基于Multisim的電源電路的仿真分析

摘 要：電源電路是《模擬電子技術(shù)》課程中的重點(diǎn)知識(shí)，是模擬集成電路中的重要組成部分。利用Multisim軟件分別對(duì)基本電流電路、鏡像電流源及其改進(jìn)、微電流源進(jìn)行了仿真分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用仿真軟件大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：Multisim軟件；電源電路；鏡像電流源

中圖分類號(hào)：TN721文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電流源電路可以提供穩(wěn)定的電流，常作為偏置電路和有源負(fù)載[1]。本文利用Multisim仿真軟件，通過對(duì)電路的參數(shù)進(jìn)行改變來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證理論結(jié)論。

1 Multisim軟件介紹

Multisim是美國國家儀器有限公司推出的工具，適用于模擬和數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作，它用軟件的方法虛擬電子與電工元器件[2]。

2 電源電路分析和仿真

2.1 構(gòu)建基本電流源

圖1 電流電路及圖形符號(hào)

圖1所示為基本電流源電路，可以獲取穩(wěn)定的直流電流Io，Io即IC。

仿真參數(shù)設(shè)置：β為100 ， R1=30KΩ，R2=R3=30KΩ，RL為100KΩ的滑動(dòng)變阻器，分別取0Ω、50KΩ、100KΩ，電流表均顯示為0.102mA。結(jié)果表明不論負(fù)載電阻如何改變，該電路可獲得一恒定電流。

2.2 構(gòu)建比例型電流源

比例型電流源電路如圖2所示。

圖中IREF稱為基準(zhǔn)電流，由于IO與IREF成比例，顧稱為比例型電流源。由圖知：

上式中，當(dāng)R2=R3時(shí)，IO與IREF近似相等。仿真參數(shù)設(shè)置為：所有三極管β取值均為100，電阻R1=30KΩ，R2和R3分別取三次不同的值進(jìn)行仿真。

隨著R2和R3取值的改變，R2和R3的比值近似等于IO與IREF之比，與公式（1）相符合，因此該電路稱之為比例型電流源。

2.3 微電流源

微電流源電路如圖3所示。

該電路理論分析為：

仿真參數(shù)為β=100，在Re分別為1KΩ、10KΩ和100KΩ條件下測(cè)得輸出電流IO與IREF的值。隨著Re的改變，依次得到輸出電流IO電流值為53μA、11μA和3.553μA，即圖3電路確實(shí)能實(shí)現(xiàn)輸出為微安級(jí)的電流。

3 結(jié)論

本文利用Multisim仿真軟件很輕易的搭建電路。借助軟件將電源電路理論知識(shí)通過仿真數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來，取得了很好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔玫，姜獻(xiàn)忠.模擬電子技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，2011：24.

[2]張新喜，許軍. Multisim10電路仿真及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2010：97.

基金項(xiàng)目：校級(jí)科研基金（項(xiàng)目編號(hào)：ZK140206）

作者簡(jiǎn)介：陳敏（1986），女，碩士，講師。