基于理论计算和Multisim仿真的多级放大电路分析

多级放大电路是电子学基础课程教学的重要内容。本文分别采用理论计算和Multisim仿真两种方法对一种典型的直接耦合多级放大电路进行了分析,突出了Multisim仿真在电子学基础课程教学中的积极作用。Multisim仿真能够将抽象枯燥的教学内容具体生动地展示出来,从而提高学生的学习兴趣。理论分析和Multisim仿真相结合的教学方法有助于学生更好地理解和掌握电子学基础课程的教学内容,提高教学质量,达到预期教学效果。     

基于混沌理论的微弱信号放大原理与方法研究

本文首先根据混沌理论的基本特征,特别是混沌运动对于初值的敏感依赖性和初值与混沌轨道之间一一对应的理论基础,建立了帐篷映射的非线性放大模型,研究了帐篷映射可实现非线性放大的具体特征以及输入与输出的二进制对应关系;然后分别对正弦信号和带有噪声的正弦信号进行了非线性放大的数值仿真和电路模拟试验,并与线性放大结果进行了对比分析和优缺点讨论,验证了微弱信号非线性放大的优越性.     

天文观测相机低噪声CCD视频处理电路的分析与设计

在讨论天文观测相机低噪声视频处理电路的基础上,对前置放大、差分放大、可编程增益放大、相关双采样及16bit模数转换等关键组成部分进行了分析,给出各组成部分的设计方法。对所设计的低噪声视频处理电路进行了PSPICE仿真和实验测试,仿真和实验结果表明,该视频处理电路在本身引入噪声较小的同时,有效地抑制了CCD的复位噪声和1/f等低频噪声,使天文观测相机的整机噪声<15e-,达到了指标要求。     

等效电路模型在漂移管直线加速器场稳定性调制中的应用

漂移管直线加速器(DTL)通过采用杆耦合器加速结构,实现加速电场的稳定性。为了分析电场稳定性的调制机理,简要说明DTL的腔体结构,并对其进行集总参数的等效模拟,给出等效电路分布。最后着重对耦合杆与漂移管之间相互作用的等效电容进行了仿真研究。针对上述电路分布,采用电路理论分析了高频场扰动及稳定性的实现机理。通过将稳定结构下的等效电容求解结果与该电容的模拟仿真值进行比较,得出稳定状态下的耦合杆与漂移管之间间隙取值的合理区间。最后通过对不同调节条件下的扰动电场进行仿真分析,一定程度上验证了结论的正确性。     

高功率微波对PCB电路系统辐照效应的仿真分析

 以实验室自主研发的2维半导体器件-电路联合仿真程序用于分析高功率微波注入下半导体器件的毁伤机理,以此2维半导体器件-电路联合仿真程序为基础加以扩展,添加了电磁波辐照射下微带线的SPICE电路模型。扩展后的程序可以同时用于分析平面波入射下含半导体器件的PCB电路的高功率微波辐照效应和置于带孔缝屏蔽腔中的PCB电路的高功率微波辐照效应。应用此仿真程序分析了一个含有低噪声放大器的简单PCB电路,得到了该PCB电路在不同形式平面波入射下低噪声放大器的烧毁阈值,在该PCB电路置于屏蔽腔中时,低噪声放大器输入端口出现耦合干扰电压情况。     

偏置电阻对放大电路频率响应调节数值仿真研究

首先利用matlab编程仿真分析偏置电阻对共发射极三极管放大电路的频率响应调节作用,然后利用仿真实验软件multisim对分析结果进行数值验证分析。对现行教材频率特性部分内容了做一些扩充。     

面向超短波接收机射频前端的电磁脉冲效应仿真与效应分级方法

针对接收机射频前端在电磁脉冲环境作用下的电磁损伤过程模拟问题,以超短波接收机为具体研究对象,基于超外差式接收机电路功能模型,采用Verilog-a和SPICE网表联合建模方法,建立了射频前端低噪声放大器（LNA）电磁脉冲效应仿真模型(Extended LNA Model),并通过S参数仿真和瞬态仿真验证了LNA电磁脉冲效应模型具备正常功能仿真能力;为验证该模型的电磁脉冲损伤模拟能力,以标准电磁脉冲波形作为激励,以偶极子天线作为简化的天线前门耦合通道,在不同强度电磁脉冲作用下,接收机中频电路信号输出表现出了无影响、干扰、损毁的电磁脉冲效应过程,说明了建模方法的有效性;最后以EMP-天线耦合电压峰值作为阈值指标,分析得到了超短波接收机不同电磁脉冲效应等级对应的电压峰值阈值数据。     

用统一耦合模理论分析含布拉格光栅的对称光纤耦合器的传输特性

利用由麦克斯韦方程组直接导出的统一耦合模理论分析各类型的含布拉格光栅的对称光纤耦合器的传输特性。与以前发表的分析方法不同,对于含布拉格光栅的耦合区域,统一耦合模型理论同时考虑了布拉格光栅和耦合的耦合作用。模拟结果证明它能精确地模拟和解释各种类型的含布拉格光栅的对称光纤耦合器的有关实验现象。     

光参量啁啾脉冲放大数值模拟平台中超短脉冲聚焦模拟算法

光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)数值模拟平台研发涉及到光脉冲的展宽压缩、参量放大和聚焦输出等物理模型,针对其中的超短脉冲聚焦算法,本文推导给出了输出光场范围可调、并具备快速傅里叶算法的数学表达式,解决了传统菲涅尔远场衍射聚焦算法面临如何提高光场分辨率和保持各波长分量计算网格大小一致的难题,为后续直接进行时频逆变换、高效分析超短脉冲聚焦后的时空耦合特性提供了便利.数值仿真结果揭示出,超短脉冲聚焦场暗环区域表现出强烈的时空耦合特征.本算法已成功应用于OPCPA数值仿真平台研发中,可望在超短激光脉冲装置的优化设计工作中发挥重要作用.     

直接标度分析动力生长

用直接标度分析方法研究了分子束外延生长和在长程时间、空间关联条件下的动力生长过程。分别得到了在强、弱耦合区的粗糙指数和动力学指数,并对其结果进行了讨论,说明了其弱耦合的结果与动力重整化群的结果一致的原因。 关键词：     

电子学系统强电磁脉冲干扰场路结合仿真

对设备机箱内部某串口电路受外界强电磁脉冲干扰所引起的信号完整性问题进行了研究,基于场路结合的仿真分析方法,从空间电磁耦合现象和电路信号干扰效应这两个方面对强电磁脉冲干扰进行了完整的系统分析,发现电磁干扰可导致内部电路出现逻辑电平翻转等扰乱效果,并提出了有效避免电磁干扰的措施。     

HL-1M装置撕裂模不稳定性的相位比对法研究

采用相位比对法模拟分析了HL-1M装置的磁扰动模式,模拟结果同预期的一致。在具有撕裂模不稳定性的典型放电中,探测到独立模m=2、3、4,耦合模m=2、3,并与用空间傅立叶分析方法得到的扰动模式的分析结果进行了比较。讨论了这些方法在实验分析中的可行性和有效性。     

基于虚拟仿真实验的创新能力培养

以"激光发生控制器虚拟仿真实验"为例,利用Multisim平台,让学生在虚拟平台上设计电路及对电路进行仿真分析.在仿真无误的基础上,可直接在Multisim平台上对电路进行布局布线以用于在万用板上焊接电路.亦可通过常用的电子电路布线软件Protel进行布局布线,并通过热转印方法印刷电路板,再通过常用数学软件Matlab编程对激光图案进行模拟、仿真.通过虚实结合,有效训练了学生创新实验和解决实际问题的能力.     

级联型爆磁压缩发生器的等效电路计算

 动态级联型爆磁压缩发生器由多级构成,后一级俘获前一级的磁通进而将能量放大。用镜像电流法计算装置等效电感和电阻,用磁通俘获模型计算两级间磁通耦合,并假设损耗电阻正比于直流电阻。用该等效电路方法计算了一种两级动态级联型爆磁压缩发生器的静态和动态电路参数,并对其输出电流波形进行了模拟,同实际测量和实验结果进行了比较,同时对该装置通过脉冲变压器对脉冲形成线的充电过程进行了简单的模拟计算。结果表明,该计算方法对级联型爆磁压缩发生器的优化设计和应用研究具有较好的指导作用。另外两级磁通俘获模型对于间接馈电（线圈或永磁体）装置模拟计算也有一定的参考价值。     

爆磁压缩发生器模拟装置的设计与仿真

应用Pspice仿真软件建立了一个爆磁压缩发生器模拟装置的等效电路模型,分析了电路中各元件参数对爆磁压缩发生器模拟装置输出电流波形的影响,并根据电路中高压脉冲电容器充电电压的不同优化了四组回路参数。应用灰色关联度分析方法,分析了爆磁压缩发生器模拟装置分别在这四组参数情况下的输出电流波形与被模拟的爆磁压缩发生器输出电流波形的曲线相似度,并对工程上实现该模拟装置存在的问题进行了分析。另外,还对爆磁压缩发生器模拟装置通过脉冲变压器对脉冲形成线充电进行了仿真。结果表明,此方案在理论上可以实现对爆磁压缩发生器输出电流波形上升阶段的准确模拟。     

耦合路径通量分析与敏感性分析方法的燃烧机理简化

针对采用单一燃烧机理简化方法的缺陷,本文提出了耦合路径通量分析与敏感性分析的一种新的机理简化方法,并用于甲烷与正庚烷详细燃烧机理的简化。将采用该方法所得到的简化机理与采用路径通量分析方法得到的简化机理分别用于燃烧过程模拟,并与直接采用详细机理的模拟结果进行对比分析,结果表明耦合路径通量分析与敏感性分析机理简化方法可以在保持计算精度的情况下进一步减少机理组分数和基元反应数目。路径通量分析与敏感性分析简化方法的耦合为化学反应流模拟中的大型详细化学机理的简化提供了新的解决方案。     

基于multisim与matlab软件的场效应管图解分析仿真研究

通过multisim软件仿真模拟场效应管的转移特性与输出特性,拟合出函数,利用函数绘图,最后结合图解法的具体步骤与要求用matlab数学软件对场效应管放大电路进行详细动态分析,补充模拟电子技术教材在场效应管图解法部分的不足。     

基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法

交流放大电路是电子工程中重要的一类电路，它的基本结构和参数对于其工作性能有着重要的影响。然而由于交流放大电路设计中存在元器件参数耦合以及不连续问题，导致电路设计无法达到最优性能，即品质因数不能取最大值。为此提出了一种基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法。首先介绍了采用基尔霍夫定律推导放大电路的传递函数方程。随后讨论了交流放大器的主要参数，包括中心频率和放大倍数，最终推导出品质因数。最后，使用拉格朗日函数来求解在给定中心频率和放大倍数下品质因数的最大值问题，即通过将中心频率和放大倍数视为约束，在这两个完整约束下求解函数的最大值。基于典型交流放大电路系统地阐述了基于拉格朗日乘子的参数优化方法，为交流放大电路的优化设计提供了理论基础。     

磁性量子元胞自动机拐角结构的理论模拟和实验

磁性量子元胞自动机拐角结构是一种同时含有铁磁耦合和反铁磁耦合的电路. 理论模拟了外加时钟场作用下铸铁磁性材料拐角结构的信号传递. 采用微磁仿真给出了信号传递的磁化演化图, 结果证实了铸铁纳磁体能够实现含有两种冗长耦合结构的稳定转换. 实验制备了相应的拐角结构, 扫描电子显微图和磁力显微图结果显示了成功的电路图案和正确的两种耦合方式信号传递.     

反馈有源噪声控制系统水床效应的分析与改善

本文依据反馈有源噪声控制原理分析了水床效应存在机理,以一模拟反馈有源噪声控制系统作为实例介绍了水床效应的分析方法,提出了通过展宽噪声放大频段和均匀噪声放大频段内的噪声放大量来优化反馈控制器,改善水床效应的方法。采用数字反馈控制器实现了水床效应的改善,给出了具体设计过程,并且考虑了数字时延对系统性能影响。仿真和实验表明了所提出方法的有效性。