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》課程中的重點知識，是模擬集成電路中的重要組成部分。利用Multisim軟件分別對基本電流電路、鏡像電流源及其改進、微電流源進行了仿真分析。實驗結果表明，利用仿真軟件大大提高了學生的學習興趣。

關鍵詞：Multisim軟件；電源電路；鏡像電流源

中圖分類號：TN721文獻標識碼：A

電流源電路可以提供穩定的電流，常作為偏置電路和有源負載[1]。本文利用Multisim仿真軟件，通過對電路的參數進行改變來分析實驗結果，驗證理論結論。

1 Multisim軟件介紹

Multisim是美國國家儀器有限公司推出的工具，適用于模擬和數字電路板的設計工作，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 構建基本電流源

圖1 電流電路及圖形符號

圖1所示為基本電流源電路，可以獲取穩定的直流電流Io，Io即IC。

仿真參數設置：β為100 ， R1=30KΩ，R2=R3=30KΩ，RL為100KΩ的滑動變阻器，分別取0Ω、50KΩ、100KΩ，電流表均顯示為0.102mA。結果表明不論負載電阻如何改變，該電路可獲得一恒定電流。

2.2 構建比例型電流源

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R2=R3時，IO與IREF近似相等。仿真參數設置為：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：

仿真參數為β=100，在Re分別為1KΩ、10KΩ和100KΩ條件下測得輸出電流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電路確實能實現輸出為微安級的電流。

3 結論

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通過仿真數據展現出來，取得了很好的效果。

參考文獻：

[1]崔玫，姜獻忠.模擬電子技術[M].清華大學出版社，2011：24.

[2]張新喜，許軍. Multisim10電路仿真及應用[M].北京：機械工業出版社， 2010：97.

基金項目：校級科研基金（項目編號：ZK140206）

作者簡介：陳敏（1986），女，碩士，講師。