基于Multisim8单调谐放大电路仿真分析

【摘要】通过Multisim8仿真软件对高频单调谐放大电路的电压、增益、通频带、选择性等参数进行测试并仿真分析，仿真结果直观、精确，很好地验证了理论。该软件有强大的仿真和分析功能，在实现高频电路分析和设计方面不仅高效、可靠，而且具有逼近真实电路的效果。

【关键词】Multisim8；仿真分析；单调谐放大器

通过Multisim8仿真软件对高频单调谐放大电路的电压、增益、通频带、选择性等参数进行测试并仿真分析，仿真结果直观、精确，很好地验证了理论。该软件有强大的仿真和分析功能，在实现高频电路分析和设计方面不仅高效、可靠，而且具有逼近真实电路的效果。采用计算机仿真来代替实际的实验电路，不仅可以大大减少实际环境中的干扰，提高工作效率，还能保存仿真过程所产生的大量数据和图形，为高频电子线路整体分析与改进提供了一条捷径。

1.multisim8仿真软件简介

Multisim8是一个电路原理设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。Multisim8的虚拟测试仪器种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、信号发生器、双通道示波器、直流、交流电源；还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等。Multisim8具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。

2.用Multisim8对单调谐回路放大器的仿真分析

高频调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，广泛应用于广播、雷达、通信等接收设备中，调谐放大器可分为单调谐、双调谐和参差调谐放大器，电压增益、谐振频率、通频带、选择性等是调谐放大器的主要质量指标，单调谐放大器是分析其它放大器的基础。

图1 高频单调谐放大电路图

2.1 单调谐回路放大器电路的创建

进入Multisim8的电路设计界面，选取所需元器件编辑电路图，所建立的高频单调谐放大电路如图1所示，此电路为共发射极单调谐放大器，回路中心频率约等于10.6Mhz.

2.2 直流工作点的分析

通过点击Simulate菜单中的Analy-ses/DC OperatingPoint Analysis，将所需测量的静态工作点从Variables incircuit（All variables）添加到Sele-cted variables for（Allvariab-les）中，然后點击Simulate，进行直流工作点的分析，其结果如图2所示。

由图2可得：直流工作点如下：

Ve=&6=2.59787V，Vb=&3=3.39660V；

Vc=&5=12.00000V；Vout=0V；

图2

2.3 交流分析

交流分析是分析电路的小信号频率响应，其分析结果以幅频特性和相频特性2个图形显示。点击Simulate菜单，选择Analyses选项中AC Analyses命令，设置Startfrequency为8MHz，stop frequency为15MHz，以及其他相关项的设置。然后点击Simulate进行分析，结果如图3所示。

图3

图3可以看出中心频率为10.5776MHz

（黄色标尺显示的值），此时的放大倍数最大，约为46.43倍，放大增益为34db。

2.4 通频带和选择性的测量

习惯上通频带用2△f0表示（最大增益下降到0.7处所对应的2个频率差值）。通频带用以衡量从实际信号中选择各有用频率分量的能力，而对不需要的频率分量（也称为干扰）能够得到最大限度的抑制的能力用选择性来衡量（选择性用矩形系数K0.1表示）。分别置2个标尺在最大增益的0.707处，如图4所示。

图4

根据图右边显示结果，计算选频网络的通频带2△f0=1.5299MHz。矩形系数是衡量选择性的一个基本指标，根据公式K0.1=△f0.1-△f0.7矩形系数越接近1，说明选择性越好，抑制邻近波道干扰信号的能力越强。

2.5 瞬态特性分析

瞬态分析是对选定节点的时域分析，即观察该节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形，分析结果与示波器仿真相同，可以利用瞬态分析菜单或者示波器观察某点的电压波形。点击Simulate/Run或者按快捷运行按钮，双击示波器观察仿真结果。图5分别显示了回路输入和输出端电压波形，输出电压Vo与输入电压Vi输入信号为1O.57MHz、电压峰峰值为60mV。输出电压经测量峰峰值为2.097V。故调谐放大器的增益为：Vo/Vi=2.097/0.06≈34.9db

图5 调谐回路输入输出波形

3.结论

用Multisim8仿真软件迅速、方便、准确地实现了高频单调谐放大器的主要参数指标及特性曲线分析。这种仿真技术可以省去安装元器件、调试电路的过程，以及避免高频电路实际环境带来的干扰等其它不利因素，对提高电路验证和设计效率有着重要的作用。