掌握Multisim下的小信号放大电路设计与仿真实战

本实验报告主要针对电子科技大学的《Multisim与电路仿真设计》课程，着重于小信号放大电路的设计与分析。实验者刘敦榜在教师张彪的指导下，进行了一项关于2N2222 BJT管的稳定静态工作点放大电路设计。实验目标是让学生掌握小信号放大电路的设计方法，熟练运用Multisim软件进行直流和交流分析，以及掌握IV分析仪等虚拟仪器的使用。 实验内容涉及以下几个关键步骤： 1. 电路设计与参数计算：学生需要基于给定的参数（如BJT特性：rbb'≈0，β≈140，rce≈8-10kΩ，VCC=15V，RL=5kΩ，电容C1=C2=10uF，Ce=100uF，f=1kHz，ui=1mV），设计并计算电路元件的初始参数，确保Ri≥2kΩ，110≤|Au|≤120，且UCEQ=4.5V±0.3V。 2. 静态工作点测试：学生需通过Multisim进行电路静态工作点的测量，理解如何在交流输入信号为零时，确定三极管在直流工作状态下的电流和电压值。 3. 性能测试：包括输入和输出电压波形的测量，输入电阻和电压放大倍数的计算，这有助于评估放大电路的性能。 4. 参数扫描仿真：利用Multisim的参数扫描功能，研究Re的变化对UCEQ和放大倍数的影响，这是理解和优化电路动态特性的关键步骤。 实验原理部分详细讲解了静态工作点的计算方法，强调了在三极管放大电路中，静态工作点的选择对于电路性能至关重要。此外，还介绍了交流参数分析，特别是放大倍数的定义和输入电阻的计算方法，通过分压原理来理解放大器输入和输出电阻的性质。 在整个实验过程中，学生不仅锻炼了实际操作Multisim进行电路仿真和数据分析的能力，也深化了对基本放大电路理论的理解，为后续更复杂的电路设计打下坚实的基础。通过这个实验，学生能够掌握基本放大电路设计的实践技巧，提高电路设计与调试的技能。