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Author: Jackie Long 1 Allrightsreserved,NOSpreadingwithoutAuthorization 瞬态仿真分析 一、概述 本文以NI Multisim 14软件来介绍基本共射极放大电路的仿真过程，以便新手用户快速掌握瞬态仿真分析的应用。 二、声明 本文假设读者已经熟悉NI Multisim 14的基本仿真流程，因此不再对一些操作细节进行赘述，如果读者不是很熟悉本软件的使用，可以参考“第2章 Multisim软件仿真流程”，里面有非常详细的操作使用方法。 三、瞬态分析 前面我们提过，瞬态分析（Transient）仿真就是交互式仿真（Interactive Simulation）方法，是对电路的时域响应进行分析的方法，也是Multisim最常用的方法，很多学校的课程设计（如数字钟、交通灯）等都是采用这种方法设计出来的，通常是用来对电路功能的可行性进行验证。 执行菜单【Simulate】→【Analyses and Simulate】即可弹出如下图所示的“分析与仿真对话框”其中包含了Multisim所有的分析方法，而瞬态分析（Transient Analysis）在第4个位置。 现参表）（Ru作。的电元件作点压）所示我们可以对参数都是一样瞬态仿真（或指示器件un）时，相当在仿真期间电路板工作过 我们来看看1、初始状态件的初始值，点分析并根据都将被忽略当选择“全当选择“用示的电容属性2 对比一下上图样的，因为两（Transient an件（如LED、当于将板卡上，仿真文件中过程有些相似看交互式仿真态（Initial co默认设置是据结果初始化略。 全部置零”（S用户自定义”性对话框中就Au 与“交互式仿两者其实就是nalysis）是一数码管）来上电的动作，中的各个单元似。 真有哪些可以ondition）:初“自动决定”化所有储能元器Set to zero）时（User‐define就有Initial conuthor: Jackie Lo All仿真分析”中一种分析方法一种时域仿真显示，所见而执行“停元将按照即定设置的主要参初始条件指是”（Determine器件，所有用时，所有储能ed）时，所有nditions ong rightsreserved,中的分析参数法。 真，数据通过即所得。当我停止”（Stop）定的功能完成参数： 在时间为0se automatica用户指定的初能元件都为0有储能元件为NOSpreading数（Analysis 过仪表仪器（我们对仿真文时，相当于成整个电路的时，电容、ally），Multisi初始条件（如0； 为用户自定义withoutAuthorparameters）（如示波器、文件执行“运于将板卡断电的执行，这与电感之类的im会执行直如电容器的初义的值，比如ization ），发电压运行”的动实际储能直流工初始电下图点分都将同，后者个值 四、 如果选择“分析并根据结将被忽略。 咦？“计算如果直流工者只是将所有2、仿真结束3、仿真时间值越小精度越4、初始时间、原理图 下图为简单3 “计算直流工结果初始化所算直流工作点工作点无法被有储能元器件束时间（TSO间步长（TMA越高，但仿真间步长（TST单的共发射极Au 工作点”（Calc所有储能元器件”选项与“自被确定（也就件置0； OP）：你可以AX）：你可以真时间会变长OP）：你可以极放大电路 uthor: Jackie Lo Allculate DC Ope件，所有用户自动决定”选是计算不出结以指定仿真的以指定最大的以指定初始的ong rightsreserved,erating point户指定的初始选项好像是一结果），首者结束； 的仿真时间步的仿真时间步NOSpreading）: Multisim始条件（如电容一样的，是的者的整个瞬态步长，默认系步长，默认系withoutAuthor 会执行直流容器的初始电的！不过有一态分析将结束系统自行决定系统自行决定ization 流工作电压）一点不，而，这定。 五、生基产生前述、工作原理以Q1为核心基极电流IBQ，生集电极电流我们使用简化从公式可以看述《直流工作而Rbb参数 4 理 心的电路中，再配合R2流ICQ。 化的计算公式Av=‐ rbe=r看到，我们还作点分析》中亦可从模型V15mVpk1KHz0°5Au 直流电源V给Q1的集电式来计算电压(βR’L)/rbe，rbb+26mV(1还需要直流放的方法可以中可以查到，C147µFuthor: Jackie Lo AllVCC通过电阻电结提供反偏压增益： +β)/IEQ 放大倍数β与查到β=100，，如下图所示VR1270kΩ1ong rightsreserved,阻R1给Q1的偏电压，使Q与发射极静态，IEQ=4.1mA示Rbb=0（RBVCC12VR21kΩ4VCCQ120NOSpreading的发射结提供Q1处于放大态电流IEQ，这 B） R31kΩC247µF3withoutAuthor 供正偏电压，大状态下，此这两个数据可ization 并产此时会可以由Author: Jackie Long 5 Allrightsreserved,NOSpreadingwithoutAuthorization R’L元的值为电阻R2与R3的并联，即500欧姆 因此rbe=26mV(1+100)/4.1mA=640欧姆Av=‐ (βR’L)/rbe=‐（100*500）/640 = ‐78（其中负号表示反相） 六、元器件信息 以下为本例中的元器件信息，读者可根据信息调出元器件 标识符与元器件 （RefDes and Component）组 （Group） 系列 （Family） R1 – 270K Basic RESISTOR R2,R3 – 1KΩ Basic RESISTOR C1,C2 – 47uF Basic CAP_ELECTROLIT Q1 – BJT_NPN Transistors TRANSISTORS_ VIRTUAL GROUND VCC Sources POWER_SOURCES AC_VOLTAGE Sources SIGNAL_VOLTAGE_ SOURCES 七、仿真结果 执行菜单【Simulate】→【Transient】后，即可弹出如下所示的“分析与仿真”对话框，我们按前述将仿真时长设置为50s，同时如下图所示将V(3)、V(5)添加进需要分析的变量栏，再点击RUN按钮即可。上图是我们实际应用中6 们运行了50s中，对于电路波Au 瞬态分析的波形或直流电uthor: Jackie Lo All结果，读者可电压电流等参ong rightsreserved,可自行添加光参数的观测，NOSpreading光标进行数据更多地会使withoutAuthor据的观察。使用示波器、ization 万用表等V5mV1KH0°等仪器，相对瞬我们加入一我们双击示 V1VpkHz57 瞬态分析而言一个示波器如示波器，可以C147µFAu 言更加灵活，下图所示，使得到如下波R1270kΩ1uthor: Jackie Lo All更重要的是使用交互仿真形： VCC12VR21kΩVCCQ12ong rightsreserved,，这种方法与真方法进行分VC247µF0NOSpreading与实际仪器的分析，如下图R31kΩA+3withoutAuthor的观测是相似图所示：XSC1ABExt_+_ization 似的。 tTrig+_电路也是从图上可以路放大后的输是相当一致的 更多实例可 8 以看出，红色输出信号，峰的。 可关注《电子Au 波形为信号源峰值约为400m子制作站中国uthor: Jackie Lo All源V1的输入mV，可以得》微信号dzong rightsreserved,入信号，峰值得到其放大倍zzzcn NOSpreading值约为5mV，数约为80，withoutAuthor黄色波形为这与我们的 ization 为放大计算