【摘 要】《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是五年制高職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生獲得模擬電路方面的基本理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的基本技能，在整個(gè)專業(yè)課程體系中起著至關(guān)重要的作用。本文將Multisim 2001仿真軟件運(yùn)用到功放電路教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)虛擬環(huán)境讓每個(gè)學(xué)生都親自動(dòng)手接觸電路，在對(duì)電路的測(cè)試分析中， 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而加深功放電路組成與原理的理解，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，取得了很好的教學(xué)效果。
　　【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù)；功率放大器；Multisim 2001
　　
　　《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是五年制高職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，這門課程既有抽象的理論知識(shí)又有具體的實(shí)踐知識(shí)，其教學(xué)質(zhì)量的好壞將直接影響該專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。而由于職校學(xué)生基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生普遍感到原理枯燥難懂，厭學(xué)情緒較為明顯。為此，筆者將Multisim 2001仿真軟件運(yùn)用到課堂教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合理論教學(xué)，通過(guò)虛擬環(huán)境讓每個(gè)學(xué)生都親自動(dòng)手接觸電路，進(jìn)行元器件的選擇、參數(shù)設(shè)定。在對(duì)電路的測(cè)試分析中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而加深了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性 。本文以功率放大器為例，介紹如何使用Multisim 2001軟件進(jìn)行功放電路的教學(xué)。
　　1.甲類功率放大器特點(diǎn)的驗(yàn)證
　　甲類功率放大器是功放電路教學(xué)中首先要接觸到的電路，它有兩個(gè)特點(diǎn)：第一、波形無(wú)失真，第二、效率低。啟動(dòng)Multisim 2001后，首先作出甲類功放電路原理圖（如圖l所示），然后引導(dǎo)學(xué)生觀察示波器輸出的波形（如圖2所示），由圖中可以看出，波形為一個(gè)完整的無(wú)失真的正弦波，由此得出甲類功率放大器的第一個(gè)特點(diǎn)：波形無(wú)失真。接著將信號(hào)源V1的電壓由原先的2V改為0V，將輸入端調(diào)整為無(wú)信號(hào)輸入狀態(tài)，觀察此時(shí)負(fù)載上的功率（如圖3），由圖可知，功率為99.895mW，這個(gè)數(shù)值較大，且全部為無(wú)信號(hào)輸入時(shí)損耗的功率，由此得出甲類功放的第二個(gè)特點(diǎn)：效率低。
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　　2.乙類單管功率放大器特點(diǎn)的驗(yàn)證
　　在甲類功放（圖1）的基礎(chǔ)上將基極偏置電阻R1、R2拿掉，便得到了乙類單管功率放大器（圖4）。乙類單管功率放大器也有兩個(gè)特點(diǎn)：第一、波形失真嚴(yán)重，第二、效率高。引導(dǎo)學(xué)生觀察其輸出波形（圖5）和無(wú)輸入時(shí)負(fù)載上的功率（圖6），由圖5圖6可以看出，輸出信號(hào)只剩下半個(gè)周期的波形，而負(fù)載上的功率很小，只有υW數(shù)量級(jí)，由此得出乙類功放波形失真嚴(yán)重和效率高的特點(diǎn)。
　　3.乙類推挽功率放大器特點(diǎn)的驗(yàn)證
　　乙類單管功率放大器波形之所以嚴(yán)重失真是由于三極管只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通造成的，為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以由一只三極管增加為兩只，使它們?cè)谛盘?hào)的正負(fù)半周輪流導(dǎo)通，從而在負(fù)載上形成一個(gè)合成的完整波形，這樣便得到了乙類推挽功率放大器（圖7）。通過(guò)對(duì)其輸出波形（圖8）的觀察，可以看出輸出波形為完整的正弦波，由此可知該電路的確能夠解決乙類單管功放存在的僅能輸出半個(gè)周期波形的問(wèn)題，但同時(shí)又出現(xiàn)了新的問(wèn)題：在波形越過(guò)橫軸與橫軸相交處出現(xiàn)了失真，即交越失真。
　　4.甲乙類推挽功率放大器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
　　交越失真是由三極管的死區(qū)電壓引起的，由于信號(hào)在克服三極管的死區(qū)電壓后才能導(dǎo)通，所以在輸入信號(hào)V1小于死區(qū)電壓（0.5V）時(shí)，兩只三極管都處于截止?fàn)顟B(tài)，因此負(fù)載R1上無(wú)電流通過(guò)，從而造成此時(shí)的輸出電壓為0。針對(duì)以上原因，引導(dǎo)學(xué)生思考克服交越失真的方法，即只要在無(wú)信號(hào)時(shí)先在兩個(gè)三極管的基極間加一個(gè)電壓，此電壓近似等于兩管死區(qū)電壓之和（約為1.4V），就可以克服交越失真 。
　　克服交越失真最簡(jiǎn)單的方法是在兩個(gè)三極管的基極間加一個(gè)1.4V的電源（圖9），觀察輸出端波形（圖10）可知交越失真被消除，說(shuō)明此方法確實(shí)解決了交越失真問(wèn)題。
　　上述方法雖然解決了交越失真，在理論上是可行的，但這種引入電源的方法在實(shí)際中不可行。因此繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)電阻分壓的方法（圖11），即采用三只電阻串聯(lián)分壓得到1.4V電壓的方法解決問(wèn)題。
　　由輸出波形（同圖10）可以看出電阻分壓法也能消除交越失真。但是由于電阻上分壓不穩(wěn)定，所以此電路效果也不好。
　　
　　繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考能否在兩個(gè)三極管基極用兩只二極管正向串聯(lián)得到1.4V電壓（圖12）。觀察輸出信號(hào)波形（圖10）可知，此法也能消除交越失真，且電壓穩(wěn)定，效果好。
　　最后引導(dǎo)學(xué)生將以上三種電路的輸出波形與乙類推挽功放的輸出波形做比較，由于此三個(gè)電路中靜態(tài)時(shí)三極管均處于微導(dǎo)通狀態(tài)，所以波形均在乙類推挽功放（圖8）的基礎(chǔ)上有所上移，由此可見(jiàn)電路均工作在甲乙類狀態(tài)，因此該電路被稱為甲乙類推挽功率放大器。
　　以上教學(xué)過(guò)程層層深入，學(xué)生在分析和解決問(wèn)題的過(guò)程中深刻地理解了甲乙類推挽功率放大器的電路組成和工作原理，學(xué)生興趣濃厚，學(xué)習(xí)積極性很高。由此可以看出，利用Multisim 200l仿真軟件學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)，既可做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又可嘗試進(jìn)行電路的改進(jìn)和電路的設(shè)計(jì)，使學(xué)生加深了對(duì)電路的理解，提高了應(yīng)用能力，而且這種方法沒(méi)有任何元件、輔料的消耗，儀表也不會(huì)被損壞，大大降低了教學(xué)成本，是一種極方便、有效的教學(xué)手段，值得同行們研究與推廣。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]陳敏.Multisim 2001在電子教學(xué)中的應(yīng)用.銅陵職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009年第8卷第1期
　　[2]張勇，郝寧眉.Multisim在單管放大電路分析教學(xué)中的應(yīng)用.電腦知識(shí)與技術(shù)，2009年第5卷第31期