基于Multisim的电源电路的仿真分析

摘 要：电源电路是《模拟电子技术》课程中的重点知识，是模拟集成电路中的重要组成部分。利用Multisim软件分别对基本电流电路、镜像电流源及其改进、微电流源进行了仿真分析。实验结果表明，利用仿真软件大大提高了学生的学习兴趣。

关键词：Multisim软件；电源电路；镜像电流源

中图分类号：TN721文献标识码：A

电流源电路可以提供稳定的电流，常作为偏置电路和有源负载[1]。本文利用Multisim仿真软件，通过对电路的参数进行改变来分析实验结果，验证理论结论。

1 Multisim软件介绍

Multisim是美国国家仪器有限公司推出的工具，适用于模拟和数字电路板的设计工作，它用软件的方法虚拟电子与电工元器件[2]。

2 电源电路分析和仿真

2.1 构建基本电流源

图1 电流电路及图形符号

图1所示为基本电流源电路，可以获取稳定的直流电流Io，Io即IC。

仿真参数设置：β为100 ， R1=30KΩ，R2=R3=30KΩ，RL为100KΩ的滑动变阻器，分别取0Ω、50KΩ、100KΩ，电流表均显示为0.102mA。结果表明不论负载电阻如何改变，该电路可获得一恒定电流。

2.2 构建比例型电流源

比例型电流源电路如图2所示。

圖中IREF称为基准电流，由于IO与IREF成比例，顾称为比例型电流源。由图知：

上式中，当R2=R3时，IO与IREF近似相等。仿真参数设置为：所有三极管β取值均为100，电阻R1=30KΩ，R2和R3分别取三次不同的值进行仿真。

随着R2和R3取值的改变，R2和R3的比值近似等于IO与IREF之比，与公式（1）相符合，因此该电路称之为比例型电流源。

2.3 微电流源

微电流源电路如图3所示。

该电路理论分析为：

仿真参数为β=100，在Re分别为1KΩ、10KΩ和100KΩ条件下测得输出电流IO与IREF的值。随着Re的改变，依次得到输出电流IO电流值为53μA、11μA和3.553μA，即图3电路确实能实现输出为微安级的电流。

3 结论

本文利用Multisim仿真软件很轻易的搭建电路。借助软件将电源电路理论知识通过仿真数据展现出来，取得了很好的效果。

参考文献：

[1]崔玫，姜献忠.模拟电子技术[M].清华大学出版社，2011：24.

[2]张新喜，许军. Multisim10电路仿真及应用[M].北京：机械工业出版社， 2010：97.

基金项目：校级科研基金（项目编号：ZK140206）

作者简介：陈敏（1986），女，硕士，讲师。