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1、基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究摘要：关键词：关键词：Multisim11；高频电子技术；仿真 中图分类号：文献标识码：A文章编号： 1.引言“高频电子技术”是电子和通信专业的一门专业基础课，高频电路实验在通信系统和设备中占有重要的地位,通过实验达到加深理解所学的理论知识,培养理论联系实际、分析与处理实际问题的能力。但是由于高频实验对仪器精度要求高,易受外界的干扰,分布电容等原因,高频实验中存在的一个最大的问题就是实验原理较难,实验电路复杂，实验效果容易收到外界信号干扰。虚拟电子实验系统是以虚拟仪器和虚拟实验为基础,借助于图形/图像、仿真和虚拟现实等技术在计算机上模拟相关的软硬
2、件实验环境、实验对象和实验过程,应用虚拟现实技术来仿真现实中的实验的计算机应用系统,具有仿真性、实时交互性、共享性、协同性、可重用性等特点。文章将结合高频的典型实验电路为例探讨基于Multisim11的高频电子技术仿真分析及研究【1】。2. Multisim简介 Multisim软件是电子设计自动化(EDA)中的最优秀应用软件之一,Multisim 11是美国NI公司最近推出的Multisim新版本。Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真
3、分析能力。Multisim11结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量【2】。Multisim111中包含了构建仿真电路、仿真电路环境、单片机仿真FPGA、PLD，CPLD等仿真以及PCB设计模块自动布线模块。计算机仿真与
4、虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表【3】。Multisim11是电子学教学的首选软件工具。3. Multisim11 在高频电子技术中的应用高频电子技术中所涉及的信号频率较高（多为几十兆赫兹甚至几百兆赫兹），信号幅度较小（多为十几毫伏），在这样的情况下，容易受到外界的电磁干扰，也受制于实验仪器的精度最终影响实验的准确性，所以高频电子技术中电子电路的实验经常在实际电路和实验箱上难以得到正确的结果。使得教学过程中无法做到理论和实践相结合，学生的无法直观感受高
5、频电子技术电子电路的实际输出波形，最终影响了教学效果。通过Multisim11软件可以方便的设计各种电子电路，并且能快速进行仿真，实时的观察输出结果，达到最佳的仿真效果 【4】。3.1 利用Multisim11对单调谐高频小信号放大电路仿真分析创建如图1所示单调谐高频小信号放大电路，图中Q2为高频晶体管，信号源幅值为10Mv,频率为10.622MHz（根据波特图所测得），示波器XSC1用来观测输入输出信号和放大信号，伯德图仪XBP1用来观测电路的频率特性。图1单调谐高频小信号放大电路3.2 电路仿真运行单调谐高频小信号电路，双击示波器XSC1，得到单调谐高频小信号放大电路的输入输出结果，如图2
6、所示，图中输入为幅值10mV，输出信号为1.289V,实现了不失真放大。图2 单调谐高频小信号输入输出图双击伯德图仪XBP1得到单调谐高频小信号放大电路频率特性如图3所示，图中电路的谐振频率点为10.622MHz，对应的电压增益为44.203dB.图3 单调谐高频小信号放大电路频率特性3.3 仿真结果分析仿真分析时，通过示波器观测输出信号波形，若发现输出信号波形出现明显失真，可适当减小输入信号的幅值，也可以增大电源Vcc的幅值，使的失真减小。改变负载电阻的值会改变输出电压值，也就改变了放大器的电压增益。当点则R5的值减小时，输出电压会降低；电阻值增大，电压增益会升高。改变负载电阻的值还会影响放
7、大器的品质因素Q，当电阻R5的值减小时，Q值会减小；电阻R5值增大时，Q值会升高，幅频特性越尖锐。4结论通过单调谐高频小信号放大电路的仿真实例可以看出, Multisim 11可以非常便捷地设计各种电路，根据电路的实际情况快速修改元件参数,能在电脑上地对所设计电路性能进行快速仿真分析, 采用虚拟的电子仪表可以直观的输出电压、电流和信号波形，通过实时输出的信号波形, 可快速调整电路和修改元件参数。与传统的电子电路路设计过程相比较,预先通过Multisim11软件进行电路的设计和仿真，在仿真通过后可直接进行应用，省略了实际电路的搭建和修改，极大地提高了电子电路设计效率和设计质量【5】。参考文献：【1】 聂典.Multisim 9计算机仿真在电子电路设计中的应用.北京:电子工业出版社, 2007.【2】 卓郑安.电路与电子实验教程及计算机仿真.北京:机械工业出版社, 2002. 63- 67.【3】 袁利平.Multisim在电子线路实验教学中的应用.现代电子技术, 2009, 17: 112-115.【4】 张肃文.高频电子线路.第3版.北京:高等教育出版社,1993.【5】 王廷才.基于Multisim的电路仿真分析与设计.计算机工程与设计, 2004, 4: 65-67.