第一篇電子電路仿真設(shè)計(jì)晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)1交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2單管放大器電路仿真分析3第一篇電子電路仿真設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)最終目標(biāo)會(huì)借助multiSIM10電路仿真軟件進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)和分析。促成目標(biāo)1．會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件進(jìn)行電路創(chuàng)建；2．會(huì)調(diào)用仿真儀器，并會(huì)設(shè)置仿真儀器的參數(shù)；3．會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行靜態(tài)仿真分析，并對(duì)電路進(jìn)行參數(shù)調(diào)整；4．會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，并對(duì)電路進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)最終目標(biāo)：會(huì)借助multiSIM10電路仿真軟件進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)和分析。促成目標(biāo)：1．會(huì)進(jìn)行工作窗口參數(shù)設(shè)置；2．會(huì)調(diào)用、放置元器件，并能準(zhǔn)確設(shè)置元器件的特性；3．會(huì)對(duì)所調(diào)用的元器件進(jìn)行合理布局和準(zhǔn)確連線；4．會(huì)調(diào)用仿真儀表、儀器對(duì)電路進(jìn)行仿真測(cè)試，并按要求調(diào)整電路器件參數(shù)；5．會(huì)對(duì)文件進(jìn)行打開、保存等基本操作。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)二、工作任務(wù)借助multiSIM10電路仿真軟件，設(shè)計(jì)一用于音頻放大的共射放大電路，電路參數(shù)及要求為：有穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)；輸入電阻大于1K；輸出電阻小于2.2K；電路工作電壓為12V；電路帶1K負(fù)載后的增益約為20dB；電路允許最大輸入信號(hào)為100mV；電路工作頻率范圍為10HZ-20000HZ；設(shè)計(jì)說明：1．放大器可采用分壓式偏置電路，該偏置方式具有較穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)；2．由于電路要求有較大的輸入電阻和較低的增益，故可在晶體管發(fā)射極回路中采用有旁路電容的電阻和無旁路電容的電阻串聯(lián)的方式；3．可根據(jù)電路要求和電子電路理論，初步確定電路器件參數(shù)，并在仿真過程中加以調(diào)整；4．電路主要用于音頻放大，其通頻帶的頻率上限對(duì)電路的要求一般可不作考慮，但必須考慮頻率下限，主要影響因素為電路中的耦合電容和發(fā)射極旁路電容，可在仿真中加于調(diào)整；5．設(shè)計(jì)的電路應(yīng)具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以保證在最大輸入時(shí)不失真放大信號(hào)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)三、理論知識(shí)（一）multiSIM10基本界面1．multiSIM10主窗口（1）程序的進(jìn)入項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)如圖1-1-1所示，單擊任務(wù)欄上“開始”按鈕，移動(dòng)鼠標(biāo)至程序項(xiàng)直至子菜單中中的multiSIM10選項(xiàng)，進(jìn)入圖1-1-2所示的主窗口界面。（2）multiSIM10主窗口界面multiSIM10模擬了一個(gè)實(shí)際的電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，各部分的功能簡(jiǎn)要說明如下：1）電路工作區(qū)電路工作區(qū)用于仿真電路的連接與測(cè)試。2）菜單欄菜單欄包括電路仿真所需的各種菜單命令。3）工具欄工具欄提供電路仿真常用的操作按鈕，包括系統(tǒng)工具欄、設(shè)計(jì)工具欄、縮放工具欄、正在使用的元件清單欄等。執(zhí)行“View”→“Toolbars”可打開或關(guān)閉各個(gè)工具欄。系統(tǒng)工具欄中各個(gè)按鈕的名稱及其功能與Windows基本相同，這里不再詳述。4）狀態(tài)欄狀態(tài)欄用于顯示當(dāng)前的狀態(tài)信息。執(zhí)行“View”→“StatusBar”可打開或關(guān)閉狀態(tài)欄。

項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)5）仿真開關(guān)仿真開關(guān)用于控制仿真實(shí)驗(yàn)的操作進(jìn)程。執(zhí)行“Simulation”→“Run”/“Pause”/“Stop”可打開/暫停/關(guān)閉仿真開關(guān)。其中為“暫停／恢復(fù)”按鈕，為“啟動(dòng)／停止”按鈕。6）元器件庫(kù)欄元器件庫(kù)欄提供電路仿真所需的各種元器件?？赏ㄟ^“View”→“Toolbars”的子菜單打開或關(guān)閉元器件庫(kù)欄，默認(rèn)為打開狀態(tài)。7）儀器庫(kù)欄儀器庫(kù)欄提供電路仿真所需的各種儀器?？赏ㄟ^“View”→“Toolbars”的子菜單打開或關(guān)閉儀器庫(kù)欄，默認(rèn)為打開狀態(tài)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)multiSIM10主窗口界面仿真開關(guān)電路工作區(qū)儀器庫(kù)欄元器件庫(kù)欄狀態(tài)欄工具欄菜單欄項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)2．元器件庫(kù)欄電源基本器件二極管三極管模擬ICTTLICCMOSIC數(shù)字IC混合器件指示器件RF組件電機(jī)功率器件顯示屏MCU總線其它庫(kù)器件層次電路multiSIM10元器件庫(kù)欄有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：ANSI（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）和DIN（歐洲標(biāo)準(zhǔn)）圖形符號(hào)，每種標(biāo)準(zhǔn)采用不同的圖形符號(hào)表示，圖1-1-3所示為元器件庫(kù)欄，單擊元器件庫(kù)欄的某個(gè)圖標(biāo)即可打開該元器件庫(kù)，DIN元器件的圖形詳見附錄1。電源基本器件二極管三極管模擬ICTTLICCMOSIC數(shù)字IC混合器件指示器件RF組件電機(jī)功率器件顯示屏MCU總線其它庫(kù)器件層次電路圖1-1-3multiSIM10元器件庫(kù)欄項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)multiSIM10提供有實(shí)際元器件和理想元器件，實(shí)際元器件是具有實(shí)際標(biāo)稱值或型號(hào)的元器件，默認(rèn)為綠色。理想元器件是用戶可隨意定義其數(shù)值或型號(hào)的元器件，理想元器件沒有定義元器件封裝形式，只能用于創(chuàng)建原理圖，如果要輸出到PCB軟件進(jìn)行制板，必須修改網(wǎng)絡(luò)表文件中的元器件封裝。

3．儀器庫(kù)欄multiSIM10儀器庫(kù)欄提供了仿真電路所需的多種測(cè)試儀器，包括數(shù)字萬用表、函數(shù)信數(shù)字萬用表函數(shù)信號(hào)發(fā)生器功率表示波器字信號(hào)發(fā)生器失真分析頻譜分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率計(jì)AG信號(hào)發(fā)生器四通道示波器波特圖儀IV分析儀邏輯分析儀邏輯轉(zhuǎn)換儀AG示波器AG萬用表lebviaw儀器測(cè)量探頭Tektronix示波器電流探頭

號(hào)發(fā)生器、功率表、示波器、掃頻儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀和邏輯轉(zhuǎn)換器，見圖1-1-4。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)

數(shù)字萬用表函數(shù)信號(hào)發(fā)生器功率表示波器字信號(hào)發(fā)生器失真分析頻譜分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率計(jì)AG信號(hào)發(fā)生器四通道示波器波特圖儀IV分析儀邏輯分析儀邏輯轉(zhuǎn)換儀AG示波器AG萬用表lebviaw儀器測(cè)量探頭Tektronix示波器電流探頭圖1-1-4multiSlM10仿真儀器（二）電路構(gòu)建基本操作進(jìn)行電路仿真實(shí)驗(yàn)必須先搭接好電路，仿真電路的搭接和設(shè)置主要包括以下幾個(gè)過程。（1）設(shè)置電路工作窗口。（2）選擇和放置元器件。（3）連接線路。（4）編輯元器件，設(shè)置元器件和儀器參數(shù)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)1．文件建立與打開在multiSIM10主窗口，用鼠標(biāo)單擊File菜單，進(jìn)入文件管理功能。（1）打開文件選擇“File”→“Open”用于打開已有的電路文件。執(zhí)行該命令，屏幕彈出圖1-1-5所示的對(duì)話框，在對(duì)話框內(nèi)可以選擇路徑，準(zhǔn)備好后，選中所需的文件并單擊“打開”即可打開該電路文件。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖1-1-5打開文件對(duì)話框項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（2）新建文件執(zhí)行“File”→“New”，創(chuàng)建—個(gè)新的電路文件，屏幕出現(xiàn)一個(gè)新的電路工作窗口，在該窗口內(nèi)可以進(jìn)行仿真電路的創(chuàng)建。系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生“circuit#”的電路文件，#是一個(gè)數(shù)字，是系統(tǒng)自動(dòng)給未命名的電路文件的一個(gè)順序號(hào)，操作者也可根據(jù)電路功能名稱或自己的喜好進(jìn)行重命名。如果當(dāng)前已經(jīng)打開一個(gè)電路，并且已被修改過，則在打開新的電路工作窗口之前系統(tǒng)將提示是否保存當(dāng)前已修改的電路，根據(jù)實(shí)際需要選擇“是”、“否”或“取消”即可。2．設(shè)置電路窗口建立新文件后．需要對(duì)電路窗口有關(guān)選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。電路窗口設(shè)置包括圖紙大小、是否顯示柵格、頁邊緣和標(biāo)題欄、電路圖選項(xiàng)設(shè)置和元器件符號(hào)設(shè)置。（1）圖紙?zhí)匦栽O(shè)置

創(chuàng)建一個(gè)新的電路文件，執(zhí)行“Option”→“SheetProperties”可進(jìn)入圖紙?zhí)匦栽O(shè)置，如圖1-1-6所示。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖1-1-6圖紙?zhí)匦栽O(shè)置設(shè)置窗口項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖中：circuit項(xiàng)用于設(shè)置器件參數(shù)（元器件標(biāo)號(hào)、參考編號(hào)、節(jié)點(diǎn)號(hào)、標(biāo)稱值和屬性）顯示狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)名稱、總線標(biāo)號(hào)、圖紙背景顏色等；

workspacs用于設(shè)置圖紙邊框顯示、柵格顯示、圖紙尺寸；Portrait（縱向）和Landscape（橫向）圖紙方向選擇；Inches（英寸）和Centimeters（厘米）單位制選擇等。CustomSize用于自定義圖紙大小，Width和Height分別用來設(shè)置圖紙的寬度和高度；wiring用于設(shè)置線條寬度和總線模式；Font用于設(shè)置字體；PCB選項(xiàng)選擇與制作電路板相關(guān)的命令；Visibility可視選項(xiàng)。（2）偏好設(shè)置

執(zhí)行“Option”→“GlobalPreferences”屏幕彈出圖1-1-7所示的對(duì)話框。圖1-1-7偏好設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖中：Paths用于文件路徑、語言等設(shè)置；Save用于創(chuàng)建文件副本、保存仿真數(shù)據(jù)等設(shè)置；Parts用于放置元件模式、設(shè)置符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)置波形移動(dòng)方向、設(shè)置器件數(shù)據(jù)屬性（真實(shí)/理想）等，其中Symbolstandard設(shè)置元器件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，選擇不同的符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，元器件庫(kù)欄中以不同的符號(hào)表示，有DIN和ANSI兩種標(biāo)準(zhǔn)，其中DIN標(biāo)準(zhǔn)比較接近我國(guó)國(guó)標(biāo)。General用于一般設(shè)置，如選擇矩形框?qū)傩浴⑹髽?biāo)滾輪縮放功能、元件移動(dòng)時(shí)軌跡顯示、自動(dòng)連線、刪除元件時(shí)自動(dòng)刪除相應(yīng)連線等。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)3．元器件操作元器件操作包括元器件調(diào)用、放置、選中以及在元器件選中狀態(tài)下執(zhí)行菜單命令完成元器件刪除、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)和設(shè)置元器件特性等操作。（1）調(diào)用和放置元器件用鼠標(biāo)單擊元器件所在的庫(kù)，即可打開相應(yīng)的部件箱。在打開的部件箱中找到所需的元器件。用鼠標(biāo)雙擊該元器件或在元器件列表中選擇所需的元器件后單擊OK按鈕，此時(shí)光標(biāo)上帶有一個(gè)懸浮的電阻并顯示在電路工作區(qū)．移動(dòng)光標(biāo)至合適的位置后，單擊鼠標(biāo)，理想元件就放置于工作區(qū)中，關(guān)閉部件箱即可取消操作。圖1-1-8元器件瀏覽屏

如放置二極管1N5401，則點(diǎn)擊二極管元件庫(kù)，屏幕出現(xiàn)如圖1-1-8所示元器件瀏覽屏。用鼠標(biāo)移動(dòng)滾動(dòng)條在元器件列表中選擇所需的元器件，單擊OK按鈕，完成調(diào)用元器件操作。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)

圖1-1-8元器件瀏覽屏項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（2）選中元器件在連接電路時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)元器件進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、刪除和設(shè)置參數(shù)等操作，操作前需要先選中該元器件。選中元器件一般可采用以下方法實(shí)現(xiàn)。用鼠標(biāo)左鍵選取選擇某個(gè)元器件，可使用鼠標(biāo)的左健單擊該元器件；選中多個(gè)元器件，可在按住{Shift}鍵的同時(shí)，依次單擊要選中的元器件；選中某一區(qū)域的元器件，可以在電路工作區(qū)的適當(dāng)位置拖曳出一個(gè)矩形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的元器件同時(shí)被選中。取消元器件的選中狀態(tài)，單擊工作區(qū)的空白處即可。（3）旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)元器件為了使電路布局排列合理，避免迂回繞行的連線．常需要對(duì)元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)操作。旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)元器件的方法是用鼠標(biāo)選中一個(gè)元器件，執(zhí)行“Edit”→“Orientation”，選擇：項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)“90°Clockwise”——順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°“Edit”→“90°CounterCW”——逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°“FlipHorizontal”——水平翻轉(zhuǎn)“FlipVertical”——垂直翻轉(zhuǎn)。注：元器件的旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)可對(duì)器件右擊鼠標(biāo)，在出現(xiàn)的快捷菜單中直接操作。（4）設(shè)置元器件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值等特性雙擊要設(shè)置的元器件或選中元器件并執(zhí)行“Edit”→“ComponentProperties”（元器件特性），屏幕上彈出元器件特性設(shè)置對(duì)話框，如圖1-1-9所示，此時(shí)可以進(jìn)行元器件標(biāo)號(hào)、標(biāo)稱值、顯示方式、故障模擬等設(shè)置。

項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)

B理想元器件特性設(shè)置對(duì)話框A實(shí)際元器件特性對(duì)話框圖1-1-9元器件屬性對(duì)話框項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)①設(shè)置元器件標(biāo)稱值（Value）或模型參數(shù)編輯（EditModel）理想元器件標(biāo)稱值可在圖1-1-9B所示對(duì)話框中直接設(shè)置，具體模型參數(shù)可點(diǎn)擊EditModel后進(jìn)入進(jìn)行具體設(shè)置。實(shí)際元器件標(biāo)稱值在圖1-1-9A所示對(duì)話框中顯示（不能修改），但可以通過點(diǎn)擊Replace進(jìn)入元器件瀏覽屏，選擇其它合適元器件代替。具體模型參數(shù)可點(diǎn)擊EditModel后進(jìn)入進(jìn)行具體設(shè)置。②設(shè)置元器件標(biāo)號(hào)（Label）用鼠標(biāo)單擊Label選項(xiàng)卡，屏幕出現(xiàn)圖1-1-10所示的對(duì)話框。Label（標(biāo)號(hào)）和RefDes（參考編號(hào)）由用戶根據(jù)電路自行設(shè)定；其中RefDes項(xiàng)中的參考編號(hào)必須是惟一的。Attributes（屬性）項(xiàng)由用戶根據(jù)電路自行輸入或修改元器件Name（名稱）、Value（標(biāo)稱值）和Show（顯示方式）。圖1-1-10設(shè)置元器件標(biāo)號(hào)項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)③設(shè)置顯示方式（Display）在元器件特性設(shè)置對(duì)話框中單擊Display選項(xiàng)卡，屏幕出現(xiàn)圖1-1-11所示的對(duì)話框，用于設(shè)置元器件標(biāo)號(hào)、標(biāo)稱值（或模型）、參考編號(hào)和屬性等的顯示方式。在框中單擊打“√”后選中該項(xiàng)，一般選擇按“電路圖選項(xiàng)”的設(shè)置顯示。圖1-1-11設(shè)置顯示方式項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)④元器件故障設(shè)置（Fault）Fault選項(xiàng)卡用于元器件的故障模擬設(shè)置，元器件故障模擬設(shè)置有開路、短路和漏阻三種類型，當(dāng)選擇漏阻故障類型時(shí)，可設(shè)置其漏阻阻值大小。設(shè)置故障時(shí)必須先選中故障類型，然后選擇故障管腳。如圖1-1-12所示，最后單擊確定完成設(shè)置圖1-1-12元器件故障設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)⑤其它設(shè)置除以上這些常用設(shè)置外，元器件屬性設(shè)置中還有器件引腳屬性（Pins）設(shè)置、變化屬性（Variant）（一般使用默認(rèn)狀態(tài)）、用戶自定的相關(guān)屬性（UserFields）等，可根據(jù)實(shí)際要求修改參數(shù)或進(jìn)行設(shè)置即可。4．連線的操作

元器件布局完畢，就可以進(jìn)行電路連接，multiSIM10有兩種連線方式：手工連線和自動(dòng)連線。（1）連接導(dǎo)線在元器件數(shù)目不多的情況下，可選擇自動(dòng)連線。自動(dòng)連線是將光標(biāo)指向第一個(gè)元器件的管腳上，光標(biāo)變?yōu)椤?”號(hào)時(shí)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵開始連線，移動(dòng)光標(biāo)，屏幕將自動(dòng)拖出一條連線，將光標(biāo)移動(dòng)到下一個(gè)元器件管腳處，再點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，程序自動(dòng)產(chǎn)生一條連線。在光標(biāo)移動(dòng)過程中，若按鼠標(biāo)右鍵，則取消該導(dǎo)線連接。為了使電路布局更加合理，有時(shí)選擇手工連線。手工連線意味著可以改變導(dǎo)線的路徑，光標(biāo)移動(dòng)過程中每單擊一次鼠標(biāo)就改變一次導(dǎo)線路徑。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（2）節(jié)點(diǎn)的使用在連線過程中，若則需要在電路中人為添加節(jié)點(diǎn)?？蓤?zhí)行“Place”→“Junction”（放置節(jié)點(diǎn)），此時(shí)光標(biāo)上帶有一個(gè)懸浮的節(jié)點(diǎn)，將光標(biāo)移至適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)的左鍵，便可完成放置節(jié)點(diǎn)操作。（3）設(shè)置導(dǎo)線參數(shù)執(zhí)行“Option”→“SheetProperties”，單擊Wiring（連線）選項(xiàng)卡，可以設(shè)置連線寬度和總線模式。（4）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)特性

multiSIM10系統(tǒng)在連線時(shí)，對(duì)電路中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。雙擊連接導(dǎo)線，屏幕彈出網(wǎng)絡(luò)特性設(shè)置對(duì)話框（如圖1-1-13所示），其中網(wǎng)絡(luò)號(hào)（NetName）與電路連線操作順序有關(guān)，用戶可以進(jìn)行調(diào)整，PCB欄可以設(shè)置布線寬度，分析欄內(nèi)可選擇是否對(duì)瞬態(tài)分析和直流工作點(diǎn)分析進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（5）刪除連線和節(jié)點(diǎn)選中元器件，使用“Edit”→“Cut”（剪切）菜單命令或按（Delete）鍵，可實(shí)現(xiàn)元器件刪除操作，器件刪除后，與其相連的導(dǎo)線自動(dòng)消失。用鼠標(biāo)單擊連接導(dǎo)線或節(jié)點(diǎn)，按（Delete）健，也可完成連線或節(jié)點(diǎn)的刪除。（6）修改走線單擊連線，連線上出現(xiàn)很多拖動(dòng)點(diǎn)，單擊兩拖動(dòng)點(diǎn)之間的連線，光標(biāo)變成雙箭頭，拖動(dòng)箭頭實(shí)現(xiàn)連線的正交修改；如果單擊拖動(dòng)點(diǎn)，則該點(diǎn)上出現(xiàn)三角箭頭，此時(shí)拖動(dòng)箭頭實(shí)現(xiàn)任意角度的走線。圖1-1-13網(wǎng)絡(luò)特性設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)5．快捷菜單和其他操作

下面主要介紹用鼠標(biāo)右鍵彈出的快捷菜單完成一些操作。

（1）電路快捷菜單放置元器件放置原理圖放置圖形放置注解剪切復(fù)制粘貼刪除選擇全部切換NC標(biāo)志清除ERC標(biāo)志粘貼為子電路層次電路模塊替代代子電路替代字體特性圖1-1-14電路圖快捷菜單項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)①電路圖的快捷操作在電路工作區(qū)空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，屏幕彈出一個(gè)菜單，如圖1-1-14所示，使用該菜單的選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建電路圖的基本操作命令。②元器件的快捷操作在電路工作區(qū)中用鼠標(biāo)右擊某個(gè)元器件，屏幕彈出一個(gè)菜單，使用該菜單的選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)元器件的剪切、復(fù)制、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和顏色設(shè)置等快捷操作。③連線或節(jié)點(diǎn)操作的快捷菜單在電路工作區(qū)中用鼠標(biāo)右擊某一條連線或節(jié)點(diǎn)，屏幕彈出一個(gè)菜單，使用該菜單的選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)線的刪除、顏色設(shè)置等快捷操作。對(duì)于復(fù)雜電路圖，為了便于讀圖和分析電路，通常將電路中某些特殊的連線及與儀器（如示波器、邏輯分析儀）的連線設(shè)置為不同顏色。要改變導(dǎo)線的顏色，在彈出的菜單中選擇Color（顏色），然后在打開的顏色框中選擇合適的顏色，單擊OK按鈕，即可完成導(dǎo)線顏色的設(shè)置。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（2）添加文字說明

multiSIM10中，可以在電路圖中任意位置添加文字說明。執(zhí)行“place”→“Text”（放置文字說明），在電路工作區(qū)所需的地方單擊一下，即可輸入文字，在電路工作區(qū)其他任意位置單擊鼠標(biāo)結(jié)束輸入。右擊文字說明處，可以刪除文字或設(shè)置顏色和字體。（3）幫助信息multiSIM10提供了完整的在線幫助功能。執(zhí)行“Help”→“multiSIMHelp”顯示multiSIM10操作內(nèi)容，類似于用戶指南手冊(cè)中每章節(jié)內(nèi)容?？梢园茨夸洠↖ndex）方式或按主題搜索（Contents）方式進(jìn)行查閱，對(duì)于目錄方式的幫助．可以根據(jù)需要單擊目錄條選中所需的對(duì)象。而主題搜索方式的幫助則要輸入要查找的單詞，由程序自動(dòng)搜索相關(guān)的內(nèi)容，也可以通過拖曳滾動(dòng)條進(jìn)行選擇。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)6．文件存盤與退出

（1）文件存盤執(zhí)行“File”→“Save”，保存當(dāng)前的電路圖；如果是第一次對(duì)電路文件存盤，或執(zhí)行“File”→“SaveAs”，屏幕將彈出一個(gè)對(duì)話框，如圖1-1-15所示，用戶可選擇保存路徑并對(duì)文件名進(jìn)行更名，用鼠標(biāo)單擊“保存”按鈕即可將文件存盤。圖1-1-15保存文件對(duì)話框項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（2）關(guān)閉文件執(zhí)行“File”→“Close”菜單命令后，關(guān)閉當(dāng)前的電路圖。如若當(dāng)前的電路圖已進(jìn)行過修改，并且尚未存盤．系統(tǒng)在關(guān)閉之前將提示保存電路圖。（3）退出編輯執(zhí)行“File”→“Exit”菜單命令，關(guān)閉所有打開的電路圖窗口，并退出multiSIM10系統(tǒng)。如果修改的電路圖尚未保存，系統(tǒng)會(huì)提示是否保存電路，此時(shí)可選擇保存或取消操作。（三）電路仿真操作在電路仿真中需要使用各種儀器來進(jìn)行分析，multiSIM10提供有多種儀器和兩個(gè)儀表。這里主要介紹儀器、儀表的功能、使用方法和基本電路設(shè)計(jì)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)1．儀表的使用儀表存放在指示器件庫(kù)中（Indicators），調(diào)用的方式與元器件操作相同。multiSIM10提供有電流表（Voltmeter）和電壓表（Ammeter），分別以垂直（V）/水平（H）及正向/反向多種方式提供，如圖1-1-16所示，電壓表和電流表分別測(cè)量電路中交、直流電壓和電流，其數(shù)值可直接從表頭上讀取，儀表有兩個(gè)端子與電路連接，并且有“+”、“—”標(biāo)志。圖1-1-16電流表與電壓表項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)雙擊電壓表或電流表，屏幕彈出儀表特性對(duì)話框，如圖1-1-17所示，儀表特性設(shè)置與元件特性設(shè)置類同。其中，單擊Value項(xiàng)，可設(shè)置表頭參數(shù)，Resistance項(xiàng)用于設(shè)置內(nèi)阻，Mode項(xiàng)用于交流（AC）、直流（DC）方式選擇。圖1-1-17儀表特性對(duì)話框項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)2．儀器的選用與連接儀器存放在儀器庫(kù)欄，執(zhí)行“View”→“Toolbars”→“Instrument”設(shè)置儀器庫(kù)欄為顯示狀態(tài)，從儀器庫(kù)欄中選擇并單擊相應(yīng)的儀器圖標(biāo)，此時(shí)光標(biāo)上帶有一個(gè)懸浮的儀器圖標(biāo)，移動(dòng)光標(biāo)到適當(dāng)位置單擊放置儀器。儀器圖標(biāo)用于連接電路，方法與元件連接方法相同，連接中應(yīng)注意儀器各端子不要連錯(cuò)。3．儀器面板操作雙擊儀器圖標(biāo)可打開儀器的面板，圖1-1-18為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器儀器面板。在控制面板上可進(jìn)行波形設(shè)置和信號(hào)參數(shù)設(shè)置，儀器可輸出正極性信號(hào)和負(fù)極性信號(hào)，中間接線端子為公共接地端。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖1-1-18函數(shù)信號(hào)發(fā)生器符號(hào)與儀器面板儀器、儀表在電路中使用數(shù)量是沒有限制的，單擊儀器、儀表圖標(biāo)后執(zhí)行菜單命令或按鼠標(biāo)右鍵執(zhí)行快捷菜單命令，可進(jìn)行刪除、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)和設(shè)置顏色等操作，儀器圖標(biāo)旋轉(zhuǎn)后，其面板圖不變。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)4．常用儀器的使用Multisim10提供了種類較多的測(cè)量?jī)x器，下面就幾種常用的儀器分別作一介紹。（1）數(shù)字萬用表（Multimeter）

Multisim10提供的萬用表外觀和操作與實(shí)際的萬用表相似，可以測(cè)電流A、電壓V、電阻Ω和分貝值db，測(cè)直流或交流信號(hào)。萬用表有正極和負(fù)極兩個(gè)引線端。點(diǎn)擊可對(duì)萬用表的電氣參數(shù)和量程等進(jìn)行設(shè)置（如圖1-1-19所示）。圖1-1-19數(shù)字萬用表符號(hào)、面板及參數(shù)設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（2）函數(shù)發(fā)生器（FunctionGenerator）Multisim10提供的函數(shù)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、三角波和矩形波。信號(hào)的頻率、幅值以及占空比等參數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。信號(hào)發(fā)生器有三個(gè)引線端口：負(fù)極、正極和公共端（如圖1-1-18所示）。使用該儀器時(shí)，信號(hào)可以從“+”或“—”端與“COMMON”端子之間輸出（必須把COMMON端子與公共地GND連接），輸出的兩個(gè)信號(hào)極性相反，幅度相等。（3）瓦特表（Wattmeter）

Multisim10提供的瓦特表用來測(cè)量電路的交流或者直流功率，瓦特表有四個(gè)引線端口：電壓正極和負(fù)極、電流正極和負(fù)極。瓦特表的連接方法如圖1-1-20所示。圖1-1-20瓦特表的連接方法圖1-1-20瓦特表的連接方法項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（4）雙通道示波器（Oscilloscope）Multisim10提供的雙通道示波器與實(shí)際的示波器外觀和基本操作基本相同，該示波器可以觀察一路或兩路信號(hào)波形的形狀，分析被測(cè)周期信號(hào)的幅值和頻率，時(shí)間基準(zhǔn)可在秒直至納秒范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。示波器圖標(biāo)有三路信號(hào)連接點(diǎn)（通道正極性端）：A通道輸入、B通道輸入、外觸發(fā)端T，通道負(fù)極性端一般接地，如圖1-1-21所示。圖1-1-21雙通道示波器符號(hào)、連接與面板項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)示波器的控制面板分為四個(gè)部分：Timebase（時(shí)間基準(zhǔn)）Scale（量程）：設(shè)置顯示波形時(shí)的X軸時(shí)間基準(zhǔn)。Xposition（X軸位置）：設(shè)置X軸的起始位置。顯示方式設(shè)置有四種：Y/T方式指的是X軸顯示時(shí)間，Y軸顯示電壓值；Add方式指的是X軸顯示時(shí)間，Y軸顯示A通道和B通道電壓之和；A/B或B/A方式指的是X軸和Y軸都顯示電壓值。ChannelA（通道A）Scale（量程）：通道A的Y軸電壓刻度設(shè)置。Yposition（Y軸位置）：設(shè)置Y軸的起始點(diǎn)位置，起始點(diǎn)為0表明Y軸和X軸重合，起始點(diǎn)為正值表明Y軸原點(diǎn)位置向上移，否則向下移。觸發(fā)耦合方式：AC（交流耦合）、0（0耦合）或DC（直流耦合），交流耦合只顯示交流分量，直流耦合顯示直流和交流之和，0耦合，在Y軸設(shè)置的原點(diǎn)處顯示一條直線。ChannelB（通道B）通道B的Y軸量程、起始點(diǎn)、耦合方式等項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)置與通道A相同。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)Tigger（觸發(fā)）觸發(fā)方式主要用來設(shè)置X軸的觸發(fā)信號(hào)、觸發(fā)電平及邊沿等。Edge（邊沿）：設(shè)置被測(cè)信號(hào)開始的邊沿，設(shè)置先顯示上升沿或下降沿。Level（電平）：設(shè)置觸發(fā)信號(hào)的電平，使觸發(fā)信號(hào)在某一電平時(shí)啟動(dòng)掃描。觸發(fā)信號(hào)選擇：Auto（自動(dòng)）、通道A和通道B表明用項(xiàng)應(yīng)的通道信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)；ext為外觸發(fā)；Sing為單脈沖觸發(fā)；Nor為一般脈沖觸發(fā)。（5）四通道示波器（4ChannelOscilloscope）四通道示波器與雙通道示波器的使用方法和參數(shù)調(diào)整方式完全一樣，只是多了一個(gè)通道控制器旋鈕，當(dāng)旋鈕撥到某個(gè)通道位置，才能對(duì)該通道的Y軸進(jìn)行調(diào)整（如圖1-1-22所示）。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖1-1-22四通道示波器項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（6）波特圖儀（BodePlotter）波特圖儀用來分析電路頻率響應(yīng)，包括幅頻特性和相頻特性，如圖1-1-23所示。圖1-1-23波特圖儀符號(hào)、連接及幅頻特性測(cè)試項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)①與電路的連接波特圖儀有in和out兩個(gè)端口，其中in端口連接電路的輸入端，out端口連接電路的輸出端，需要在電路的輸入端接交流信號(hào)。②面板參數(shù)設(shè)置波特圖儀掃頻儀測(cè)量幅頻特性和相頻特性曲線時(shí)，水平坐標(biāo)和垂直坐標(biāo)可以選擇的坐標(biāo)類型有Log（對(duì)數(shù)）和Lin（線性），I和F分別是用來設(shè)置其初始值和終值。其中水平坐標(biāo)表示測(cè)量信號(hào)的頻率，垂直坐標(biāo)表示測(cè)量信號(hào)的幅度或相位。單擊Set按鈕可以設(shè)置坐標(biāo)的采樣點(diǎn)數(shù)。波特圖儀控制面板設(shè)有Magnitude（幅值）和Phase（相位）兩個(gè)按鈕，供選擇幅頻特性和相頻特性的測(cè)試。③讀數(shù)讀數(shù)時(shí)可以拖動(dòng)讀數(shù)指針或單擊讀數(shù)軸光標(biāo)箭頭，讀數(shù)欄內(nèi)顯示指針處的讀數(shù)。單擊Save按鈕實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（7）頻率計(jì)（Frequencycouter）頻率計(jì)主要用來測(cè)量信號(hào)的頻率、周期、脈沖寬度、脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿，頻率計(jì)的圖標(biāo)、面板以及使用如圖1-1-24所示。使用過程中應(yīng)注意根據(jù)輸入信號(hào)的幅值調(diào)整頻率計(jì)的Sensitivity（靈敏度）和TriggerLevel（觸發(fā)電平）。圖1-1-24頻率計(jì)符號(hào)、接線及面板項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（8）數(shù)字信號(hào)發(fā)生器（WordGenerator）數(shù)字信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)通用的數(shù)字激勵(lì)源編輯器，可以多種方式產(chǎn)生32位的字符串，在數(shù)字電路的測(cè)試中應(yīng)用非常靈活。左側(cè)是控制面板，右側(cè)是數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的字符窗口。控制面板分為Controls（控制方式）、Display（顯示方式）、Trigger（觸發(fā)）、Frequency（頻率）等幾個(gè)部分，如圖1-1-25所示。圖1-1-25數(shù)字信號(hào)發(fā)生器項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例設(shè)置數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，使之從地址0000～0009循環(huán)輸出字信號(hào)0000～0009。具體操作步驟如下：在面板上點(diǎn)擊set按鈕，出現(xiàn)圖1-1-26設(shè)置框：圖1-1-26數(shù)字信號(hào)發(fā)生器設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)①在模式設(shè)置中選擇升序計(jì)數(shù)（UpCounter），區(qū)間設(shè)置為小于等于000A，輸出字信號(hào)的初始狀態(tài)(initialPattem)設(shè)置為00000000，顯示方式為十六進(jìn)制（Hex）。②點(diǎn)擊接受按鈕（Accept）。③在控制方式中點(diǎn)擊循環(huán)（Cycle）按鈕即可。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（9）邏輯分析儀（LogicAnalyzer）邏輯分析儀面板分上下兩個(gè)部分，上半部分是顯示窗口，下半部分是邏輯分析儀的控制窗口，控制信號(hào)有：Stop（停止）、Reset（復(fù)位）、Reverse（反相顯示）、Clock（時(shí)鐘）設(shè)置和Trigger（觸發(fā)）設(shè)置。邏輯分析儀主要用于數(shù)字信號(hào)的高速采集和時(shí)序分析，如圖1-1-27所示。邏輯分析儀的連接端口有：16路信號(hào)輸入端、外接時(shí)鐘端C、時(shí)鐘限制Q以及觸發(fā)限制T。圖1-1-27邏輯分析儀項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)置：波形顯示的時(shí)間軸刻度可以通過面板下邊的Clocks／Div（時(shí)基）進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)波形密集時(shí)，可將時(shí)基設(shè)置小一點(diǎn)。拖動(dòng)讀數(shù)指針可以讀取波形的數(shù)據(jù)，在面板下部的兩個(gè)方框內(nèi)顯示指針處位置的時(shí)間讀數(shù)和邏輯讀數(shù)（十六進(jìn)制數(shù)）。點(diǎn)擊Clocksetup（時(shí)鐘設(shè)置）按鈕，出現(xiàn)時(shí)鐘設(shè)置對(duì)話框（圖1-1-28所示）：圖1-1-28時(shí)鐘設(shè)置對(duì)話框項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)ClockSource（時(shí)鐘源）選擇外觸發(fā)或內(nèi)觸發(fā)，若時(shí)鐘源選擇內(nèi)部時(shí)鐘，必須在內(nèi)部時(shí)鐘頻率欄內(nèi)輸入相應(yīng)的頻率。Clockrate（時(shí)鐘頻率）：1Hz～100MHz范圍內(nèi)選擇；SamplingSetting（取樣點(diǎn)設(shè)置）：Pre-triggersamples（觸發(fā)前取樣點(diǎn)）、Post-triggersamples（觸發(fā)后取樣點(diǎn)）和Thresholdvoltage（開啟電壓）設(shè)置。點(diǎn)擊圖1-1-27中Trigger下的Set（設(shè)置）按鈕時(shí)，出現(xiàn)TriggerSetting（觸發(fā)設(shè)置）對(duì)話框（如圖1-1-29所示）。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)TriggerClockEdge（觸發(fā)邊沿）：Positive（上升沿）、Negative（下降沿）、Both（雙向觸發(fā)）。Triggerpatterns（觸發(fā)模式）：由A、B、C定義觸發(fā)模式，在TriggerCombination（觸發(fā)組合）下有21種觸發(fā)組合可以選擇。圖1-1-29觸發(fā)設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（10）邏輯轉(zhuǎn)換器（LogicConverter）Multisim10提供了一種虛擬儀器：邏輯轉(zhuǎn)換器（圖1-1-30所示）。實(shí)際中沒有這種儀器，邏輯轉(zhuǎn)換器可以在邏輯電路、真值表和邏輯表達(dá)式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，有8路信號(hào)輸入端，1路信號(hào)輸出端。6種轉(zhuǎn)換功能依次是：邏輯電路轉(zhuǎn)換為真值表、真值表轉(zhuǎn)換為邏輯表達(dá)式、真值表轉(zhuǎn)換為最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式、邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為真值表、邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為邏輯電路、邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為與非門電路。圖1-1-30邏輯轉(zhuǎn)換器及表達(dá)式到真值表及邏輯圖轉(zhuǎn)換項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)說明：表達(dá)式到真值表、表達(dá)式到邏輯圖需在表達(dá)式輸入欄中先輸入表達(dá)式再點(diǎn)擊相應(yīng)轉(zhuǎn)換按鈕；真值表到表達(dá)式則先點(diǎn)取變量數(shù)，再按要求修改輸出邏輯值（鼠標(biāo)點(diǎn)擊修改），最后再點(diǎn)擊相應(yīng)轉(zhuǎn)換按鈕即可；邏輯圖到表達(dá)式需先連接電路，再點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)按鈕（如圖1-1-31所示）。圖1-1-31邏輯圖到表達(dá)式的轉(zhuǎn)換項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（11）IV分析儀（IVAnalyzer）圖1-1-32IV分析儀測(cè)試與設(shè)置項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)IV分析儀專門用來分析晶體管的伏安特性曲線，如二極管、NPN管、PNP管、NMOS管、PMOS管等器件。IV分析儀相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室的晶體管圖示儀，需要將晶體管與IV分析儀對(duì)應(yīng)連接起來，才能進(jìn)行測(cè)試。IV分析儀面板左側(cè)是伏安特性曲線顯示窗口；右側(cè)是測(cè)試結(jié)果和功能選擇，需要根據(jù)器件的情況對(duì)Vce、Ib進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。（12）失真度儀（DistortionAnalyzer）失真度儀專門用來測(cè)量電路的信號(hào)失真度，失真度儀提供的頻率范圍為20Hz～100kHz。面板最上方給出測(cè)量失真度的提示信息和測(cè)量值。FundamentalFreq（分析頻率）處可以設(shè)置分析頻率值；選擇分析THD（總諧波失真）或SINAD（信噪比），單擊Set按鈕，打開設(shè)置窗口如圖1-1-33所示，由于THD的定義有所不同，可以設(shè)置THD的分析選項(xiàng)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖1-1-33失真度儀的應(yīng)用項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（13）頻譜分析儀（SpectrumAnalyzer）頻譜分析儀用來分析信號(hào)的頻域特性，如圖1-1-34所示。圖1-1-34頻譜分析儀及對(duì)10KHZ方波的頻譜測(cè)試其頻域分析范圍的上限為4GHz。SpanControl用來控制頻率范圍，選擇SetSpan的頻率范圍由Frequency區(qū)域決定；選擇ZeroSpan的頻率范圍由Frequency區(qū)域設(shè)定的中心頻率決定；選擇FullSpan的頻率范圍為1KHz～4GHz。Frequency用來設(shè)定頻率：項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)Span設(shè)定頻率范圍、Start設(shè)定起始頻率、Center設(shè)定中心頻率、End設(shè)定終止頻率。Amplitude用來設(shè)定幅值單位，有三種選擇：dB、dBm、Lin。Db=10log10V；dBm=20log10（V/0.775）；Lin為線性表示。ResolutionFreq.用來設(shè)定頻率分辨的最小譜線間隔，簡(jiǎn)稱頻率分辨率。（14）網(wǎng)絡(luò)分析儀（NetworkAnalyzer）網(wǎng)絡(luò)分析儀如圖1-1-35所示，主要用來測(cè)量雙端口網(wǎng)絡(luò)的特性，如衰減器、放大器、混頻器、功率分配器等。Multisim提供的網(wǎng)絡(luò)分析儀可以測(cè)量電路的S參數(shù)、并計(jì)算出H、Y、Z參數(shù)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)

Mode提供分析模式：Measurement測(cè)量模式；RFCharacterizer射頻特性分析；MatchNetDesigner電路設(shè)計(jì)模式。Graph用來選擇要分析的參數(shù)及模式，可選擇的參數(shù)有S參數(shù)、H參數(shù)、Y參數(shù)、Z參數(shù)等。模式選擇有Smith（史密斯模式）、Mag/Ph（增益/相位頻率響應(yīng)，波特圖）、Polar（極化圖）、Re/Im（實(shí)部/虛部）。Trace用來選擇需要顯示的參數(shù)。圖1-1-35網(wǎng)絡(luò)分析儀項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)Marker用來提供數(shù)據(jù)顯示窗口的三種顯示模式：Re/Im為直角坐標(biāo)模式；Mag/Ph（Degs）為極坐標(biāo)模式；dBMag/Ph（Deg）為分貝極坐標(biāo)模式。Settings用來提供數(shù)據(jù)管理，Load讀取專用格式數(shù)據(jù)文件；Save存儲(chǔ)專用格式數(shù)據(jù)文件；Exp輸出數(shù)據(jù)至文本文件；Print打印數(shù)據(jù)。SimulationSet按鈕用來設(shè)置不同分析模式下的參數(shù)。（15）仿真Agilent儀器仿真Agilent儀器有三種：Agilent信號(hào)發(fā)生器、Agilent萬用表、Agilent示波器。這三種儀器與真實(shí)儀器的面板，按鈕、旋鈕操作方式完全相同，使用起來更加真實(shí)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)①Agilent信號(hào)發(fā)生器Agilent信號(hào)發(fā)生器的型號(hào)是33120A（如圖1-1-36所示），這是一個(gè)高性能15MHz的綜合信號(hào)發(fā)生器。Agilent信號(hào)發(fā)生器有兩個(gè)連接端，上方是信號(hào)輸出端，下方是接地端。單擊最左側(cè)的電源按鈕，即可按照要求輸出信號(hào)。圖1-1-36Agilent信號(hào)發(fā)生器項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)②Agilent萬用表

Agilent萬用表的型號(hào)是34401A（如圖1-1-37所示），這是一個(gè)高性能6位半的數(shù)字萬用表。Agilent萬用表有五個(gè)連接端，應(yīng)注意面板的提示信息連接。單擊最左側(cè)的電源按鈕，即可使用萬用表，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電類參數(shù)的測(cè)量。

圖1-1-37Agilent萬用表項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)③Agilent示波器

Agilent示波器的型號(hào)是54622D，如圖1-1-38所示，這是一個(gè)2模擬通道、16個(gè)邏輯通道、100-MHz的寬帶示波器。Agilent示波器下方的18個(gè)連接端是信號(hào)輸入端，右側(cè)是外接觸發(fā)信號(hào)端、接地端。單擊電源按鈕，即可使用示波器，實(shí)現(xiàn)各種波形的測(cè)量。圖1-1-38Agilent示波器項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)四、技能訓(xùn)練1．訓(xùn)練任務(wù)（1）在multiSIM10電路仿真軟件工作窗口中構(gòu)建圖1-1-39所示的仿真電路；（2）嘗試改變RW，觀察靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，并與理論分析進(jìn)行比較；（3）仿真電路對(duì)1000HZ中頻信號(hào)的放大作用，并與理論分析進(jìn)行比較；（4）仿真電路的通頻帶，嘗試改變信號(hào)耦合電容、發(fā)射極旁路電容對(duì)通頻帶下限頻率的影響；（5）嘗試改變RW、信號(hào)大小等，觀察信號(hào)失真現(xiàn)象，并尋求消除失真的方法。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)圖1-1-1晶體管放大電路仿真項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)要求：①以個(gè)人學(xué)號(hào)為文件名建立新文件，并設(shè)置工作窗口參數(shù)（圖紙大小設(shè)置為A4、圖紙方向設(shè)置為橫向；元器件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為DIN標(biāo)準(zhǔn)；電路圖背景設(shè)置為白色）②正確調(diào)用所需元件，按電路圖所示要求進(jìn)行元器件布局及連線操作，按電路要求設(shè)置器件特性參數(shù)，按任務(wù)要求完成相應(yīng)工作。2．訓(xùn)練過程（以圖1-1-39所示電路為操作目標(biāo)對(duì)象）（1）電路工作窗口設(shè)置訓(xùn)練執(zhí)行“File”→“New”，創(chuàng)建一個(gè)新的電路文件，執(zhí)行“Option”→“GlobalPreferences”→“Parts”設(shè)置DIN元器件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。執(zhí)行“Option”→“SheetProperties”→“Workspacs”進(jìn)行電路工作窗口參數(shù)設(shè)置：設(shè)置圖紙大小為A4，方向設(shè)置為橫向，單擊Circuit選項(xiàng)，在Color欄選擇電路圖背景為白色。（2）調(diào)用和放置元器件訓(xùn)練電路工作窗口設(shè)置完畢后，開始放置元器件。用鼠標(biāo)單擊元器件所在庫(kù)，部件箱中顯示庫(kù)中所有的元器件，用鼠標(biāo)單擊所需的元器件，此時(shí)光標(biāo)上帶有一個(gè)懸浮的元器件圖標(biāo)并顯示在電路工作區(qū)，在適當(dāng)?shù)奈恢迷賳螕羰髽?biāo)，即可完成調(diào)用和放置元器件。（3）元器件布局依次將元器件從部件箱中取出放置于電路工作區(qū)適當(dāng)?shù)奈恢?，并通過移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)元器件等操作進(jìn)行布局調(diào)整。（4）線路連接采用自動(dòng)連線方式，將光標(biāo)指向第一個(gè)元器件的管腳上，光標(biāo)變?yōu)椤?”時(shí)單擊鼠標(biāo)左鍵開始連線，將光標(biāo)移動(dòng)到下一個(gè)元器件管腳處，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可完成一條連線，依次完成整個(gè)電路的連線。（5）設(shè)置元器件特性從部件箱中選出的元器件是自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)號(hào)的，連接完電路應(yīng)對(duì)元器件進(jìn)行重新標(biāo)號(hào)和重新確定標(biāo)稱值，用鼠標(biāo)雙擊某元器件可以設(shè)置該元器件的標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值，完成電路1-1-39要求的設(shè)置。保存文件并退出系統(tǒng)。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)（6）調(diào)用仿真儀器儀表根據(jù)圖1-1-39所示，調(diào)用示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、電流表、萬用表等，并進(jìn)行正確連接。（7）靜態(tài)仿真測(cè)試調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使其輸出電壓為零，則電路工作在靜態(tài)。將萬用表XHH1置于交流電壓檔，開啟仿真開關(guān)，則電流表U1、萬用表XHH1將顯示三極管的工作電流和工作電壓，改變RW，可觀察靜態(tài)工作點(diǎn)的變化情況。（8）動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試1）保持三極管靜態(tài)集電極電流在1~2mA，將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)調(diào)整為1000HZ、20mV，將萬用表XHH2、XHH3調(diào)整為交流電壓檔，開啟仿真開關(guān)，調(diào)節(jié)示波器參數(shù)，可觀察電路對(duì)信號(hào)的放大倍數(shù)及波形情況。2）通過負(fù)載電阻的去留，觀察負(fù)載對(duì)放大電路放大倍數(shù)的影響。3）調(diào)整三極管靜態(tài)工作點(diǎn)及信號(hào)大小，可仿真電路產(chǎn)生失真情況，改變靜態(tài)工作點(diǎn)、信號(hào)大小等因素，可消除失真。4）降低、升高信號(hào)頻率，測(cè)量電路通頻帶，并改變信號(hào)耦合電容、發(fā)射極旁路電容的容量，觀察其通頻帶下限頻率的影響。項(xiàng)目一、晶體管單管放大電路設(shè)計(jì)五、項(xiàng)目練習(xí)試設(shè)計(jì)一輸入電阻大于10K、輸出電阻小于100的電壓跟隨器，并將其主要參數(shù)指標(biāo)測(cè)試出來。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件設(shè)計(jì)一般數(shù)字電路。促成目標(biāo)1．會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件進(jìn)行電路創(chuàng)建；2．會(huì)調(diào)用仿真儀器，并會(huì)設(shè)置仿真儀器的參數(shù)；3．會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字電路進(jìn)行仿真，并會(huì)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。二、工作任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能要求：主、支干道交替通行，通行時(shí)間均可在0~99秒內(nèi)任意設(shè)定。每次綠燈換紅燈前，黃燈先亮較短時(shí)間（也可在0~99秒內(nèi)任意設(shè)定），用以等待十字路口內(nèi)滯留車通過。主支干道通行時(shí)間和黃燈的時(shí)間均由同一計(jì)數(shù)器按減計(jì)數(shù)方式計(jì)數(shù)（零狀態(tài)為無效態(tài)）在減計(jì)數(shù)器回零瞬間完成十字路口通行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（換燈）。計(jì)數(shù)器的狀態(tài)由顯示器件庫(kù)中的帶譯碼七段數(shù)碼管顯示，紅、黃、綠三色信號(hào)燈由顯示器件庫(kù)中的指示燈模擬。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、理論知識(shí)一般，交通燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)工作的十字路口由主、支兩條道構(gòu)成，四路口均設(shè)紅、黃、綠三色信號(hào)燈和用于計(jì)時(shí)的兩位由數(shù)碼管顯示的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其示意圖由圖1-2-1所示。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-2-1系統(tǒng)示意圖項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．系統(tǒng)功能一般要求（1）通行時(shí)間均可在0~99秒內(nèi)任意設(shè)定。（2）每次綠燈換紅燈前，黃燈先亮較短時(shí)間。（3）在減計(jì)數(shù)器回零瞬間完成十字路口通行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（換燈）。（4）計(jì)數(shù)器的狀態(tài)由七段數(shù)碼管顯示。2.系統(tǒng)工作流程圖設(shè)主干道通行時(shí)間為N1，支干道通行時(shí)間為N2，主、支干道黃燈亮的時(shí)間均為N3，通常設(shè)置為N1＞N2＞N3。系統(tǒng)工作流程圖如圖1-2-2所示。圖1-2-2系統(tǒng)工作流程示意圖項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)系統(tǒng)工作流程要求，硬件結(jié)構(gòu)框圖可設(shè)計(jì)為如圖1-2-3所示的結(jié)構(gòu)。圖1-2-3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖方案項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)（1）狀態(tài)控制器由流程圖可見，系統(tǒng)有4種不同的工作狀態(tài)（S0~S3），選用四位二進(jìn)制遞增集成計(jì)數(shù)器作狀態(tài)控制器，取低兩位輸出QB、QA作狀態(tài)控制器的輸出。狀態(tài)編碼S0、S1、S2、S3分別為00、01、10、11。（2）狀態(tài)譯碼器以狀態(tài)控制器輸出（QA、QB）作譯碼器的輸入變量，根據(jù)四個(gè)不同通行狀態(tài)對(duì)助、支干道信三色號(hào)燈的控制要求，可列出燈控函數(shù)真值表，如表1-2-1所示。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制器狀態(tài)主干道支干道QBQAR1Y1G1R2Y2G200001100010101001010000111110010表1-2-1指示燈控制真值表根據(jù)燈控函數(shù)邏輯表達(dá)式，可畫出狀態(tài)譯碼器電路。將狀態(tài)控制器、狀態(tài)譯碼器以及模擬三色信號(hào)燈相連接，構(gòu)成信號(hào)燈轉(zhuǎn)換控制電路（圖1-2-4所示電路的參考電路）。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-2-4采用74163計(jì)數(shù)器的信號(hào)燈轉(zhuǎn)換控制電路項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上述獲得狀態(tài)譯碼電路的過程完全可以借助EWB自動(dòng)進(jìn)行，在EWB主界面下，打開儀器庫(kù)調(diào)出邏輯轉(zhuǎn)換儀，在邏輯轉(zhuǎn)換儀面板上的真值表內(nèi)填入某燈控函數(shù)值，按下“真值表→簡(jiǎn)化邏輯函數(shù)”按鈕，即可得到簡(jiǎn)化的燈控邏輯函數(shù)。（3）遞減計(jì)時(shí)系統(tǒng)一般可選用兩片如74LS190等十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器構(gòu)成2位十進(jìn)制可預(yù)置數(shù)的遞減計(jì)數(shù)器。74LS190引腳結(jié)構(gòu)和功能如圖1-2-5所示，其時(shí)序圖見圖1-2-6。123456789101112131474LS190BQBSGNDQDVCCQA1516U/DQCDCLDCO/BOQCRCPA圖1-2-574LS190引腳結(jié)構(gòu)圖與功能表LDSU/DCPQDQCQBQA100↑

加計(jì)數(shù)

74LS190功能表101↑

減計(jì)數(shù)0xx↑

預(yù)置數(shù)11xx保持項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-2-674LS190時(shí)序圖項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩片計(jì)數(shù)器之間采用異步級(jí)連方式，利用個(gè)位計(jì)數(shù)器的借位輸出脈沖（RCO’）直接作為十位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖（CLK），個(gè)位計(jì)數(shù)器輸入秒脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖。選用兩只帶譯碼功能的七段顯示數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)兩位十進(jìn)制數(shù)顯示。由74LS190時(shí)序圖可知，該計(jì)數(shù)器在遞減計(jì)數(shù)至零狀態(tài)時(shí)RCO端輸出低電平，我們可將個(gè)位與十位計(jì)數(shù)器的RCO端通過或門控制兩片計(jì)數(shù)器的置數(shù)控制端LOAD（低電平有效），從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)至“00”狀態(tài)瞬間完成置數(shù)的要求。通過8421碼置數(shù)輸入端D、C、B、A，可以實(shí)現(xiàn)100以內(nèi)自由選擇的定時(shí)要求。圖1-2-7為利用該方式設(shè)計(jì)的三十五進(jìn)制設(shè)計(jì)數(shù)器，其個(gè)位置數(shù)輸入端D、C、B、A設(shè)置為（0101）即五，十位置數(shù)輸入端D、C、B、A設(shè)置為（0011）即三，電路中緩沖門7407用于適當(dāng)延時(shí)，以保證電路可靠工作。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-2-7三十五進(jìn)制設(shè)計(jì)數(shù)器項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）遞減計(jì)數(shù)器的分時(shí)置數(shù)控制為使系統(tǒng)簡(jiǎn)化和提高電路的可實(shí)施性，可用同一遞減計(jì)數(shù)器分時(shí)顯示主、支干道通行時(shí)間（即主、支干道綠燈亮的時(shí)間）和主支干道通行轉(zhuǎn)換中黃燈亮的時(shí)間，為此，必需解決好分時(shí)置數(shù)問題。選用三片74465八路單向三態(tài)傳輸門實(shí)現(xiàn)的遞減計(jì)數(shù)器分時(shí)置數(shù)控制電路如圖1-2-8所示。三片74465輸入打分別以8421BCD碼形式設(shè)定主、支干道通行時(shí)間和黃燈亮的時(shí)間，輸出端分別按高、低位對(duì)應(yīng)關(guān)系并聯(lián)后按D7~D0由高位到低位排列后，接到遞減計(jì)數(shù)器的置數(shù)輸入端。三片74465的選通控制端G2分別命名為AG1`、AG2`和AY1，由主、支干道的綠燈和黃燈分別選通（低電平有效），完成對(duì)遞減計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)。綠燈和黃燈不會(huì)同時(shí)亮，三片74465任何時(shí)刻只能有一片選通，其他兩片輸出端均處于高阻態(tài)。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-2-8分時(shí)置數(shù)控制參考電路項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）秒脈沖發(fā)生器秒脈沖發(fā)生器可由555多諧振蕩器或晶體振蕩電路構(gòu)成，仿真時(shí)，可直接選用信號(hào)源代替。5.系統(tǒng)組裝與調(diào)試在EWB主界面內(nèi)，用粘貼的方法可將上述5部分單元電路置于同一界面內(nèi)，再按照各自對(duì)應(yīng)關(guān)系相互連接構(gòu)成的交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，由G1選通（決定）主干道綠燈亮?xí)r間，由G2選通（決定）支干道綠燈亮?xí)r間。由Y1選通（決定）主干道或支干道黃燈亮?xí)r間。當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器回零瞬間，置數(shù)控制端產(chǎn)生一個(gè)窄脈沖，經(jīng)反相變?yōu)檎}沖，送至狀態(tài)控制器時(shí)鐘脈沖輸入端，使?fàn)顟B(tài)控制器翻轉(zhuǎn)為一個(gè)工作狀態(tài)，狀態(tài)譯碼器完成換燈的同時(shí)選通下一片74465，計(jì)數(shù)器置入新的定時(shí)值并開始新狀態(tài)下的減數(shù)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)再次回零時(shí)又重復(fù)上述過程，這樣信號(hào)燈就自動(dòng)按設(shè)定時(shí)間交替轉(zhuǎn)換。在系統(tǒng)安裝調(diào)試中，首先將各單元電路調(diào)試正常，然后再進(jìn)行各單元電路之間的連接，要特別注意電路之間的高、低電平的配合。若系統(tǒng)組裝完畢，“通電”測(cè)試，工作不正常，仍可將各單元電路拆開，引入秒脈沖單獨(dú)調(diào)試。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、技能訓(xùn)練（一）表決電路設(shè)計(jì)用multiSIM10電路仿真軟件設(shè)計(jì)一個(gè)三人表決電路；要求：按少數(shù)服從多數(shù)原則以與非門實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)過程：1．邏輯變量設(shè)置設(shè)該邏輯電路三個(gè)輸入變量為：A，B，C，分別表示三個(gè)人的表決狀態(tài)，同意時(shí)，邏輯值為“1”，反對(duì)時(shí)，邏輯值為“0”。邏輯電路輸出變量為L(zhǎng)，表示表決結(jié)果，表決通過時(shí)，其邏輯值為“1”，不通過時(shí)，邏輯值為“0”。2．打開邏輯轉(zhuǎn)換儀面板，在真值表區(qū)點(diǎn)擊A，B，C三個(gè)邏輯變量建立一個(gè)三變量真值表，根據(jù)邏輯控制要求在真值表區(qū)輸出變量列中填入相應(yīng)邏輯值（如圖1-2-9所示）3．點(diǎn)擊邏輯轉(zhuǎn)換儀面板上“真值表→簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式”按鈕，求得簡(jiǎn)化的邏輯表達(dá)式（如圖1-2-10所示）。項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-2-9真值表設(shè)置圖1-2-10由真值表得到最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4．點(diǎn)擊邏輯轉(zhuǎn)換儀面板上“表達(dá)示→與非門”按鈕，獲得邏輯電路如圖1-2-11所示電路。一般組合邏輯電路設(shè)計(jì)過程可歸納為：分析給定問題列出真值表，由真值表求得簡(jiǎn)化的邏輯表達(dá)式，再根據(jù)表達(dá)式畫出邏輯電路，這一過程可借助邏輯轉(zhuǎn)換儀完成，最后驗(yàn)證電路功能。圖1-2-12電路功能功能驗(yàn)證項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、項(xiàng)目練習(xí)完成時(shí)鐘電路仿真設(shè)計(jì)，電路結(jié)構(gòu)參考方案如圖1-2-18所示。圖1-2-18數(shù)字鐘電路結(jié)構(gòu)參考方案項(xiàng)目二、交通信號(hào)燈自動(dòng)定時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：1．設(shè)計(jì)時(shí)、分控制電路，要求有校時(shí)、暫停、清零功能（用分脈沖信號(hào)源代替秒脈沖發(fā)生器）。2．在EWB界面內(nèi)自選器件，畫出電路原理圖。3．按電路原理圖連接各單元電路，認(rèn)真檢查電路是否正確。4．用EWB將各單元電路調(diào)試正常，再將各單元電路置于同一界面內(nèi)，再按各自對(duì)應(yīng)關(guān)系相互連接。5．完成電路運(yùn)行測(cè)試。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)會(huì)用multiSIM10電路仿真軟件對(duì)放大電路進(jìn)行基本的仿真分析促成目標(biāo)1．會(huì)進(jìn)行電路直流工作點(diǎn)分析與調(diào)整；2．會(huì)進(jìn)行電路交流分析與調(diào)整；3．會(huì)進(jìn)行電路瞬態(tài)分析；4．會(huì)對(duì)電路進(jìn)行傅立葉分析；5．會(huì)對(duì)電路進(jìn)行失真分析；6．會(huì)對(duì)電路進(jìn)行噪聲分析；7．會(huì)進(jìn)行直流掃描分析，從而明確電源對(duì)電路的影響；8．會(huì)進(jìn)行參數(shù)掃描分析，從而明確電路器件參數(shù)對(duì)電路性能的影響。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析二、工作任務(wù)用multiSIM10電路仿真軟件對(duì)圖1-3-1所示的電路進(jìn)行仿真分析圖1-3-1晶體管放大電路仿真項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析要求：（1）對(duì)電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析；（2）對(duì)電路進(jìn)行交流分析；（3）對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)分析；（4）對(duì)電路進(jìn)行傅立葉分析；（5）對(duì)電路進(jìn)行失真分析；（6）對(duì)電路進(jìn)行噪聲分析；（7）對(duì)電路進(jìn)行直流掃描分析；（8）對(duì)電路進(jìn)行參數(shù)掃描分析。三、理論知識(shí)multiSIM10電路仿真軟件可對(duì)電子電路進(jìn)行多種仿真分析，本書主要介紹以下幾種仿真分析：直流工作點(diǎn)分析（DCOperatingPointAnalysis）交流分析（ACAnalysis）瞬態(tài)分析（TransientAnalysis）傅立葉分析（FourierAnalysis）失真分析（DistortionAnalysis）噪聲分析（NoiseAnalysis）直流掃描分析（DCSweepAnalysis）參數(shù)掃描分析（ParameterSweepAnalysis）項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析1．直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析也稱靜態(tài)工作點(diǎn)分析，電路的直流分析是在電路中電容開路、電感短路時(shí)，計(jì)算電路的直流工作點(diǎn)，即在恒定激勵(lì)條件下求電路的穩(wěn)態(tài)值。在電路工作時(shí)，無論是大信號(hào)還是小信號(hào)，都必須給半導(dǎo)體器件以正確的偏置，以便使其工作在所需的區(qū)域，這就是直流分析要解決的問題。了解電路的直流工作點(diǎn)，才能進(jìn)一步分析電路在交流信號(hào)作用下電路能否正常工作。求解電路的直流工作點(diǎn)在電路分析過程中是至關(guān)重要的。（1）構(gòu)建電路為了分析電路的交流信號(hào)是否能正常放大，必須了解電路的直流工作點(diǎn)設(shè)置得是否合理，所以首先應(yīng)對(duì)電路的直流工作點(diǎn)進(jìn)行分析。在Multisim10工作區(qū)構(gòu)建一個(gè)共射放大器（如圖1-3-2所示）。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析圖1-3-2共射放大器注意：圖中的1，2，3，4，5等編號(hào)可以從Options/sheetproperties/circuit/showall調(diào)試出來。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（2）分析參數(shù)設(shè)置執(zhí)行菜單命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析類型中選擇DCOperatingPoint，則出現(xiàn)直流工作點(diǎn)分析對(duì)話框，如圖1-3-3所示。

圖1-3-3直流工作點(diǎn)分析對(duì)話框項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析Output選項(xiàng)

Output用于選定需要分析的節(jié)點(diǎn)。左邊Variablesincircuit欄內(nèi)列出電路中各節(jié)點(diǎn)電壓變量和流過電源的電流變量。右邊Selectedvariablesforanalyses欄用于存放需要分析的節(jié)點(diǎn)。具體做法是先在左邊Variablesincircuit欄內(nèi)中選中需要分析的變量，再單擊Add按鈕，相應(yīng)變量則會(huì)出現(xiàn)在Selectedvariablesfor欄中。如果Selectedvariablesforanalyses欄中的某個(gè)變量不需要分析，則先選中它，然后點(diǎn)擊Remove按鈕，該變量將會(huì)回到左邊Variablesincircuit欄中。AnalysisOptions和Summary選項(xiàng)表示分析的參數(shù)設(shè)置和Summary頁中排列了該分析所設(shè)置的所有參數(shù)和選項(xiàng)。用戶通過檢查可以確認(rèn)這些參數(shù)的設(shè)置。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（3）檢查測(cè)試結(jié)果點(diǎn)擊圖1-3-3下部Simulate按鈕，則測(cè)試結(jié)果如圖1-3-4所示。圖1-3-4直流工作點(diǎn)分析測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果給出電路各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓值。根據(jù)這些電壓的大小，可以確定該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是否合理。如果不合理，可以改變電路中的某個(gè)參數(shù)，利用這種方法，也可以觀察電路中某個(gè)元件參數(shù)的改變對(duì)電路直流工作點(diǎn)的影響。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析2．交流分析交流分析是在正弦小信號(hào)工作條件下的一種頻域分析。它計(jì)算電路的幅頻特性和相頻特性，是一種線性分析方法。Multisim10在進(jìn)行交流頻率分析時(shí)，首先分析電路的直流工作點(diǎn)，并在直流工作點(diǎn)處對(duì)各個(gè)非線性元件做線性化處理，得到線性化的交流小信號(hào)等效電路，并用交流小信號(hào)等效電路計(jì)算電路輸出交流信號(hào)的變化。在進(jìn)行交流分析時(shí)，電路工作區(qū)中自行設(shè)置的輸入信號(hào)將被忽略。也就是說，無論給電路的信號(hào)源設(shè)置的是三角波還是矩形波，進(jìn)行交流分析時(shí)，都將自動(dòng)設(shè)置為正弦波信號(hào)，分析電路隨正弦信號(hào)頻率變化的頻率響應(yīng)曲線。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（1）電路構(gòu)建在Multisim10工作區(qū)構(gòu)建一個(gè)音響分頻電路（如圖1-3-5所示）。圖1-3-5音響分頻電路項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（2）分析參數(shù)設(shè)置執(zhí)行菜單命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析類型中選擇ACAnalysis，則出現(xiàn)交流分析對(duì)話框，如圖1-3-6所示。圖1-3-6交流分析對(duì)話框項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析本電路在交流分析時(shí)對(duì)話框中FrequencyParameters頁的設(shè)置如下：起始頻率設(shè)置為10Hz，終止頻率設(shè)置為20KHz，掃描類型設(shè)置為Decade，掃描點(diǎn)數(shù)設(shè)置為100，垂直該度設(shè)置為L(zhǎng)inear。在Output設(shè)置時(shí)，選擇3、4號(hào)節(jié)點(diǎn)為分析對(duì)象，得電路的交流分析測(cè)試曲線如圖1-3-7所示，測(cè)試結(jié)果給出電路3、4號(hào)節(jié)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線,幅頻特性曲線顯示了節(jié)點(diǎn)電壓隨頻率變化的曲線；相頻特性曲線顯示了節(jié)點(diǎn)相位隨頻率變化的曲線。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析圖1-3-7交流分析測(cè)試曲線項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（3）檢查測(cè)試結(jié)果點(diǎn)擊圖1-3-7中的參數(shù)顯示按鈕將顯示圖1-3-8所示圖案，拖動(dòng)讀數(shù)軸即可讀測(cè)電路參數(shù)值，顯然，本電路的分頻頻率約為1.127KHz。圖1-3-8參數(shù)讀測(cè)項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析3．瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析是一種非線性時(shí)域分析方法，是在給定輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)，分析電路輸出端的瞬態(tài)響應(yīng)。Multisim10在進(jìn)行瞬態(tài)分析時(shí)，首先計(jì)算電路的初始狀態(tài)，然后從初始時(shí)刻起，到某個(gè)給定的時(shí)間范圍內(nèi)，選擇合理的時(shí)間步長(zhǎng)，計(jì)算輸出端在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的輸出電壓，輸出電壓由一個(gè)完整周期中的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電壓來決定。啟動(dòng)瞬態(tài)分析時(shí)，只要定義起始時(shí)間和終止時(shí)間，Multisim10可以自動(dòng)調(diào)節(jié)合理的時(shí)間步進(jìn)值，以兼顧分析精度和計(jì)算時(shí)需要的時(shí)間，也可以自行定義時(shí)間步長(zhǎng)，以滿足一些特殊要求。（1）電路構(gòu)建在Multisim10工作區(qū)構(gòu)建一個(gè)RC電路（如圖1-3-9所示）。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析圖1-3-9RC電路（2）啟動(dòng)瞬態(tài)分析工具執(zhí)行菜單命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析類型中選擇TransientAnalysis，出現(xiàn)瞬態(tài)分析對(duì)話框，如圖1-3-10所示。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析圖1-3-10瞬態(tài)分析對(duì)話框項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（3）檢查分析結(jié)果

RC電路的瞬態(tài)分析曲線如圖1-3-11所示。從圖中可以看出RC電路中電容器上的電壓變化情況（充電過程）。圖1-3-11RC電路的瞬態(tài)分析曲線項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析4．傅立葉分析傅立葉分析是一種分析復(fù)雜周期性信號(hào)的方法。它將非正弦周期信號(hào)分解為一系列正弦波、余弦波和直流分量之和。根據(jù)傅立葉級(jí)數(shù)的數(shù)學(xué)原理，周期函數(shù)f(t)可以寫為

傅立葉分析以圖表或圖形方式給出信號(hào)電壓分量的幅值頻譜和相位頻譜。傅立葉分析同時(shí)也計(jì)算了信號(hào)的總諧波失真（THD），THD定義為信號(hào)的各次諧波幅度平方和的平方根再除以信號(hào)的基波幅度，并以百分?jǐn)?shù)表示：

（1）電路構(gòu)建以圖1-3-2共射放大器為分析對(duì)象。該放大電路在輸入信號(hào)源電壓幅值達(dá)到50mv時(shí)，輸出端電壓信號(hào)已出現(xiàn)較嚴(yán)重的非線性失真，這也就意味著在輸出信號(hào)中出現(xiàn)了輸入信號(hào)中未有的諧波分量。（2）啟動(dòng)交流分析工具執(zhí)行菜單命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析類型中選擇FourierAnalysis，則出現(xiàn)傅立葉分析對(duì)話框，如圖1-3-12所示。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析圖1-3-12傅立葉分析對(duì)話框項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（3）檢查分析結(jié)果傅立葉分析結(jié)果如圖1-3-13所示。如果放大電路輸出信號(hào)沒有失真，在理想情況下，信號(hào)的直流分量應(yīng)該為零，各次諧波分量幅值也應(yīng)該為零，總諧波失真也應(yīng)該為零。圖1-3-13中，線條圖形方式給出的信號(hào)幅頻圖譜直觀地顯示了各次諧波分量（基波、2次諧波及3次、4次及5次諧波等）的幅值。同時(shí)可以看到總諧波失真（THD）約為32.69%，這表明輸出信號(hào)非線性失真相當(dāng)嚴(yán)重。圖1-3-13傅立葉分析結(jié)果項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析5．失真分析放大電路輸出信號(hào)的失真通常是由電路增益的非線性與相位不一致造成的。增益的非線性將會(huì)產(chǎn)生諧波失真，相位的不一致將產(chǎn)生互調(diào)失真。Multisim10失真分析通常用于分析那些采用瞬態(tài)分析不易察覺的微小失真。如果電路有一個(gè)交流信號(hào)，Multisim10的失真分析將計(jì)算每點(diǎn)的二次和三次諧波的復(fù)變值；如果電路有兩個(gè)交流信號(hào)，則分析三個(gè)特定頻率的復(fù)變值，這三個(gè)頻率分別是：（f1＋f2），（f1－f2），（2f1－f2）。（1）電路構(gòu)建以圖1-3-2共射放大器為分析對(duì)象，對(duì)該電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析后，表明該電路直流工作點(diǎn)設(shè)計(jì)合理。在電路的輸入端加入一個(gè)交流電壓源作為輸入信號(hào)，其幅度為50mV，頻率為1kHz。雙擊信號(hào)電壓源符號(hào)，在屬性對(duì)話框中DistortionFrequency1Magnitude：項(xiàng)目下設(shè)置為1V。DistortionFrequency2Magnitude：項(xiàng)目下設(shè)置為1V。然后繼續(xù)分析該放大電路。項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（2）啟動(dòng)失真分析工具執(zhí)行菜單命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析類型中選擇DistortionAnalysis，則出現(xiàn)失真分析對(duì)話框，如圖1-3-14所示。圖1-3-14失真分析對(duì)話框項(xiàng)目三、單管放大電路仿真分析（3）檢查分析結(jié)果電路的失真分析結(jié)果如圖1-3-15所示。由于該電路只有一個(gè)輸入信號(hào)，因此，失真分析結(jié)果給出的是諧波失真幅頻特性和相頻特性圖。圖1-3-15電路的失真分析