模擬電路平臺(tái)設(shè)計(jì)

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摘要：在實(shí)驗(yàn)中，部分模擬電路操作較為繁瑣，結(jié)果不易實(shí)現(xiàn)，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此本文以三極管放大電路為例，利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)了一款模擬電路平臺(tái)，具有靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算和動(dòng)態(tài)分析等功能。該程序參數(shù)易于調(diào)整，運(yùn)行結(jié)果正確，波形顯示清楚，符合了三極管放大電路的工作特性。

關(guān)鍵詞：模擬電路；虛擬儀器；三極管放大電路

一、引言

模擬電路課程是工科類專業(yè)一門非常重要的基礎(chǔ)課，除了理論知識(shí)的儲(chǔ)備，實(shí)踐動(dòng)手能力也必須得到鍛煉。但是傳統(tǒng)教學(xué)模式由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備易損毀維修周期長(zhǎng)、部分實(shí)驗(yàn)步驟較為繁瑣等原因，加大了學(xué)習(xí)的難度，削弱了學(xué)習(xí)的積極性，導(dǎo)致學(xué)生大多缺乏實(shí)踐動(dòng)手能力。而LabVIEW軟件設(shè)計(jì)的模擬電路平臺(tái)，借助仿真實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了學(xué)生在實(shí)踐方面的能力，也鞏固了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。本文主要設(shè)計(jì)了共發(fā)射極、共集電極和共基極3種放大電路的模擬仿真，利用LabVIEW的圖形化展示了靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算和輸入輸出波形的變化等特點(diǎn)。軟件界面操作簡(jiǎn)單，波形顯示明確，數(shù)據(jù)計(jì)算正確。

二、基本原理及程序

根據(jù)輸入輸出信號(hào)的不同，三極管放大電路分為3種：共發(fā)射極、共集電極和共基極。接下來的模擬仿真主要是討論NPN型三極管，并在滿足放大電路的基本要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

三、程序設(shè)計(jì)及運(yùn)行結(jié)果

以共發(fā)射極電路為例，在LabVIEW的程序框圖內(nèi)采用公式節(jié)點(diǎn)對(duì)關(guān)鍵語(yǔ)句編程，譬如、BQICEQU，輸入電阻iR可用以下語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)：Ibq=(Vcc-Ubeq)/Rb;Uceq=Vcc-Icq*Rc;rbe=rbb+(1+p)*(26/1000)/Ieq;Ri=(Rb*rbe)/(Rb+rbe);該設(shè)計(jì)從波形上滿足了共發(fā)射極放大電路具有輸入輸出信號(hào)反相，放大電信號(hào)等特點(diǎn)，輸入輸出波形顯示清晰。同理設(shè)計(jì)出共集電極和共基極放大電路的程序，并得出輸入輸出信號(hào)波形圖。接下來驗(yàn)證靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)參數(shù)是否正確，根據(jù)三極管的基本公式，代入公式（1），可得靜態(tài)工作點(diǎn)及動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與程序運(yùn)行結(jié)果一致，證明該程序運(yùn)行正常，數(shù)據(jù)計(jì)算無(wú)誤。同理可得其它兩種電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性結(jié)果。

四、結(jié)論

本文根據(jù)三極管放大電路的特點(diǎn)，利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)了靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算和動(dòng)態(tài)參數(shù)顯示的界面，經(jīng)驗(yàn)證實(shí)該程序參數(shù)調(diào)整靈活，運(yùn)行正確，設(shè)計(jì)合理，結(jié)果顯示清晰明確。

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作者：陳瑋 單位：北京理工大學(xué)珠海學(xué)院信息學(xué)院