在大學(xué)電子類相關(guān)專業(yè)中，模擬電路是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，傳統(tǒng)的模擬電路教學(xué)中，教師由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，大多只注重理論知識(shí)的教授，對(duì)電路中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只做簡單的描述，這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)效果的下降，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加大了這門課的學(xué)習(xí)難度。

　　摘要：在此運(yùn)用LabVIEW軟件仿真了模擬電路中的典型阻容耦合共發(fā)射極放大電路，此電路有放大狀態(tài)、飽和失真狀態(tài)和截止失真狀態(tài)。針對(duì)放大狀態(tài)給出了它的靜態(tài)工作點(diǎn)和正常的放大輸出波形；針對(duì)飽和失真狀態(tài)和截止失真狀態(tài)給出了相應(yīng)的失真波形。在典型阻容耦合共發(fā)射極電路基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，驗(yàn)證了負(fù)反饋對(duì)整個(gè)電路輸入/輸出電阻及放大倍數(shù)的影響。

　　關(guān)鍵字：阻容耦合,LabVIEW,電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路,實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

　　0引言

　　本文設(shè)計(jì)了一個(gè)典型阻容耦合共發(fā)射極放大電路，并在這個(gè)電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，可以作為教學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)的一個(gè)探索。在阻容耦合共發(fā)射極電路中對(duì)電阻、電壓和信號(hào)的頻率、幅度設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)就可以知道靜態(tài)工作點(diǎn)和輸出的波形，在電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路中[2]，設(shè)置電路中的電阻的阻值便可以知道電路中開環(huán)時(shí)的輸入電阻、輸出電阻、放大倍數(shù)和閉環(huán)時(shí)的輸入電阻、輸出電阻及放大倍數(shù)。

　　1LabVIEW介紹

　　虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的儀器[3]，計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是儀器今后的發(fā)展方向，籠統(tǒng)的說這種密切結(jié)合有幾種方式，其中一種是是將儀器裝入計(jì)算機(jī)中，以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器的功能，這就是虛擬儀器。

　　虛擬儀器的的概念首先由美國國家儀器公司于20世紀(jì)80年代中期提出來的，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)也得到了很快發(fā)展，LabVIEW是美國國家儀器有限公司最核心的產(chǎn)品，LabVIEW可以運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域如測(cè)試測(cè)量、控制、仿真、兒童教育、快速開發(fā)、快平臺(tái)等[4]，其中仿真這塊發(fā)展迅速[5?6]，國內(nèi)外技術(shù)人員研究LabVIEW應(yīng)用仿真這塊的成果是十分巨大的[7?8]。

　　2典型阻容耦合共發(fā)射極電路靜態(tài)工作點(diǎn)仿真及計(jì)算

　　在模擬電路中，晶體管單管放大電路有3種基本接法，在模擬電路教學(xué)中，接觸較多的是共發(fā)射極單管放大電路，在共發(fā)射極電路中，常見的有直接耦合和阻容耦合方式，本文研究的是典型阻容耦合電路。在模擬電路的教學(xué)中有關(guān)于放大電路的問題，需要知道放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，以便知道放大電路處于什么樣的工作狀態(tài)，輸出信號(hào)是怎樣的。本文用LabVIEW軟件來實(shí)現(xiàn)典型阻容耦合電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算和信號(hào)經(jīng)過電路后的波形。在前面板上設(shè)置電路中的電阻的阻值，輸入信號(hào)的頻率和幅度，電壓源的電壓，三極管的放大倍數(shù)，三極管一些內(nèi)部參數(shù)，便可得到靜態(tài)工作點(diǎn)和輸出波形。輸入和輸出的關(guān)系可以在程序框圖構(gòu)建出來。

　　2.1信號(hào)放大

　　輸出的結(jié)果是數(shù)字加上相應(yīng)的單位，即電阻加上單位kΩ，電壓加上單位V，電流加上單位A，便是對(duì)應(yīng)的結(jié)果。從理論上分析的結(jié)果和顯示的結(jié)果比較可知，理論的結(jié)果和仿真的結(jié)果是十分的吻合的。

　　2.2信號(hào)的失真

　　由模擬電路知識(shí)可知，當(dāng)電路中的參數(shù)設(shè)置不合理時(shí)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)輸出的失真，信號(hào)失真可以分為飽和失真和截止失真，靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生飽和失真，設(shè)置過低時(shí)會(huì)產(chǎn)生截止失真。

　　3負(fù)反饋仿真

　　4結(jié)語

　　本文簡要介紹了用LabVIEW軟件來仿真模擬電路中的典型放大電路及其為基礎(chǔ)的負(fù)反饋電路。通過使用LabVIEW構(gòu)建的虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以直觀地觀察電路中的現(xiàn)象，與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱相比，成本低廉，制作簡單，可以通過圖形編程的方式，可高效、直觀地仿真出結(jié)果。該平臺(tái)有益于充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造思維，可以更好地為教學(xué)服務(wù)，有利于新知識(shí)的掌握和教學(xué)效果的提高。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[4]譚煌，劉毅.基于虛擬儀器的電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[J].傳感器與儀器儀表，2008，24（8）：118?119.

　　[5]許力，張波，陶微微.基于LabVIEW的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011，14（4）：7?9.

　　[6]嚴(yán)浩.基于LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器在教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2007.

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