量转换器,由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成,如图4-1 所示。
根据工作原理有反馈型和负阻型振荡器,根据输出波形有正弦波、三角波、矩形波等振荡器,根据选频网络有LC、RC、晶体振荡器等。
图4-1 振荡器框图LC 振荡器的电路种类比较多,根据不同的反馈方式,又可分为互感反馈振荡器(变压器耦合)、电感反馈三点式振荡器、电容反馈三点式振荡器。
其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用于低频,而三点式振荡器稳定性好、输出波形理想、振荡频率可以做得较高。
3.实验内容(1)电容三点式振荡器(又称考毕兹振荡器):如图4-2所示:理论计算振荡器的频率为7f MHz≈≈观察到的振荡波形如图4-3 所示,从波形看出其振荡极不稳定,测试波形频率为916.515510f MHz-≈=⨯图4-2 考毕兹振荡器图4-3 考毕兹振荡器输出信号波用实时监控法测量信号频率为6.33MHz(如图4-4 所示),计算结果与测试结果对照,有一定的差异,这是测试误差所致,应属正常。
图4-4 用实时监控法测信号参数电容三点式改进型“克拉泼振荡器”: 如图4-5 所示 克拉泼振荡器的频率1323(,)f C C C C =??电路中C3 为可变电容,调整之即可在一定范围内调整其振荡频率。