写在前面：本文用于记录分享本次高频仿真实验，用于回顾复习之用，
数据结论仅供参考，不可照搬！有问题请指出，共同学习。

一、实验目的与要求

1、了解Multisim的基本功能，初步学习其使用方法

2、熟悉谐振放大器电路结构及工作原理

3、掌握谐振放大器的放大与选频功能的测试方法

4、掌握谐振放大器的性能参数的测试方法

二、实验仪器

微机，仿真软件Multisim13.0

三、实验内容与测试结果

在Multisim13.0电路窗口中，创建如下图所示仿真电路。

1、观察输入、输出波形，估算谐振电压增益

单击仿真按钮，从示波器中观察到的输入输出波形如下：

什么？你说没出来波形，问题不大，找我个人主页资源里面有相关的电路

2、测试放大器的频率响应特性，估算谐振电压增益和通频带

其中部分相关名词解释：

1. 频率响应特性： 频率响应特性是指放大器对不同频率输入信号的放大能力。它是放大器电压放大倍数（或增益）与输入信号频率之间的关系。这种关系通常用增益与频率的图表来表示，称为频率响应曲线。

2. 谐振电压增益： 谐振电压增益是指放大器在谐振频率f0下，输出电压与输入电压之比。在这个频率下，由于放大器与谐振回路的相互作用，电压增益达到最大值。

3. 通频带： 通频带是指放大器能够提供足够增益的频率范围。具体来说，它是指放大器的电压增益下降到谐振时最大电压增益的特定比例（通常为0.707或1/√2，这是功率下降到一半的点）时所对应的频率范围。通频带的上下限频率定义了这个增益范围内信号可以有效放大的频率区间。

4. 起始频率和停止频率： 在测试放大器的频率响应特性时，起始频率和停止频率是指扫描或测量的频率范围的起点和终点。例如，起始频率为1MHz，停止频率为11MHz，表示将在1MHz到11MHz的频率范围内测量放大器的增益。

5. 扫描类型： 扫描类型是指在测试过程中频率变化的方式，常见的扫描类型包括线性扫描和对数扫描。线性扫描是在相等的频率间隔上进行测量，而对数扫描则是以对数尺度上的相等间隔进行测量。

6. 点数： 点数是指在测量频率响应特性时，所采样的频率点的数量。例如，点数为1000表示将在起始频率和停止频率之间均匀地采集1000个频率点的数据。

7. 垂直刻度（分贝v(5)）： 垂直刻度是表示测量结果的幅度单位。在这里，分贝v(5)表示使用的是电压的分贝标度，参考电压为5伏特。这意味着增益将以相对于5伏特输入信号的分贝值来表示。

选择软件Transient analysis，参数设置如下：起始时间:0.02s；结束时间0.020005；I(Q1[Ic])为输出变量，依次改变R1为40%、50%、55%，测试结果如下：

R1为40%

R1为50%

R1为55%

3、测试负载电阻对放大器性能的影响

其中部分相关名词解释：

1. 负载电阻： 负载电阻是指连接在放大器输出端的电阻，它代表了放大器输出信号所驱动的实际电路或系统的阻抗。负载电阻的值会影响放大器的输出电压、电流以及整体性能。

2. 输出电阻 (Ro)： 输出电阻是放大器内部从输出端看进去的等效电阻。它与负载电阻一起形成一个分压网络，影响放大器的输出电压和电流。

3. 增益： 增益是放大器输入信号与输出信号幅度之比。负载电阻的变化可能会影响放大器的电压增益和功率增益。

4. 带宽： 带宽是指放大器能够提供足够增益的频率范围。负载电阻的变化可能会影响放大器的通频带，即增益下降到特定值（如-3dB或1/√2）时的频率范围。

5. 失真： 失真是指放大器输出信号与理想无失真输入信号之间的偏差。负载电阻的选择不当可能会引入非线性失真，特别是在负载电阻与放大器输出阻抗匹配不佳时。

6. 匹配： 匹配是指负载电阻与放大器输出阻抗之间的关系。理想情况下，负载电阻应与输出阻抗相等或为输出阻抗的复杂共轭，以实现最大功率传输和最小信号反射。

7. 稳定性： 稳定性是指放大器在面对不同负载条件或输入信号变化时保持其性能的能力。不合适的负载电阻可能会导致放大器的稳定性降低，例如引起振荡或其他不稳定行为。

8. 功率传输： 功率传输是从放大器传输到负载的电功率。负载电阻的选择会影响功率传输效率，当负载电阻与输出阻抗匹配时，功率传输效率最高。

9. Q因子 (Quality Factor)： 在高频谐振放大器中，Q因子是衡量谐振回路品质的一个参数，表示能量存储与能量损失的比值。负载电阻可以影响谐振回路的Q值，进而影响放大器的选择

   

   性和带宽。

依次改变R1为30%，40%，50%，60%，70%，利用AC analysis，测试放大器的幅频特性曲线，结果如下：

R1（KΩ）	30%	40%	50%	60%	70%
Vom	7.49	7.66	8.082	7.909	8.032

4、测试集电极调制特性

其中部分相关名词解释：

1. 集电极调制： 集电极调制是指通过改变晶体管或其他半导体器件的集电极电流来实现信号调制的过程。这种调制方式常用于射频（RF）和微波放大器中。

2. 集电极调制特性： 集电极调制特性是指晶体管在集电极电流变化时，其输出信号幅度、频率或相位的变化特性。这些特性是评估和设计调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）电路的重要参数。

3. 输入信号： 输入信号是被用来调制晶体管集电极电流的信号。它可以是音频、视频或其他信息载波。

4. 调制指数： 调制指数是在集电极调制中，输出信号幅度变化与未调制信号幅度之比的百分比。它表示调制的深度或强度。

5. 线性区和非线性区： 在集电极调制特性中，线性区是指晶体管工作在放大状态，输出信号与输入信号成线性关系的区域。非线性区则是指晶体管进入饱和或截止状态，输出信号与输入信号的关系不再是线性的区域。

6. 过压区和欠压区： 过压区是指晶体管集电极电压超过其临界值，导致输出特性曲线发生显著弯曲的区域。欠压区则是指集电极电压低于其正常工作点，晶体管趋向于截止的区域。

7. 静态工作点： 静态工作点是指晶体管在没有输入信号时的工作条件，包括基极电流(Ib)、集电极电流(Ic)和集电极-发射极电压(Vce)。静态工作点的选择对调制特性和失真性能有很大影响。

8. 调制波形： 调制波形是指经过集电极调制后的输出信号波形，包含了原始输入信号的信息以及由于调制过程引入的幅度、频率或相位的变化。

9. 谐振功率放大器： 谐振功率放大器是一种工作在特定谐振频率下的射频或微波放大器，它利用谐振回路来选择和放大特定频率的信号。在集电极调制中，谐振功率放大器的负载特性会影响调制特性和效率。

10. 调制带宽： 调制带宽是指调制信号可以有效改变输出信号幅度的最大频率范围。它反映了放大器对快速变化输入信号的响应能力。

取R1为65%，采用parameter sweep测量输出电压幅度随V1的变化关系，调节参数为V1:5V~30V，步长等于5V

测试结果如下图：

四、实验结果分析

对上述实验内容及测试结果分别分析如下：

1、实验内容1的测试结果表明：这是一个反相的放大器，输出波形与输入波形频率相同，相位相反。指针1,2测出输出信号的峰峰值为22.418v，测出输入信号的幅度是1.963v，因此放大器的放大倍数为A=11。

2、实验内容2的测试结果表明：该放大器可以通过输出电压随负载的变化产生的波形，来判断放大器集电极的工作状态，随着R1的逐渐增大，可以发现波形越来越失真，这表明了集电极从欠压工作状态到临近工作状态逐渐向着过压工作状态过渡。集电极电流则从余弦脉冲到凹顶脉冲过渡。

3、实验内容3的测试结果表明：随着负载的增大，电压幅度也逐渐增大，R1=60%时，可能是处于临界状态向过压状态过渡，电流产生的凹顶脉冲，使得电压幅度减小。随后的R1=70%时，电压幅度恢复正常。

4、实验内容4的测试结果表明：随着V1的增大，输出电压Vom的幅度也会逐渐的变大，一直到V1停止增大为止。