基于Tina Pro軟件的放大電路分析計算

摘 要：本文介紹了Tina Pro實現放大電路分析計算，并以典型共射放大電路為例說明放大電路分析計算的仿真過程，其過程非常直觀，調試簡單，也適合于課堂實驗演示和分析教學。

關鍵詞：Tina Pro；仿真實驗；放大電路；靜態分析；交流指標

1 引言

Tina Pro是一種功能強大的電路仿真軟件，它可以進行各種電子電路的分析和設計。在求解各種實際電路時，具有快捷方便并且不容易出錯；應用于仿真實驗時，操作簡單且直觀形象。不僅在工程實踐中，對于電子產品的開發與研制能夠發揮高效率、高精度的作用，而且將其引入到學校電類課程的教學過程，會帶來意想不到的教學效果。

2 Tina Pro的概述

Tina Pro具有較高的性價比。它是目前所知為數不多的具有簡體中文界面的仿真軟件。該軟件的具體功能包括：在模擬電路分析方面，Tina Pro除了具有一般電路仿真軟件通常所具備的直流分析、瞬態分析、正弦穩態分析、傅立葉分析、溫度掃描、參數掃描、最壞情況及蒙特卡羅統計等仿真分析功能之外，還能先對輸出電量進行指標設計，然后對電路元件的參數進行優化計算；在數字電路分析方面，Tina Pro支持VHDL語言；并具有BUS總線及虛擬連線等功能，這避免了電路圖中元件之間連線過密，使得電路繪圖界面看起來更清晰、簡潔。

Tina Pro具有八種虛擬測量儀器，各儀器與元件之間采用虛擬連線。其虛擬測試儀器（如多蹤示波器）的動態演示功能，是極好的教學輔助工具。Tina Pro的仿真分析結果，如波形圖可方便地與電路圖粘貼在界面中，對輸出打印及分析資料的完整保存十分便利。

3 放大電路的分析計算

單管放大電路的分析計算是模擬電子電路的教學重點之一，其包括靜態分析、動態分析、失真分析和頻率分析，靜態分析主要是求解靜態工作點，動態分析主要是求解交流指標，失真分析主要是通過改變電路的參數用示波器等儀器來觀察輸出波形，而頻率分析則通過掃描儀來觀察電路的頻率響應，顯然上述這些若僅通過課堂教學或實驗教學是很難完成的。而Tina Pro軟件則能完全勝任。該文主要應用Tina Pro軟件進行單管放大電路的直流分析和交流分析。

3.1 Tina Pro軟件的使用

Tina Pro軟件的界面與其它軟件沒有太大的差別，僅就對電路分析用到的“分析菜單”作一簡單介紹。即分析菜單包括：DC分析有計算節點電壓、傳輸特性和溫度分析，AC分析有特定頻率的響應、AC時間常數和AC傳輸，ERC（電氣規則的檢測）等。

在進行DC和AC分析時，可在電路中接上虛擬的電壓表和電流表，為了電路的簡潔可使用虛擬儀表中的“電壓指針”和“電流指針”，本文主要采用后者；在觀察波形時，可通過點擊菜單命令“TM→示波器”，即在示波器上看到波形，還可以通過點擊菜單命令“分析→瞬時”直接讀取到被測量的數值，后者更便于觀測。

3.2 放大電路的靜態分析（以典型共射放大電路為例）

放大電路的靜態分析主要是求靜態工作點。

⑴靜態工作點的理論估算法：

⑵仿真演示

按要求連接好電路，單擊交互式按鈕 ，選擇DC模式，可在電路中顯示IB、IC、UCE的靜態工作點值，如圖1所示。

通過對比，理論估算值和演示測試值基本符合。

3.3 放大電路的動態分析

⑴交流指標的理論估算：

⑵仿真演示：

單擊交互式按鈕 ，選擇AC模式，可在電路中顯示ui值為35.36mv、ib值為26.71uA、ic值為1.36mA、uce值為6.13V、uo值為3.43V的值。顯然，與理論值基本一致。

3.4 失真分析

靜態工作點過高或過低就可能引起飽和失真和截止失真，失真的波形可以通過調整Rb1的阻值來觀察，為了方便，本文僅改變輸入信號ui的電壓為50mV（即輸入信號過大，會造成雙重失真），則可以得到各點波形。

通過以上的分析可知，Tina Pro軟件非常適合于電子技術教與學，將實驗臺“搬到”了計算機的屏幕上或多媒體教學上來，既充分利用了我院多媒體資源，又真正調動了學生的學習積極性和趣味性，如果在每一章節都設計好仿真實例，就可以使Tina Pro軟件的應用貫穿于課程的整個教與學過程。除了電子技術課程外，還可應用到電工電路、數字電路、電子測量、自動控制等課程。

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