模拟电路平台设计

摘要：在实验中，部分模拟电路操作较为繁琐，结果不易实现，降低学生的学习积极性。因此本文以三极管放大电路为例，利用LabVIEW软件设计了一款模拟电路平台，具有静态工作点计算和动态分析等功能。该程序参数易于调整，运行结果正确，波形显示清楚，符合了三极管放大电路的工作特性。

关键词：模拟电路；虚拟仪器；三极管放大电路

一、引言

模拟电路课程是工科类专业一门非常重要的基础课，除了理论知识的储备，实践动手能力也必须得到锻炼。但是传统教学模式由于实验设备易损毁维修周期长、部分实验步骤较为繁琐等原因，加大了学习的难度，削弱了学习的积极性，导致学生大多缺乏实践动手能力。而LabVIEW软件设计的模拟电路平台，借助仿真实验训练了学生在实践方面的能力，也巩固了理论知识的学习。本文主要设计了共发射极、共集电极和共基极3种放大电路的模拟仿真，利用LabVIEW的图形化展示了静态工作点的计算和输入输出波形的变化等特点。软件界面操作简单，波形显示明确，数据计算正确。

二、基本原理及程序

根据输入输出信号的不同，三极管放大电路分为3种：共发射极、共集电极和共基极。接下来的模拟仿真主要是讨论NPN型三极管，并在满足放大电路的基本要求下进行设计。

三、程序设计及运行结果

以共发射极电路为例，在LabVIEW的程序框图内采用公式节点对关键语句编程，譬如、BQICEQU，输入电阻iR可用以下语句实现：Ibq=(Vcc-Ubeq)/Rb;Uceq=Vcc-Icq*Rc;rbe=rbb+(1+p)*(26/1000)/Ieq;Ri=(Rb*rbe)/(Rb+rbe);该设计从波形上满足了共发射极放大电路具有输入输出信号反相，放大电信号等特点，输入输出波形显示清晰。同理设计出共集电极和共基极放大电路的程序，并得出输入输出信号波形图。接下来验证静态特性和动态参数是否正确，根据三极管的基本公式，代入公式（1），可得静态工作点及动态特性参数，可发现计算结果与程序运行结果一致，证明该程序运行正常，数据计算无误。同理可得其它两种电路的静态和动态特性结果。

四、结论

本文根据三极管放大电路的特点，利用LabVIEW软件设计了静态工作点计算和动态参数显示的界面，经验证实该程序参数调整灵活，运行正确，设计合理，结果显示清晰明确。

参考文献：

[1]周雪.模拟电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2017:1.

[2]刘君华.虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[3]张爱平.LabVIEW入门与虚拟仪器[M].北京:电子工业出版社,2004.

[4]刘恒军.基于虚拟仪器的音频信号分析系统设计[D].山东:山东科技大学,2011.

作者：陈玮 单位：北京理工大学珠海学院信息学院