实验multisim直流电路
基于Multisim的升压直流稳压电源的仿真
直流稳压电源的意义在于可以替代电池提供稳定、可控的直流电源，其输出的电压稳定程度要优于普通电池。稳压电源输出电压易于控制，可满足各种应用的需要。通常，用于实验和维修的稳压电源都安装有电压和电流表指示装置，以实时监控电源输出状态，使用起来比临时用万用表测量供电电压和电流方便实用得多。不少多功能的稳压电源还具备恒流源功能、电压跟踪功能、可调过流保护功能等，进一步扩展了稳压电源的应用。
开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。
1.1.1
自六十年代起，第一台开关电源问世以来，开关电源在世界各国迅速发展，直流稳压电源也顺势而生，但在初期价格较高，直到八十年代，随着元件工艺的成熟，直流稳压电源的价格也日益下降，应用也变的日益广泛。近几年随着科技的发展，直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千赫，甚至更高。现在智能化的直流稳压电源也被广泛应用于生产领域，对此的研究开始向高频方面发展。以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析方法和高频大功率开关器件，高性能集成控制器和功率模块的开发研制方面发展。我国在此方面的起步较晚，1973年才开始这方面的研究工作，现在主要在小功率单端变换器方面发展较为迅速。在功率半导体器件及控制集成化方面，与国外同类产品有这很大的差距。因此，直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。近年来，随着微机，中小型计算机的普及和航空航天数据通信，交通邮电等事业的讯速发展，以及为了各种自动化仪器、仪表和设备配套的需要，当代对电源的需要不仅日益增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。对于这些要求，传统的线性稳压电源无法实现，和线性稳压电源相比，稳压电源具有以下的一些优越性:(1)效率高(2)稳压范围宽(3)体积小重量轻(4)安全可靠
multisim直流工作点分析
multisim直流工作点分析直流工作点分析直流工作点分析用于确定电路的静态工作点。
在进行直流分析时，假设交流源为零且电路处于稳定状态，也就是假定电容开路、电感短路、电路中的数字器件看作高阻接地。
直流分析的结果常常作为以后分析的基础。
例如，直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小信号非线性器件的线性工作区；直流工作点作为暂态分析的初始条件。
该分析无特别需要的分析参数设置。
分析结果：其中列出了所有被测节点的直流电压。
交流分析交流分析即分析电路的小信号频率响应。
在交流分析之前，应首先进行直流工作点分析，获得所有非线性元件的线性化小信号模型，以便建立复杂的矩阵方程。
为了建立该矩阵方程，假定直流源为零，交流源、电容、电感用其交流模型表示，非线性元件用其线性化的交流小信号模型表示。
而且，所有输入源都认为是正弦源，即使信号发生器设置为方波或三角波，也将转化为正弦波。
然后分析计算该电路对频率的响应函数。
分析结果：显示出幅频特性曲线和相频特性曲线。
瞬态分析瞬态分析是指对所选电路节点进行时域响应分析，可以在有激励信号的情况下计算电路的时域响应，也可以无任何激励信号。
在分析时，电路的初始状态可由用户自行指定，也可由程序自动进行直流分析，用直流解作为初始状态。
此时，直流源恒定；交流信号源随时间而变，是时间函数。
电容和电感都是能量储存模式元件，是暂态函数。
瞬态分析的结果通常是被分析节点的电压波形。
分析结果：显示出暂态特性曲线傅立叶分析傅里叶分析是分析周期性非正弦信号的一种数学方法，它将周期性非正弦信号转换成一系列正弦波和余弦波。
其中包括原始信号的直流分量、基波分量以及高次谐波。
在傅里叶级数中，每一个分量都被看作一个独立的信号源。
根据叠加原理，总响应为各分量响应之和。
由于谐波的幅度随次数的提高而减小，因此，只需较少的谐波分量就可以产生较满意的近似效果。
设置傅里叶区分析的基本参数。
包括：设置基频、分析的谐波次数、停止取样时间。
电路分析基础 实验一：电路仿真软件Multisim的快速入门实验报告
电路分析基础实验一：电路仿真软件
Multisim的快速入门实验报告
本实验旨在介绍电路仿真软件Multisim的基本操作和使
用方法。
在实验中，我们将绘制简单的电路图并进行仿真分析，掌握Multisim中基本虚拟仪器的使用方法，以及分析正弦波
信号的方法。
首先，在电路工作区中，我们需要放置电源、接地、电阻和连接导线等元器件，并进行相应标注。
然后，使用菜单栏中的仿真分析命令进行直流工作点仿真，选定需要分析的变量并记录仿真结果。
接下来，我们将使用虚拟仪器进行仿真分析。
将虚拟万用表和电流探头按电路原理图连接，进行仿真分析，并记录虚拟万用表显示结果。
为了进一步分析电路，我们将仿真分析电路原理图中的直流电源从0~24V变化过程中，电流的变化情况。
使用菜单栏
中的参数扫描命令设置相关参数，进行仿真分析，观察并记录结果。
最后，我们将使用Multisim绘制电路原理图，并运用虚
拟信号发生器和示波器进行仿真分析正弦波信号，观察并记录虚拟示波器显示的输入输出信号波形。
通过本实验的研究，我们可以熟悉Multisim的基本操作，掌握绘制电路图及仿真电路的方法，以及基本虚拟仪器的使用方法。
同时，我们也能够分析正弦波信号的方法，为今后的电路设计和分析打下基础。
实验三叠加原理的multisim验证实验资料讲解
实验三叠加原理的mu l t i s i m 验证实验实验三叠加原理的验证实验、实验目的1、通过实验验证叠加原理。
2、通过实验加深对叠加原理的理解。
二、实验原理叠加原理：在线性电路中，任何一条支路中的电流或电压，都可以看是由电路中的各个电源(电压源或电流源)分别单独作用时(将电压源看做短路；电流源看做开路)在此支路中所产生的电流或电压的代数和。
下以两个例子来说明。
图3-1两个电压源叠加原理电路在图3-1 (a)所示的电路中有两个电压源作用，根据叠加原理其中某个支路中的电流等于电压U A单独作用时(如图3-1 (b)所示)与电压源U B单独作用时(如图3-1(c)所示)在该支路产生的电流的代数和。
因此，在上述的三个图中有如下关系成立：I1 = H' 11" ；12 = I 2" -I2' ；I 3 = I 3' + I 3"在图3-2 (a)所示电路中有一个电压源和一个电流源共同作用，根据叠加原理其中某个支路的电流等于电压U S单独作用时(如图3-2 (b)所示)与电流源I S单独作用时(如图3-2(c) 所示)在该支路产生的电流的代数和。
同理，在上述的三个图中有如下关系成立:I 1 = I1' I 1" ；I2 = I2" ；I 3 = I 3' + I 3"三、实验内容及步骤叠加原理仿真验证实验电路图如下所示，两个直流电压源E i、E2共同作用于电路中，通过改变三个电流表的位置可设定电流l i、12为流入结点a的方向，电流13为流出结点a的方向。
实验过程中，首先在只有电压源E1单独作用时测得第1组数据l i'、I2'、13'；然后在只有电压源E2单独作用时测第2组数据l i"、12"、I3"；最后将两个电压源E1、E2均接入电路，测第3组数据l i、|2、|3。
基于Multisim的PWM直流电机调速控制电路设计与仿真 精品
基于Multisim 的PWM 直流电机调速控制电路设计与仿真李容，谢东，李俊凡，唐俊斌，何佳盈重庆科技学院，电气与信息工程学院，重庆，400050摘要：以Multisim 仿真软件为平台设计PWM 直流电机调速控制电路，对电机驱动电路和脉宽控制电路的设计原理及构成方法作了详细的介绍。
使用Multisim 仿真软件的虚拟示波器、逻辑分析仪等虚拟元件，完成电路的设计与仿真。
关键词：Multisim PWM 直流电动机 电机驱动 脉宽控制Design and Simulation of PWM DC Motor Speed Based on MultisimAbstract: The paper presents a PWM DC motor speed control circuit based on Multisim simulation software. The circuit principle and its composition for the motor drive and the pulse width control are introduced detailedly. Using Multisim simulation software of virtual oscilloscope, logic analyzer and some virtual element, the circuit design and simulation has been completed.Keywords: Multisim PWM dc motor driving pulse width control1 引言电子设计自动化(EDA)技术是电子设计领域的一场革命,它改变了以变量估算和电路实验为基础的电路设计方法。
Multisim 是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA 工具软件, 内台有数万种元器件和l3种常用的虚拟仪嚣仪表，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。
Multisim电路仿真
Multisim电路仿真示例1．直流电路分析步骤一：文件保存打开Multisim 软件，自动产生一个名为Design1的新文件。
打开菜单File>>Save as…，将文件另存为“CS01”(自动加后缀)步骤二：放置元件打开菜单Place>>Component…1.选择Sources(电源)Group (组)，选择POWER_SOURCES(功率源)Family(小组)，在元件栏中用鼠标双击DC_POWER，将直流电源放置到电路工作区。
说明：所有元件按Database -> Group -> Family 分类存放2.继续放置元件：Sources Group –>POWER_SOURCES Family->ROUND(接地点Basic Group->RESISTOR Family（选择5个电阻）3.设定元件参数。
采用下面两种方式之一1)在放置元件时（在一系列标准值中）选择；2)在工作区，鼠标右键点击元件，在Properties (属性)子菜单中设定。
步骤三.根据电路图连线用鼠标拖动元件到合适位置，如果有必要，鼠标右键点击元件，可对其翻转(Flip)或旋转(Rotate)。
连线时先用鼠移至一个元件的接线端，鼠标符号变成叉形，然后拖动到另一结点，点击右键确认连线。
若需显示全部节点编号，在菜单Option>>Sheet Properties>>Sheet visibility的Net names 选板中选中show all。
步骤四.电路仿真选择菜单Simulate>>Analyses>>DC operating point…(直流工作点分析)在DC operating point analysis窗口中，选择需要分析的变量（节点电压、元件电流或功率等）。
点击“Simulate”按钮，得到结果：可以验证，模拟结果与理论计算完全一致。
实验指导书(电路分析multisim)
对于上述零状态响应、零输入响应和全响应的过程，uC (t)和iC (t)的波形只有用长余辉 示波器才能直接显示出来，普通示波器难于观察。
如用方波信号源激励，RC 电路的方波响应，在电路的时间常数远小于方波周期时，前
5
半周期激励作用时的响应就是零状态响应，得到电容充电曲线；而后半周期激励为 0，相当
容量大小就代表时间常数的大小。如图 3 所示给出了电容容量较小时， C = 100μF 时，电
容的充放电波形，该波形近似为矩形波，充放电加快，上升沿和下降沿变陡。
4.2 二阶电路的过渡过程 1 创建电路：从元器件库中选择电压源、电阻、电容、电感、单刀双掷开关和虚拟示波器， 创建二阶电路如图 4 所示。
R1
1kHz
10Ω
0°
图 1 串联谐振电路 2、电路的幅频特性：单击运行（RUN）按钮，双击频率特性仪XBP1 图标，在Mode选项组 中单击Magnitude（幅频特性）按钮，可得到该电路的幅频特性，如图 2 所示。从图中所知， 电路在谐振频率f0处有个增益极大值，而在其他频段增益大大下降。需要说明的是，电路的 谐振频率只与电路的结构和元件参数有关，与外加电源的频率无关。本处电路所选的电源频 率为 1kHz，若选择其他频率，幅频特性不变。
7
切换开关，就能得到电容的充放电波形
图 3 电容容量较小时的充放电波形
说明： 1 当开关停留在触点 1 时，电源一直给电容充电，电容充到最大值 12V，如图 2 中电容充放 电波形的开始阶段。 2 仿真时，电路的参数大小选择要合理，电路的过渡过程快慢与时间常数大小有关，时间常 数越大，则过渡过程越慢；时间常数越小，则过渡过程越快。电路中其他参数不变时，电容
R
R
(自由分量)
电子电路multisim仿真实验报告
电子电路multisim仿真实
验报告
班级：XXX
姓名：XXX
学号：XXX
班内序号：XXX
一：实验目的
1：熟悉Multisim软件的使用方法。
2：掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。
3：掌握放大电路频率特性的仿真方法。
二：虚拟实验仪器及器材
基本电路元件（电阻，电容，三极管）双踪示波器波特图示仪直流电源
三：仿真结果
（1）电路图
其中探针分别为：
探针一探针二
（2）直流工作点分析。
（3）输入输出波形
A通道为输入波形B通道为输出波形
四：实验流程图
开始
选取实验所需电路元件
及测量工具
合理摆放元件位置并连
接电路图
直流特性分析
结束
五：仿真结果分析
（1）直流工作点
电流仿真结果中，基极电流Ib为7.13u，远小于发射极和集电极，而发射极和集电极电流Ie和Ic近似相等，与理论结果相吻合。
电压仿真结果中，基极与发射极的电位差Vbe经过计算约为0.625V，符合三极管的实际阈值电压，而Vce约为5.65V。
以上数据均满足放大电路的需求，所以电路工作在放大区。
（2）示波器图像分析
示波器显示图像中，A路与B路反相，与共射放大电路符合。
六：总结与心得
这次的仿真花费了大量时间，主要是模块的建立。
经过本次的电子电路仿真实验，使我对计算机在电路实验中的应用有了更为深刻的认识，对计算机仿真的好处有了进一步的了解。
仿真可以大大的减轻实验人员的工作负担，同时更可以极大的提升工作效率，事半功倍，所以对仿真的学习是极为必要的。
Multisim的电路分析方法
Multisim的电路分析方法：主要有直流工作点分析，交流分析，瞬态分析，傅里叶分析，噪声分析，失真分析，直流扫描分析，灵敏度分析，参数扫描分析，温度扫描分析，零一极点分析，传递函数分析，最坏情况分析，蒙特卡罗分析，批处理分析，用户自定义分析，噪声系数分析。
1.直流工作点分析（DC Operating）:在进行直流工作点分析时，电路中的交流源将被置零，电容开路，电感短路。
2.交流分析（AC Analysis）：交流分析用于分析电路的频率特性。
需先选定被分析的电路节点，在分析时，电路中的直流源将自动置零，交流信号源、电容、电感等均处在交流模式，输入信号也设定为正弦波形式。
若把函数信号发生器的其他信号作为输入激励信号，在进行交流频率分析时，会自动把它作为正弦信号输入。
因此输出响应也是该电路交流频率的函数。
3.瞬态分析（Transient Analysis）：瞬态分析是指定所选定的电路节点的时域响应。
即观察该节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形。
在进行瞬态分析时，直流电源保持常数，交流信号源随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。
4.傅里叶分析（Fourier Analysis）：用于分析一个时域信号的直流分量、基频分量和谐波分量。
即把被测节点处的时域变化信号作为离散傅里叶变换，分析的节点，一般将电路中的交流激励源的频率设定为基频，若在电路中有几个交流源时，可以将基频设定在这些频率的最小公因数上。
5.噪声分析（Noise Analysis）:噪声分析用于检查电子线路输出信号的噪声功率幅度，用于计算、分析电阻或晶体管的噪声对电路的影响。
在分析时，假定电路中各自噪声源是互不相关的，因此他们的数值可以分开各自计算。
总的噪声是各自噪声在该节点的和（用有效值表示）。
6.噪声系数分析（Noise Figure Analysis）:主要用于研究元件模型中的噪声参数对电路的影响。
在Multisim中噪声系数定义中：No是输出噪声功率，Ns是信号源电阻的热噪声，G是电路的AC增益（即二端口网络的输出信号与输入信号的比）。
Multisim9电子技术基础仿真实验第四章一 直流工作点分析
然后，按OK键确认。
Multisim 9
电 方 法
电路被自动编辑节点编号。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.1.3 直流工作点分析举例
进行直流工作点分析的步骤是： （1）单击Simulate菜单，打开下拉菜单。
Multisim 9
第4章基本仿真真分析方法变量类型选择列表增加设备参数或模型参数对话框multisim9multisim9multisim9电路设计入门电路设计入门节点过滤对话框分析表达方式对话框第4章基本仿真真分析方法multisim默认的选择
第4 章
概述
Multisim提供了多种分析类型，所有分析 都是利用仿真程序产生用户需要的数据。当用 户激活一种分析后，分析结果将默认显示在 Grapher上并保存起来，以供后处理器使用。 用户需要整体了解Multisim的分析类型和掌 握每种类型的具体选项。 下述工作，几乎对于任何分析都要进行： 设置分析参数（所有参数都有缺省设置）； 设置输出变量的处理方式（必须）； 设置分析标题（任选）； 设置任选项的自定义值（任选）。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
直流工作点分析对话框
Analysis Options分页
基 本 仿 真 分 析 方 法
Multisim默认的选择。 若选用该项，则采用习惯SPICE方式； 同时点击定制按钮，分析选择对话 出现。 选择该项，可检查分析是否对电路 有效。 分析标题出现在方框中， 并在审核过程中记录。
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
照此将所有应予分析的逐一移至左边。
Multisim 9
直流电路测量实验报告
一、实验目的1. 熟悉直流电路的基本测量方法和步骤；2. 掌握电压表、电流表的使用方法；3. 了解电阻、电容、电感等基本元件的伏安特性；4. 分析电路中电压、电流、电阻等参数之间的关系。
二、实验原理直流电路是指电路中电流的方向和大小始终保持不变的电路。
在直流电路中，电压、电流、电阻等参数之间存在一定的关系。
根据欧姆定律，电路中的电流I与电压U、电阻R之间的关系为：I = U/R。
此外，基尔霍夫定律指出，电路中任意节点处电流之和为零，任意回路中电压之和为零。
三、实验仪器与器材1. 实验箱：直流稳压电源、万用表、电流表、电压表、电阻、电容、电感、导线等；2. 虚拟实验平台：Multisim软件。
四、实验内容1. 测量电阻元件伏安特性；2. 测量电容元件伏安特性；3. 测量电感元件伏安特性；4. 测量直流电路中的电压、电流、电阻等参数；5. 分析电路中电压、电流、电阻等参数之间的关系。
五、实验步骤1. 测量电阻元件伏安特性：（1）将电阻元件接入电路，连接好电压表和电流表；（2）调节稳压电源输出电压，记录不同电压下电阻元件的电流值；（3）根据实验数据，绘制电阻元件的伏安特性曲线。
2. 测量电容元件伏安特性：（1）将电容元件接入电路，连接好电压表和电流表；（2）调节稳压电源输出电压，记录不同电压下电容元件的电流值；（3）根据实验数据，绘制电容元件的伏安特性曲线。
3. 测量电感元件伏安特性：（1）将电感元件接入电路，连接好电压表和电流表；（2）调节稳压电源输出电压，记录不同电压下电感元件的电流值；（3）根据实验数据，绘制电感元件的伏安特性曲线。
4. 测量直流电路中的电压、电流、电阻等参数：（1）搭建直流电路，连接好电压表、电流表和电阻元件；（2）调节稳压电源输出电压，记录电路中的电压、电流和电阻值；（3）分析电路中电压、电流、电阻等参数之间的关系。
六、实验结果与分析1. 电阻元件伏安特性曲线：通过实验，绘制出电阻元件的伏安特性曲线，发现电阻元件的伏安特性为线性关系。
multisim中直流电源的名称
multisim中直流电源的名称在Multisim电路仿真软件中，直流电源被称为直流电压源或直流电流源。
这些直流电源设备是模拟现实世界中提供稳定的直流电源的组件，在电路仿真中扮演着重要的角色。
在本文中，我将详细讨论Multisim中直流电源的使用方法和常见问题。
1. Multisim中的直流电源类型Multisim提供了几种类型的直流电源，以满足不同电路仿真需求。
主要的两种类型是直流电压源（DC Voltage Source）和直流电流源（DC Current Source）。
直流电压源是一种提供恒定电压的电源，这个电压可以在仿真中设定。
用户可以指定电源的电压值、极性（正极和负极）以及内阻。
这个电源的输出电压不受电路负载的影响，始终保持不变。
直流电流源是一种提供恒定电流的电源，用户同样可以在仿真中设定电流的数值。
同样，用户可以指定电源的电流值以及极性。
直流电流源的输出电流同样不受电路负载的影响。
2. 添加直流电源到Multisim电路中要使用直流电源，在Multisim中添加一个直流电源到电路中是必须的。
以下是添加直流电压源或直流电流源的步骤：a. 在Multisim的工具栏上选择“Components（元器件）”，然后在弹出的窗口中选择“ANALOG（模拟电路）”。
b. 在“ANALOG”下拉菜单中选择“SOURCES（信号源）”，然后选择“DC Voltage Source（直流电压源）”或“DC Current Source（直流电流源）”。
c. 将所选的直流电源组件拖动到绘图区域中的期望位置，并连接到所需的电路元件。
3. 设置直流电源的参数在将直流电源添加到电路中后，我们需要设置它的参数。
对于直流电压源，我们需要指定电压的数值、极性以及内阻。
对于直流电流源，我们需要指定电流的数值和极性。
a. 右键单击直流电源组件，在弹出的菜单中选择“Edit Properties（编辑属性）”。
b. 在属性对话框中，可以设置电压或电流值，以及极性相关的选项。
multisim 实验报告
multisim 实验报告Multisim实验报告引言：Multisim是一款功能强大的电子电路仿真软件，广泛应用于电子工程领域。
本实验报告将介绍使用Multisim进行的一系列实验，包括电路设计、仿真和分析。
实验一：简单电路设计与仿真在本实验中，我们设计了一个简单的直流电路，包括电源、电阻和LED灯。
通过Multisim的电路设计功能，我们成功搭建了电路原型，并进行了仿真。
仿真结果显示，当电源施加电压时，电流通过电阻和LED灯，使其发光。
这个实验让我们熟悉了Multisim的基本操作，并理解了电路中电流和电压的关系。
实验二：交流电路分析在本实验中，我们研究了交流电路的特性。
通过Multisim的交流分析功能，我们可以观察到交流电路中电压和电流的变化规律。
我们设计了一个RC电路，并改变电源频率，观察电压相位差和电流大小的变化。
实验结果表明，随着频率的增加，电压相位差逐渐减小，电流也逐渐增大。
这个实验帮助我们理解了交流电路中频率对电压和电流的影响。
实验三：放大电路设计与分析在本实验中，我们设计了一个简单的放大电路，用于放大输入信号。
通过Multisim的放大器设计功能，我们选择了合适的电阻和电容值，并进行了仿真。
实验结果显示，输入信号经过放大电路后，输出信号的幅度得到了显著的增加。
这个实验使我们深入了解了放大电路的工作原理，并学会了如何设计和优化放大器。
实验四：数字电路设计与仿真在本实验中，我们探索了数字电路的设计和仿真。
通过Multisim的数字电路设计功能，我们设计了一个简单的计数器电路，并进行了仿真。
实验结果显示，计数器能够按照预定的规律进行计数，并输出相应的二进制码。
这个实验让我们了解了数字电路的基本原理和设计方法，并培养了我们的逻辑思维能力。
实验五：滤波电路设计与分析在本实验中，我们研究了滤波电路的设计和分析。
通过Multisim的滤波器设计功能，我们设计了一个低通滤波器，并进行了仿真。
直流电阻性电路的Matlab 和 Multisim仿真
—364—技术改造摘..要：节点电位法求解直流电阻性电路的节点电位、支路电流，列出的线性方程组变量多时，求解过程相当麻烦，用Matlab 矩阵编程求解线性方程组，非常简便；直流电阻性电路的电位、电流也可用Multisim 建立电路模型，通过探针仿真求解，直观清楚。
两种软件求解直流电阻性电路的节点电位、支路电流，结果吻合。
关键词：直流电阻性电路；节点电位；支路电流直流电阻性电路的Matlab 和Multisim 仿真黄勇超(广州南洋理工职业学院 智能工程学院 广东广州 510900)0.引言:《电路与电子技术》作为工科专业的一门电类基础课，要求学生掌握基本电路理论，同时具备基本的电路分析能力。
直流电阻性电路是《电路与电子技术》的一个重要内容，有节点电位法、网孔电流法、支路电流法等常用解法。
这些方法都要根据基本电路理论列出线性方程组，但是电路的节点、支路越多,列出的线性方程个数就越多，线性方方程组变量越多，解线性方程组就越麻烦，多数学生害怕做题，Matlab 和Multisim 仿真就受到学生欢迎[1]。
Matlab 是美国MathWorks 公司出品的面向工程计算的可视化应用软件，有强大的矩阵运算、数组运算、符号运算及图形处理功能，为线性方程组的求解带来了极大的方便。
应用Matlab 矩阵运算解线性方程组，直流电阻性电路的求解变得相当简单，而且Matlab 编程方法简单易学，很容易掌握[2]。
Multisim 是美国国家仪器（NI）公司推出的电子电路仿真与设计的Windows 软件，虚拟元器件和虚拟仪器设备非常丰富，分析功能十分强大，工作界面直观友好，容易掌握使用。
Multisim 仿真学生可以灵活地设计电路，直接得出结果，不需要运算过程。
用Multisim 仿真求解直流电阻性电路，属于虚拟实验方法，非常简便。
1.直流电阻性电路的Matlab 仿真例如，在图1所示的直流电阻性电路中，求出电路中各节点电位和各支路电流。
实验3.11 直流稳压电源的Multisim仿真实验
1. 整流滤波电路测试 2. 集成稳压器性能测试 （1）连接电路 （2）初测 （3）各项性能指标测试
1）输出电压uo和输出电流Io的测量 2）稳压系数Sr的测量 3）输出电阻Ro的测量 4）输出纹波电压的测量
实验3.11 直流稳压电源
一、实验目的
1. 认识理解直流稳压电源各组成模块及其功能。 2. 掌握应用集成稳压器构成直流稳压电源的设 计和调试方法。 3. 掌握电源电路的仿真设计与分析方法。
实验3.11 直流稳压电源
二、实验设备及材料
1. 装有Multisim 14的计算机。 2. 函数信号发生器。 3. 双通道示波器。 4. 数字万用表。 5. 模拟电路实验箱。 6. 电阻、电容若干。
实验3.11 直流稳压电源
三、实验原理
图3-132 直流稳压电源框图 图3-133 桥式整流滤波电路
1）稳压系数 S r
Sr
Uo Ui
Uo Ui
RL 常数
2）输出电阻 Ro
Ro
Байду номын сангаасUo Io
Ui 常数
3）纹波电压
实验3.11 直流稳压电源
三、实验原理
图3-135 由7812构成的串联型稳压电源
图3-134 三端固定式集成稳压器封装及引脚排列图 a) TO-92封装 b) TO-202封装 c) TO-220封装 d) TO-3封装
实验3.11 直流稳压电源
四、计算机仿真实验内容
图3-136 整流滤波电路
图3-137 7812构成串联型稳压电源仿真电路
图3-138 7812输入、输出端波形
实验3.11 直流稳压电源
四、计算机仿真实验内容
图3-139 7812输出接滑动变阻器的串联型稳压电源仿真电路
实验一直流电路仿真实验-基尔霍夫定律
基尔霍夫定律仿真验证一．实验目的1．利用Multisim仿真软件验证基尔霍夫定律（电流和电压定律）2．掌握选择元件和连线的方法3．掌握万用表和安培表的使用方法二．实验原理与说明1．基尔霍夫电流定律（KCL）在任一时刻，流出（或流入）集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零，即：ΣI=0 或ΣI入=ΣI出式（1-1）此时，若取流出节点的电流为正，则流入节点的电流为负。
它反映了电流的连续性。
说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性质无关。
要验证基式电流定律，可选一电路节点，按图中的参考方向测定出各支路电流值，并约定流入或流出该节点的电流为正，将测得的各电流代入式（4-1），加以验证。
2．基尔霍夫电压定律（KVL）按约定的参考方向，在任一时刻，集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零，即：ΣU=0 式（1-2）它说明了电路中各段电压的约束关系，它与电路中元件的性质无关。
式（1-2）中，通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。
3．电位与电位差在电路中，电位的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两节点间的电位差不变，即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。
三．实验内容和步骤1．在仿真软件中搭建如下电路，测试结果填入表格中，并贴出仿真电路图。
图1-2 验证基尔霍夫定律实验线路2．基尔霍夫电流定律（KCL）的验证（1）按图1-2在仿真软件中搭建电路，Us1、Us2用直流稳压电源提供。
（2）用万用表依次测出电流I1、I2、I3，（以节点b为例），数据记入表1-1内。
（3）根据KCL定律式（1-1）计算ΣI，将结果填入表1-1，验证KCL。
表1-1 验证KCL实验数据I1(mA)I2(mA)I3（mA）ΣI633．基尔霍夫电压定律（KVL）的验证（1）按图1-2接线，U S1、U S2用直流稳压电源。
（2）用万用表的电压档，依次测出回路1（绕行方向：beab）和回路2（绕行方向：bcdeb）中各支路电压值，数据记入表1-2内。
基于Multisim的直流稳压电路设计
181中国采用的市电标准为220V/50Hz的交流电,但是一些家用电子元器件设备都需要采用低压直流电进行工作,因此需要有一个交流到直流的变换过程,这一过程可通过直流稳压电路实现。
直流稳压电路主要包括降压、整流、滤波、稳压四部分。
本文对直流稳压电路的工作原理进行了介绍,并利用Multisim仿真软件对直流稳压电路进行仿真设计。
0 引言电力传输系统一般采用高压交流电进行电力输送,通过配电系统降压到市电标准后分配给各个终端用户。
在我国,市电标准为220V/50Hz的交流电。
对家用电器而言,洗衣机、电冰箱、电风扇、电饭煲等电器可直接使用交流电进行工作;而对于像电视、电脑、音响等电子元器件设备必须使用直流电进行工作,对于这部分设备需要对市电进行交流到直流的变换,直流稳压电路可实现这一变换。
直流稳压电路[1]主要包括降压、整流、滤波、稳压四步。
降压主要通过变压器实现,将市电电压按比例降压;整流通过整流电路实现,将交流电转换为脉动直流电,包括半波整流、全波整流、桥式整流;滤波通过滤波电路实现,将脉动直流电进行平滑处理,包括电容滤波、电感滤波、复式滤波;稳压通过稳压电路实现,主要利用稳压二极管反向击穿特性实现。
本文对直流稳压电路的工作原理进行分析,并利用Multisim [2]对直流稳压电路进行仿真设计,可增强学生对直流稳压电路的理解和掌握。
1 直流稳压电路1.1 降压电路降压电路主要通过变压器实现降压。
变压器可以将一定数值的交流电压变换为频率相同但是幅度不同的交流电压,根据电子设备使用电压标准要求,选择合适变压器将市电220V降低到一定幅度,并保证其输出电压高于电子设备工作电压,因为后续整流、滤波、稳压环节都存在电压的损耗。
1.2 整流电路整流电路是将交流电转换为脉动直流电的电路,分为半波整流、全波整流、桥式整流三种。
整流电路主要利用整流二级管(简称整流管)的正向导通特性实现。
半波整流在一个周期内只有半个周期有电流通过;全波整流和桥式整流在一个周期内都有电流。
实验一基尔霍夫电流定律的multisim验证实验
实验⼀基尔霍夫电流定律的multisim验证实验实验⼀基尔霍夫电流定律的验证实验⼀、实验⽬的1、通过实验验证基尔霍夫电流定律，巩固所学的理论知识。
2、加深对参考⽅向概念的理解。
⼆、实验原理1、基尔霍夫定律：基尔霍夫电流定律为ΣI = 0 ，应⽤于节点。
基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之⼀。
图1-1 两个电压源电路图图1-2 基尔霍夫电流定律2、基尔霍夫电流定律（Kirchhoff's Current law）可简写为KCL：基尔霍夫电流定律，在任⼀瞬时，流向某⼀节点的电流之和应该等于由该节点流出的电流之和。
就是在任⼀瞬时，⼀个节点上电流代数和恒等于零。
在图1-1所⽰电路中，对节点a图1-2可以写出I1 + I2 = I3或I1 + I2 －I3 = 0即ΣI = 03、参考⽅向：为研究问题⽅便，⼈们通常在电路中假定⼀个⽅向为参考，称为参考⽅向。
(1) 若流⼊节点的电流取正号，则流出节点的电流取负号。
(2) 任⼀回路中，凡电压的参考⽅向与回路绕⾏⽅向⼀致者，则此电压的前⾯取正号，电压的参考⽅向与回路绕⾏⽅向相反者，前⾯取负号。
(3) 任⼀回路中电流的参考⽅向与回路绕⾏⽅向⼀致者，前⾯取正号，相反者前⾯取负号。
在实际测量电路中的电流或电压时，当电路中所测的电流或电压的实际⽅向与参考⽅向相同时取正值，其实际⽅向与参考⽅向相反时取负值。
三、实验内容及步骤KCL定律实验即在multisim界⾯上绘制如图1-3所⽰的电路图，通过软件仿真的⽅法验证KCL定律的正确性。
对于该电路图来讲，两个直流电源E1、E2共同作⽤于电路中，设定电流I1、I2为流⼊结点a的⽅向，电流I3为流出结点a的⽅向，根据前述参考⽅向的定义，在列写KCL⽅程时，I1、I2、I3前分别应取“+”、“+”、“－”号，则对结点a列KCL⽅程可得：ΣI =I1 + I2－I3=0（上式中的I1、I2、I3分别对应图上R1、R2、R3⽀路的电流）故若⽤电流表测得的电流值符合上式，则KCL定律得证。
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软件界面
主窗口的最上部是标题栏，显示当前运行的软件名称。接着是菜单栏、再 向下一行是系统工具栏、屏幕工具栏、设计工具栏、使用元件列表窗口和 仿真开关，主窗口中部最大的区域是电路工作区，用于建立电路和进行电 路仿真分析。窗口的左侧是器件库工具栏，右侧为仪器库工具栏。主窗口 最下方是状态栏，显示当前的状态信息。右上仿真运行与停止按钮相当于 7 电源开关。
仿真设计步骤如下：
1. 从左侧元器件库选择所需元器件，并放置到工作区； 2. 对工作区摆放的元器件调整其布局，使之美观、整齐； 3. 连接导线； 4. 在需进行测试测量的地方（节点）放置 测量仪器，如万用表、示波器等； 5. 设置仿真参数； 6. 运行仿真，观察波形和仿真数据； 若仿真结果不合要求，分析原因， 再修改元器件参数和仿真参数， 再观察 分析仿真结果。
UOC(V) ISC(mA) R0 = UOC/ISC(Ω )
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线性有源二端网络参数UOC的测定方法： UOC采用直接测量法：当所用万用表的内阻RV 远大于等效电 阻RO 时，可直接将电压表并联在有源线性二端网络两端，电 压表的指示值即为开路电压UOC 。
图11.3
图11.3
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(5) 重新建立一仿真电路,调出一个直流电压源,设置其电 压为测量出的开路电压值,调一个电阻其值为计算出的等 效电阻R0,与R3电阻串联组成一个等效电路,再用电压表 和电流表测量R3两端的电压和流过的电流,验证戴维南定 理。
虚拟元器件工具栏
元器件工具栏
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2. 用虚拟仪器仪表测试电路性能参数及波形准确直观 用户可在电路图中接入虚拟仪器仪表，方便地测试电路 的性能参数及波形，Multisim软件提供的虚拟仪器仪表 有数字万用表、函数信号发生器、示波器、扫描仪、逻 辑分析仪、逻辑转换仪、功率表、失真分析仪等，这些 仪器仪表不仅外形和使用方法与实际仪器相同，而且测 试的数值和波形更为精确可靠。
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表1-1 验证叠加定理实验数据
UR1(V)
UR2(V)
UR3(V) IR2(V)
U1单独作用 U2单独作用 U1U 2共同作0 Ohm V1 15 V a R2 510 Ohm R3 120 Ohm b I1 1mA
(1)建立如实验图所示的仿真电路。电流源从电源库中选 取SIGNAL_CURRENT中的DC_CURRENT，修改值。 (2)用电压表测量R3断开时a、b端口的开路电压。 (3)将电阻R3短路,用电流表测量a、b端口短路电流。 (4)计算出等效电阻。
实验目的
1、学习multisim 7仿真软件的使用 2、学习Multisim 7 建立电路和直流电路的分 析方法。 3、通过实验,加深对叠加定理和戴维南定理的 理解。
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实验内容
1、用multisim 7仿真软件绘制电路图
2、验证叠加定理定律 3、验证戴维南定理
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实验内容和线路
1 用multisim 7仿真软件绘制电路图
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Multisim具有以下突出的特点
1．建立电路原理图方便快捷 Multisim为用户提供有数量众多的现实元器件和虚拟元 器件，分门别类地存放在14个器件库中，绘制电路图时只 需打开器件库，再用鼠标左键选中要用的元器件，并把它 拖放到工作区，当光标移动到元器件的引脚时，软件会自 动产生一个带十字的黑点，进入到连线状态，单击鼠标左 键确认后，移动鼠标即可实现连线，搭接电路原理图既方 便又快捷。
万用表
信号发生器
示波器
功率表
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3．多种类型的仿真分析 Multisim 可以进行直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、 失真分析等，分析结果以数值或波形直观地显示出来。 4. 提供了与其他软件信息交换的接口
Multisim可以打开由PSpice等其他电路仿真软件所建立的 Spice网络表文件，并自动形成相应的电路原理图。也可将 Multisim建立的电路原理图转换为网络表文件，提供给 Ultiboard模块或其他EDA软件（如Protel、Orcad等）进行 印制电路板图的自动布局和自动布线。
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实验内容和线路
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验证叠加定理 实验线路
(1)建立如实验图的仿真电路。电源及接地符号取自电源/信号 源零件库中DC_POWER，单元值可双击修改。电阻取自基本 元件库。电压表和电流表取自指示元件库。 (2)启动仿真开关后,用电压表和电流表分别测出V1、V2 单独 作用(双击改值即可)和共同作用时各支路的电压和电流值,验证 叠加定理。
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