基于Tina,Pro软件的放大电路分析计算

摘 要：本文介绍了Tina Pro实现放大电路分析计算，并以典型共射放大电路为例说明放大电路分析计算的仿真过程，其过程非常直观，调试简单，也适合于课堂实验演示和分析教学。

关键词：Tina Pro；仿真实验；放大电路；静态分析；交流指标

1 引言

Tina Pro是一种功能强大的电路仿真软件，它可以进行各种电子电路的分析和设计。在求解各种实际电路时，具有快捷方便并且不容易出错；应用于仿真实验时，操作简单且直观形象。不仅在工程实践中，对于电子产品的开发与研制能够发挥高效率、高精度的作用，而且将其引入到学校电类课程的教学过程，会带来意想不到的教学效果。

2 Tina Pro的概述

Tina Pro具有较高的性价比。它是目前所知为数不多的具有简体中文界面的仿真软件。该软件的具体功能包括：在模拟电路分析方面，Tina Pro除了具有一般电路仿真软件通常所具备的直流分析、瞬态分析、正弦稳态分析、傅立叶分析、温度扫描、参数扫描、最坏情况及蒙特卡罗统计等仿真分析功能之外，还能先对输出电量进行指标设计，然后对电路元件的参数进行优化计算；在数字电路分析方面，Tina Pro支持VHDL语言；并具有BUS总线及虚拟连线等功能，这避免了电路图中元件之间连线过密，使得电路绘图界面看起来更清晰、简洁。

Tina Pro具有八种虚拟测量仪器，各仪器与元件之间采用虚拟连线。其虚拟测试仪器（如多踪示波器）的动态演示功能，是极好的教学辅助工具。Tina Pro的仿真分析结果，如波形图可方便地与电路图粘贴在界面中，对输出打印及分析资料的完整保存十分便利。

3 放大电路的分析计算

单管放大电路的分析计算是模拟电子电路的教学重点之一，其包括静态分析、动态分析、失真分析和频率分析，静态分析主要是求解静态工作点，动态分析主要是求解交流指标，失真分析主要是通过改变电路的参数用示波器等仪器来观察输出波形，而频率分析则通过扫描仪来观察电路的频率响应，显然上述这些若仅通过课堂教学或实验教学是很难完成的。而Tina Pro软件则能完全胜任。该文主要应用Tina Pro软件进行单管放大电路的直流分析和交流分析。

3.1 Tina Pro软件的使用

Tina Pro软件的界面与其它软件没有太大的差别，仅就对电路分析用到的“分析菜单”作一简单介绍。即分析菜单包括：DC分析有计算节点电压、传输特性和温度分析，AC分析有特定频率的响应、AC时间常数和AC传输，ERC（电气规则的检测）等。

在进行DC和AC分析时，可在电路中接上虚拟的电压表和电流表，为了电路的简洁可使用虚拟仪表中的“电压指针”和“电流指针”，本文主要采用后者；在观察波形时，可通过点击菜单命令“T&M→示波器”，即在示波器上看到波形，还可以通过点击菜单命令“分析→瞬时”直接读取到被测量的数值，后者更便于观测。

3.2 放大电路的静态分析（以典型共射放大电路为例）

放大电路的静态分析主要是求静态工作点。

⑴静态工作点的理论估算法：

⑵仿真演示

按要求连接好电路，单击交互式按钮 ，选择DC模式，可在电路中显示IB、IC、UCE的静态工作点值，如图1所示。

通过对比，理论估算值和演示测试值基本符合。

3.3 放大电路的动态分析

⑴交流指标的理论估算：

⑵仿真演示：

单击交互式按钮 ，选择AC模式，可在电路中显示ui值为35.36mv、ib值为26.71uA、ic值为1.36mA、uce值为6.13V、uo值为3.43V的值。显然，与理论值基本一致。

3.4 失真分析

静态工作点过高或过低就可能引起饱和失真和截止失真，失真的波形可以通过调整Rb1的阻值来观察，为了方便，本文仅改变输入信号ui的电压为50mV（即输入信号过大，会造成双重失真），则可以得到各点波形。

通过以上的分析可知，Tina Pro软件非常适合于电子技术教与学，将实验台“搬到”了计算机的屏幕上或多媒体教学上来，既充分利用了我院多媒体资源，又真正调动了学生的学习积极性和趣味性，如果在每一章节都设计好仿真实例，就可以使Tina Pro软件的应用贯穿于课程的整个教与学过程。除了电子技术课程外，还可应用到电工电路、数字电路、电子测量、自动控制等课程。

[参考文献]

[1]谷良.《电路仿真软件Tina Pro导读》.北京：中央广播电视大学出版社，2003.6.

[2]马安良.《电子技术》.北京：水利水电出版社，2004.8.

[3]李勇.基于Electronic Workbench 5.0对RC振荡电路的仿真分析[J].内江师范学院学报，2003，18（4）：63-66.