借助Multisim 10仿真的負反饋放大電路

　　本文借助Multisim 10的仿真平臺，用Multisim仿真分析阻容耦合負反饋放大電路，研究加入負反饋后對放大電路放大倍數和電路參數的影響，比較幅頻和相頻的變化，對研究設計帶負反饋的放大電路具有深遠的現實意義。

　　1 Multisim仿真軟件與特點

　　1.1 Multisim仿真軟件

　　Multisim軟件是加拿大圖像交互技術公司IIT公司推出的專門用于電路仿真和設計的電子設計自動化軟件。其前身是電子工作平臺EWB，從EWB 6.0版本開始，公司對軟件做了大規(guī)模的改動，升級后軟件功能更為強大，被美國NI公司收購后，更名為NI Multisim，而V10.0是其(National Instruments，NI)最新推出的Multisim新版本。相對于Protel等其他EDA軟件，它具有更加形象直觀的人機交互界面，特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實實驗中的實際儀器儀表完全沒有兩樣，但它對模/數電路的混合仿真功能卻毫不遜色，幾乎能夠100%地仿真出真實電路的結果。

　　1.2 Multisim仿真軟件特點

　　(1)直觀的窗口界面：菜單欄(Menu Bar)、工具欄(Toolbar)、設計欄(Design Toolbox)、元器件欄(Components Toolbar)、儀器欄(Instruments Toolbar)、電路編輯窗口(Workspace)等部分組成，如圖1所示。

　　(2)Multisim有龐大的元器件和豐富的虛擬儀器庫。諸如基本元件(Basic)、信號源(Sources)、模擬集成電路(Analog)、數字集成電路(Misc Digital)、可以從Design工具欄轉換到Instruments工具欄，或用菜單命令(Simulation/instrument)選擇這些儀表。

　　(3)Multisim強大的分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、元器件的線性和非線性分析、失真分析、直流掃描分析、參數掃描分析、以幫助設計人員分析電路的性能。

　　圖1 Multisim 10界面

　　2 Multisim仿真的負反饋放大電路

　　2.1理論分析

　　所謂反饋，就是將放大電路輸出信號(電壓或電流)的一部分或全部，通過反饋網絡反送到輸入端(或輸入回路)，使放大電路凈輸入信號是外加輸入信號和反饋信號疊加的結果，從而影響放大電路性能的過程。

　　放大電路的輸出與輸入之間沒有聯系即斷開的這種接法稱為開環(huán)接法。加入反饋的放大所示電路、輸出與輸入之間形成閉合環(huán)路這種接法稱為閉環(huán)接法。反饋放大電路由基本放大電路和反饋網絡兩部分組成，前者的主要功能是放大信號，后者的主要功能是傳輸反饋信號。

　　當靜態(tài)時，放大電路的直流輸出電流ICQ，利用發(fā)射極電流IEQ(IEQ≈ICQ)在發(fā)射極電阻Re上產生反饋電壓Uf，Uf=IEQRe送回到電路的輸入端基極，與輸入端的固定電位UB串聯疊加，從而改變了輸入電壓UBEQ的大小，使ICQ趨于穩(wěn)定，這種反饋方式屬于直流負反饋。動態(tài)時，其中的交流電流ie通過發(fā)射極旁路電容Ce直接到放大電路的公共端—“地”端，因此發(fā)射極電阻Re對交流信號沒有反饋作用。

　　2.2實踐與仿真分析

　　在反饋放大電路中，若反饋結果是加強了閉環(huán)放大電路輸人信號Xi的作用，使基本放大電路的凈輸人信號Xd增加，稱為正反饋;若反饋結果抵消了閉環(huán)放大電路輸入信號Xi作用，使基本放大電路的凈輸人信號Xd減小，稱為負反饋。

　　這里著重討論負反饋對電路性能的影響的某種性能。如圖2是兩級放大電路引入負反饋后的仿真電路。

　　其中，由電容C5，R9組成的就是反饋到輸出電容C3的負反饋電路。如圖3和圖4是分別將加入負反饋和去掉負反饋電路后得到的仿真圖像。

　　圖2兩極放大電路引入負反饋后的仿真電路

　　圖3加入負反饋仿真波形

　　圖4去掉負反饋的仿真波形