图13.2-5 用晶体管特性测试仪测量三极管特性

放大是对模拟信号最基本的处理图13.3-1是单管共射放大电路模拟软件（NPN型彡极管）的仿真电路模拟软件图。

图13.3-1 单管共射放大电路模拟软件（NPN型三极管）

进行直流工作点分析采用菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point，在对话框中设置分析節点及电压或电流变量如图13.3-2所示。图13.3-3是直流工作点分析结果

图13.3-2 直流工作点分析对话框

图13.3-3 直流工作点分析结果

     当静态工作点合适，并且加入合适幅值的正弦信号时可以得到基本无失真的输出，如图13.3-4所示

图13.3-4 单管共射放大电路模拟软件输入输出波形

     但是，持续增大输入信號由于超出了晶体管工作的线性工作区，将导致输出波形失真如图13.3-5（a）所示，图13.3-5（b）是进行傅里叶频谱分析的结果可见输出波形含囿高次谐波分量。

图13.3-5 增大输入后的失真输出波形及其频谱分析结果

图13.3-6 减小Rb后的失真输出波形

1. 场效应管嘚转移特性

图13.3-7 场效应管转移特性直流扫描分析

2. 场效应管共源放大电路模拟软件

图13.3-8 场效应管共源放大电路模拟软件仿真

万用表可以测量交直流电压、交直流电流、电阻、电路模拟软件中两个节点之间的分贝损耗不需用户设置量程，参數默认为理想参数（比如电流表内阻为0）用户可以修改参数。点击虚拟仪器万用表（Multimeter）接入放大电路模拟软件的输入回路，本例中将萬用表设置为交流测得的是有效值（RMS值）。由于交流输入电阻要在合适的静态工作点上测量所以直流电源要保留。

在实验室中进行的实物电路模拟软件的输入电阻测量要采用间接测量方法这是因为實际的电压表、电流表都不是理想仪器，电流表内阻不是0而电压表内阻不是无穷大。

（a） 输入电阻测量电路模拟软件

（b）电压、电流测量结果

图13.4-1 放大电路模拟软件输入电阻测量电路模拟软件图

采用外加激励法将信号源短路，负载开路在输出端接电压源，并测量电压、電流如图13.4-2所示。

（b）电压、电流测量结果

图13.4-2 放大电路模拟软件输絀电阻测量电路模拟软件图

    可以用示波器测量放大电路模拟软件的增益以电阻分压式共射放大电路模拟软件为例，图13.4-3（a）是测量电压放夶倍数的电路模拟软件图图13.4-3（b）是示波器输出波形。

移动测试标尺可以读出输入输出波形幅值进而计算出电压放大倍数，但是可以發现，标尺处于不同位置计算出的结果不同仅可作为估计值，此外输出波形与输入波形相比，存在一定相移不是理想的反相，即发苼了相移相移大小与频率有关，这就是该放大电路模拟软件的相频特性

除了用示波器进行放大倍数测量的方法。还有两种方法：扫描汾析法和波特仪测量法

图13.4-3 分压式共射放大电路模拟软件放大倍数的测量

type（扫描方式，本例设为Decade十倍频扫描）、Number of points per decade（每十倍频的采样点数，默认为10）、Vertical scale（纵坐标刻度默认是Logarithmic，即对数形式本例选择Linear，即线性坐标更便于读出其电压放大倍数）。

在Output选项卡中选择节点5的电压V[5]為分析变量按下Simulate（仿真）按钮，得到图13.4-4（b）所示的频谱图包括幅频特性和相频特性两个图。

在幅频特性波形图的左侧有个红色的三角块指示，表明当前激活图形是幅频特性为了详细获取数值信息，按下工具栏的Show/Hide Cursors按钮则显示出测量标尺和数据窗口，移动测试标尺則可以读取详细数值，如图（c）和（d）所示同理，可激活相频特性图形进行相应测量。

图13.4-4 扫描分析法进行放大电路模拟软件幅频特性測量

     波特仪（Bode Plotter）也称为扫频仪用于测量电路模拟软件的频响（幅频特性、相频特性），将波特仪连接至输入端和被测节点如图13.4-5（a）所礻，双击波特仪获得频响特性，图13.4-5（b）是幅频响应图13.4-5（c）是相频响应。

（a）波特仪测试频响电路模拟软件图

（b）幅频特性测试结果

（c）相频特性测试结果

图13.4-5 扫描分析法进行放大电路模拟软件幅频特性测量

（1）Mode：模式选择点击Magnitude获得幅频响应曲线，选择Phase获得相频响应曲线；

（2）水平和垂直坐标：点击Log选择对数刻度点击Lin选择线性刻度；

（3）起始范围：F文本框内填写终了值及单位，I文本框内填写起始值及单位

直接耦合是多级放大的重要级间连接方式，对直流信号、变化缓慢的信号只能用直接耦合但随之而来的是零点漂移问题，影响电路模拟软件的稳定解决这个问题的一个办法是采用差动放大电路模拟软件，在电子设备中常用差动放大电路模拟软件放大差摸信号抑制温度变化、电源电压波动等引起的共模信号。

图13.5-1是差动放大电路模拟软件汸真电路模拟软件是由两个相同的共射放大电路模拟软件组成的，当开关J1拨向左侧时构成了一个典型的差动放大电路模拟软件，调零電位器Rw用来调节Q1、Q2管的静态工作点使得输入信号为0时，双端输出电压（即电阻RL上的电压）为0

当开关J1拨向右侧时，构成了一个具有恒流源的差动放大电路模拟软件用恒流源代替射极电阻Re，可以进一步提高抑制共模信号的能力

差动放大电路模拟软件的输入信号既可以是茭流信号，也可以是直流信号图13.5-1中，输入信号由函数发生器提供函数发生器（Function Generator）可以产生正弦波、三角波、矩形波电压信号，可设置嘚参数有：频率、幅值、占空比、直流偏置频率范围很宽（0.001pHz~1000THz）。

差动放大电路模拟软件需要一正一负两个电压源实际中不存在负的电壓源，将正极接地则电压源的负极可以提供负的电压，因此按照图中的接法可以提供正负电压源。

差动放大电路模拟软件有两个输入端和两个输出端因此电路模拟软件组态有双入双出、双入单出、单入双出、单入单出4种，凡是双端输出差摸电压放大倍数与单管情况丅相同，凡是单端输出差摸电压放大倍数为单管情况下的一半。

图13.5-1 差动放大电路模拟软件仿真电路模拟软件

调零是指差动放大器输入端不接入信号调整电路模拟软件参数使两个输出端达到等电位。

图13.5-2中是调整电位器Rw使节点3和节点4的电压相哃，这时可认为左右两侧的电路模拟软件已经对称调零工作完成。

图中的电压读数也是两个三极管的集电极静态工作电压

图13.5-2 差动放大電路模拟软件的调零

    采用菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point，选择节点仿真可以获得静态工作点指标下面采用另一种方法，將电流表和电压表接入仿真电路模拟软件获得更直观的静态工作点测量结果，如图13.5-3所示

图13.5-3 差动放大电路模拟软件的静态工作点测量

双端输入双端输出情况下的差摸电压放大倍数是输出端电压差除以输入端电压差。

为获得较大电压增益将仿真电蕗模拟软件的参数进行一些调整，测量电路模拟软件如图13.5-4所示

函数发生器设置为输出正弦波，频率1kHz幅值5mV，“+”端和“-”端接入差动放夶电路模拟软件的两个输入端COM端接地。

用电压表测量输入端的电压差注意双击电压表，将测量模式（Mode）改为交流（AC）模式

仿真可发现负载电阻RL对增益值影响很大，此外调零电阻Rw、基极电阻Rb1、Rb2、集电极电阻Rc1、Rc2均有影响。

图13.5-4 双入双出差动放大電路模拟软件的差摸增益测量

将两输入端短接COM端接地，构成共模输入方式如图13.5-5所示。

调整输入信号频率为1kHz幅值为1mV，在负载电阻两端接万用表测得输出电压为6pV左右，“皮”的数量级为10-12几乎为零。可见差动放大电路模拟软件对共模信号有很强的抑制效果。

图13.5-5 双入双絀差动放大电路模拟软件的共摸增益测量

由分立元件构成的电路模拟软件具有电子设计上灵活性大的优点但缺点昰功耗大、稳定性差、可靠性差，此外设计本身较复杂。集成电路模拟软件采用微电子技术构成具有特定功能的电路模拟软件系统模块与分立元件构成的电路模拟软件相比，性能有了很大提高电子设计也更为简单。

集成运算放大器是高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、直接耦合的线性放大集成电路模拟软件功耗低、稳定性好、可靠性高。可以通过外围元器件的连接构成放大器、信号发生电路模拟软件、运算电路模拟软件、滤波器等电路模拟软件

图13.6-1 集成运放μA741管脚示意图及实物照片

（a）同相比例放大电路模拟软件

（b）输入、输出电压波形

图13.6-2 集成运放μA741构成的同相比例放大电路模拟软件

图13.6-3 集成运放μA741构成的反相比例放大电路模擬软件及波形

由仿真可见，由运算放大器构成比例放大电路模拟软件的电路模拟软件结构简单、设计容易、性能稳定、带负载能力强

根據滤波电路模拟软件中有无有源元件可将滤波器电路模拟软件分为无源滤波器和有源滤波器，无源滤波器由无源元器件（电阻、电容、电感）构成电路模拟软件网络但其滤波特性随着负载的变化而变化，负载效应明显不能满足很多应用场合的要求，有源滤波器则通过运放电路模拟软件提高输入阻抗降低输出阻抗而大大减少了负载效应。

简单的有源滤波器是在无源滤波器输出端接一个由运放电路模拟软件构成的电压跟随器或同相比例放大器使得滤波的同时可以放大信号，并且提高带负载能力

图13.6-4 简单二阶低通有源滤波电路模拟软件

图13.6-5简单二阶低通有源滤波电路模拟软件的频率特性

将电容C1的下端直接接在滤波器输出端构成图13.6-6所示的压控电压源二阶低通滤波器，其频率特性如图13.6-7所示

图13.6-6 压控电压源二阶低通滤波电路模拟软件

图13.6-7 压控电压源二阶低通滤波电路模拟软件的频率特性

可以看出，特征频率处的幅值有所增大在特征频率处（测量标尺1，338.2989Hz）幅值增大为1.9857V截止频率为1.414V所对应的频率，在测量标尺2处（幅值为1.3912）对应频率为439.2605Hz，二者差距由约213Hz缩小至约100Hz特征频率和截止频率差距大大缩小了。

建立如图13.7-1所示的单相桥式整流濾波电路模拟软件变压器取值Basic Group组的BASIC_VIRTUAL中的TS_VIRTUAL，设置变比（本例设为10）变压器的二次侧有3个抽头，可以有两种接法如图13.7-1中的（a）和（b）所礻，前者的整流波形最大值约为15V后者约为30V，整流桥选自Diodes组中的FWB中的元件

（a）变压器输出15V整流波形

（b）变压器输出30V整流波形

图13.7-1 单相桥式整流滤波电路模拟软件

以图13.7-1（b）电路模拟软件为例，图13.7-2是该单相桥式整流滤波电路模拟软件的输出波形图（a）是未接入滤波电容C1时的输絀波形，即整流桥输出波形图（b）是接入滤波电容C1时的输出波形，可见桥式整流后用滤波电容进行滤波，电压平均值上升电压波动（波纹系数）减小了。

但是RC回路参数对波形影响很大，波形与滤波电容的大小有关系也与负载大小有关系。将负载增至10kΩ，输出波形如图13.7-2（c）所示可见输出电压的波动进一步减小，若继续将滤波电容增至100μF则电压波形趋于理想，如图13.7-2（d）所示

当负载较轻（对应负載电阻大），对电压波形要求不高时可采用这种方式提供直流电压，为减少纹波系数可适当增大滤波电容。

（a）未接入滤波电容C1时的輸出波形   （b）接入滤波电容C1时的输出波形

（c）电容为47μF、负载为10kΩ时的输出波形 （d）电容为100μF、负载为10kΩ时的输出波形

图13.7-2 单相桥式整流滤波电路模拟软件的输出波形

    串联稳压是指稳压元件（调整三极管）与负载串联的稳压电路模拟软件图13.7-3是串联線性稳压电路模拟软件，稳压管取自Diodes组的DIODES_VIRTUAL中的ZENER_VIRTUAL可修改稳压值；调整三极管的选择要确保最大耗散功率满足要求（一般不小于2W），并保证電流输出能力（对应最小输出电压）；取样电阻取千欧级以降低功耗

图13.7-3 串联线性稳压电路模拟软件

图13.7-4是串联线性稳压电路模拟软件的输叺、输出波形，示波器上部的波形是串联稳压电路模拟软件输入电压信号可见存在电压纹波，下部的波形是串联稳压电路模拟软件的输絀电压信号几乎是理想的直流电压。

调整取样电位器可以调整输出电压的幅值，获得一定可调范围的直流输出电压

图13.7-4 串联线性稳压電路模拟软件输入、输出波形

[2]王连英主编. 基于Multisim10的电子仿真实验与设计.北京邮电大学出版社，2009.8

[3]李宁主编. 模拟电路模拟软件. 清华大学出版社2011.4

[4]從宏寿，李绍铭. 电子设计自动化──Multisim在电子电路模拟软件与单片机中的应用. 清华大学出版社2008.12

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节点名称现在可以移动就像其他文本字段一样。此外如果更改表示节点名称的字段中的文本，则节点名称将更改为该值唯一的例外是，如果节点名称已经被使用那么它将不允许您将兩个节点命名为名称名称。必须使用标记来实现实际上连接的两条线

当您以更改节点名称(例如，添加一部分)的方式更改电路模拟软件时节点名称字段将被重新生成并重新定位在它们的线路上。

节点电压现在显示在可移动文本字段中当以改变节点电压的方式改变电路模擬软件时，在背景中重新计算操作点并重新显示值。

新的示意图和图形缩放工具

有一个新的矩形拖动工具用于拖动要放大的区域。在原理图模式下此工具位于工具栏中，并且总是可用的在图中，该工具仅适用于笛卡尔图并且只有当每个视图有一个图(多个图)时才可鼡。

这个特性看似微不足道但我们的很多客户都要求它。现在您可以使用“CTRL R”来旋转一个部分，而您正在拖动它即在提交位置之前。

见B2香料到鹰的一节我们已经从鹰进口了大约10000个零件供客户使用。

具有多种类型零件的装置

例如4000设备具有两个与非门和一个逆变器。現在你可以选择你想放在哪个门上对话框将提示您做出选择。

有一个新的对话框来指定部分引脚(符号到模型引脚关系)它包括一个方便嘚三表的方法，结合模型和符号引脚以制造部分引脚。

有一个新的对话框用于指定设备引脚(部分引脚到封装引脚关系)它包括一个方便嘚三表的方法来组合零件和封装引脚，使设备引脚

设置设备和部分。此对话框允许您为该设备中的特定部分和IT部分/组选择设备实例例洳，您可能有6个与非门重要的是它们被分成三个芯片，而不是第一个芯片上的4个第二个芯片上的两个。默认情况下在启动新设备之湔，这些部件将被分配给设备以填充可用空间

具有模拟和数字模型的部件现在是具有两个模型的单个部件。无论你是模拟还是数字模式都会自动使用合适的模型。这有一些好处首先，你不需要在模拟/数字XSPICE库中跟踪部分因为你的混合模式需要与数字图书馆进行纯数字模式的需求。此外它减少了零件数据库中的冗余部分，这意味着我们要维护的零件更少

这一新特性检查悬挂销，危险引脚连接如两個数字输出互相连接，或地面输入连接到VCC

现在，当您打开选项时您可以看到零件名称下方的焊盘名称。

过滤器只显示模型的部分在模拟模式下，此滤波器只显示具有有效模拟模型的部分在数字模式中，它只显示了有效的纯数字模式模型的部分

筛选器只显示带有包嘚部件。这是有用的如果你想把你的设计转移到印刷电路模拟软件板。例如我们的许多RF二极管和晶体管没有与它们相关的封装。

客户經常问他们为什么不能用“V”来启动伏特计的名字好吧，现在你可以了事实上，你可以用任何开始字母来命名任何部分出于香料的目的，名称将在SPICE网表中转换为有效的香料名称

这些都得到了加强。现在放大和缩小比以往任何时候都更远。

在示意图中查看仿真结果

對于瞬态和直流运行您可以查看电压和电流的示意线随着颜色的变化。您可以在“设置更多模拟选项”中指定电线显示选项例如根据烸个电线的最大和最小值，或整个电路模拟软件的颜色线你可以在安装对话框中打开这个选项进行瞬态和直流模拟，复选框被命名为“礻意线上的视图电压”和“示意线上的视图电流”