基于Multisim的通信電路仿真實(shí)驗(yàn)

1、基于Multisim的通信電路仿真實(shí)驗(yàn)通信電路課程仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書班級(jí)：通信一班、通信二班、通信三班、通信四班目 錄實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)放大器11.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容11.2.1 單調(diào)諧高頻小信號(hào)放大器仿真11.2.2 雙調(diào)諧高頻小信號(hào)放大器21.3 實(shí)驗(yàn)要求3實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器42.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容42.3 實(shí)驗(yàn)要求6實(shí)驗(yàn)三 正反饋LC振蕩器73.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容73.2.1 電感三端式振蕩器73.2.2 電容三端式振蕩器83.2.3 克拉潑振蕩器83.3 實(shí)驗(yàn)要求9實(shí)驗(yàn)四 晶體振蕩器104.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?04.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容104.3 實(shí)驗(yàn)要求11實(shí)驗(yàn)

2、五 低電平調(diào)制125.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?25.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容125.2.1 二極管平衡電路調(diào)制125.2.2 模擬乘法器調(diào)制電路135.3 實(shí)驗(yàn)要求13實(shí)驗(yàn)六 高電平調(diào)制146.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?46.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容146.2.1 集電極調(diào)幅電路146.2.2 基極調(diào)幅電路156.3 實(shí)驗(yàn)要求15實(shí)驗(yàn)七 包絡(luò)檢波167.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?67.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容167.3 實(shí)驗(yàn)要求16實(shí)驗(yàn)八 同步檢波178.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?78.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容178.2.1 二極管平衡電路解調(diào)DSB178.2.2 模擬乘法器同步檢波188.3 實(shí)驗(yàn)要求18實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)放大器1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握高頻小信號(hào)諧振電壓放大器的電路

3、組成與基本工作原理。2、 熟悉諧振回路的調(diào)諧方法及測(cè)試方法。3、 掌握高頻諧振放大器處于諧振時(shí)各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)意義及測(cè)試技能。1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.2.1 單調(diào)諧高頻小信號(hào)放大器仿真圖1.1 單調(diào)諧高頻小信號(hào)放大器1、 根據(jù)電路中選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)值，計(jì)算該電路的諧振頻率p。2、 通過仿真，觀察示波器中的輸入輸出波形，計(jì)算電壓增益Av0。3、 利用軟件中的波特圖儀觀察通頻帶，并計(jì)算矩形系數(shù)。f0(KHz)6575165265365465106516652265286534654065U0(mv)AV4、 改變信號(hào)源的頻率（信號(hào)源幅值不變），通過示波器或著萬用表測(cè)量輸出電壓的有效值，計(jì)算出輸出電壓的振幅

4、值，完成下列表，并匯出fAv相應(yīng)的圖，根據(jù)圖粗略計(jì)算出通頻帶。(a)5、 在電路的輸入端加入諧振頻率的2、4、6次諧波，通過示波器觀察圖形，體會(huì)該電路的選頻作用。1.2.2 雙調(diào)諧高頻小信號(hào)放大器(b)圖1.2 雙調(diào)諧高頻小信號(hào)放大器1、 通過示波器觀察輸入輸出波形，并計(jì)算出電壓增益Av0。2、 利用軟件中的波特圖儀觀察通頻帶，并計(jì)算矩形系數(shù)。1.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其工作原理。4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變

5、化的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握高頻功率放大器的電路組成與基本工作原理。2、 熟悉諧振回路的調(diào)諧方法及測(cè)試方法。3、 掌握高頻功率放大器各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)意義及測(cè)試技能。2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖2.1 高頻功率放大器一、原理仿真1、 搭建Multisim電路圖（Q1選用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL）。2、 設(shè)輸入信號(hào)的振幅為0.7V，利用瞬態(tài)分析對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行分析設(shè)置。要設(shè)置起始時(shí)間與終止時(shí)間，和輸出變量。（提示：?jiǎn)螕魋imulate菜單中中analyses選項(xiàng)下的transient analysis.命令，在

6、彈出的對(duì)話框中設(shè)置。在設(shè)置起始時(shí)間與終止時(shí)間不能過大，影響仿真速度。例如設(shè)起始時(shí)間為0.03s，終止時(shí)間設(shè)置為0.030005s。在output variables頁中設(shè)置輸出節(jié)點(diǎn)變量時(shí)選擇vv3#branch即可）3、 將輸入信號(hào)的振幅修改為1V，用同樣的設(shè)置，觀察ic的波形。4、 根據(jù)原理圖中的元件參數(shù)，計(jì)算負(fù)載中的選頻網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率0，以及該網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)QL。根據(jù)各個(gè)電壓值，計(jì)算此時(shí)的導(dǎo)通角c。5、 要求將輸入信號(hào)V1的振幅調(diào)至1.414V。注意：此時(shí)要改基極的反向偏置電壓V2=1V，使功率管工作在臨界狀態(tài)。同時(shí)為了提高選頻能力，修改R1=30K。6、 正確連接示波器后，單擊“仿真”按

7、鈕，觀察輸入與輸出的波形。7、 讀出輸出電壓的值并根據(jù)電路所給參數(shù)值，計(jì)算輸出功率P0，PD，C。 二、外部特性1、 調(diào)諧特性，將負(fù)載選頻網(wǎng)絡(luò)中的電容C1修改為可變電容（400pF），在電路中的輸出端加一直流電流表。當(dāng)回路諧振時(shí)，記下電流表的讀數(shù)，修改可變電容百分比，使回路處于失諧狀態(tài)，通過示波器觀察輸出波形，并記下此時(shí)電流表的讀數(shù)；2、 將電容調(diào)為90%時(shí)，觀察波形。3、 負(fù)載特性，將負(fù)載R1改為電位器（60k），在輸出端并聯(lián)一萬用表。根據(jù)原理中電路圖知道，當(dāng)R1=30k，單擊仿真，記下讀數(shù)U01，修改電位器的百分比為70%，重新仿真，記下電壓表的讀數(shù)U02。修改電位器的百分比為30%，重新

8、仿真，記下電壓表的讀數(shù)U03。R1(百分比)50%70%30%U0比較三個(gè)數(shù)據(jù)，說明當(dāng)前電路各處于什么工作狀態(tài)？4、 當(dāng)電位器的百分比為30%時(shí)，通過瞬態(tài)分析方法，觀察ic的波形。5、 振幅特性，在原理圖中的輸出端修改R1=30K并連接上一直流電流表。將原理圖中的輸入信號(hào)振幅分別修改為1.06V， 0.5V，并記下兩次的電流表的值，比較數(shù)據(jù)的變化，說明原因。V1(V)0.71.060.5Ic06、 倍頻特性，將原理圖中的信號(hào)源頻率改為500KHz，諧振網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)不變，使電路成為2倍頻器，觀察并記錄輸入與輸出波形，并與第2個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，說明什么問題？通過傅里葉分析，觀察結(jié)果。（提示：在單擊S

9、imulate菜單中中Analyses選項(xiàng)下的Fourier Analysis.命令，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置。在Analysis Parameters標(biāo)簽頁中的Fundamental frequency中設(shè)置基波頻率與信號(hào)源頻率相同，Number Of Harmonics 中設(shè)置包括基波在內(nèi)的諧波總數(shù)，Stop time for sampling 中設(shè)置停止取樣時(shí)間，通常為毫秒級(jí)。在Output variables頁中設(shè)置輸出節(jié)點(diǎn)變量）。2.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其工作原理。

10、4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變化的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)三 正反饋LC振蕩器3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握正反饋LC振蕩器的電路組成與基本工作原理。2、 熟悉正反饋振蕩器的判斷方法。3、 掌握正反饋LC振蕩器各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)意義及測(cè)試技能。圖3.1 電感三端式振蕩器3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.2.1 電感三端式振蕩器1、在Multisim中搭建測(cè)試總電路。2、通過示波器觀察其輸出波形，并說明該電路的不足。3.2.2 電容三端式振蕩器圖3.2 電容三端式振蕩器1、 畫出其等效交流電路圖。2、 在Multisim中搭建測(cè)試總電路圖

11、。3、 通過示波器觀察輸出波形，與電感三端式振蕩器比較。3.2.3 克拉潑振蕩器圖3.3 克拉潑振蕩器1、 在Multisim中搭建測(cè)試總電路。2、 通過示波器觀察輸出。3、 在該電路的基礎(chǔ)上，將其修改為西勒振蕩器，并通過示波器觀察波形。圖3.4 席勒振蕩器3.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其工作原理。4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變化的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)四 晶體振蕩器4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握晶體振

12、蕩器的電路組成與基本工作原理。2、 熟悉晶體振蕩器的串并聯(lián)型的判斷方法。（A） （B）圖4.1 晶體振蕩器3、 掌握晶體振蕩器各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)意義及測(cè)試技能。4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 上圖分別是什么形式的振蕩器？2、 通過示波器觀察波形，電路的振蕩頻率是多少？3、 振蕩器的電路特點(diǎn)？電路組成？4、 并聯(lián)型和串聯(lián)型晶體振蕩器中的晶體分別起什么作用？4.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其工作原理。4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變化

13、的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)五 低電平調(diào)制5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握低電平調(diào)制電路組成與基本工作原理。2、 熟悉低電平調(diào)制種類。3、 掌握各種低電平調(diào)制電路各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)意義及測(cè)試技能。5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5.2.1 二極管平衡電路調(diào)制圖5.1 二極管平衡調(diào)制電路1、 觀察電路的特點(diǎn)，V1，V2中哪一個(gè)是載波，哪一個(gè)是調(diào)制信號(hào)？2、 通過示波器觀察電路波形，并計(jì)算電路的調(diào)幅系數(shù)m。5.2.2 模擬乘法器調(diào)制電路圖5.2 模擬乘法器調(diào)制電路1、 通過示波器觀察電路波形，并計(jì)算電路的調(diào)幅系數(shù)m。2、 乘法器原則上只能實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制，該電路為什么可以實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制？5.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)

14、驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其工作原理。4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變化的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)六 高電平調(diào)制6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握集電極、基級(jí)調(diào)幅電路的組成與基本工作原理。2、 熟悉集電極、基級(jí)調(diào)幅電路的測(cè)試方法。3、 掌握集電極、基級(jí)調(diào)幅電路調(diào)幅系數(shù)的計(jì)算方法。6.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容6.2.1 集電極調(diào)幅電路圖6.1 集電極調(diào)幅電路 1） 完成電路的搭建、示波器的連接。2） 通過示波器觀察電路波形，并計(jì)算電路的調(diào)幅系數(shù)m

15、a。3） 將電路中的V4去掉，R1=30，再通過示波器觀察輸出波形，通過瞬態(tài)分析，觀察集電極電流波形說明此時(shí)電路是什么工作狀態(tài)？（注意： 在設(shè)置輸出變量時(shí)，選擇vv3#branch即可）6.2.2 基極調(diào)幅電路圖6.2 基極調(diào)幅電路1） 完成電路的搭建、示波器的連接。2） 通過示波器觀察電路波形，并計(jì)算電路的調(diào)幅系數(shù)ma。3） 將電路中的V4去掉，R1=30，再通過示波器觀察輸出波形，通過瞬態(tài)分析，觀察集電極電流波形說明此時(shí)電路是什么工作狀態(tài)？ 6.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其

16、工作原理。4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變化的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)七 包絡(luò)檢波7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握二極管峰值包絡(luò)檢波電路的組成與基本工作原理。2、 熟悉二極管峰值包絡(luò)檢波電路的測(cè)試方法。3、 分析二極管峰值包絡(luò)檢波電路中元器件數(shù)值的改變對(duì)輸出波形產(chǎn)生的影響。7.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖7.1 二極管包絡(luò)檢波電路1、 完成電路的搭建、示波器的連接。2、 通過示波器觀察輸入輸出的波形。3、 修改檢波電路中的C1=0.5F，R1=500K，再觀察輸入輸出波形的變化，說明這種變化的原因；4、 修改輸入調(diào)制信號(hào)V1的調(diào)制系數(shù)ma

17、=0.8，再觀察輸入輸出波形的變化，說明這種變化的原因；7.3 實(shí)驗(yàn)要求1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、熟悉Multsim各個(gè)器件、模塊和儀器的調(diào)用。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖在Multisim中搭建出總電路圖，并說明其工作原理。4、每個(gè)步驟需有相應(yīng)的仿真波形并解釋其含義。5、理解并能解釋電路相應(yīng)參數(shù)變動(dòng)而帶來的電路波形變化的含義。6、整理仿真數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)八 同步檢波8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握二極管平衡電路同步解調(diào)電路的組成與基本工作原理。2、 熟悉二極管平衡電路同步解調(diào)電路的測(cè)試方法。3、 熟知同步檢波各個(gè)技術(shù)參數(shù)的含義。8.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 8.2.1 二極管平衡電路解調(diào)DSB圖8.1 二極管平衡解調(diào)電路1、完成電路的搭建、示波器的連接；2、通過示波器觀察節(jié)點(diǎn)9和3的波形，并說明是什么信號(hào)？3、A1，V3，V4去掉，換成AM信