第9章模擬電子技術仿真實驗9.1半波整流電路仿真實驗

9.2橋式整流濾波仿真實驗

9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗

9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗

9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗

9.6串聯(lián)電壓負反饋放大器仿真實驗

9.7反相比例運算放大器仿真實驗

9.8加法電路仿真實驗

9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗

9.10三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器仿真實驗Multisim模擬電子技術仿真實驗9.1半波整流電路仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會半波整流電路輸出電壓數(shù)值的測量。

2)學會半波整流電路輸入/輸出電壓波形的測試。

2.元器件選取

1)交流電壓源：PlaceSource→POWER_SOURCES→AC_POWER,選取電壓源并依據(jù)仿真圖要求設置參數(shù)。

2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

3)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取阻值為1kΩ的電阻。

4)二極管：PlaceDiodes→DIODE，選取IN4001型二極管。

5)電壓表：PlaceIndicators→VOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.1半波整流電路仿真實驗6)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路圖9-1半波整流仿真電路及示波器面板圖Multisim模擬電子技術仿真實驗9.1半波整流電路仿真實驗4.電路原理簡述

5.仿真分析

1)搭建圖9-1a所示的半波整流仿真電路。

2)單擊仿真開關，并雙擊示波器圖標打開其面板，觀察示波器的屏幕上的波形及電壓表的顯示，記錄于表9-1中。表9-1半波整流仿真數(shù)據(jù)6.思考題

1)利用半波整流電路輸入電壓與輸出電壓計算公式，計算輸出直流電壓。

2)比較半波整流平均輸出電壓的計算值與仿真測量值，情況如何？Multisim模擬電子技術仿真實驗9.2橋式整流濾波仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會橋式整流電路輸出電壓值和輸入交流電壓值的仿真測試。

2)測試濾波電容接與不接對輸出電壓波形的影響，了解濾波電容的作用。

2.元器件選取

1)交流電壓源：PlaceSource→POWER_SOURCES→AC_POWER,選取電壓源并依據(jù)仿真圖要求設置參數(shù)。

2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

3)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取阻值為1kΩ的電阻。

4)整流橋：PlaceDiodes→FWB，選取MDA2501型整流橋。

5)電容：PlaceBasic→CAPACITOR,選取電容值為220μF的電容。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.2橋式整流濾波仿真實驗6)開關：PlaceElector_Mechanical→SENSING_SWITCHES→LIMIT_NO，選取開關。

7)電壓表：PlaceIndicators→VOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。

8)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路圖9-2橋式整流仿真電路及示波器面板圖Multisim模擬電子技術仿真實驗9.2橋式整流濾波仿真實驗4.電路原理簡述

5.仿真分析

1)搭建圖9-2a所示的橋式整流仿真電路。

2)單擊仿真開關，激活電路，觀察示波器XSC1面板屏幕上的波形和電壓表的顯示數(shù)字，記錄于表9-2中。表9-2橋式整流仿真數(shù)據(jù)3)單擊仿真暫停按鈕，停止仿真。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.2橋式整流濾波仿真實驗圖9-3橋式整流濾波仿真電路及示波器面板圖4)單擊仿真開關，激活電路，觀察示波器XSC1面板屏幕上的波形和電壓表的顯示數(shù)字，記錄于表9-2中。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.2橋式整流濾波仿真實驗6.思考題

1)比較橋式整流電路與半波整流電路輸出電壓波形，說明二者輸出電壓仿真結果存在什么關系？

2)橋式整流電路不帶電容濾波時電阻性負載輸出電壓平均值與輸入電壓有效值存在什么關系？

3)橋式整流電路加上電容濾波后輸出電壓波形有什么變化？直流輸出電壓有什么變化？Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會測試單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點。

2)學會測試單管共發(fā)射極放大電路的輸入電壓和輸出電壓的波形及二者的相位關系。

2.元器件選取

1)電壓源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,選取直流電壓源并設置電壓為12V。

2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

3)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)仿真電路設置電阻值。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗4)電解電容：PlaceBasic→CAP_ELECTROLIT,選取電容值為10μF的電容。

5)晶體管：PlaceTransistors→BJT_NPN，選取2N2222A型晶體管。

6)電壓表：PlaceIndicators→VOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。

7)電流表：PlaceIndicators→AMMETER，選取電流表并設置為直流檔。

8)函數(shù)發(fā)生器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XFG1。

9)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗1)測試單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點仿真電路如圖9-4所示。圖9-4單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點仿真電路Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗2)測試單管共發(fā)射極放大電路電壓放大倍數(shù)的仿真電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖如、b所示。圖9-5單管共發(fā)射極放大電路電壓放大倍數(shù)的仿真電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗4.電路原理簡述

(1)單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點

(2)單管共發(fā)射極放大電路的電流放大系數(shù)和電壓放大倍數(shù)

5.仿真分析

(1)單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點仿真電路

1)搭建圖9-4所示單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點仿真電路。

2)雙擊圖中各電壓表、電流表圖標，打開其屬性對話框后進行設置。

3)按下仿真開關，激活電路，記錄集電極電流IC、發(fā)射極電流IE、基極電流IB、集電極-發(fā)射極電壓UCE、發(fā)射極電壓UE和基極電壓UB的測量值于表9-3中。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗表9-3單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點仿真數(shù)據(jù)(2)單管共發(fā)射極放大電路電壓放大倍數(shù)仿真電路

1)搭建圖9-5a所示單管共發(fā)射極放大電路電壓放大倍數(shù)仿真電路。

2)雙擊圖中各函數(shù)發(fā)生器、示波器圖標，打開其面板對話框后進行設置。

3)按下仿真開關，激活電路，觀察示波器顯示的輸入電壓峰值UIM與輸出電壓峰值UOM，如圖9-6所示，并記錄于表9-4中，計算電壓放大倍數(shù)Au。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗圖9-6單管共發(fā)射極放大電路輸入輸出電壓波形Multisim模擬電子技術仿真實驗9.3單管共發(fā)射極放大電路仿真實驗表9-4單管共發(fā)射極放大電路電壓放大倍數(shù)仿真數(shù)據(jù)6.思考題

1)根據(jù)仿真數(shù)據(jù)，確定圖9-4所示單管共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點。

2)估算單管共發(fā)射極放大電路的電流放大系數(shù)β。

3)計算單管共發(fā)射極放大電路的電壓放大倍數(shù)Au。

4)放大器的輸出波形與輸入波形之間的相位關系如何？Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗1.仿真實驗目的

1)分析乙類推挽放大器輸出波形產(chǎn)生交越失真的原因及消除交越失真的方法。

2)依據(jù)乙類推挽放大器輸入/輸出波形測試值，計算電壓增益和最大平均輸出功率。

2.元器件選取

1)直流電源：PlaceSource→POWER_SOURCES→VCC,選取直流電源并根據(jù)電路設置電壓。

2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

3)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)電路設置電阻值。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗4)電容：PlaceBasic→CAPACITOR,選取電容并根據(jù)電路設置電容值。

5)晶體管：PlaceTransistors→BJT_NPN，選取2N3904和2N3906型晶體管。

6)二極管：PlaceDiodes→DIODE,選取1N4001和1BH62型二極管。

7)函數(shù)發(fā)生器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XFG1。

8)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路圖9-7零偏置乙類推挽放大電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗圖9-8完整的乙類推挽功率放大電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖4.電路原理簡述Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗5.仿真分析

(1)零偏置乙類推挽放大電路仿真分析

1)搭建圖9-7a所示零偏置乙類推挽放大電路，函數(shù)發(fā)生器按圖9-7b所示進行設置。

2)單擊仿真開關，激活電路。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗圖9-9甲乙類推挽功率放大器(2)完整的乙類推挽功率放大電路仿真分析Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗1)搭建圖9-8a所示完整的乙類推挽功率放大電路，函數(shù)發(fā)生器按圖9-8b所示進行設置。

2)單擊仿真開關，激活電路。圖9-10完整的乙類推挽功率放大電路輸入/輸出波形Multisim模擬電子技術仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗6.思考題

1)圖9-7所示的電路產(chǎn)生交越失真的原因是什么？在電路中加進兩個二極管起什么作用？

2)根據(jù)示波器顯示的輸出電壓峰值UOP和輸入電壓峰值UIP，求放大器的電壓增益Au和放大器的最大平均輸出功率PO。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會測量跨導gm。

2)依據(jù)結型場效應晶體管共源極放大電路輸入輸出電壓波形，計算電壓增益。

2.元器件選取

1)直流電源：PlaceSource→POWER_SOURCES→VDD,選取直流電源并根據(jù)電路設置電壓。

2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

3)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)電路設置電阻值。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗4)電容：PlaceBasic→CAPACITOR,選取電容并根據(jù)電路設置電容值。

5)場效應晶體管：PlaceTransistors→JFET_N，選取2SK117型場效應晶體管。

6)電壓表：PlaceIndicators→VOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。

7)電流表：PlaceIndicators→AMMETER，選取電流表并設置為直流檔。

8)函數(shù)發(fā)生器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XFG1。

9)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗圖9-11測量跨導仿真電路Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗圖9-12場效應晶體管共源極放大電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖4.電路原理簡述Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗5.仿真分析

(1)測量跨導gm仿真分析

1)搭建圖9-11所示的測試跨導gm仿真電路。

2)單擊仿真開關，激活電路，記錄柵源電壓Ugs為0時的漏極電流Id于表9-5中。表9-5測試跨導仿真數(shù)據(jù)(2)場效應晶體管共源極放大電路仿真分析

1)搭建圖9-12a所示的場效應晶體管共源極放大電路，函數(shù)發(fā)生器可按圖9-12b所示設置。

2)單擊仿真開關，激活電路。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗圖9-13場效應晶體管共源極放大電路輸入/輸出電壓波形3)記錄輸入峰值電壓UIP和輸出峰值電壓UOP于表9-6中。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗表9-6場效應晶體管共源極放大電路仿真數(shù)據(jù)6.思考題

1)根據(jù)仿真的數(shù)據(jù)UIP和UOP，計算放大電路的電壓增益Au。

2)放大電路輸出與輸入波形之間的相位差怎么樣？Multisim模擬電子技術仿真實驗9.6串聯(lián)電壓負反饋放大器仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會測量串聯(lián)電壓負反饋放大器的輸入和輸出電壓，計算閉環(huán)電壓增益。

2)學會測量負反饋放大器輸入與輸出電壓波形之間的相位差。

2.元器件選取

1)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

2)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)電路設置電阻值。

3)集成運算放大器：PlaceAnalog→ANALOG_VIRTUAL,選取OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。

4)函數(shù)發(fā)生器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XFG1。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.6串聯(lián)電壓負反饋放大器仿真實驗5)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路圖9-14電壓串聯(lián)負反饋仿真電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖Multisim模擬電子技術仿真實驗9.6串聯(lián)電壓負反饋放大器仿真實驗4.電路原理簡述

5.仿真分析

1)搭建圖9-14a所示的電壓串聯(lián)負反饋仿真電路，函數(shù)發(fā)生器面板按圖9-14b設置。

2)單擊仿真開關，激活電路，雙擊示波器圖標打開其面板，面板顯示屏上將出現(xiàn)放大電路的輸入和輸出電壓波形，如圖9-15所示。圖9-15放大電路的輸入和輸出電壓波形Multisim模擬電子技術仿真實驗9.6串聯(lián)電壓負反饋放大器仿真實驗3)在表9-7中記錄輸入電壓峰值UIP及輸出電壓峰值UOP。表9-7電壓串聯(lián)負反饋放大電路仿真數(shù)據(jù)4)將R1的阻值由10kΩ改為20kΩ，函數(shù)發(fā)生器的正弦波電壓幅值改為100mV，單擊仿真開關，激活電路，記錄輸入電壓峰值UIP、輸出電壓峰值UOP。

6.思考題

1)根據(jù)仿真測量數(shù)據(jù)，計算放大器的閉環(huán)電壓增益Au。

2)輸出電壓波形與輸入電壓波形之間存在什么相位關系？Multisim模擬電子技術仿真實驗9.7反相比例運算放大器仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會測量反相比例運算放大器的輸出與輸入電壓波形，計算電壓增益。

2)學會測定反相比例放大器輸出與輸入電壓波形之間的相位差。

2.元器件選取

1)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

2)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)電路設置電阻值。

3)集成運算放大器：PlaceAnalog→ANALOG_VIRTUAL,選取OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。

4)函數(shù)發(fā)生器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XFG1。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.7反相比例運算放大器仿真實驗5)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路圖9-16反相比例運算放大器仿真電路及函數(shù)發(fā)生器面板圖Multisim模擬電子技術仿真實驗9.7反相比例運算放大器仿真實驗4.電路原理簡述

5.仿真分析

1)搭建圖9-16a所示的反相比例運算放大器仿真電路，函數(shù)發(fā)生器按圖9-16b所示設置。

2)單擊仿真開關，激活電路，雙擊示波器圖標打開其面板，面板顯示屏上將出現(xiàn)放大電路的輸入和輸出電壓波形，如圖9-17所示。圖9-17放大電路的輸入和輸出電壓波形Multisim模擬電子技術仿真實驗9.7反相比例運算放大器仿真實驗3)在表9-8中記錄輸入電壓峰值UIP及輸出電壓峰值UOP，并計算電壓增益。表9-8電壓串聯(lián)負反饋放大電路仿真數(shù)據(jù)4)將R1的阻值由10kΩ改為30kΩ，函數(shù)發(fā)生器的正弦波電壓幅值改為50mV，單擊仿真開關激活電路，記錄輸入電壓峰值UIP、輸出電壓峰值UOP。

6.思考題

1)根據(jù)仿真測量數(shù)據(jù)，計算放大器的閉環(huán)電壓增益Au。

2)輸出電壓波形與輸入正弦電壓波形之間存在什么相位關系？Multisim模擬電子技術仿真實驗9.8加法電路仿真實驗1.仿真實驗目的

1)學會直流輸入加法電路和交流輸入加法電路的仿真方法，理解加法器的工作原理。

2)了解加法電路的應用。

2.元器件選取

1)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

2)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)電路設置電阻值。

3)集成運算放大器：PlaceAnalog→ANALOG_VIRTUAL,選取OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.8加法電路仿真實驗4)電壓表：PlaceIndicators→VOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。

5)電流表：PlaceIndicators→AMMETER，選取電流表并設置為直流檔。

6)函數(shù)發(fā)生器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XFG1。

7)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路圖9-18直流電壓輸入加法電路Multisim模擬電子技術仿真實驗9.8加法電路仿真實驗圖9-19交流輸入加法器及函數(shù)發(fā)生器面板圖4.電路原理簡述Multisim模擬電子技術仿真實驗9.8加法電路仿真實驗5.仿真分析

(1)直流電壓輸入加法電路仿真分析

1)搭建圖9-18所示直流電壓輸入加法電路，函數(shù)發(fā)生器按圖設置。

2)單擊仿真開關，激活電路。表9-9直流電壓輸入加法電路仿真數(shù)據(jù)(2)交流電壓輸入加法電路仿真分析

1)搭建圖9-19a所示交流電壓輸入加法電路。

2)單擊仿真開關，激活電路。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.8加法電路仿真實驗圖9-20交流電壓輸入加法電路的輸入和輸出電壓波形3)在表9-10中記錄輸入電壓峰值UIP及輸出電壓峰值UOP。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.8加法電路仿真實驗表9-10交流電壓輸入加法電路仿真數(shù)據(jù)6.思考題

1)根據(jù)電路元件值，計算I1、I2、I及If。

2)將輸出電壓UO的測量值與計算值比較，情況如何？為什么UO的值為負值？

3)說明在加法電路中，輸出電壓與輸入電壓之間有何關系?Multisim模擬電子技術仿真實驗9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗1.仿真實驗目的

1)通過仿真學會測量文氏電橋振蕩器的振蕩頻率。

2)了解文氏電橋振蕩器的組成。

3)掌握文氏電橋振蕩器的振蕩頻率與選頻元件的關系。

2.元器件選取

1)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，選取電路中的接地。

2)電阻：PlaceBasic→RESISTOR,選取電阻并根據(jù)電路設置電阻值。

3)集成運算放大器：PlaceAnalog→ANALOG_VIRTUAL,選擇OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗圖9-21文氏電橋振蕩器仿真電路4)電容：PlaceBasic→CAPACITOR,選取電容并根據(jù)電路設置電容Multisim模擬電子技術仿真實驗9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗值。

5)二極管：PlaceDiodes→DIODE，選取1N914型二極管。

6)示波器：從虛擬儀器工具欄調(diào)取XSC1。

3.仿真電路

4.電路原理簡述

5.仿真分析

1)搭建圖9-21所示的文氏電橋振蕩器仿真電路。

2)單擊仿真開關，激活電路，雙擊示波器圖標打開其面板，面板顯示屏上將出現(xiàn)文氏電橋振蕩器輸入/輸出電壓波形，如圖9-22所示。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗圖9-22文氏電橋振蕩電路輸入/輸出電壓波形3)測量正弦波的周期T、頻率f、集成運算放大器的輸出峰值電壓UMultisim模擬電子技術仿真實驗9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗OP及輸入峰值電壓UIP，并記錄在表9-11中。表9-11文氏電橋振蕩電路仿真數(shù)據(jù)6.思考題

1)根據(jù)周期T的測量值，計算諧振頻率f0。

2)根據(jù)文氏電橋振蕩器的元件值，計算周期T，并與仿真測量值比較。

3)根據(jù)峰值輸出電壓UOP和峰值輸入電壓UIP的仿真測量值，估算電壓增益。Multisim模擬電子技術仿真實驗9.10三端