基于Multisim的通信电路仿真实验
实验一 高频小信号放大器
1.1 实验目的
1、 掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。
3、 掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。
1.2 实验内容
1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真
图1.1 单调谐高频小信号放大器
1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。
ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz
2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。
下图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形
Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206
3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz
矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)=
（14.278GHz-9.359KHz）/7.092MHz=2013.254
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出
电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av
相应的图，根据图粗略计算出通频带。
5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，
体会该电路的选频作用。
2次谐波
4次谐波
6次谐波
1.2.2 双调谐高频小信号放大器
图1.2 双调谐高频小信号放大器
1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0。
Avo=Vo/Vi=3.68/0.02=184
2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
通频带BW=2Δf0.7=9.385MHz-7.66MHz=1.725MHz
矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)=
（19.932MHz-5.385MHz）/1.725MHz=8.433MHz
实验二 高频功率放大器
2.1 实验目的
1、 掌握高频功率放大器的电路组成与基本工作原理。
2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。
3、 掌握高频功率放大器各项主要技术指标意义及测试技能。
2.2 实验内容
图2.1 高频功率放大器
一、原理仿真
1、搭建Multisim电路图（Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL）
2、设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。要设置起始时间与终止时间，和输出变量。（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）
3、将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察ic的波形。
4、根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数QL。根据各个电压值，计算此时的导通角θc。
ω0=6.299MHz QL=R/(ω0*L)=0.0378 导通角θc=
5、要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。
6、正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形。
7、读出输出电压的值并根据电路所给参数值，计算输出功率P0，PD，ηC。
二、外部特性
1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF），在电路中的输出端加一直流电流表。当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；
2、将电容调为90%时，观察波形。
3、负载特性，将负载R1改为电位器（60k），在输出端并联一万用表。根据原理中电路图知道，当R1=30k，单击仿真，记下读数U01，修改电位器的百分比为70%，重新仿真，记下电压表的读数U02。修改电位器的百分比为30%，重新仿真，记下电压表的读数U03。比较三个数据，说明当前电路各处于什么工作状态？
4、当电位器的百分比为30%时，通过瞬态分析方法，观察ic的波形。
5、振幅特性，在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。将原理图中的输入信号振幅分别修改为1.06V， 0.5V，并记下两次的电流表的值，比较数据的变化，说明原因。
6、倍频特性，将原理图中的信号源频率改为500KHz，谐振网络元件参数不变，使电路成为2倍频器，观察并记录输入与输出波形，并与第2个实验结果比较，说明什么问题？通过傅里叶分析，观察结果。（提示：在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的Fourier Analysis...命令，在弹出的对话框中设置。在Analysis Parameters标签页中的Fundamental frequency中设置基波频率与信号源频率相同，Number Of Harmonics 中设置包括基波在内的谐波总数，Stop time for sampling 中设置停止取样时间，通常为毫秒级。在Output variables页中设置输出节点变量）。
第二篇：小信号放大器的实验报告
小信号放大器技术报告
班级自动化123 姓名 王显聪 学号 2420123007 项目代号 01 _
测试时间_2013/10/18 成绩
1. 设计目标与技术要求：
1. 将输入的交流小信号放大10倍左右;
2. 要求输出波形完整且不失真;
3. 焊接牢固，美观，器件布局合理，器件选择合理；
4. 掌握小信号放大器的工作原理。
2. 设计方法（电路、元器件选择与参数计算）：
电路原理图：
1.电源：使用信线性直流稳压电源提供的5V电压；
2.元器件：电阻：需要33KΩ 16KΩ 3.9KΩ 2KΩ 1.2KΩ 390Ω的电阻各一个；
电容：需要10uF的3个，0.1uF的和47uF的各一个；
三极管：需要NPN型通用小信号晶体管2SC2458两个；
3.参数的计算：a.基极的直流电位Ve是用R1和R2对电源电压Vcc分压后的电位
则 Vb=（R2/(R1+R2))*Vcc
b.发射机的直流电位Ve
则 Ve=Vb-Vbe
c.发射极上流过的直流电流Ie
则 Ie=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re
d.集电极的直流电压Vc等于电源电压减去Rc的压降而得到的值
则 Vc=Vcc-Ic*Rc
e.由于基极电流很小，我们在计算的时候可以省去
则 Ic=Ie
Vc=Vcc-Ie*Rc
f.交流电压的放大倍数
则 Av=Rc/Re
g.确定耦合电容C1,C2和C3,C4的阻值
因为C1和C2是将基极或集电极的直流电压截止，仅让交流成分进行
输入输出的耦合电容，电路中C1和输入阻抗，C2和连接在输出端的负
载电阻分别形成高通滤波器--也就是让高频通过的滤波器
所以C1=C2=10uF
而C3和C4是电源的耦合电容应该是降低电源对GND交流阻抗的电
容，如果没有这个电容的话，电路中可能产生振荡。所以要在电源上并
联连接好小容量的C3=0.1uF电容器和大容量的C4=10uF电容器，能
在宽频范围降低电源对GND的阻抗。
h.计算
静态工作点：
Vbq=5*(R2/(R1+R2))=5*(33/(33+16))=3.44V
Ieq=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re=Icq=0.5mA
Vceq=Vcc-Ieq*Rc-Icq*Re=2.8V
Ibq=Icq/(1+β)=0.05mA
动态工作点:
Av=Rc/Re=3.9K/(2K//390)=10
Ri=Rb1//Rb2=33K//16K=0.093KΩ
Ro=Rc=0Ω
3. 设计结果（电路图）：
正面图:
反面图:
4. 测试方法（测试原理与步骤）：
测试原理：
小信号放大器可以把输入的交流小信号按设计好的参数按一定的比例放大。
通过信号发生器产生小信号的交流电压，由输出线接到焊接好的电路板输入端，经过电路中的电容滤波，三极管的放大，信号将按一定的比例放大，再由电路板的输出端接上数字示波器的输入线最后在数字示波器的屏幕上得到后的电压的正弦波形，以及放大后的电压值、周期。
测试步骤：
1). 将信号发生器与数字示波器电源接好，再把信号发生器的输出线的红色接口和黑色接口与数字示波器的输入线的红黑接口相接，打开信号发生器和数字示波器的开关，查看波形，若为正确的正弦波则两个仪器可用来测试电路。若波形不对则进行调节，得到正确波形。
2). 关掉两仪器，断开信号发生器与数字示波器的接线，接入电路板，利用单片机提供5V的电压给单片机，再接入信号发生器的红色接口到电路板的输入端，把数字示波器的红色接口接到电路板的输出端，两个黑色接口均接地。
3). 打开两仪器的开关，查看波形，和峰峰值是是输入电压的10倍左右，周期是和输入频率关系为T=1/f。
5. 测试数据及其分析：
6. 设计结论：
通过小信号交流放大器的制作实验,加深了我该实验的了解,对不同的静态工作点的对输出电压的影响和理解,验证了小信号交流放大倍数,其为:Av=Rc/Re,加深了对小信号交流放大器的各个器件的不同作用的影响作用,同时表明了射极跟随器对共射电路输出阻抗高的作用验证,容易受到作为负载所接的电路有影响的缺点,以及射极跟随器的输出阻抗为0,通常接在共发射极和共基极等电路的后缀,其主要的作用是降低输出阻抗,使整个电路具有良好的负载能力。