基于Multisim10的單管共射放大電路靜態分析

楊蓮紅　楊奇　孫萬麟

摘 要： 靜態工作點是“模擬電子技術”課程中的教學重點，也是教學難點。利用仿真Multisim 10軟件，對共發射極基本放大電路進行靜態仿真測試分析，使學生在基本放大電路的學習中對靜態工作點的概念、靜態工作點對放大電路的重要性和必要性有比較清晰正確的理解，對共發射極放大電路在不同工作情況下的特點有一個比較全面的認識。研究表明，利用Multisim 10強大的分析功能對電子電路進行計算機仿真，可以提高教學質量和教學效果。

關鍵詞： 靜態工作點； Multisim l0； 放大電路； 電路仿真

中圖分類號： TN919?34； TP319.9 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0127?04

0 引 言

模擬電子技術作為高校理工科專業的一門重要的專業基礎課程，工程實踐性比較強。由于課程知識體系和分析方法等方面的特點，學生對課程的學習存在一定的困難。鑒于此，在模擬電子技術課程的教學中，采取將傳統的電路理論分析與仿真技術相結合的方式，對課程中的重點、難點知識進行突破，不失為一種有效的措施。

靜態工作點的概念幾乎貫穿整個“模擬電子技術”教學的始終，是本課程的教學重點，也是教學難點[1]。為了使學生在基本放大電路的學習中就對靜態工作點的概念、靜態工作點對放大電路的必要性和重要性有比較清晰正確的認識，為模擬電路后期的學期打下扎實的基礎。本文利用仿真Multisim 10軟件，對共發射極基本放大電路進行靜態仿真測試分析。利用計算機仿真軟件，課內講授和課外探究相結合，化簡單抽象為具體形象，化枯燥乏味為生動有趣，充分調動了學生的學習興趣和自主性，幫助學生更好地理解和掌握教學內容[2?7]。

1 基本放大電路中的靜態工作點

1.1 靜態工作點

當輸入信號為零時，放大電路工作在直流工作狀態，也稱為靜態。此時，晶體管的基極電流[IB、]集電極電流[IC、]基一射極間的電壓[UBE]和集一射極間管壓降[UCE，]統稱為靜態工作點參數。又因這些直流量所對應的正是晶體管輸入輸出特性曲線上的一個點，故稱其為靜態工作點Q，如圖1所示。

1.2 設置靜態工作點的必要性

設置合適的靜態工作點是保障放大電路正常放大信號的前提。設置靜態工作點的目的在于保證輸入信號在整個變化范圍內，工作點始終處于放大區，從而使放大電路不失真地放大信號[8?9]。在如圖2所示電路中不設置靜態工作點（去掉電路的上偏電阻），利用Multisim 10仿真軟件進行仿真后觀察分析電路的輸出波形。

在仿真過程中觀察到：當輸入電壓較小時，峰值小于晶體管的基?射極間的開啟電壓 ，則晶體管在輸入信號的整個周期內均截止，因此觀察不到輸出信號；進一步調整輸入信號的幅度，幅值足夠大，晶體管也只可能在信號正半周數值大于基?射極間的開啟電壓時間段內導通，輸出波形必然會失真。失真波形如圖3所示。由結果引導學生從理論上分析輸出波形出現失真的原因[1，10]。

基于以上仿真、觀察、分析，說明不設置靜態工作點，電路就不能正常放大輸入信號。使學生進一步理解設置合適的靜態工作點的必要性。

2 共發射極基本放大電路的靜態分析

2.1 共發射極單管放大電路正常工作時的測試分析

通過仿真技術分析單管放大電路在靜態工作點設置不同的情況下的輸出波形、靜態值等特點，使學生進一步認識到了合適的靜態工作點的設置對放大電路正常放大信號的重要性。同時也使學生進一步了解了同一放大電路在不同的工作狀態下，靜態電流、電壓的數值特點，也將此數值特點可以作為今后在電路調試中判斷電路工作狀態的基本依據。

3 結 語

將放大電路靜態工作點的知識講授與Multisim 10仿真有機結合起來，對靜態工作點這個教學重點的突破不失為一種有效的途徑。

首先，借助Multisim 10仿真，使學生對靜態工作點設置的必要性和重要性有進一步深刻的理解。

其次，借助Multisim 10仿真，將靜態工作點正確設置和不能正確設置兩種情況下，電路的輸出波形的特點、靜態工作點數值特點，形象直觀地展現在學生面前，由此創設情景，激發了學生探究的興趣，進一步從理論上解釋觀察到的現象和數值特點。相比傳統的枯燥的理論講解，學生的理解效果更好。

最后，借助Multisim 10仿真，將不同工作情況下電路的輸出波形、靜態工作點數值特點集中在一起進行對比，為學生今后分析問題解決問題能力的培養打下基礎。

參考文獻

[1] 任秀芳，陳世夏，王翠珍.對“模擬電子技術”中靜態工作點的教學探討[J].電氣電子教學學報，2013，35（2）：69?73.

[2] 劉貴棟，王淑娟.應用Multisim的“電子技術基礎”研究性教學實踐[J].電氣電子教學學報，2010，32（5）：60?67.

[3] 曹鴻霞，冒曉莉，張加宏，等.Multisim 10在單管共射放大電路中的應用[J].現代電子技術，2011，34（14）：169?172.

[4] 桂靜宜.Multisim 10在模擬電路實驗教學改革中的應用[J].電子科技，2010，23（1）：107?110.

[5] 聶典.Multisim 10計算機仿真在電子電路設計中的應用[M].北京：電子工業出版社，2009.

[6] 莊俊華.Multisim 9入門及應用[M].北京：機械工業出版社，2008.

[7] 黃智偉.基于NI Multisim的電子電路計算機仿真設計與分析[M].北京：電子工業出版社，2008.

[8] 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

[9] 康華光.電子技術基礎：模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2008.

[10] 許建明，彭森，王小沅，等.基于Multisim 10的共射極放大器設計與仿真[J].電子設計工程，2012，20（3）：88?91.

[11] 張愛英.基于Multisim的三極管放大電路仿真分析[J].現代電子技術，2013，36（4）：123?126.

[12] 王荔芳，余磊，周曉華.放大電路的Multisim10仿真分析[J].現代電子技術，2011，34（18）：172?174.

摘 要： 靜態工作點是“模擬電子技術”課程中的教學重點，也是教學難點。利用仿真Multisim 10軟件，對共發射極基本放大電路進行靜態仿真測試分析，使學生在基本放大電路的學習中對靜態工作點的概念、靜態工作點對放大電路的重要性和必要性有比較清晰正確的理解，對共發射極放大電路在不同工作情況下的特點有一個比較全面的認識。研究表明，利用Multisim 10強大的分析功能對電子電路進行計算機仿真，可以提高教學質量和教學效果。

關鍵詞： 靜態工作點； Multisim l0； 放大電路； 電路仿真

中圖分類號： TN919?34； TP319.9 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0127?04

0 引 言

模擬電子技術作為高校理工科專業的一門重要的專業基礎課程，工程實踐性比較強。由于課程知識體系和分析方法等方面的特點，學生對課程的學習存在一定的困難。鑒于此，在模擬電子技術課程的教學中，采取將傳統的電路理論分析與仿真技術相結合的方式，對課程中的重點、難點知識進行突破，不失為一種有效的措施。

靜態工作點的概念幾乎貫穿整個“模擬電子技術”教學的始終，是本課程的教學重點，也是教學難點[1]。為了使學生在基本放大電路的學習中就對靜態工作點的概念、靜態工作點對放大電路的必要性和重要性有比較清晰正確的認識，為模擬電路后期的學期打下扎實的基礎。本文利用仿真Multisim 10軟件，對共發射極基本放大電路進行靜態仿真測試分析。利用計算機仿真軟件，課內講授和課外探究相結合，化簡單抽象為具體形象，化枯燥乏味為生動有趣，充分調動了學生的學習興趣和自主性，幫助學生更好地理解和掌握教學內容[2?7]。

1 基本放大電路中的靜態工作點

1.1 靜態工作點

當輸入信號為零時，放大電路工作在直流工作狀態，也稱為靜態。此時，晶體管的基極電流[IB、]集電極電流[IC、]基一射極間的電壓[UBE]和集一射極間管壓降[UCE，]統稱為靜態工作點參數。又因這些直流量所對應的正是晶體管輸入輸出特性曲線上的一個點，故稱其為靜態工作點Q，如圖1所示。

1.2 設置靜態工作點的必要性

設置合適的靜態工作點是保障放大電路正常放大信號的前提。設置靜態工作點的目的在于保證輸入信號在整個變化范圍內，工作點始終處于放大區，從而使放大電路不失真地放大信號[8?9]。在如圖2所示電路中不設置靜態工作點（去掉電路的上偏電阻），利用Multisim 10仿真軟件進行仿真后觀察分析電路的輸出波形。

在仿真過程中觀察到：當輸入電壓較小時，峰值小于晶體管的基?射極間的開啟電壓 ，則晶體管在輸入信號的整個周期內均截止，因此觀察不到輸出信號；進一步調整輸入信號的幅度，幅值足夠大，晶體管也只可能在信號正半周數值大于基?射極間的開啟電壓時間段內導通，輸出波形必然會失真。失真波形如圖3所示。由結果引導學生從理論上分析輸出波形出現失真的原因[1，10]。

基于以上仿真、觀察、分析，說明不設置靜態工作點，電路就不能正常放大輸入信號。使學生進一步理解設置合適的靜態工作點的必要性。

2 共發射極基本放大電路的靜態分析

2.1 共發射極單管放大電路正常工作時的測試分析

通過仿真技術分析單管放大電路在靜態工作點設置不同的情況下的輸出波形、靜態值等特點，使學生進一步認識到了合適的靜態工作點的設置對放大電路正常放大信號的重要性。同時也使學生進一步了解了同一放大電路在不同的工作狀態下，靜態電流、電壓的數值特點，也將此數值特點可以作為今后在電路調試中判斷電路工作狀態的基本依據。

3 結 語

將放大電路靜態工作點的知識講授與Multisim 10仿真有機結合起來，對靜態工作點這個教學重點的突破不失為一種有效的途徑。

首先，借助Multisim 10仿真，使學生對靜態工作點設置的必要性和重要性有進一步深刻的理解。

其次，借助Multisim 10仿真，將靜態工作點正確設置和不能正確設置兩種情況下，電路的輸出波形的特點、靜態工作點數值特點，形象直觀地展現在學生面前，由此創設情景，激發了學生探究的興趣，進一步從理論上解釋觀察到的現象和數值特點。相比傳統的枯燥的理論講解，學生的理解效果更好。

最后，借助Multisim 10仿真，將不同工作情況下電路的輸出波形、靜態工作點數值特點集中在一起進行對比，為學生今后分析問題解決問題能力的培養打下基礎。

參考文獻

[1] 任秀芳，陳世夏，王翠珍.對“模擬電子技術”中靜態工作點的教學探討[J].電氣電子教學學報，2013，35（2）：69?73.

[2] 劉貴棟，王淑娟.應用Multisim的“電子技術基礎”研究性教學實踐[J].電氣電子教學學報，2010，32（5）：60?67.

[3] 曹鴻霞，冒曉莉，張加宏，等.Multisim 10在單管共射放大電路中的應用[J].現代電子技術，2011，34（14）：169?172.

[4] 桂靜宜.Multisim 10在模擬電路實驗教學改革中的應用[J].電子科技，2010，23（1）：107?110.

[5] 聶典.Multisim 10計算機仿真在電子電路設計中的應用[M].北京：電子工業出版社，2009.

[6] 莊俊華.Multisim 9入門及應用[M].北京：機械工業出版社，2008.

[7] 黃智偉.基于NI Multisim的電子電路計算機仿真設計與分析[M].北京：電子工業出版社，2008.

[8] 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

[9] 康華光.電子技術基礎：模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2008.

[10] 許建明，彭森，王小沅，等.基于Multisim 10的共射極放大器設計與仿真[J].電子設計工程，2012，20（3）：88?91.

[11] 張愛英.基于Multisim的三極管放大電路仿真分析[J].現代電子技術，2013，36（4）：123?126.

[12] 王荔芳，余磊，周曉華.放大電路的Multisim10仿真分析[J].現代電子技術，2011，34（18）：172?174.

摘 要： 靜態工作點是“模擬電子技術”課程中的教學重點，也是教學難點。利用仿真Multisim 10軟件，對共發射極基本放大電路進行靜態仿真測試分析，使學生在基本放大電路的學習中對靜態工作點的概念、靜態工作點對放大電路的重要性和必要性有比較清晰正確的理解，對共發射極放大電路在不同工作情況下的特點有一個比較全面的認識。研究表明，利用Multisim 10強大的分析功能對電子電路進行計算機仿真，可以提高教學質量和教學效果。

關鍵詞： 靜態工作點； Multisim l0； 放大電路； 電路仿真

中圖分類號： TN919?34； TP319.9 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0127?04

0 引 言

模擬電子技術作為高校理工科專業的一門重要的專業基礎課程，工程實踐性比較強。由于課程知識體系和分析方法等方面的特點，學生對課程的學習存在一定的困難。鑒于此，在模擬電子技術課程的教學中，采取將傳統的電路理論分析與仿真技術相結合的方式，對課程中的重點、難點知識進行突破，不失為一種有效的措施。

靜態工作點的概念幾乎貫穿整個“模擬電子技術”教學的始終，是本課程的教學重點，也是教學難點[1]。為了使學生在基本放大電路的學習中就對靜態工作點的概念、靜態工作點對放大電路的必要性和重要性有比較清晰正確的認識，為模擬電路后期的學期打下扎實的基礎。本文利用仿真Multisim 10軟件，對共發射極基本放大電路進行靜態仿真測試分析。利用計算機仿真軟件，課內講授和課外探究相結合，化簡單抽象為具體形象，化枯燥乏味為生動有趣，充分調動了學生的學習興趣和自主性，幫助學生更好地理解和掌握教學內容[2?7]。

1 基本放大電路中的靜態工作點

1.1 靜態工作點

當輸入信號為零時，放大電路工作在直流工作狀態，也稱為靜態。此時，晶體管的基極電流[IB、]集電極電流[IC、]基一射極間的電壓[UBE]和集一射極間管壓降[UCE，]統稱為靜態工作點參數。又因這些直流量所對應的正是晶體管輸入輸出特性曲線上的一個點，故稱其為靜態工作點Q，如圖1所示。

1.2 設置靜態工作點的必要性

設置合適的靜態工作點是保障放大電路正常放大信號的前提。設置靜態工作點的目的在于保證輸入信號在整個變化范圍內，工作點始終處于放大區，從而使放大電路不失真地放大信號[8?9]。在如圖2所示電路中不設置靜態工作點（去掉電路的上偏電阻），利用Multisim 10仿真軟件進行仿真后觀察分析電路的輸出波形。

在仿真過程中觀察到：當輸入電壓較小時，峰值小于晶體管的基?射極間的開啟電壓 ，則晶體管在輸入信號的整個周期內均截止，因此觀察不到輸出信號；進一步調整輸入信號的幅度，幅值足夠大，晶體管也只可能在信號正半周數值大于基?射極間的開啟電壓時間段內導通，輸出波形必然會失真。失真波形如圖3所示。由結果引導學生從理論上分析輸出波形出現失真的原因[1，10]。

基于以上仿真、觀察、分析，說明不設置靜態工作點，電路就不能正常放大輸入信號。使學生進一步理解設置合適的靜態工作點的必要性。

2 共發射極基本放大電路的靜態分析

2.1 共發射極單管放大電路正常工作時的測試分析

通過仿真技術分析單管放大電路在靜態工作點設置不同的情況下的輸出波形、靜態值等特點，使學生進一步認識到了合適的靜態工作點的設置對放大電路正常放大信號的重要性。同時也使學生進一步了解了同一放大電路在不同的工作狀態下，靜態電流、電壓的數值特點，也將此數值特點可以作為今后在電路調試中判斷電路工作狀態的基本依據。

3 結 語

將放大電路靜態工作點的知識講授與Multisim 10仿真有機結合起來，對靜態工作點這個教學重點的突破不失為一種有效的途徑。

首先，借助Multisim 10仿真，使學生對靜態工作點設置的必要性和重要性有進一步深刻的理解。

其次，借助Multisim 10仿真，將靜態工作點正確設置和不能正確設置兩種情況下，電路的輸出波形的特點、靜態工作點數值特點，形象直觀地展現在學生面前，由此創設情景，激發了學生探究的興趣，進一步從理論上解釋觀察到的現象和數值特點。相比傳統的枯燥的理論講解，學生的理解效果更好。

最后，借助Multisim 10仿真，將不同工作情況下電路的輸出波形、靜態工作點數值特點集中在一起進行對比，為學生今后分析問題解決問題能力的培養打下基礎。

參考文獻

[1] 任秀芳，陳世夏，王翠珍.對“模擬電子技術”中靜態工作點的教學探討[J].電氣電子教學學報，2013，35（2）：69?73.

[2] 劉貴棟，王淑娟.應用Multisim的“電子技術基礎”研究性教學實踐[J].電氣電子教學學報，2010，32（5）：60?67.

[3] 曹鴻霞，冒曉莉，張加宏，等.Multisim 10在單管共射放大電路中的應用[J].現代電子技術，2011，34（14）：169?172.

[4] 桂靜宜.Multisim 10在模擬電路實驗教學改革中的應用[J].電子科技，2010，23（1）：107?110.

[5] 聶典.Multisim 10計算機仿真在電子電路設計中的應用[M].北京：電子工業出版社，2009.

[6] 莊俊華.Multisim 9入門及應用[M].北京：機械工業出版社，2008.

[7] 黃智偉.基于NI Multisim的電子電路計算機仿真設計與分析[M].北京：電子工業出版社，2008.

[8] 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

[9] 康華光.電子技術基礎：模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2008.

[10] 許建明，彭森，王小沅，等.基于Multisim 10的共射極放大器設計與仿真[J].電子設計工程，2012，20（3）：88?91.

[11] 張愛英.基于Multisim的三極管放大電路仿真分析[J].現代電子技術，2013，36（4）：123?126.

[12] 王荔芳，余磊，周曉華.放大電路的Multisim10仿真分析[J].現代電子技術，2011，34（18）：172?174.