第4章 Multisim分析方法
EDA技术PPT(4)Multisim基本分析方法
直流工作点分析（DC Operating Point Analysis）
直流工作点分析是电路分析的基本步骤，在进行直流工作点分 析时，交流源将视为短路，电容视为开路，电感视为短路。 ⑴创建要分析的电路。 例：在Multisim工作区构造一个单管放大电路，电路中电源电压、 各电阻和电容取值如图所示。
（1）创建电路
如图所示的MOS管电路，MOS管型号为2N7000，属于N 沟道增强型MOS管。现在要利用直流扫描来测绘MOS管的输 出特性曲线。
（2） 执行菜单命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析 类型中选择DC Sweep，则出现直流扫描分析对话框
（3）仿真结果 直流扫描分析曲线即MOS管的输出特性曲线，如图所示。 其中横坐标为 MOS管的漏极电压， 纵坐标实际上是MOS 管的漏极电流（尽管图 上标的是Voltage）。 每一条曲线都是MOS 管漏极电压与漏极电流 的关系曲线，每一条曲 线都对应着一个固定的 栅极电压，即对应着栅 极电源的各个扫描值。
（1）创建电路
单管放大电路，双击信号电压源符号，在属性对话框中 Distortion Frequency 1 Magnitude:项目下设置为1V。然后继 续分析该单管放大电路。
（2）启动噪声分析工具
执行菜单命令 Simulate/Analyses，在 列出的可操作分析类 型 中 选 择 Noise Analysis，则出现噪声 分析对话框，如图所 示。
绘出相应的曲线。
（1）创建电路 电阻分压电路，分析该电路的灵敏度
（2）启动灵敏度分析 工具 选择Simulate / Analysis / Sensitivity
Multisim模拟电路仿真实例
第4章 Multisim8应用实例 图5-6 未加R6时的幅频、相频特性曲线
fL为1.34kHz
fH为1.14MHz
第4章 Multisim8应用实例 图5-7 加上R6后的幅频、相频特性曲线
fL为16Hz
fH为18MHz
加上负反馈电阻R6后，不仅消除了波形失真， 同时明显展宽了频带。
第4章 Multisim8应用实例
图5-1 例5.1原理图
第4章 Multisim8应用实例
图5-2 瞬态分析结果
输出波形 已经失真
第4章 Multisim8应用实例
2）如何改善波形失真？
??
图5-3 加入反馈电阻R6
第4章 Multisim8应用实例
如何确定反馈电阻R6的阻值？ 可对R6进行参数扫描分析
图5-4 参数扫描设置对话框
一、电容滤波电路
滤波电容大，效果好。 适用于负载电流较小的场合。 当 RLC (3~5)T 2 输出直流电压为： UO(AV )1.2U2 脉动系数 S 约为 10% ~ 20%。
第4章 Multisim8应用实例
二、 RC - 型滤波电路
20lgAup 4.1dB
第4章 Multisim8应用实例
运行仿真分析： 得输入信号V1和输出信号V0的波形图
说明输入信号通过了该滤波器，并被放大； 并从中可以测试到Vo=1.6Vi
第4章 Multisim8应用实例
从波特图仪上可以观察到当20lg︱Aup︱从4.1dB下降 到1dB左右时，其f0约为100Hz，理论值基本相同，达 到设计要求。
2U2 s int
2U 2 RL 2U 2
2U 2
第4章 Multisim8应用实例
二、单相全波整流电路
《电工技术基础与仿真(Multisim 10)》项目4单相正弦交流电路分析
p
ui
Im
sin tU m
sin(t
2
)
U m I m cos t sin t
UI sin 2t
在电感元件的交流电路中，没有任何能量消耗，只 有电源与电感元件之间的能量交换，其能量交换的 规模用无功功率Q来衡量，它的大小等于瞬时功率 的幅值。
QL UI I 2 X L
4.2.3 纯电容电路
将开关K1闭合，K2和K3断开，分别按给定的频 率值调节信号源的频率，每次在信号发生器中设 置好频率后，打开仿真开关，双击万用表符号， 得到测量数据，
任务3 相量法分析正弦交流电路
4.3.1 RLC串联电路 1．RLC串联电路电压电流关系 (1)瞬时关系 由于电路是串联的，所以流过R、L、C三元
件的电流完全相同
1 Z1
1 Z2
（2）复阻抗并联的分流关系
I1
U Z1
I
Z Z1
I
Z2 Z1 Z2
U
I2
I Z1 Z1 Z2
I I1 I2 Z1 Z2
a）
I
U
Z
b)
4.3.3 功率因数的提高
1．提高功率因数的意义 功率因数愈大，所损耗的功率也就愈小，
输电效率也就愈高。 负载的功率因数 愈高，发电机可提供的有
1．电压与电流的关系 线性电容元件在图所示的关联方向的条件下
iC
C duc dt
i +
u
C
_
i C duc dt
C dUm sin t
dt
U mC cost
U
mC
s
in(t
2
)
据此，可得出电容元件电压与电流关系的结论：
Multisim仿真-数电
表7.达1 相式转关换虚为拟逻仪器
辑图
最简表达式转换为逻辑图
7.2 逻辑函数的化简及转换
7.2.1 逻辑函数的化简
利用逻辑转换仪（Logic Converter）：化简逻辑函数，得到 最小项表达式或最简表达式。
例：将逻辑函数 Y(A,B,C,D,E)=∑m(2,9,15,19,20,23,24,25,27,28)+d(5,6,16,31) 化简为最简与或表达式。
7.1 相关虚拟仪器
7.1.1 字信号发生器（Word Generator）
用于产生数字信号（最多32位），作为数字
信号源
字信号编 辑区
16 16
低
高
位
位
数据 触发端 准备端
•7.字1信相号关编辑虚区拟：按仪顺器序显示待输出的数字信号，可直接编
辑修改
• Controls选择区域：数字信号输出控制
Multisim电路仿真 快速入门
之数字电子技术
郭东亮 2010.5
内容
========★☆★○ 基础篇 ○★☆★======= 第1章 Multisim电路仿真软件简介 第2章 仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告） 第3章 仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器） 第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
Se7t：.1设相置数关字虚信号拟类仪型和器数量
Pre-set Patterns: 不改变字信号编辑区的数字信号 载入数字信号文件*.dp 存储数字信号 将字信号编辑区的数字信号清零 数字信号从初始地址至终了地址输出 数字信号从终了地址至初始地址输出 数字信号按右移方式输出 数字信号按左移方式输出
。
单击运行按钮，双击逻辑分析仪，测量 结果如图所示。
第4讲.电路分析Multisim仿真
4
电路基本规律
基尔霍夫电压定律（KVL）
在任一时刻，对于集总参数电路的任意回路，某回路上所有支路电压的 代数和恒为零。KVL是各支路电压必须遵守的约束关系。
例. 求如下电路中，各电阻上的电压，并验证KVL定律。 R=R1+R2+R3，I=U/R， U1=R1I=1.7V, U2=R2I=1.7V, U3=R3I=8.6V。则由KVL定律知： U=U1+U2+U3=12V。
i
u 的相量：U
= Ue jψ = U ∠ ψ
i
模为正弦电压的有效值，辐角为正弦电压的初相 用最大值表示相量：U m
33
= U m e jψ = U m ∠ ψ
正弦稳态分析
交流电路的KCL
例. 如图所示电路，求流过电压源V1的电流。 在交流稳态电路中应用KCL的相量形式，电流必须使用相量相加。由于流 过电感的电流相位落后其两端电压90°，而流过电容的电流超前90°，故 电感电流与电容电流有180°的相位差，流过电感和电容支路的总电流就 等于电感电流与电容电流之差。
图2
图3
电阻电路分析
替换定理 (Substitution Theorem)
在具有惟一解的任意线性或非线性网络中，若已知某支路电压U或电流 I，则可在任意时刻用一个电压为U的独立电压源或一个电流为I的独立 电流源代替该支路，而不影响网络其它支路的电压或电流。
例. 图1所示电路，已知R2右侧二端网络的电流为2A，电压为6V， 对R2右侧二端网络进行替换以验证替换定理。
27
动态电路分析
例. 如图所示一阶积分电路，仿真该电路的全响应。 信号源为函数信号发生器，其参数设置如下图。输出为电容两端的电压。 当一阶电路的时间常数选取足够大时，输出与输入呈积分关系。
第4讲.电路分析Multisim仿真
电阻电路分析
电路分析方法与组成电路的元件、激励源和结构有关，但基本 方法相同。以下介绍 Multisim 7 在由时不变的线性电阻、线性 受控源和独立源组成的电阻电路中的应用，包括：
直流电路网孔电流分析 直流电路节点电压分析 齐次定理 (Homogeneity Property) 叠加定理 (Superposition Theorem) 替换定理 (Substitution Theorem) 戴维南定理 (Thevenin's Theorem ) 诺顿定理 (Norton's Theorem) 特勒根定理 (Tellegen’s Theorem)
5
电路基本规律
例. 受控源电路仿的模型，是指电压源的电压或电 流不是给定的时间常数，而是受电路中某支路电压或电流控制的。
6
电路基本规律
右图的电路中，受控源为电压控 制的电流源。受控电流源的电流 I=gU1，g=10S。当U1=10V时， 受控源电流为100A。理论计算 与仿真结果一致。当R2替换成阻 值为2.0kΩ时，电流表读数仍为 100A，说明该受控源的电流值 取决于控制量(电压U1)的大小。
电路基本规律 电阻电路分析 动态电路分析 正弦稳态分析
2
电路基本规律
欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律 欧姆定律
线性电阻元件两端的电压和流过的电流成正比，比例常数即为电阻值。
U = RI
例. 电源电压为12V，电阻R1为10Ω。求流过R1的电流。
放置电流表和电压表（元件）
A
3
V
电路基本规律
图1 14
电阻电路分析
R2右侧二端网络用6V的电压源替换，如图2所示。可见电路其它各处电压、 电流保持不变。 R2右侧二端网络用2A的电流源替换，如图3所示。可见电路其它各处电压、 电流保持不变。
multisim4
αT αx
1．灵敏度分析步骤 ． (1) 确定需分析的电路、支路电流或节点电压。对于输出 电压，可以选择电路输出的任一端，输出电流需选择源电流。 (2) 选 择 “ 仿 真 / 分 析 (Analysis)” 项 中 的 “ 灵 敏 度 分 析 (Sensitivity)”栏。 (3) 修改灵敏度分析对话框的参数设置，如图4.11-1所示。 (4) 按“仿真(Simulate)”按钮开始分析。
1．傅里叶分析步骤 ． (1) 在EWB上先创建需进行分析的电路图。 (2) 选定“仿真/分析(Analysis)”中的傅里叶分析项。 (3) 确定被分析的电路节点。 (4) 根据对话框的要求设置参数，如图4.4-1所示。 (5) 按“仿真(Simulate)”按钮，即可在显示图上获得被分析节 点的离散傅里叶变换波形。 傅里叶分析结果可以显示被分析节点的电压幅频特性和相频 特性，显示的幅度可以是离散条形，也可以是连续曲线型，默认 为离散型。
①输输用用选选 ②输输用用选选 ③可可分模： 直选直直超、交选直直超
图4.10-1 温度扫描分析的参数设置
2．温度扫描分析举例 ．
图4.10-2 温度扫描分析的实例电路
图4.10-3 温度扫描分析的结果
4.11 直流和交流灵敏度分析
灵敏度是指电路中任一节点的电压或支路电流对电路中元 件参数变化的敏感程度，即电路中元件参数的变化引起电路中 电压或电流发生变化的程度。设T(x)为网络函数，网络中某一个 元件的参数为x，函数T对参数x的灵敏度STK定义为
1．传递函数分析步骤 ． (1) 确定电路的输出节点和参考节点以及输入源。 (2) 选择“仿真/分析(Analysis)”项中的“传递函数分析 (Transfer Function Analysis)”栏。 (3) 修改“传递函数分析”对话框的参数设置，如图4.13-1 所示。 (4) 按“仿真 (Simulate)”按钮开始分析。
Multisim常用分析方法（可编辑）
Multisim常用分析方法第四章 Multisim9 常用分析方法(1.6 电路分析方法 )1.6.1 multisim 的分析菜单multisim 具有较强的分析功能,用鼠标点击Simulate(仿真)菜单中的Analysis (分析)菜单(Simulate →Analysis ),可以弹出电路分析菜单。
点击设计工具栏的也可以弹出该电路分析菜单。
1.6.2 直流工作点分析(DC Operating Point )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。
用鼠标点击Simulate → Analysis →DC Operating Point ,将弹出DC Operating Point Analysis 对话框,进入直流工作点分析状态。
如图1.6.1 所示,DCOperating Point Analysis 对话框有Output 、Analysis Options 和Summary 3 个选项,分别介绍如下:图1.6.1 DC Operating Point Analysis 对话框1.6.2 直流工作点分析 (DC OperatingPoint )1. Output 对话框Output 对话框用来选择需要分析的节点和变量。
(1 )Variables in Circuit 栏在Variables in Circuit 栏中列出的是电路中可用于分析的节点和变量。
点击 Variables in circuit 窗口中的下箭头按钮,可以给出变量类型选择表。
在变量类型选择表中:点击Voltage and current 选择电压和电流变量。
点击Voltage 选择电压变量。
点击 Current 选择电流变量。
点击Device /Model Parameters 选择元件/模型参数变量。
点击All variables 选择电路中的全部变量。
1.6.2 直流工作点分析 (DC Operating Point )点击该栏下的 Filter Unselected Variables 按钮,可以增加一些变量。
第4章 Multisim分析方法
设定扫描元 器件的变化 范围
本设置是对放大电路的R3进行参数扫描分析， 本设置是对放大电路的 进行参数扫描分析， 进行参数扫描分析 研究集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响？ 研究集电极电阻 参数变化对放大电路的影响？ 参数变化对放大电路的影响
第3章 Multisim8 的仿真分析
参数扫描分析结果 集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响 集电极电阻 参数变化对放大电路的影响
第3章 Multisim8 的仿真分析
对下面的放大电路进行直流扫描分析。。。 对下面的放大电路进行直流扫描分析。。。 研究直流电源V2变化对工作点的影响 研究直流电源 变化对工作点的影响
第3章 Multisim8 的仿真分析
直流扫描分析设置
输出节点选 3，4，6 ， ，
选择所要扫描 的直流电源
设置变动范围 是和增量
第3章 Multisim8 的仿真分析
对放大电路1进行参数扫描分析。。。 对放大电路 进行参数扫描分析。。。 进行参数扫描分析 研究元件参数变化对放大电路的影响， 研究元件参数变化对放大电路的影响，如：R3
第3章 Multisim8 的仿真分析
参数扫描设置
输出节点选2 输出节点选 选择要扫描 的元器件
参数扫描设置
输出节点选2 输出节点选 选择要扫描 的元器件
设定扫描元 器件的变化 范围
本设置是对放大电路的R3进行参数扫描分析， 本设置是对放大电路的 进行参数扫描分析， 进行参数扫描分析 研究集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响？ 研究集电极电阻 参数变化对放大电路的影响？ 参数变化对放大电路的影响
第3章 Multisim8 的仿真分析
放大电路1温度扫描分析结果 放大电路 温度扫描分析结果
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
MULTISIM中交流分析方法
傅里叶分析
总结词
傅里叶分析用于研究电路的频谱特性。
详细描述
通过傅里叶变换将时域信号转换为频 域信号，可以分析电路在不同频率下 的频谱分布。这对于理解电路中的噪 声、谐波等频域特性以及优化电路性 能具有重要意义。
噪声分析
总结词
噪声分析用于评估电路的噪声性能。
VS
详细描述
在Multisim中，可以通过添加噪声源或 使用内置的噪声分析工具，对电路进行噪 声分析。分析结果可以帮助设计者了解电 路的噪声水平，优化电路设计以降低噪声 。
交流分析的分类
频率域分析
频率域分析是一种常见的交流分析方法，通过将电路转换为频域模型，分析电路在不同频率下的响应特性。这种 方法可以提供电路的频率响应曲线和稳定性信息。
时域分析
时域分析是一种基于时间域的交流分析方法，通过模拟电路在不同时间点的响应，可以获得电路的瞬态行为和动 态性能。这种方法可以用于模拟和分析非线性电路和时变系统。
交流分析步骤
在Multisim中进行数字电路的交流分析， 同样需要先建立电路模型，然后选择交流分 析命令，设置频率范围和分析参数。由于数 字电路通常对时序要求较高，因此还需要考
虑信号的上升沿和下降沿时间等因素。
混合信号电路的交流分析
要点一
混合信号电路交流分析
混合信号电路同时包含模拟和数字两部分，因此需要进行 综合的交流分析。通过Multisim中的交流分析，可以同时 研究模拟和数字部分在电路中的相互作用和性能表现。
要点二
交流分析步骤
在Multisim中进行混合信号电路的交流分析，需要分别对 模拟和数字部分进行建模，并选择相应的交流分析命令。 在设置频率范围和分析参数时，需要考虑模拟和数字部分 的兼容性和相互影响。
multisim电路课程设计
multisim电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Multisim软件的基本操作和界面功能，掌握电路图的绘制方法。
2. 学习并掌握Multisim中常用电子元器件的属性、功能及使用方法。
3. 学会运用Multisim软件进行电路仿真，分析电路性能，理解电路工作原理。
技能目标：1. 能够独立使用Multisim软件绘制电路图，并进行仿真实验。
2. 能够运用Multisim软件对电路进行分析，解决实际问题。
3. 培养学生动手实践、团队协作和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子电路的兴趣和热情，激发创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、交流的能力。
课程性质：本课程为实践性课程，强调理论联系实际，培养学生的动手能力和创新思维。
学生特点：学生已具备一定的电子电路基础知识，对Multisim软件有一定了解，但对软件的具体应用尚不熟悉。
教学要求：教师需引导学生通过实践操作，掌握Multisim软件的使用，将理论知识应用于实际电路设计中。
教学过程中注重培养学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成电路设计与仿真实验，提高电子电路设计能力。
二、教学内容1. Multisim软件基本操作与界面介绍：包括软件安装、界面布局、菜单功能、工具栏使用等，使学生熟悉Multisim的操作环境。
教材章节：第一章 Multisim软件概述2. 电子元器件及其使用方法：学习电阻、电容、电感、二极管、三极管等常用元器件的属性、符号及功能。
教材章节：第二章 常用电子元器件3. 电路图的绘制与编辑：掌握电路图的绘制、修改、元件属性设置等操作。
教材章节：第三章 电路图的绘制与编辑4. 电路仿真与分析：学习使用Multisim进行电路仿真，分析电路性能，包括静态工作点分析、瞬态分析、交流分析等。
教材章节：第四章 电路仿真与分析5. 实践项目：设计简单的电路并进行仿真实验，如放大器、滤波器等，巩固所学知识。
基于MULTISIM仿真电路的设计与分析
基于MULTISIM仿真电路的设计与分析一、本文概述本文旨在探讨基于Multisim仿真软件的电路设计与分析方法。
我们将详细介绍Multisim仿真电路的基本原理，操作流程，以及在实际电路设计中的应用。
通过本文，读者将能够了解Multisim仿真软件的基本功能，掌握电路设计的基本步骤，学会利用Multisim进行电路仿真分析，从而提高电路设计效率，减少实际电路搭建过程中的错误和成本。
我们将简要介绍Multisim仿真软件的发展历程、特点及其在电路设计领域的重要性。
然后，我们将详细阐述电路设计的基本流程，包括需求分析、原理图设计、仿真分析、优化改进等步骤。
接下来，我们将通过具体的案例，展示如何利用Multisim进行电路仿真分析，包括电路元件的选择、电路连接、仿真参数设置、结果分析等过程。
我们将对基于Multisim仿真电路的设计与分析方法进行总结，并展望其在未来电路设计领域的应用前景。
通过本文的学习，读者将能够熟悉并掌握基于Multisim仿真电路的设计与分析方法，为实际电路设计提供有力的支持。
本文也将为电路设计师、电子爱好者以及相关专业学生提供有益的参考和借鉴。
二、MULTISIM仿真软件基础MULTISIM是一款强大的电路设计与仿真软件，广泛应用于电子工程、计算机科学及相关领域的教学和科研中。
它为用户提供了一个直观、易用的图形界面，允许用户创建、编辑和模拟各种复杂的电路系统。
本章节将详细介绍MULTISIM仿真软件的基础知识和基本操作，为后续的电路设计与分析奠定坚实基础。
MULTISIM软件界面简洁明了，主要由菜单栏、工具栏、电路图编辑区和结果输出区等部分组成。
用户可以通过菜单栏访问各种命令和功能，如文件操作、电路元件库、仿真设置等。
工具栏则提供了一系列快捷按钮，方便用户快速选择和使用常用的电路元件和工具。
电路图编辑区是用户创建和编辑电路图的主要区域，支持多种电路元件的拖拽和连接。
结果输出区则用于显示仿真结果和数据分析。
Multisim仿真-电路分析PPT演示课件
5.1 基尔霍夫定律
注意电流的方向、参考方向 电流表内阻在表旁；双击可以更改Mode(DC/AC)
•5
5.1 基尔霍夫定律
2. KVL
•6
5.2 节点电压法
节点电压法：对所有独立节点列KCL方程组，求解。 当电路结构复杂时，计算困难！
•7
5.2 节点电压法
用仿真方法可以顺利解决这一问题。
等效电阻为二者之比。
•12
5.6 RC一阶电路
方波作为信号源。
•13
5.6 RC一阶电路
示波器上读时间常数。
•14
5.7 谐振电路仿真
作业：
进行RLC串联电路频响仿真 要求： （1）参数自定（提示：交流信号源不必设置） （2）仿真内容包括幅频、相频特性，给出相应图示 （3）实验分析品质因数与选频作用 （4）仿真独立写一个报告，A4打印，不得超过4页 （5）若发现雷同则雷同报告一律计零分
•2
第5章 Multisim应用于电路分析
5.1 基尔霍夫定律 5.2 节点分析法 5.3 叠加原理 5.4 戴维南及诺顿等效电路 5.5 最大功率传输 5.6 过渡过程仿真 5.7 谐振电路仿真 5.8 三相电路仿真 5.9 二端口网络
•3
5.1 基尔霍夫定律
1. KCL 电压表和电流表：Place/Component/Indicators
•16
5.8 三相电路仿真
三相星形联结电路仿真
•17
5.8 三相电路仿真
电流表、电压表模式更改：AC 仿真
开关设置
•18
5.8 三相电路仿真
各表显示的数值：线电压、相电压、线电流=相电 流、中性线电流（约等于零）
•19
添加直流电压表，仿真。
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）。
第4讲 Multisim高级分析方法
第4讲Multisim7的高级分析方法1主要内容• 4.1灵敏度分析（Sensitivity Analysis)• 4.2参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）• 4.3温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis）• 4.4零极点分析(Pole Zero Analysis)• 4.5传输函数分析(Transfer Function Analysis)• 4.6蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）• 4.7最坏情况分析（Worst case Analysis）• 4.8批处理分析（Batched Analysis）• 4.9用户自定义分析（User defined Analysis ）24.1灵敏度分析（Sensitivity Analysis)利用参数扰动法，计算元件参数变化对输出电压或电流的影响。
可以找到电路中对直流偏置点影响最大的元件。
目的是努力减少电路对元件参数变化或温度漂移的敏感程度。
直流灵敏度分析是在确定电路直流工作点的基础上，计算电路中指定的输出节点电压或电流相对于其他所有元件参数的直流灵敏度仿真结果以数值形式显示。
交流灵敏度分析是计算指定的输出节点电压或电流相对于一个元件参数的小信号交流灵敏度，仿真结果是绘出相应的曲线。
31.构造电路电阻分压电路，分析该电路的灵敏度42.启动灵敏度分析工具选择Simulate / Analysis / Sensitivity573.检查分析结果直流灵敏度分析结果交流灵敏度分析结果89104.2参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）参数扫描分析是在用户指定每个参数变化值的情况下，对电路的特性进行分析。
在参数扫描分析中，变化的参数可以从温度参数扩展为独立电压源、独立电流源、温度、模型参数和全局参数等多种参数。
显然，温度扫描分析也可以通过参数扫描分析来完成。
111.构造电路122.启动参数扫描分析工具选择Simulate / Analysis / Parameter Sweep133.查看分析结果154.3温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis）温度扫描分析就是研究温度变化对电路性能的影响，如果未设定温度扫描，Multisim7将在固定温度27℃下对电路进行仿真分析。
Multisim9电子技术基础仿真实验第四章四傅立叶分析
设置频谱的纵轴刻度， 包括十倍频程、 八倍频 程、线性及对数。
Multisim 9 电路设计入门
第4章 单击右下角的More按钮，也将增加一个More options区。
基
设置多项式的维数，如选择， 在右边栏内填入维数值。
本
设置取样频率，默 认为100000Hz。
仿
点击Edit transient analysis按钮，打开瞬态分析对话
显示出傅立叶分析的图表及曲线。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
扩展后的幅度频谱和相位频谱。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
扩展后的谱线式Βιβλιοθήκη 谱。Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
扩展后的归一化频谱。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Fourier Analysis对话框。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）在对话框的Sampling options区，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。若不知如何设置时，点击右边的Estimate按钮，让程 序自动设置。在Results区，选择仿真结果的显示方式。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）打开Output分页菜单，选定需 分析的节点。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
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三极管放大电路AC仿真结果
第4章 Multisim8 的仿真分析
高通电路的AC仿真
分别设置需要分析 的节点为1和5
第4章 Multisim8 的仿真分析
高通电路的AC仿真结果
节点1 节点5
运放对电路的影响， 与运放的参数有关
第4章 Multisim8 的仿真分析
三、瞬态分析(Transient Analysis)
第4章 Multisim8 的仿真分析
对放大电路1进行温度扫描分析。。。
研究温度变化对放大电路的影响。。。
第4章 Multisim8 的仿真分析
温度扫描分析设置
输出节点选2
设定温度扫 描的范围
第4章 Multisim8 的仿真分析
放大电路1温度扫描分析结果
第4章 Multisim8 的仿真分析
第4章 Multisim8 的仿真分析
傅里叶分析设置
Simulate－Analyses－Fourier Analysis…
设定基波 频率 可由系统自动计 算得到 停止采样时间不 能为0，也可由系 统计算得到 选择图表与曲线 显示方式
设置谐波次数
以线条形式来描 绘频谱图
设置纵轴刻度类型 线性(Linear) 对数(Log) 分贝(Decibel)
对分析设置 进行汇总
将要分析的 节点或变量 仿真电路的节 点、流过电压 源的电流等变 量列表
显示电路中没 有出现的内部 节点
设置完成 启动仿真
第4章 Multisim8 的仿真分析
图4.3 直流工作点分析结果
第4章 Multisim8 的仿真分析
二、 交流分析(AC Analysis)
交流分析是对电路进行交流频率响应分析，包括幅 频特性分析和相频特性分析。 Multisim8进行交流分析时，电路的输入信号源都 被认为是正弦波信号。
第4章 Multisim8 的仿真分析
AC分析前的准备工作：
重新设置信号 源的参数
第4章 Multisim8 的仿真分析
交流分析设置
设置分析的节点为2
设置AC分析 时的频率参数
设定交流分析的 扫描方式 通常采用Decade （10倍程扫描） 以对数方式展现
第4章 Multisim8 的仿真分析
第4章 Multisim8 的仿真分析
对基本共射放大电路进行参数扫描分析。。。
研究元件参数变化对放大电路的影响，如：R3
第4章 Multisim8 的仿真分析
参数扫描设置
输出节点选2
选择要扫描 的元器件
设定扫描元 器件的变化 范围
本设置是对放大电路的R3进行参数扫描分析， 研究集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响？
对基本共射放大电路进行温度扫描分析
第4章 Multisim8 的仿真分析
温度扫描分析设置同样为：1～80度
输出节点选2
第4章 Multisim8 的仿真分析
共射放大电路 温度扫描分析结果
与前面的放大电路 温度扫描分析结果
作对比。。。
阻接地。
第4章 Multisim8 的仿真分析
直流工作点分析基本步骤
1、创建电路，如图
2、直流工作点分析设置
Simulate－Analyses－DC Operating Point… 进入直流工作点分析设置
第4章 Multisim8 的仿真分析
直流工作点分析设置
设置需要分 析的节点或 变量
其他设置可 默认
再加上负载，测 输出电压值U02 （交流）
可根据下式计算出电路的输出电阻：
Uoc Uo Ro RL Uoc
第4章 Multisim8 的仿真分析
比较共射电路和共集电路的输出电阻：
说明哪个电路的带负载能力强？
共射放大电路
共集放大电路
第4章 Multisim8 的仿真分析
4.2 扫描分析
1. 直流扫描分析(DC Sweep Analysis)
参数扫描设置
输出节点选2
选择要扫描 的元器件
设定扫描元 器件的变化 范围
本设置是对放大电路的R3进行参数扫描分析， 研究集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响？
第4章 Multisim8 的仿真分析
参数扫描分析结果 集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响
可由扫描分析 结果得R3的阻 值在2k较合理
定取值范围内变化时对电路直流工作点、瞬态特性、交
流频率特性的影响。 在实际电路设计中，可以针对电路性能进行优化。 在进行参数扫描分析时，数字器件被视为高阻接地。
第4章 Multisim8 的仿真分析
对放大电路1进行参数扫描分析。。。
研究元件参数变化对放大电路的影响，如：R3
第4章 Multisim8 的仿真分析
瞬态分析也称为时域暂态分析，是指对所选定的
电路节点的时域相应进行分析，通常以节点电压波形 作为瞬态分析的结果，其结果与示波器结果相同。
第4章 Multisim8 的仿真分析
瞬态分析设置
设置瞬态分析的 时间参数
默认为程序自动 设置初始值
最后选定节点2 作为分析节点
设置最大时 间步长
以时间内的取样 点数设置分析的 步长 以时间间距设 置分析的步长 由程序自动 设置步长
第4章 Multisim8 的仿真分析
第4章 Multisim8 仿真分析
4.1 基本仿真分析 4.2 扫描分析 4.3 电路性能分析 4.4 统计分析 4.5 其他分析
第4章 Multisim8 的仿真分析
Multisim8 提供了19种电路分析方法 单击菜单栏Simulate-/Analyses的下拉菜单，可进行 选择： 19种电路分析方法包括：直流工作点分析、交流分析、
瞬态分析、傅里叶分析、 噪声分析、噪声系数分析、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、零极点分析、传递函数分析、最坏情况分析、 蒙特卡罗分析、布线宽度分析、批处理分析、用户自定义 分析和射频分析。
第4章 Multisim8 的仿真分析
下面将以图4.1所示的三极管单管放大电路为例，介绍 Multisim8的仿真分析方法。
可得仿真结果！
第4章 Multisim8 的仿真分析
仿真结果：节点2的波形如图
第4章 Multisim8 的仿真分析
四、 傅里叶分析(Fourier Analysis)
傅里叶分析就是求解一个时域信号的直流分量、基
波分量和各次谐波分量的幅度，即进行离散傅里叶变
换。 傅里叶分析在瞬态分析基础上，对时域分析的结果 做傅里叶变换，从而得到信号的频谱函数。
第4章 Multisim8 的仿真分析ultisim8 的仿真分析
傅里叶分析举例
乘法器应用电路
电路傅里叶分析结果
输出信号 的频谱
第4章 Multisim8 的仿真分析
五、传递函数分析(Transfer Function Analysis)
传递函数分析是计算两个输出节点的电压或流过
直流扫描分析设置
输出节点选 3，4，6
选择所要扫描 的直流电源
设置变动范围 是和增量
第4章 Multisim8 的仿真分析
3，4，6节点的直流工作点电压随着电源V2的变化情况。
第4章 Multisim8 的仿真分析
2.参数扫描分析(Parameter Sweep Analysis)
参数扫描分析是检测电路中某个元件的参数，在一
阻容耦合三极管放大电路传递函数分析设置
第4章 Multisim8 的仿真分析
阻容耦合三极管放大电路传递函数分析结果
传递函数值 为什么是0？
输入阻抗
输出阻抗
思考：如果把放大电路中的C1和C2去掉， 传递函数分析结果如何？
第4章 Multisim8 的仿真分析
补充 ：放大电路的输入输出电阻的测量方法
第4章 Multisim8 的仿真分析
输入电阻的测量：
用两个万用表交流 档测出两个电压 （交流有效值）
先在此串上一 个已知电阻
可根据下式计算出电路的输入电阻：
U1 U 2 U1 Ri R6
第4章 Multisim8 的仿真分析
输出电阻的测量：
先把负载取掉，测 输出电压值U01 （交流有效值）
第4章 Multisim8 的仿真分析
参数扫描分析结果 集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响
可由扫描分析 结果得R3的阻 值在2.5k左右 较合理
第4章 Multisim8 的仿真分析
3.温度扫描分析(Temperature Sweep Analysis)
温度扫描分析通过仿真在不同温度下的电路， 来快速校验电路的运行，可以同时观察到在不同温 度条件下的电路特性，相当于该元件每次取不同的 温度值进行多次仿真。 如果未使用温度扫描分析，则电路将默认温度为 27℃进行仿真。在进行温度扫描分析时，数字器件 被视为高阻接地。
图4.1 三极管单管放大电路
第4章 Multisim8 的仿真分析
4.1 基本仿真分析
一、直流工作点分析(DC Operating Point Analysis) 直流工作点分析是求解电路仅受电路中直流电 压源或电流源作用时，每个节点上的电压及流过的
电流。
对电路进行直流工作点分析时，交流电压源短路、 交流电流源开路、电感短路、电容开路和数字器件高
某个器件的电流与一个输入源的直流小信号传递函数
还可用于计算电路的输入和输出阻抗。 该分析首先将任何非线性模型在直流工作点基础 上线性化，求得其线性化的模型，然后再进行小信号 分析。
第4章 Multisim8 的仿真分析
对下面的阻容耦合三极管放大电路做传递函数分析
第4章 Multisim8 的仿真分析
直流扫描分析是分析电路中某一节点的直流工作 点随电路中一个或两个直流电源变化的情况。 利用直流扫描分析的直流电源变化范围可以快 速确定电路的直流工作点。