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摘要：电子电路仿真是电路设计开发必不可少的环节。文章根据当前电路设计开发情况，阐述了电子电路仿真的概念及对象，并对利用Multisim14.0、EWB实现电子电路仿真的操作方法进行了简单分析。
关键词：电路设计；电子电路仿真；Multisim14.0
前言：截止至今，电子电路仿真技术已经历了从模拟计算机、混合计算机仿真到专用数字计算机仿真、通用数字计算机仿真等多个阶段，正式进入基于网络的分布仿真，为电路设计开发提供了充足支持。因此，立足电路设计开发领域，探究电子电路仿真的实施就具有非常重要的意义。
一、电路设计开发领域电子电路仿真的对象
在电路设计开放领域，电子电路仿真隶属于模拟实际功能类别，又可称之为circuit simulation。即依托仿真软件，进行设计完毕电路图实际功能的实时模拟。进而经分析优化实现电路的优化设计[1]。本次拟仿真对象为共射极基本放大电路，其为三极管接法，因发射极为共同接地端而得名，大面积应用于放大电路中。电路中信号由三极管基极、发射极输入，由集电极、发射极输出。具体如图1所示：
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图1 共射极基本放大电路图
如图1所示，VCC为反偏电压提供模块，同属集电极回路；V0为输出信号电压；V为输入信号电压；R1为偏置电阻，R2为输入电阻；R2/R3为输出电阻；C2/C1为耦合电容（隔直电容），用于通交流、隔直流；Q1/Q2为三极管。共射极基本放大电路输入信号、输出信号反相，电流、电压增益较大，可用于放大电路中间级。
二、电路设计开发领域电子电路仿真的实施
1、基于Multisim 14.0的电子电路仿真
Multisim 14.0是电路设计开发领域电子电路仿真常用工具之一。基于Multisim 14.0的电子电路仿真流程为：创建仿真电路原理图→设置电路图选项→应用仿真工具并设置仿真分析方法→启动软件仿真[2]。以图1为例，利用Multisim 14.0可以对共射极基本放大电路放大倍数、电路失真度、幅频特性进行测试。
首先，启动Multisim 14.0，在软件自动打开的空白电路图文件内，设置电路尺寸、电路显示模式、电路颜色等。
其次，经Component Toolbar（元件工具栏）、Instrument Toolbar（仪器工具栏）分别选用元器件、仪表，并根据电路原理图进行相应元器件、仪表位置的恰当调整。
再次，双击XFG1（信号发生器图标），依据幅度3.0mV、频率1.0kHz的标准，设置信号发生器。
最后，启动Multisim 14.0软件运行仿真。同时双击XSC1（双通道示波器图标），依据2.0mV/Div、200mV/Div的标准，分别进行通道Channel A、B刻度Scale的调整。在波形幅度一定后，依据500μs/Div的标准，调节时基，促使Timebase刻度Scale与标准要求相符。在这个基础上，单击RP（电位器图标）调整电位器，促使晶体管静态工作电流达到1.50±0.10mA左右。
在双通道示波器通道、时基设置完毕后，可以获得清晰展示的输入、输出波形。此时，利用鼠标分别拖动游标1、游标2到输入波形、输出波形的波峰，可以读取输入信号波峰峰值、输出信号波峰峰值分别为2.998mV、379.896mV，此时，电路放大倍数就为379.896/2.998=126.72倍，电路增益为20logAu=42.10dB。
鉴于放大电路具有一定频带宽度，耦合电容、旁路电容、晶体管截止频率均会影响下限频率、上限频率，因此，可以将电路输入端与波特图示仪输入端相连，将电路输出端与波特图示仪输出端相连，测试电路幅频特性曲线。点击仿真开关运行仿真后，可以双击XBP1（波特图示仪图标）进行参数调整获得电路幅频特性曲线。此时，利用鼠标拖动游标可以在图2中间水平线参数中清晰获得电路增益，为42.29dB，与上述数值差距不大。
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图2 电路幅频特性曲线参数图
2、基于EWB的电子电路仿真
以共射极基本放大电路为例，其是电路开发的基础，通过基于EWB的电路仿真，可以了解电路在电压放大倍数、静态工作点、输入电阻、频率特性、输出电阻等方面的特征。
首先，选择电路菜单电路图选项中的Show/Hide（显示/隐藏）按钮，进行元件标号、数值设置[3]。
其次，选择分析菜单中直流工作点分析选项或者仪器库内数字多用表，进行晶体管静态工作点分析，得出晶体管Q1处于放大状态。
最后，选择分析菜单中参数扫描选项在对话框内将扫描元件设置为R1且扫描始/终值为100K/900K，通过线性扫描，每间隔400K进行一次步长递增，输出节点为5，经暂态分析可得R1的阻值大小直接决定了静态电流大小。在输入信号不变的情况下进行R1阻值变更，可以获得输出电压波形失真情况，经分析得出失真度处于最小状态时，数值为2.598%。
在确定电路失真度后，选择位于分析菜单中的Analysis/AC Frequency Analysis（交流频率分析项），设定扫描始/终频率为1Hz/1Ghz，以十进制扫描，输出节点为节点5，得出在共射极放大电路输入信号电压V为变频电压（幅值5.0mV）时，电路输出中频电压幅值在0.49V左右。
总结：
综上所述，电路设计开发领域电子电路仿真是构建待开发电子电路模型后通过计算机进行模型研究的过程，可以帮助开发人员认识系统运行规律，兼具安全可靠、可控、多次重复、经济高效、不受外界条件干扰等优良特点。根据共集电极、共射极、共基极三种电子电路组态差异，可以选择EWB或Multisim软件进行恰当分析，保证电路设计开发工作顺利进行。
参考文献：
[1]张静.电子电路仿真技术在集成电路设计中的应用探寻[J].电子元器件与信息技术，2020，4（10）：94-96.
[2]刘恒娟.基于MATLAB的电力电子电路仿真实验平台[J].实验室研究与探索，2020，39（08）：134-137.
[3]董彩霞.电子电路仿真技术在电子应用开发中的应用[J].无线互联科技，2021，18（06）：91-92.