Multisim 2001电路仿真软件在负反馈电路教学中的应用

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摘 要：利用multisim 2001软件的仿真功能，结合实例说明了负反馈在放大电路中能提高放大倍数的稳定性，改善非线性失真，扩展通频带，使理论教学与实验有机结合，给出了相应的仿真波形和仿真结果，在课堂上使模拟电子技术教学更形象、灵活、更贴近工程实际，达到帮助学生理解原理，提高分析能力的目的。对提高学生的兴趣、培养学生创造思维能力、全面提高专业素质具有重要的意义。

关键词：负反馈；放大倍数；波形失真；Multisim 2001

中图分类号：TN253文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)07-161-02オ

Application of Multisim 2001 Simulation Software in Teaching of the Negative Feedback Circuit

LUO Yingxiang,TANZefu

(Chongqing Three Gorges College,Chongqing,404000,China)オ

Abstract：Using Multisim 2001 software simulation function,with examples of the negative feedback in amplifier can increase magnification in the stability of nonlinear distortion can be improved and band can be expanded,theory and experimental organic combination of teaching,the corresponding simulation waveforms and simulation results are given,so that simulated in the classroom electronic technology teaching more vividly,flexible,closer to the actual project to help students understand theory,the purpose of improving analytical capacity.To improve students′ interest and train the students to creative thinking ability,and comprehensively improve the quality of professionals is of great significance.

Keywords：negative feedback;magnification;waveform distoration;Multisim 2001

模拟电子技术基础课程是电子类专业的一门主干课程，该课程既有较抽象的理论分析又有较具体的实践应用，此门课程教学质量的优劣直接影响到该专业后续课程的学习以及学生的电路理论分析和实践动手能力。传统的教学方法通常为在课堂上通过板书进行理论分析，再到实验室辅以若干个电路实验，但是，在有限的学时内仅仅依靠传统的教学方法和手段，无论对于教师教学还是对于学生学习都是较困难的。教材[1]中引入了计算机辅助分析与设计软件，其中，加拿大Interactive Image Technologies公司的数模混合电路仿真软件Multisim 2001[2]是以Windows为系统平台的电子仿真工具。其仿真环境直观，界面整洁明了，操作方便易于掌握。他提供了大量的仿真元件模型，且仪器仪表种类之多，是很多电子实验室所无法比拟的。因此，他成为了许多高校的首选电子仿真软件。这些软件在模拟电路课堂教学中的应用使得深奥、抽象的理论变得易于理解、形象生动。

本文以模拟电路课程中的负反馈电路为例,介绍如何使用Multisim 2001软件进行负反馈电路的连接、仿真，在课堂上使模拟电子技术教学更形象、灵活、更贴近工程实际，达到帮助学生理解原理，提高分析能力的目的。对提高学生的兴趣、培养学生创造思维能力、全面提高专业素质具有重要的意义。

1 建立电路原理图

启动Multisim 2001后，自动新建一个默认命名为circuit1.msm的文件，把两级电压串联负反馈电路所需相关元器件拖放到工作区中，并连接各线路和设置元件参数(元器件分两种：一种是固定属性、不可修改器件参数，另一种是可修改属性器件)，完毕后保存(可重命名，得该电路原理图(如图1所示)[1,3,4]。

2 负反馈提高放大倍数稳定性的验证

断开负反馈电阻R10，把R11（负载）的值改为3 kΩ,并记下此时示波器显示的波形（如图2左半所示）；再把R11的值改为1 kΩ并记下这时示波器显示的波形（如图2右半所示）。

比较可知,在无负反馈情况下，当负载变重(R11减小)时放大器输出减小，即放大器的放大倍数稳定性差。接上负反馈电阻R10，按上述方法操作，比较R11=1 kΩ与R11=3 kΩ时示波器显示的波形（如图3所示）；从仿真结果可知，此时负载的改变对放大器输出的幅值基本上没有影响，即提高了放大器的放大倍数稳定性。

3 负反馈改善波形失真的验证

使Us=2 mV，断开R10，打开Multisim 2001仿真开关，这时从示波器屏幕上可以看到放大器的输出波形出现了饱和失真（图4上半部分所示），在输出端利用失真度测试仪测试其失真系数为8.530％（图4下半部分所示）。接入R10=3 kΩ，并保持其他条件不变，再次仿真时，可以看到饱和失真已消失（图5上半所示），且由失真度测试仪测试出失真系数为0.044％（图5下半所示）。通过这种动态、实时的仿真，说明了引入负反馈可以改善波形失真。

负反馈扩展通频带的验证

断开负反馈电阻R10与放大电路输出端的连接，把Us设为1 mV。从菜单栏点击仿真（Simulate）中的分析(Analysis)菜单后选择交流频率分析命令，系统会弹出一个对话框，要求用户输入用于交流频率分析的起、止频率和要分析的节点等信息，将输入起始频率定为1 Hz，终止频率为10 GHz，选择节点28(放大电路的输出点)为分析节点，点击仿真按钮，仿真结果(无负反馈时)如图6上半部分所示。引入负反馈，将电阻R10接入电路，保持Us为1 mV；从菜单栏点击仿真（Simulate）中的分析(Analysis)菜单后选择交流频率分析命令，同样的设定后，点击仿真按钮。仿真结果(有负反馈时)如图6下半部分所示。从图中可以看出有负反馈时该放大电路的通频带比无反馈时的通频带明显增宽了。由此说明，放大电路引入负反馈后扩展了通频带，但是，比较图6上下半部分可看到，引入负反馈后放大电路的增益大幅下降，因此验证了负反馈放大电路的频带扩展是以牺牲放大电路的增益为代价的。

5 结 语

Multisim 2001仿真软件功能强大、使用方便、动态逼真，随着人们对其学习和了解的深入，相信这种形象化的教学方法在电子学领域的各门专业课程中都会发挥出更大的作用。

参 考 文 献

［1］华成英,童诗白.模拟电子技术基础［M］.4版.北京:高等教育出版社,2006.

［2］翟卫清，张柳芳，孙小军.Multisim 2001电路仿真软件在《电子技术基础》多媒体教学中的应用［J］.平顶山学院学报，2006，21（2）：68-71.

［3］张小进.EWB仿真软件在模拟电路教学中的应用［J］.北京工商大学学报，2002，20（3）：28-31.

［4］康华光.电子技术基础(模拟部分)［M］.3版.北京:高等教育出版社,1999.

［5］孙晓艳,黄萍.基于Multisim的电子电路课堂教学[J].现代电子技术,2006,29(24):142-144.

作者简介

罗映祥 男，1964年出生，副教授，重庆巫山人，教师。主要从事电子技术基础课程的教学与研究以及从事光电子器件、光纤光栅及其应用等方面的研究。