【摘 要】在高频电子线路实验中引入Multisim仿真软件，将实验电路的调试方法进行仿真演示，使抽象的问题变成形象直观，取得了不错的教学效果。
【关键词】高频电子线路实验；Multisim；仿真
高频电子线路实验是一门实践性很强的实验课，内容包括有小信号调谐放大器、LC振荡器、高频功率放大器、调幅检波、调频鉴频、无线收发等多个综合性设计性实验。实验电路中的器件大部分是非线性器件，接收和发送过程中处理的均为高频信号，在实际操作过程中，由于分布参数和干扰等因素的影响，往往实际测量值和理论值相差很大，这就使得实验的分析和调试过程比其它实验更加复杂[1]。
为了使学生能够直观了解各个单元电路的工作情况及调试方法，在实验讲授过程中引入了Multisim仿真软件，对实验电路板中的各个电路进行仿真。在讲解过程中根据调试要点修改一些元器件参数，实现动态仿真并观测到不同工作状态下的仿真结果。这样可以让学生提前了解每次实验的实验结果，能够在自己动手实验时对实验结果的正确性进行判断，不仅可以提高学生的学习兴趣，而且提高了实验的效率。
1 Multisim 11软件介绍
Multisim 11是一个专门用于电子线路设计和仿真的EDA工具软件，该软件具有丰富的元器件库，包括基本元件、集成电路等， 而且大多采用了实际模型，能够确保设计和仿真结果的实用性与真实性。它提供了信号源、数字示波器、万用表、频谱分析仪等虚拟仪器，虚拟仪器的外观和操作方法与实物基本相似，使用方便。在电路分析功能方面，它可以完成直流工作点分析、交流分析、瞬态分析和频率分析等十几种电路分析方法。Multisim11的界面直观，电路图的创建、仿真、分析和结果集成在一个窗口中，可以方便地进行电路的设计与仿真[2]。
2 应用实例
在高频电子线路实验教学过程中，高频谐振功率放大器是重要的组成部分，对于初入门的学习者来说其实际电路是较难调试的电路之一。现利用Multisim软件对实验电路进行仿真调试和功能验证。
2。1 高频谐振功率放大电路
在Multisim软件中绘制的仿真电路及测试点如图2。1所示。图1由两级功率放大器组成，晶体管Q1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。R2、R3、R9是基极偏置电阻，用来稳定静态工作点；R4作为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗以及稳定增益。晶体管Q2组成丙类谐振功率放大器，导通角小于90°，基极偏压采用发射极电流的直流分量IEO在发射极偏置电阻R6上产生所需要的VBB，输出由变压器耦合输出，采用并联可调电阻的方式进行阻抗匹配。
图1 高频谐振功率放大电路
2。2 仿真过程与结果
首先对高频功率放大电路进行调谐。具体方法如下：运行仿真电路，双击示波器SXC1观察Q1的集电极输出信号，在运行的过程中微调C10（ 按下A键C10增大，按下Shift+A键C10减小）使示波器SXC1中的波形最大且不失真，仿真结果如图2（ a）。双击示波器SXC2观察Q2的集电极输出信号，在运行的过程中微调C2（ 按下C键C2增大，按下Shift+C键C2减小）使示波器SXC2中的波形最大且不失真，仿真结果如图2（ b）。
接下来可以观察电路的放大特性及负载特性，由于篇幅所限，已放大特性为例进行说明仿真情况。在高频功率放大器电路中，增大输入信号的幅度，电路将从欠压状态进入到临界状态，再到过压状态。运行Multisim仿真软件后，双击示波器SXC3观察Q2的发射极电流的波形，由于IEQ≈ICQ，等同于观测集电极最终输出的电流波形。逐渐增大输入信号源V1的幅度，可以观测到欠压、临界、过压三种工作状态，如图3所示。
从图3可以看出，欠压状态和临界状态的电流波形都是尖顶余弦脉冲，临界状态的幅度最大；过压状态的电流波形是顶部出现下凹的尖顶余弦脉冲，随着输入幅度的增大，下凹程度随之加深。
3 结束语
在高频电子线路教学过程中，利用Multisim 11软件平台对实验电路板所采用的各个单元电路进行性能测试和仿真分析，操作方便，测试结果直观，培养学生兴趣的同时，能够提高学生的软件仿真能力、实际操作能力及综合分析能力[3]。
【参考文献】
[1]林弥，刘国华。高校通信电子电路实验的创新性教学改革浅析[J]。高校实验室工作研究，2011（ 9）。
[2]熊伟，等。Multisim7电路设计及仿真应用[M]。北京：清华大学出版社，2005。
[3]李征明，丛伟波。 NI Multisim10在通信电子电路课程学习中的应用[J]。农业网络信息，2009（ 12）。
[责任编辑：王静]